Учебный курс для студентов, задание на весь курс с вопросами (выделенный текст - это ссылка на источник, после нажатия откроется книга, статья и т.п. материал для изучения)
0 Введение 2023_Перспективные НИОКР в системе атомной энергетики
Представиться следующим образом (пример1, пример 2, пример 3)
1 Имя, из какой школы, средний балл аттестата (средний балл аттестата нужен для определения влияния успеваемости в школе на количество баллов, набранных на данном курсе, или на скорость набора баллов для получения хорошей или отличной оценки по данной дисциплине)?
2 Почему выбрал свою специальность?
3 Что-то интересное (полезное) про себя.
1 Поделить следующие статьи (материалы) по основам ядерных технологий на части (темы) по числу человек в группе (на каждую выбранную часть, тему, вы готовите презентацию, доклад с вопросами и ответами в течение всего курса обучения):
- книга Основы ядерных технологий,
- обзор МАГАТЭ по ядерным технологиям (русская версия)
- Nuclear Technology Review (английская версия)
- Сборник докладов конференции МАГАТЭ "Обращение с ОЯТ"
- Advanced fuels for Generation IV reactors: Reprocessing and Dissolution
- Nitride fuel for Gen IV nuclear power systems
2 Придумать к каждой выбранной части, теме по два вопроса и подготовить ответы
3 Оформить презентацию и доклад с вопросами и ответами по выбранной теме
4 Материалы выложить на свой диск и прислать мне ссылку в комментариях или прислать мне на почту, или выложить ниже под данным заданием в комментарии
5 возможно, будут вопросы от меня, поэтому нужно будет подготовить ответ на них в течение недели
В качестве литературы использовать сначала книгу "Основы ядерных технологий", после неё обзоры МАГАТЭ по ядерным технологиям. 100% copy-paste не рекомендуется.
За выполненное задание будут начисляться баллы. Критерии начисления баллов, а также оценка по курсу тоже есть в этом задании. Вопросы, которые вы можете взять для своих презентаций, также есть в задании. Или можете сами придумать. Они должны соответствовать теме фрагмента книг из литературы по курсу, с которым вы работаете в течение 1 недели. По результатам вашей работы присылаете мне отчёт в виде презентации, в которой должна быть информация из фрагмента, переработанная вами. Плюс два вопроса и ответы на них. Полностью выполненная презентация с двумя вопросами - это 3 балла в ваш рейтинг. Дополнительная активность также поощряется. Список дополнительной деятельности также есть в критериях. Ссылка называется 2018_Система оценивания студентов по дисциплине
Любая полезная активность: публикация, выступление на конференции, статья в Сборник трудов НИИАР добавит вам баллы в рейтинг. Защита диссертации - это сразу зачёт.
Рекомендуется использовать открытые, опубликованные материалы по нитридному топливу и обращению с РАО по ссылкам:
1 2021_Изготовление и исследование таблеток смешанных нитридов U Pu Am Np или https://vk.com/clip-221311604_456239023
2 Manufacture and study of pellets of mixed nitrides of uranium, plutonium, americium and neptunium
3 Ядерный топливный цикл
А также по актуальным проектам ГК РОСАТОМ Наука в комплексной программе РТТН
4 Изотопы, радиоуглеродный метод. Радиация вокруг нас
5 Утилизация (кондиционирование) радиоактивного натрия (теплоносителя) Утилизация радиоактивного натрия (теплоносителя)
6 Радиохимия, роботизация, замкнутый топливный цикл и ядерная медицина
7 Топливообеспечение Введение в топливообеспечение. Интервью с вице-президентом ТВЭЛ
8 Обращение с радиоактивными отходами в Димитровградском "сухом" процессе (Dimitrovgrad Dry Process - DDP) https://www.elibrary.ru/vtotnt (для доступа нужно иметь рабочий аккаунт в elibrary). Альтернативная ссылка на полный текст статьи: https://www.researchgate.net/publication/371761725_MANAGEMENT_OF_PHOSPHATE_AND_CHLORIDE_WASTE_FROM_THE_PYROELECTROCHEMICAL_PROCESSING_OF_FAST_REACTOR_SPENT_NUCLEAR_FUEL
9 свойства порошков диоксидов америция и нептуния, перспективные топливные композиции
10 Подборка материалов по процессам и аппаратам переработки плотного топлива (металлического и нитридного) в расплавах солей, преимущественно (3Li;2K)Cl, (множество данных разного типа, которые доступны в открытой печати). Представлены только те данные, которые доступны в открытой литературе и в сети интернет (доступ по ссылке по запросу по дисциплине).
11 Брус И.Д. Основы проектирования и эксплуатации оборудования при работе с делящимися материалами. http://portal.tpu.ru/SHARED/b/BRUS/metod/Tab1/poc.pdf
Баллы за активность в течение курса начисляют согласно правилам начисления баллов по ссылке 2018_Система оценивания студентов по дисциплине
Критерии выставления оценок на экзамене по ОЯТ: <=27 - это оценка 3 (три), от 28 баллов до 56 баллов - это оценка 4 (четыре), 57 баллов и более - это оценка 5 (пять). На зачёт нужно набрать 26 и более баллов. За вопросы к презентациям товарищей по вашей группе, на которые они дали ответы, тоже добавляю балл в рейтинг. Один вопрос по теме презентации вашего одногруппника - 1 балл. Один ответ - 1 балл. Как только наберёте нужное количество баллов на зачёт, можно будет ничего не делать и ждать конца семестра для получения зачёта в зачётку и ведомости. Если будет желание дальше узнать что-то по этому курсу, то пожалуйста, сможете работать также и после набора минимального количества баллов для зачёта.
13 Брауэр Г. - Руководство по неорганическому синтезу - том 1 - 1985. Ссылка на Яндекс диск
14 Брауэр Г. - Руководство по неорганическому синтезу - том 4 - 1985. Ссылка на Яндекс диск
15 Краткая историческая справка о проектах DUPIC (Корея, Канада, США) и ЗЯТЦ EBR-II (США). Pdf версия
16 Теплоносители и их свойства
17 Дополнительные материалы по дисциплине
p.s Дополнительное задание на 15 баллов. Перевести на русский следующие материалы:
1 Термохимия ядерного топлива Computational Thermochemistry of Nuclear Fuel
2 Электроотрицательность элементов Thermochemical electronegativities of the elements (русский частичный перевод Химия не будет прежней)
3 Влияние облучения на остеклованные радиоактивные отходы
The Influence of Radiation on Confinement Properties of Nuclear Waste Glasses
4 Review – Nuclear Fuels and Reprocessing Technologies A U.S. Perspective
5 Вопрос на 3 балла по ОЯТ: НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ЭТОЙ СТАТЬИ. Изготовление и исследование таблеток смешанных нитридов урана, плутония, америция и нептуния / М. А. Кузин, C. В. Абрамов, А. Ф. Грачев [и др.] // Химическая технология. – 2021. – Т. 22, № 1. – С. 36-43. – DOI 10.31044/1684-5811-2021-22-1-36-43. – EDN GPZAVH.
6 тот же вопрос, но про исследования по снятию оболочки твэла в жидком цинке (научная новизна, практическая значимость, где в России экспериментально показана возможность реализации этого процесса на реальном ОЯТ, на каком топливе)? Рекомендуемая литература по последней части вопроса: Кузин, М. А. Определение скорости растворения имитаторов оболочек твэлов в жидком Цинке / М. А. Кузин // Научный годовой отчет АО "ГНЦ НИИАР" (отчет об основных исследовательских работах, выполненных в 2022 г.) : Сборник статей. – Димитровград : Государственный научный центр - научно-исследовательский институт атомных реакторов, 2023. – С. 172-175. – EDN MLQGOL.
Готовьте итоговый отчёт по работе, в который должны войти все презентации, вопросы и ответы, и доклады. И пришлите мне или выложите на свой диск для скачивания и мне ссылку либо в комментариях здесь, либо по почте. Как увижу, то дам добро на зачет: найдите меня и я поставлю зачет. Вопросы, комментарии, предложения?
Mikhail Kuzin Михаил Кузин https://www.researchgate.net/profile/Mikhail_Kuzin
Вопросы (доклады и презентации доступны для просмотра и скачивания по той же ссылке, что я высылал ранее) по одному каждому:
0 Поведение америция в процессах карботермического синтеза порошков смешанных нитридов актинидов и спекания таблеток из них на примере СНУП топлива с минорактинидами
1 Назовите значения энергии излучений применяемых на практике для обработки пищевых продуктов
2 Для чего уточняют атомные и ядерные данные? Назовите примеры соответствующих библиотек таких данных, которые были обновлены за последние годы.
3 Для чего важно подбирать дозу облучения при диагностике и лечении с помощью ионизирующего излучения (ИИ)? Назовите три способа регулирования (уменьшения или увеличения) дозы облучения от источника ИИ
4 Назовите страны, на территории которых имеются действующие АЭС, а также страны которые планируют строительство АЭС.
Дополнительные вопросы по всему курсу
5 Самая мощная АЭС (действующая) в мире?
6 Планы стран (по континентам) по сооружению, вводу в эксплуатацию АЭС? Прогноз роста установленной мощности АЭС в мире (по типам АЭС).
7 Доля АЭС в суммарном мировом производстве энергии (по установленной мощности АЭС)?
8 Прогноз спроса на АЭС в разрезе континентов (Южная/Северная Америка, Африка, Евразия, Австралия) + Япония
9 Почему на Ваш взгляд Китай вкладывается в месторождение "Хусаб"?
10 Какие альтернативные методы вы знаете для извлечения урана из руд и почему Казахстан использует выщелачивание?
11 В каких странах больше всего строящихся и построенных АЭС?
12 Какой прогноз средней ёмкости рынка "атомных" ГВт установленной мощности АЭС в глобальном масштабе?
13 Цель создания банка НОУ?
14 Минусы атомной энергетики?
15 Какие риски в глобальном масштабе существуют в случае полного отказа от АЭС?
16 Можете Вы оценить объем рынка вывода из эксплуатации по информации из открытых источников?
17 Приведите примеры вывода из эксплуатации АЭС в мире с известной суммой затрат на вывод
18 На Ваш взгляд ОЯТ - это отходы или продукт с ценными компонентами? Выбор аргументируйте.
19 В чем плюсы сухого хранения ОЯТ?
20 В чем смысл сортировки отходы по периоду полураспада?
21 Как вопрос 1 выше коррелирует с вовлечением в топливный цикл АЭС долгоживущих продуктов деления и накопления в ОЯТ?
22 В чем плюсы и минусы отложенного решения - хранения ОЯТ?
23 Приведите примеры происшествий в США в хранилищах РАО (используйте для поиска переводчик и поисковики)
24 В чём плюсы реактора со сверхкритическими параметрами пара с точки зрения вовлечения в топливный цикл продуктов деления/накопления в ОЯТ?
25 Какие международные организации можете назвать, которые координируют, курируют работы в области мирного использования атомной энергии?
26 Какое устройство близкое к данной теме (ускорители и т.д.) установлено в центре медрадиологии в Димитровграде? Какое его назначение?
27 Какой прибор помог описать поведение радиоактивных цезия и стронция в продуктах жизненного цикла АЭС, образовавшихся в условиях работы природного, естественного реактора в Окло? Попытайтесь дать, найти особенности, характеристики этого прибора, которые позволили сделать это описание (для ответа рекомендую пользоваться переводчиками Гугл и Яндекс)
Текст для поиска ответа на вопрос:
1 Discovery of fissionogenic Cs and Ba capture five years after Oklo reactor shutdown August 2018 Proceedings of the National Academy of Sciences 115(35):20180726 DOI: 10.1073/pnas.1807267115 (https://presolar.physics.wustl.edu/Laboratory_for_Space_Sciences/Publications_2018_files/Groopman_et_al_PNAS_2018.pdf)
Project: NAUTILUS: A New Kind of Mass Spectrometer
Lab: Alex Meshik's Lab
Understanding the release and sequestration of specific radioactive signatures into the environment is of extreme importance for long-term nuclear waste storage and reactor accident mitigation. Recent accidents at the Fukushima and Chernobyl nuclear reactors released radioactive ¹³⁷Cs and ¹³⁴Cs into the environment, the former of which is still live today. We have studied the migration of fission products in the Oklo natural nuclear reactor using an isotope imaging capability, the NAval Ultra-Trace Isotope Laboratory’s Universal Spectrometer (NAUTILUS) at the US Naval Research Laboratory. In Oklo reactor zone (RZ) 13, we have identified the most depleted natural U of any known material with a ²³⁵U/²³⁸U ratio of 0.3655 ± 0.0007% (2σ). This sample contains the most extreme natural burnup in ¹⁴⁹Sm, ¹⁵¹Eu, ¹⁵⁵Gd, and ¹⁵⁷Gd, which demonstrates that it was sourced from the most active Oklo reactor region. We have discovered that fissionogenic Cs and Ba were captured by Ru metal/sulfide aggregates shortly following reactor shutdown. Isochrons from the Ru aggregates place their closure time at 4.98 ± 0.56 y after the end of criticality. Most fissionogenic ¹³⁵Ba and ¹³⁷Ba in the Ru migrated and was incorporated as Cs over this period. Excesses in ¹³⁴Ba in the Ru point to the burnup of ¹³³Cs. Cesium and Ba were retained in the Ru despite local volcanic activity since the reactor shutdown and the high level of activity during reactor operation.
3 полный текст статьи доступен по ссылкам
https://drive.google.com/file/d/1SFESt5TWiHnM7qtAjLUEDjq2-ZRegBbI/view?usp=sharing
28 В чем преимущества и недостатки конструкции газоохлаждаемых реакторов?
29 Как понимаете термин «модульность» применительно к конструкции, проектам сложных инженерных систем?
30 В чем заключается ожидаемая польза от проекта ИТЭР?
31 Какие страны заинтересованы в опреснении воды, например, с использованием энергии, вырабатываемой на АЭС?
32 Какое оборудование было разработано в Бристольском университете для дистанционного контроля радиоактивной загрязненности? Для ответа на вопрос рекомендую использовать перевод, например с помощью онлайн переводчиков, информации по следующей ссылке:
https://phys.org/news/2013-10-flight-detector.html
Или здесь
https://www.uasvision.com/2013/10/10/first-flight-for-radiation-detector-uas-at-bristol-university/
Или используйте поисковики Яндекс или Гугл, в которых необходимо ввести в поисковую строку следующий текст “First Flight for Radiation Detector UAS at Bristol University”
33 Какие исследовательские реакторы сооружают в России, их назначение, особенности?
34 Какие темы по ссылкам ниже можно отнести к глобальным инициативам в области мирного использования атомной энергии, какие есть глобальные инициативы по медицинской тематике?
Александр Тузов: Эти реакторы нужны, чтобы посмотреть в будущее. Это мощная, многофункциональная и адаптируемая под разные задачи машина.
35 Какие основные темы, принципы механики, уравнения (модели, законы) используют во фрагменте книги Кембриджского университета в таблице 1.1 (для перевода используйте онлайн переводчики, словарь мультитран)?
Ссылка на фрагмент книги (фрагмент называется так «Principles+of+Continuum+Mechanics_Cambridge.pdf» и он лежит в папке на диске, к которому у вас есть доступ)
Cambridge University Press 978-1-107-19920-0 — Principles of Continuum Mechanics 2nd Edition
36 Какие способы, методы получения изотопов приведены в патенте?
https://yandex.ru/patents/doc/RU2524686C2_20140810
37 Почему на Ваш взгляд отказались, по крайней мере официально, от наземных ядерных взрывов?
38 Чем опасны наземные испытания ядерных зарядов и какие на данные момент есть альтернативы?
39 Какие перспективные отрасли энергетики называют в глобальной инициативе Гармония?
http://geoenergetics.ru/2018/10/17/atomnaya-garmoniya-pomozhet-parizhskomu-soglasheniyu-po-klimatu/
40 Какие вещества (продукты) обладают радиопротекторными свойствами?
41 В какое время на Ваш взгляд происходило наиболее интенсивное развитие атомной отрасли? Почему?
42 Какие атомные суда были пущены эксплуатацию в последнее время?
43 Что необходимо учитывать при хранении ОЯТ или РАО, кроме радиационной и ядерной безопасности, чтобы обеспечить безопасное хранение?
44 Во сколько раз уменьшится активность продуктов подземного взрыва и мощность дозы гамма-излучения на расстоянии 1 см от них (считаем для точечного нефильтрованного излучения) с момента взрыва спустя 285 дней после взрыва, если для простоты и в учебных целях предположить, что в результате распада образовался только изотоп церия 144? Для расчётов рекомендую использовать radiological toolbox v 3.0.0, который можно бесплатно скачать в сети Интернет.
45 В чем преимущество и недостатки металлического, карбидного, нитридного и МОКС топлива для АЭС? Их преимущества и недостатки относительно других вариантов существующего и возможного (разрабатываемого, исследуемого) топливообеспечения АЭС?
46 Какой тип излучения (виды излучений) используют в Федеральном центре медрадиологии в Димитровграде? Приведите примеры аналогичных центров (по типу используемого оборудования) в мире.
47 Изотопы каких элементов использовались, Предполагается использовать в ЯДУ для космоса? Почему?
48 Какой изотоп бора для нейтронной терапии Вы бы использовали и почему?
49 В чем преимущества для пациентов более точных методов диагностики по сравнению с менее точными?
50 Какие источники энергии для батареек кардиостимуляторов Вы бы рекомендовали? И почему?
51 В чем заключается преимущество метода меченых атомов?
52 Как можно оценить дозы облучения, полученной персоналом в случае СЦР (самопроизвольной цепной реакции) при наличие у него металлических вещей, изделий, которые также были под облучением?
53 Современная классификация радиоактивных отходов
Ссылки для поиска информации по теме: http://www.norao.ru/waste/classification/class/
Дополнительно по остекловыванию:
1https://link.springer.com/article/10.1007/s10512-006-0187-0 на английском языке
http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t101-6_2006/go,34/ на русском языке
54 какая стоимость 1ГВт АЭС и 1 ГВт наиболее дешёвой СЭС (солнечной электростанции)?
55 какая структура системы атомной энергетики (только тепловые АЭС, комбинация тепловых АЭС и РБН, только РБН) является наиболее устойчивой с точки зрения максимального использования энергетического потенциала актинидов, как природного, так и искусственного происхождения? Для ответа на этот вопрос рекомендуется следующая литература:
1 http://profbeckman.narod.ru/Pluton.files/Glava8.pdf
2 https://profbeckman.narod.ru/Pluton.files/Glava2.pdf
56 Что означает аббревиатура РБН?
57 благодаря каким радионуклидам, физическим процессам был возможен природный ядерный реактор в Окло
58 откуда в ОКЛО (природном ядерном реакторе) взялось столько урана в достаточном количестве для запуска природного реактора?
59 Зачем нужно разрабатывать новые реакторы, если уже есть реакторы, которые нашли спрос на рынке?
60 Зачем нужен ЗЯТЦ и реакторы, работающие в ЗЯТЦ? Если и так все работает сейчас
61 Про безопасность понятно, но никому не разрешат тиражировать решение, которое не будет окупаться. Не так ли?
62 В ЗЯТЦ генерация долгоживущих радионуклидов теоретически должна стабилизироваться или уменьшиться по сравнению с тем, что есть сейчас. Но объем, масса радиоактивных отходов будут одинаковыми. Просто в ЗЯТЦ хранят отходы от переработки, а сейчас ОЯТ. Что скажете?
63 ОЯТ сейчас не выбрасывают. Этого делать нельзя. Его просто хранят. И большинство стран так и будет хранить его миллионы лет, если у них не будет вот таких реакторов, как РБН. Но в ЗЯТЦ тоже есть отходы и чтобы их безопасно хранить, нужно из кондиционировать. В результате то на то и выходит. Количество РАО в ЗЯТЦ будет даже больше, чем сейчас. Вопрос в другом. В количестве долгоживущих радионуклидов в этих РАО. Согласны?
64 Без чего реакторы, которые сейчас есть, через условно сто лет не смогут работать?
65 В чем отличие замкнутого и открытого топливного цикла?
66 Как отразится на цене 1 кВт*час эл энергии внедрение технологии ЗЯТЦ с БР ? Варианты ответов: увеличится, уменьшится, останется такой же, не знаю, свой вариант.
67 проекты современных ЯЭ систем с ЗЯТЦ проектируют так, что они (по проекту) являются конкурентоспособными как в отношении ЯЭ систем на ВВЭР, так и даже близко к ЭС на газе (по стоимости киловатт*часа) Но это в проекте. А как сложится, будет ясно только тогда, когда будет полномасштабное внедрение ЯЭ систем с ЗЯТЦ
68 Перечислите актуальные неэлектрические варианты использования атомной энергии.
69 Для производства какого распространенного во Вселенной элемента рассматривают атомную энергию?
70 Какой тип реакторов станет основным в 22 столетии и почему?
71 Чудеса этой системы в том, что коллеги из ЮКореи для Канады реализовали процесс извлечения отработавшего топлива из таких реакторов CANDU и изготовление свежего из извлечённого топлива (без переработки) в защитных камерах с дистанционным изготовлением топлива, ТВЭЛов и т.д. Больше на такое никто пока не пошёл. Так ли это?
72 Количество медицинских ускорителей на текущий момент? При ответе на вопрос можно использовать математические методы (интерполяцию, экстраполяцию).
73 Как определить поведение (распределение) химического элемента в некотором объекте исследования в контексте твоей презентации, если предположить, что все химические реакции в объекте исследования проходят только с участием данного химического элемента?
74 При работе реактора в топливе накапливаются радионуклиды с периодом полураспада более 1000 лет. Что делать с такими радионуклидами, как называются процессы, которые сейчас используют, предполагают использовать для обращения с такими радионуклидами?
75 Как предполагают обращаться с америцием?
76 концепции обращения с радионуклидом йода-129
77 Что такое РЕМИКС топливо?
78 Что такое МОКС топливо?
79 Что такое СНУП топливо?
80 Значение теплопроводности для МОКС и для нитридного топливо. И как эта разница влияет на "отвод тепла" от твэлов с этими видами топлива?
80.1 Прикладное значение мюонной радиографии
81 Правила безопасности ПБЯ-06-10-2017
82 Вопросы по правилам безопасности ПБЯ-06-00-2024
83 Правила безопасности ПБЯ-06-09-2016
84 Вопросы по 3 группе по электробезопасности до 1000 Вольт
85 ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
86 Вопросы на 2 группу по электробезопасности до 1000 вольт
87 Вопросы по Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии. ПТЭЭП
88 Вопросы радиационной безопасности
89 Охрана труда и техника безопасности
90 Пожарно-технический минимум
90.1 Билеты ПТМ
91 Вопросы по безопасной эксплуатации баллонов со сжиженными газами
92 Вопросы по обращению с радиоактивными отходами