Stele verzi – pe umerii atomului (episodul 2)

Continuam astazi scurta incursiune in lumea atomului, dupa ce in prima parte am vorbit despre nucleu si radiatiile rezultate la descompunerea atomilor.

Descompunerea radioactiva, despre care am vorbit pana acum, este un fenomen natural, statistic, prin care anumiti atomi incearca sa ajunga la o configuratie stabila pe termen nedefinit. Aplicabilitatea acestui fenomen, insa, nu este ceea ce numim efectiv “energie nucleara”. Energia produsa este, in general, redusa, iar fenomenul nu este controlabil (in timp, pe masura ce elementele parcurg lantul de descompunere, raman din ce in ce mai putini atomi care sa produca energie). Nu putem varia puterea. Aici trebuie sa folosim fisiunea nucleara si sa o diferentiem de descompunere naturala.

Fisiunea nucleara

Bun, ca sa intelegem ce reprezinta fisiunea, revenim la analogia noastra cu ciorba. Avem un atom care mai are putin si da in foc, deci o cratita mare care ocazional mai da in foc. Ce se intampla daca noi luam un ingredient si il azvarlim in cratita? Pai, o umplem mai mult, si da si mai mult pe afara. Daca o aruncam si mai tare, o parte din ciorba va sari de la impact in afara. Si daca o aruncam suficient de tare, cratita va crapa in mai multe bucatele.

Acesta este principiul fisiunii nucleare. Luam un atom fisionabil si il lovim cu un neutron. Atomul ori va ingloba neutronul si va intra intr-o configuratie instabila, astfel scindand, sau il va ingloba si se transforma intr-un alt element (fenomen denumit “transmutatie nucleara”).

Aici trebuie sa facem diferenta dintre un element fisionabil si unul fisil. Un element fisionabil se va scinda absorbind un neutron, indiferent de energie neutronului (cat de repede se misca). Un element fisil nu va fisiona daca neutronul se misca prea incet (neutronii lenti se mai numesc termici), dar il poate absorbi, devening astfel fisionabil (nu tot timpul, dar vom ignora cazurile speciale).

Sa luam cazul practic al uraniului. Uraniul natural este compus in proportie de 99 la suta din U-238, si mai putin de 0.7 la suta U-235. Restul sunt izotopi ramasite (U-234, U-236, etc).

U-235 poate fi bombardat cu un neutron lent, iar el se va transforma in U-236, care este extrem de instabil (durata de injumatatire de ordinul secundelor) si care se va scinda in doi atomi (relativ rapizi) si trei neutroni. Acei trei neutroni pot, la randul lor, sa fie incetiniti (termenul folosit este “moderati”, dar vom vorbi despre asta imediat), si absorbiti de alti atomi de U-235. Rezultatul este o cascada de dezintegrari in care uraniul este “ars” si produce atomi foarte rapizi (fierbinti), plus neutroni care provoaca alte fisiuni. Aceasta este o reactie nucleara.

U-238, in schimb, nu poate absorbi neutroni lenti, dar poate fi “spart” daca neutronul este foarte rapid. Rezultatul sunt alti neutroni rapizi, plus elementele nou-create din fostul nucleu.Este deci fisil dar nu fisionabil.
De asemenea, poate absorbi un neutron si se transforma in plutoniu 239. Pu-239 are caracteristici similare cu U-235, adica este fisionabil (de fapt, dupa cum vom vedea, este mai usor fisionabil) si se rupe cand absoarbe INCA un neutron lent, producand elemente noi (denumiti “produsi de fisiune”) si doi neutroni care pot continua reactia. Deci putem produce elemente fisionabile din elemente fisile.

Acum, trebuie sa vorbim despre moderare. In esenta, unele nuclee sunt mai predispuse sa fie lovite de catre un neutron decat altele. Dar aceasta predispozitie nu se pastreaza la orice viteza a neutronului. Vom face aici diferenta dintre neutroni termici si neutroni rapizi.

Neutronii termici se numesc termici pentru ca viteza lor de deplasare este similara cu viteza de vibratie a atomilor din structura. Vorbim deci de viteze de ordinul a cateva mii de kilometrii pe ora.

Fisiune

Neutronii rapizi au viteze mult superioare (de ordinul a zecimi din viteza luminii). Ei sunt extrem de greu de absorbit de catre majoritatea nucleelor. Cu alte cuvinte, “sectiunea transversala” a unui nucleu variaza in functie de viteza neutronului.Aceasta sectiune transversala se masoara in “barn”, care inseamna “hambar” in engleza (expresia englezeasca ‘broad side of a barn‘).

La viteze mari, sectiunea transversala variaza putin de la nucleu la altul (20 barn pt Pu-239 vs 30 barn pt U-235), dar la viteze mici e extrem de mare pentru elementele fisionabile si nesemnificativ de mica pentru restul.

Energie neutroni vs sectiune

Deci, pentru a produce energie, am vrea sa marim sansa ca un element sa inglobeze un neutron si sa se scindeze. Ca atare, folosim elemente fisionabile, iar cele mai folosite sunt U-235 si Pu-239. Exsita si altele, insa toate elementele mai grele decat uraniul (plutoniu, californium, einsteinium, neptumium, etc) sunt produse prin bombardamentul uraniului cu neutroni (transmutatia de care vorbeam mai devreme). Ca atare ele sunt denumite “elemente artificiale”. Ele au existat in trecut si in minereuri, dar datorita duratei de injumatatire reduse, s-au scindat pe parcursul celor 4 miliarde de ani cat are planeta.

Bun, deci elementele fisile sunt numai anumiti izotopi. Cum se folosesc ei? In principiu, daca aduni o gramada de U-235 la un loc, unii dintre acei atomi se vor descompune natural, producand neutroni. Acei neutroni vor fi absorbiti de catre atomii de uraniu din jur, facandu-i sa se scindeze. Deci cu cat sunt mai multi atomi la un loc si mai dens impachetati, cu atat creste sansa ca aceasta reactie sa continue in lant.

Pentru a mari sansele reactiei, neutronii pot fi moderati, adica incetiniti. Ei isi pierd energia intrand in coliziune cu nuclee ale unor substante usoare. Uneori pot fi absorbiti de aceste substante, inducand o transmutatie (ceea ce se intampla spre exemplu cu litiul, care devine astfel heliu), alteori pot ricosa din respectivele nuclee. Cum ricosarea face ca neutronul sa-si cedeze o parte din energie, el incetineste. Ricosari succesive face ca viteza neutronului sa scada de la mii de kilometrii pe secunda (cat are cand se formeaza) pana la zeci de kilometrii pe secunda (viteza termica).

Substantele acestea usoare care tind sa ricoseze neutroni poarta numele de “moderatori”. Cea mai des folosita astfel de substanta este apa, pentru ca e ieftina, usor de obtinut si purificat (nu vrei sa aibe minerale sau impuritati care pot absorbi neutroni suferind transmutatii) si contine doi atomi de hidrogen. Teoretic, am putea folosi doar hidrogen, dar in stare gazoasa este foarte putin dens, deci efectul de moderare este scazut (pt ca sansa ca un neutron sa se loveasca de unul dintre atomi este redus).

Putem astfel clasifica elementele dupa efectul pe care il au asupra acestor neutroni:

  • elemente usoare care reduc prin coliziuni inelastice energia neutronilor se numesc moderatori. Spre exemplu hidrogen si tot ce contine o cantitate mare de hidrogen.
  • elemente grele unde coliziunile au un aspect mai degraba inelastic (neutronul ricoseaza fara a pierde multa energie) se numesc “reflectoare de neutroni”. Ele sunt bune si ca o forma de ecranare. Plumbul este exemplul de baza.
  • elementele fisionabile care produc neutroni cand sunt lovite se numesc “combustibili nucleari”. Exemple ar fi U-235, Pu-239, Am-242m, U-233, etc
  • elemente fisile care se sparg cand neutronii sunt rapizi (sansa mica pt ca sectiune transversala mica) si care prin absorbtia unui neutron lent pot deveni fisionabile (sau pot deveni mai putin fisionabile, depinde de sansa). Exemple ar fi U-238, Th-232, etc
  • elemente care absorb neutronul si devin altceva se numesc “otravuri neutronice”. Absorbind neutroni, ele scad foarte tare sansele ca reactia sa continue, in esenta inabusind-o. Exemple ar fi Li-6, C-12, etc. Majoritatea elementelor intra in categoria asta.

Un ultim lucru pe care trebuie sa il discutam este conceptul de masa critica. Dupa cum am descris mai sus, cu cat aduni mai mult U-235 (de fapt poate functiona orice element fisionabil) cu atat reactia devine mai puternica, si temperatura creste. Teoretic poate continua pana cand majoritatea uraniului a fost consumat, sau pana cand produsii de fisiune (care, dupa acum am mentionat mai sus, sunt majoritar otravuri neutronice) inabusesc reactia. Daca reusesti sa aduni suficient uraniu la un loc destul de repede, reactia devine auto-suficienta si … exploziva.

Valoarea critica nu depinde numai de masa propriu-zisa, ci si de forma pe care o ia acea masa. Daca forma este un fir sau o foiae intinsa, ea devine extrem de mare. Daca forma este de sfera, ea e minimalizata. Tabelul urmator prezinta valorile de masa critica si diametrul pe care ar trebui sa-l aibe o sfera de acea masa:

Element Durata de injumatatire (an) Masa critica (kg) Diametru (cm)
uranium-233 159,200 15 11
uranium-235 703,800,000 52 17
neptunium-236 154,000 7 8.7
neptunium-237 2,144,000 60 18
plutonium-238 87.7 9.04–10.07 9.5–9.9
plutonium-239 24,110 10 9.9
plutonium-240 6561 40 15
plutonium-241 14.3 12 10.5
plutonium-242 375,000 75–100 19–21
americium-241 432.2 55–77 20–23
americium-242 141 9–14 11–13
americium-243 7370 180–280 30–35
curium-243 29.1 7.34–10 10–11
curium-244 18.1 13.5–30 12.4–16
curium-245 8500 9.41–12.3 11–12
curium-246 4760 39–70.1 18–21
curium-247 15,600,000 6.94–7.06 9.9
berkelium-247 1380 75.7 11.8-12.2
berkelium-249 0.9 192 16.1-16.6
californium-249 351 6 9
californium-251 900 5.46 8.5
californium-252 2.6 2.73 6.9
einsteinium-254 0.755 9.89 7.1

Valorile astea stabilesc si masele minime ale armelor atomice (fisiune nucleara necontrolata). Problema e ca multe dintre elementele care ar face combustibil nuclear bun sunt elemente artificiale, care trebuiesc creeate in acceleratoare sau reactoare. Procedeul este scump, si de aceea, principalul element folosit este plutoniul pt arme nucleare (produs in instalatii specializate care sunt reactoare modificate) si uraniu pentru reactoare.

O arma atomica functioneaza pe principiul aducerii la un loc al unei mase critice de element fisionabil. Pentru ca neutronii sunt extrem de rapizi, reactia tinde sa separe masa de combustibil (cu alte cuvinte, daca incet pui kilogram peste kilogram de U-235 la un loc, la un moment dat, cand aproape ai masa critica, temepratura va fi atat de mare, incat uraniul deja adunat se vaporizeaza si se expulzeaza cu mare forta, inainte ca vasta majoritate a atomilor sa apuce sa se scindeze; fenomenul poarta numele de “fizzle” adica “fasaiala” in loc de explozie). Pentru asta, bombele atomice folosesc doua designuri:

  • design tip tun, in care o armatura de uraniu este accelerata catre o masa tinta de uraniu. Cand cele doua masa sunt impreunate, ele ajung prompt critice si explodeaza. Acesta este mecanismul primelor bombe primitive, cum au fost dispozitivele de la Hiroshima si Nagasaki. Este cel mai usor de contruit, dar arma rezultata este mare (contine o teava de tun practic), grea, necesita un element de mare puritate (U-235 cu grad de imbogatire de 99 la suta; extrem de scump de realizat) si nu poate folosi elemente cu masa critica mai mica (plutoniul produce fizzile pentru ca este prea reactiv si nu lasa armatura sa se apropie de tinta, ci se vaporizeaza si ejecteaza materialul). Tipul acesta de arme a fost abandonat aproape total dupa anii 50.
  • design tip imploziv in care o sfera de material fisionabil este comprimata de un strat concentric de explozibil conventional. Nu e mare de spus aici decat ca rezulta in arme mult mai reduse ca marime, mai eficiente, si care pot folosi elemente transuranice ca si material fisionabil. Astazi, folosesc plutoniu.

Arme nucleare

Mai trebuie sa adaugam ca majoritatea armelor nucleare moderne sunt dispozitive de tip “boosted fission” adica sunt partial bazate pe reactii termonucleare (fuziune in loc de fisiune), insa acest aspect nu ne intereseaza in cadrul acestor articole. Armele nucleare moderne au un design minimalist, folosesc putin material fisionabil si au puteri explosive de ordinul sutelor de kilotone (suficient de mari cat sa acopere zone mari, dar suficient de mici cat sa nu-si radieze majoritatea energiei in atmosfera si sa incapa pe varful rachetelor). Ele reprezinta culminarea unor eforturi de cercetare care au costat PIB-uri intregi realizate in anii 50-60-70-80 si sunt o tehnologie matura. La aceste eforturi in domeniul militar s-au racordat si programele spatiale astronucleare, pentru ca puteau beneficia de fonduri de cercetare (de altfel, multi dintre cercetatorii care au lucrat la ele lucrau si la arme, dupa cum vom vedea).

Daca o explozie nucleara se bazeaza pe o reactie rapida, prompta si necontrolata sa unei mase critice de material fisionabil, un reactor foloseste o eliberare treptata de energie.

In esenta, un reactor are un miez tot timpul o masa critica de uraniu, insa aceasta ia forma unor tije. Aceste tije schimba neutroni intre ele, sparate fiind de intervale de apa. De obicei, apa respectiva este si un moderator (incetineste neutronii) dar si un lichid de racire (se incalzeste si entreneaza turbine). In unele cazuri, blocuri de grafit sunt folosite pe post de moderatori (carbonul fiind tot un element usor) iar apa doar pe post de racire (per total astfel de sisteme sunt considerate, insa, perimate, pentru ca blocurile sunt fixe, si deci nu poti varia efectul de moderatie decat prin tije; este exemplul faimos al centralei de la Chernobal).

Puterea reactiei este variata de catre operatori prin insertia sau scoaterea acestor tije. Cand scoti combustibil, slabesti reactia, cand il introduci, o accelerezi, in functie de cate energie doresti. De asemnea, o poti varia prin marirea sau miscorarea moderatiei (moderatie scazuta = absorbtie scazuta = fisiune redusa) folosind asa-numitele tije de control (de obicei continand carbon sau bor).

Mai sunt multe aspecte de retinut despre reactoare, insa ele nu tin de lucrarea de fata. Numarul de design-uri este masiv iar conditiile de operare constituie un domeniu de sine statator care ar necesita propria sa serie de lucrari.

Deci, in concluzie:

  • materialele fisionabile isi elibereaza energia folosind scindare atomica indusa artificial
  • unele materiale fisionabile pot fi obtinute din materiale fisile dar non-fisionabile
  • armele atomice se bazeaza pe o reactie masiva nucleara necontrolata printr-o adunare rapida de material la masa sau densitate critica. Conteaza VITEZA.
  • reactoarele nucleare se bazeaza pe o reactie nucleara controlata, treptata, care produce energie in timp, printr-un echilibru intre caldura emisa si nivelul reactiei. Prea multa caldura, si se topeste reactorul, prea putina si nu e eficient. Conteaza CONTROLUL.

Astfel putem incheia notiunile introductive despre inginerie nucleara. Insa, inainte sa vorbim despre designurile astro-nucleare propriu-zise, trebuie sa aduce in vorba rachetele ca si vehicule orbitale. Ce sunt, cum sunt, si de ce nu zburdam prin spatiu ca Duck Dodgers? Vom vedea in episodul urmator.
 

Marian Dumitriu (Checkmate)

Surse:
1. Jungmin Kang, Frank N. von Hippel – U-232 and the Proliferation Resistance of U-233 in Spent Fuel, Science & Global Security, Volume 9 pp 1-32, 2001
2. http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html#nfaq6.2

3. https://science.sciencemag.org/content/160/3831/953
4. https://www.osti.gov/servlets/purl/1132518
5. TRW Space Technology Laboratories – Mission oriented advanced nuclear system parameters study, 1965
6. https://www.osti.gov/servlets/purl/4098602

7. Bussard report, 1953
8. W.H. Robbins, H.B. Finger – An Historical Perspective of the NERVA Nuclear Rocket Engine Technology Program, 1991
9. James A Dewar – To the end of the solar system : the story of the nuclear rocket, 2015
10. Solid Core NTR ( https://beyondnerva.com/nuclear-thermal-propulsion/solid-core-ntr/ )
11. NTR Hot Fire Testing Part I: Rover and NERVA Testing ( https://beyondnerva.com/2018/06/18/ntr-hot-fire-testing-part-i-rover-and-nerva-testing/ )
12. http://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.php#id–Nuclear_Thermal
13. David S. Portee – Think Big: A 1970 Flight Schedule for NASA’s 1969 Integrated Program Plan ( https://spaceflighthistory.blogspot.com/2016/01/thinking-big-traffic-model-for-nasa.html )
14. David S. Portee blog ( http://spaceflighthistory.blogspot.com/2016/02 )
15. Scott Lowther Nerva articles ( http://www.aerospaceprojectsreview.com/blog/?s=nerva&searchsubmit= )

16. Nuclear weapon design ( https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_weapon_design )

36 de comentarii:

    • Mea culpa, ma refeream la faptul ca majoritatea armelor moderne folosesc plutoniu. Imi asum bobarnace in capusor 🙂 .

      La vremea aia, era o competitie intre gun-type si implosion-type. Implozia e mai buna, dar lentilele explozive sunt dificile de facut. Americanii incercau de toate.

      1
  1. Asta se predă pe la liceele cu profil mate fizică, sau se predă doar la facultate? Mă gândesc că dom’ prefesor Joianis poate citește pe aici și mai întreabă pe Orban care e treaba cu Cernavodă. Dacă tot a lansat miștoul ăla cu relansarea economiei.

    4
    • Mie mi-i se pare criminal faptul ca nu se pune accentul pe centrala aia. Alea doua reactoare sunt gata in proportie de 90 la suta din ce stiu, deci costurile de terminare sunt mult mai reduse fata de o constructie de la zero.
      Eu as vorbi cu SNC Lavallin sa o termine. Si daca tot am doua reactoare neterminate de ce sa nu le fac DUPIC?
      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1738573316300420
      As putea sa le alimentez cu combustibil folosit de la tari vecine (Bulgaria, Polonia, Cehia…). In felul asta, eu iau combustibil ieftin,mai tehnologizez fabrica de la Pitesti cu procedeul AIROX sau alt tip de Purex, ei scapa de nevoia de a le depozita (cu toaaaaate aprobarile si deci costurile necesare), si per total decarbonizam (in cazul nostru, am scoate de pe piata carbunele si am lua si o halca din pacura si gaz).
      Dar de unde atata imaginatie si IQ?….

      3
      • Checkmate

        E a 3 sau a patra oară când faci această remarcă:
        „Alea doua reactoare sunt gata in proportie de 90 la suta din ce stiu, deci costurile de terminare sunt mult mai reduse fata de o constructie de la zero.”, te-am mai corectat cel puțin o dată.

        15% și 14%:
        https://www.nuclearelectrica.ro/activitati-pentru-dezvoltarea-proiectelor/unitatile-3-si-4/

        7
        • ” finalizate in proportie de 52% pentru Unitatea 3 si, respectiv, 30% pentru Unitatea 4″
          https://www.nuclearelectrica.ro/wp-content/uploads/2014/09/a_Prezentare-proiect-U3-U4.pdf
          E bine ca scad in timp…. In cativa ani ajungem la concluzia ca treb sa le luam de la zero probabil….
          Costul tot pe acolo se invarte: 500 mil Euro. Pt 1300 MWe, e un chilipir.

          • Nu scade nimic, in .PDF-ul tău scrie clar ” structurile civile sunt finalizate în proporție de ..52% ….30%…” , nefiind instalat niciun echipament major, de acolo rezultă 15% și 14% din totalul investițiilor.

            Departe rău de cei 90% pe care ii tot clamezi.

            Sunt de acord că trebuie făcute, la un interval de 4-5 ani, cu fondurile Nuclearoelectrica, sa nu mai fure guvernele (pesedisti, penelist, etc) banii de investiții ai companiei.

            PS fain articol, l-am citit cu plăcere!

            2
      • la CANDU poti folosi o multitudine de tipuri de combustibili, cred ca-i cea mai flexibila platforma de centrala nucleara, daca ar fi una poate eu unul nu stiu pana in momentul de fata.

        fain articol chiar si pentru profani ca mine.

        felicitari !

        1
      • Centrala cernavoda nu are amplasament bun! De asta nu se fac ractoarele 3 si 4! Urmatoarea centrala nucelara ar trebuii sa se faca in judetul Cluj conform unor studii extrem de bine intocmite!!!

        • Mda, se pare ca nu e singura problema de amplasare in domeniul nuclear pe care o avem.
          Si cei de la ELI spun ca au gresit amplasarea ELI-NP (Nuclear Physics) si acum nu stiu cum sa fuga mai repede si mai ales mai departe de IFIN-HH (Institutului de Fizică și Inginerie Nucleară- Horia Hulubei). Tot de la structura „civila” proasta a pornit totul. Abia apoi s-a impotmolit in conducere (peste care europenii se pare ca nu sunt dispusi sa treaca). Se pare ca o amplasare mai buna ar fi…oriunde in alta parte, sau in orice alta tara europeana, cu alti oameni cu care sa se discute. Bunaoara in Lituania. Pacat, ne mai laudam si noi un pic cu laserul de la Magurele. Dar…atat s-a putut.

        • @barny…si ce fluviu trece prin judetul Cluj ca sa asigue racirea?

          • No, ca dara Somesu’ n-o fi fluviu 🙂
            de acum 11 ani:
            https://economie.hotnews.ro/stiri-energie-6769965-doua-centrala-nucleara-din-romania-gata-2030-avea-1-000.htm

            „”Programul Promovarea domeniului nuclear romanesc la nivel national si international devine tot mai necesar din momentul in care atat institutia guvernamentala, cat si cea prezidentiala din Romania si-au propus sa dezvolte noi capacitati energetice nucleare: inca doua unitati nucleare de minim 700 MWe la Cernavoda, in perioda 2009-2015, si cel putin inca o centrala nucleara de 1000 MWe pana in 2030”, se arata in Proiectul Legii bugetului de stat pe anul 2010, publicat de Ministerul Finantelor Publice.
            Initial autoritatile romane anuntasera ca cea de-a doua centrala nucleara ar urma sa fie data pana in 2020.
            Potrivit secretarului de stat in Ministerul Economiei, Comertului si Mediului de Afaceri, Tudor Serban, amplasamentul noii centrale nucleare nu va fi cunoscut in acest an.De asemenea, fostul director general al Nuclearelectrica, Teodor Chirica, spunea anul trecut ca noua centrala nucleara care va fi construita va avea o putere instalata de pana la 2.400 MW si ca „fie va avea doua grupuri de cate 1.200 MW fiecare, fie va avea patru grupuri de cate 600 MW fiecare”.
            Totodata, fostul presedinte al Agentiei Nucleare Valica Gorea a declarat in luna aprilie agentiei NewsIn ca studiul de amplasament pentru a doua centrala nucleara a tarii a fost finalizat, iar cele mai bune patru locatii selectate se afla in judetele Brasov, Sibiu, Arad si Cluj. ”

            https://economie.hotnews.ro/stiri-energie-6742771-doua-centrala-nucleara-construita-somes-sunt-analizate-trei-amplasamente.htm

            „A doua centrala nucleara din Romania va fi construita in apropierea raului Somes, fiind evaluate in prezent trei locatii, potrivit unor surse guvrnamentale. Ministerul Economiei a analizat, pana acum, peste 100 de amplasamente, din care unele erau in bazinele raurilor Olt, Mures si Somes. In cele din urma, autoritatile au decis sa ia in discutie doar trei locatii de pe Somes. „

          • @stelian, in zona sunt foarte multe baraje si zona e pretabila pentru asa ceva. Studiile de fezabilitate efectuate sustin amplasarea centralei in zona respectiva deoarece marii consumatori de energie sunt situati pe o raza de 200-250 de km. Ca sa transporti curentul de la cernavoda pana la Timisoara sau Oradea e pagubos. Pentru consumatorii din Oltenia si sudul Moldovei centrala de la Cernavoda e suficient.

          • Stelian… Turceniul si Rovinariul din ce fluviu se racesc?
            Ce lipseste la Cernavoda daca-l compari cu imaginea clasica a unei centrale nucleare in „pop-culture”? Turnurile de racire.
            Pentru ca Cernavoda se raceste cu apa din Dunare, dupa cum spui si tu.
            Alternativa ar fi fost racirea prin turnuri de racire, care varianta n-are nevoie de cantitati mari de apa.
            Daca nu ma insel, la racirea cu apa din fluviu trebuie limitata temperatura apei evacuate. Din considerente ecologice; lucru care contribuie la cresterea cantitatii de apa necesara pt racire. Asta nu e un factor care sa limiteze turnurile de racire.

        • ?
          Dunarea ce e? Ai ceva mai mare in Romania?
          In mod normal ar trebui turnuri de racire, pt ca deversarea apei calde intr-un rau omoara pestii. Numai ca Cernavoda deverseaza in Canal, care nu e curs natural, asa ce ne permitem, ca boierii, sa facem ce altii din alte tari nu pot. Si sa nu spariem oamenii cu turnuri de racire (ultimul lucru de care am avea nevoie sunt marsuri anti-nucleare; multumesc Domnului ca romanul e cu 50 de ani in urma, si deci nu a intrat inca in anii 80; apropos, pe aia din Cluj i-ai intrebat daca vor centrala?)
          Centrala e pe locul unei foste cariere de piatra, pe un platou de stanca care o izoleaza de miscari seismice.
          De asemenea, e aproape de mare (daca am vrea vreodata sa folosim caldura reziduala pentru desalinizare MED sau pentru crescut pesti iarna, sau pentru incalzit cele trei orase mari din apropiere) si de otelariile din Braila si Galati (unde am putea trimite hidrogen ca sa obtinem otel fara cocs).
          Amplasamentul e chiar neasteptat de bun in opinia mea…. mai ramane sa avem imaginatie si initiativa. Singura problema e ca daca termini centralele, nu e usor sa transporti cei 2.6 GWe. Poate ar prinde bine un HVDC.
          Daca vrei sa fii cu impact, fa centrala aia secundara intr-o zona mai saraca. Moldova sau fosta zona de carbuni. Ai si acolo aplicatii pentru caldura reziduala.
          Ca sa nu mai spun ca la Cluj, ai vedea multa rezistenta din partea coloniilor rusesti din Europa Centrala.

          3
  2. bune ar fi vreo mie de jucarii de-astea la Roarmy. Cred ca la un moment dat va depinde supravietuirea natiei de a avea sau nu arme nucleare .Trebuie sa si stim sa le manipulam si folosi.Al batarn a facut un lucru bun pana in 89 ,Cred ca mai traia si acum daca nu facea anuntul ala cu arma atomica

    2
    • Mihăiță,
      Ești de o prostie fenomenală, dar nu conștientizezi.

      14
    • Nu e dificil sa faci bombe dar nu e nici simplu. Imbogatirea uraniului e dificila si greu de ascuns.
      Impuscatu’ suferea de grandomanie. O bomba atomica are costuri politice masive (majoritatea tarilor mici care le-au produs au facut-o pe nv; Pakistan si India sunt rivali, asa ca trebuiau sa se afirme unul in fata celuilalt; Israel nici nu confirma nici nu infirma, pt ca vrea sa fie amenintaror, dar sa nu sufere un recul politic pe scena internationala; Africa de Sud a facut-o in total secret, si a recunoscut asta dupa caderea Apartheid-ului, cand le-a si demontat). La fel ca si Kim, Ceausescu era in stare sa infometeze populatia si sa arunce tara in groapa de gunoi a politicii internationale, doar ca sa arate ce cizme faine si-a facut.
      A murit fiindca a afectat stomacul populatiei si nu i-a parut rau deloc.

      6
  3. O continuare la fel de promitatoare precum energia atomica.
    Astept sa ajungi cu povestea in spatiu ✨

    1
  4. _datele timpului de injumatatire a unor elemente izotopi nu sint cele care sint specificate.. ????????

    1
  5. Mulțumesc pentru articol. Eu unul abia astept sa văd care ar fi teoria/teoriile de a putea să stapanesti o asemenea putere degajată dintr-o reacție chimică. Va fi vorba despre stapanirea fisiunii, sau a fuziunii? Sau poate despre ambele? Oricum, atunci când se va întâmpla asta, vom fi evoluat că specie, și imposibilul tehnic de acum, brusc, va deveni posibil. Va fi un quantum leap pentru omenire.

    • Nu e chimica, e nucleara 🙂
      Fuziunea e energia viitorului, dar chiar daca am putea sa o obtinem maine, mult din ce auzi despre ea e hype. Cel putin in prima instanta are niste probleme fata de fisiune (densitatea energiei e scazuta, regimul neutronic e sever, produce niste deseuri radioactive). Ele pot fi rezolvate, dar de la data obtinerii ei pana la a ajunge la o aplicabilitate la fel de buna ca fisiunea, estimez ca ar trece cam 30 de ani minim. si inca nu o avem si nu putem fi siguri cand o vom avea.
      Si in ciuda hype-ului, sa stii ca nu sunt multe fonduri pe tema asta. Conservatorii resping necesitatea ei si vor chestii „traditionale”, ecologistii extremi vor vant, soare si pace in lume (ca la Miss).

      3
  6. Iote si episodu 2, multumesc

    2
  7. Hmm, multe chestii as fi vrut sa mai completez sau sa corectez:
    1) unele arme folosesc (foloseau…) si uraniu. Treaba aia e doar o regula hard and fast (adica, daca vedeti o arma nucleara pe strada, sa stiti ca e mult mai probabil sa foloseasca plutoniu, nu uraniu :)) ).
    2) unele din sectiunile alea transversale sunt dificile de gasit. Ori dai de paywall-uri, ori dai de secrete de stat. Multe sunt estimative.
    3) multe greseli gramaticale 🙂 Pt ca sunt batut in cap si scriu noaptea.
    4) nu am vorbit de neutroni prompti vs intarziati. Dar la astronucleare, nu intereseaza asa mult, si unde intereseaza, am sa mentionez.

    Stay tuned. Multumesc pentru lectura si lui @Iulian si adminilor pentru publicare.

    4
  8. Asteptam cu maxim interes propulsia atomica in spatiul cosmic…

    3
  9. Mulțumim @Checkmate! Foarte interesant!
    Așteptăm continuarea…
    Ad astram!

  10. Sper ca nu am ratat din materialu de curs… Intelesesem ca in ce priveste bombele nucleare, U, fata de Pu, sufera de un numar mai mare de neutroni din fisiune spontana. Ceea ce pe de o parte duce la cresterea riscului de fasaieli in bombele cu U si pe de alta (plus alte considerente ca siguranta crescuta prin reducerea riscului detonarii accidentale) face necesara prezenta unei surse suplimentare (neutron initiators) de neutroni in armele cu Pu.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *