Источник
Ядерная энергия - LiveJournal.com
Выбор редакции
16 января, 12:58

Атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки

  • 0

Отличный ролик от известного канала Radiation Hazard. В основном подробный таймлайн и контекст событий, без особого погружения в, так сказать, темы РХБЗ, но все равно крайне интересно. Ну и нельзя не отметить в очередной раз титанический труд по отрисовке кучи 3д для иллюстраций.

Выбор редакции
03 января, 16:27

Проект ИТЭР в 2019 году

  • 0

Добро пожаловать на брифинг по готовности ИТЭР к первой плазме! Напомню, что у нас есть справочная информация по проекту. Могу отметить, что у нас сегодня хорошие новости - конгресс США принял бюджет на 2020 финансовый год с резко увеличенным финансированием американской части ИТЭР - 257 млн долларов. После нескольких лет недофинансирования это отличная новость! В целом, к концу 2019 мы можем констатировать выполнение уже более 65% плана работ до первой плазмы. Но впереди - самая сложная треть.Площадка ИТЭР в октябре 2019 года. Обратите внимание на белое колечко на заднем плане возле серого здания. Это 30 метровая (в диаметре) секция криостата - вакуумного сосуда, в котором будет находится реактор ИТЭР.Итак, для запуска ИТЭР нам понадобится:Специализированные здания комплекса ИТЭРЭлектроэнергия, вода, воздух и прочие инфраструктурные штукиСистема отвода теплаСистема снабжения криогенными жидкостямиПодсистема электропитания сверхпроводящих магнитов, коммутирующая матрица и аварийные резисторы для сброса магнитной энергииВакуумная и топливная система токамакаКриостат и тепловые криоэкраныГотовые сверхпроводящие магниты - всего 43 штукиВакуумная камера, в которой будет гореть плазмаСистема измерения параметров плазмы, рабочих параметров оборудования, управления и визуализации - тысячи датчиков и исполнительных устройств и сотни стоек по всему комплексуИ самое главное - собрать это все вместе, смонтировать, наладить и запустить. На это у нас есть ровно 6 лет.Теперь посмотрим на эти пункты в деталяхЗДАНИЯСамое знаменательное событие 2019 года - top-out здания токамака. Уже в марте 2020 нам обещают завершения строительства и начало движения кранов из здания предварительной сборки (открытого еще в 2017) в здание токамака, и как следствие этого - начало сборки реактора в шахте реактора.Top-out!Даа, проект долго шел к этому моменту - раскрытие котлована началось в 2010, заливка сейсмоизолирующего фундамента в 2011, а начало строительство “рабочих этажей” - конец 2015 года (довольно долгая пауза была связана с перепроектированием здания после аварии на АЭС Фукусима). И вот - проектная высота достигнута! Интересно, что по планам 2014 года это должно было произойти в июле 2019, в целом можно сказать, что задача была выполнена почти без отставания.Внутри здания токамака доступ к шахте реактора будет перекрываться такими вот 60-тонными дверями, служащими как для поглощения нейтронного излучения, так и барьером нераспространения. Из примерно 40 необходимых для первой плазмы зданий и сооружений почти все уже готово или находится на завершающих стадия строительства. Из не готового стоит отметить здание управления, здание резисторов сброса энергии магнитов (эти резисторы производят в России) и здание трития, построенное примерно на половину. Однако за 6 оставшихся лет их вполне можно достроить и насытить оборудованием.Рендер законченной площадки. Серым обозначено уже построенное и насыщаемое оборудованием, фиолетовым - все еще строящееся здание токамака, голубым - будущие здания. Вся эта голубая обстройка вокруг непосредственно здания токамака для первой плазмы не нужна и будет строится позже.Кроме того, в 2019 году строители передали готовые здания для конверторов электропитания магнитной системы, здание для оборудования компенсации реактивной мощности, а в конце 2018 - еще и сооружения системы сброса тепла.ИНФРАСТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫКомплекс ИТЭР в полномасштабных запусках будет крупнейшим потребителем электроэнергии - порядка 110 мегаватт на обеспечивающие системы и до 250 мегаватт на системы нагрева и питания магнитов. Все это будет распределяться по системам сложной многоуровневой системой, состоящей из 7 трансформаторов и двух станций ВРУ, подключенных к 400 киловольтному распределительному устройству. Первая часть - а именно общее распределительное средневольтное устройство, обеспечивающее 110 мегаватт нагрузок, было введено в строй в январе 2019 года и взяло на себя запитку пока весьма немногочисленных потребителей (строителей и монтажников). Этот ввод позволит провести испытания всех основных инфраструктурных объектов токамака - криокомбината, системы сброса тепла (эти два потребителя отвечают за львиную долю нагрузки - почти 100 мвт на двоих), впрочем работа по строительству локальных трансформаторных подстанций и распределительных сетей еще ведется.Новенькое распределительное устройство (load center), от которого будут в будущем питаться системы нагрева плазмыТакже в 2019 году был введен в строй первый трансформатор на 400 МВАР (из трех) из подсистемы питания переменных нагрузок (магнитов, систем нагрева). Именно он будет использоваться для проведения испытания конверторов электропитания магнитной системы, которые, впрочем, пройдут еще не раньше чем через два года.Вид на площадку ИТЭР со стороны ОРУ 400 киловольт, трансформаторов постоянных нагрузок (справа по центру) и импульсных нагрузок (слева по центру). Два здания конверторов электропитания магнитов стоят слева от криокомбината (с желтыми газгольдерами). В 2019 году активно монтировалось оборудование системы сброса тепла - а это не много ни мало 5 автономных систем водооборота с разной химией воды и уровнем надежности, 10 вентиляторных градирен общей производительностью около 300 мегаватт и два бассейна-буфера для горячей и холодной воды, а также 4 десятков насосов, теплообменного оборудования и т.п. Вся эта система должна принимать до 1150 мегаватт тепла от токамака и его вспомогательных систем в моменты запусков, и забуферизовав это тепло постепенно сбрасывать его в паузах. Для первой плазмы, впрочем, понятно мощность этой системы будет использоваться в малой доле возможностей.Монтаж градирен - декабрь 2019Монтаж вертикальных насосов системы охлаждения. Они нужны для выдачи воды из накопительного "горячего" бассейна на градирни охлаждения.КРИОКОМБИНАТКриокомбинат - одна из крупнейших в мире установок по производству жидкого гелия в 2019 году… активно редизайнилась. В принципе, это бич любого сложного “первого в своем роде” проекта - огромное количество взаимосвязей приводят к тому, что неучет каких-то мелочей выливается в большие переделки. В частности, как мне объясняли инженеры по криокомбинату ИТЭР, пересмотр нагрузок привел к необходимости небольшого увеличения оборудования и добавления систем вентиляции и кондиционирования, и общий объем его оказался выше возможностей крыши, а значить часть кондиционеров надо было вынести на пристройку, а все вентиляционные трассы - перепроектировать. Так вот небольшое изменение привело к зависанию монтажа оборудования здесь на год.Ситуация на сентябрь 2019 года. По сравнению с сентябрем 2018, когда здесь был я появились вентиляционные коробка и кабели - значит дело сдвинулось с мертвой точки! Впрочем, электродвигатели компрессоров еще не состыкованы с самими компрессорами (эта операция выполняется после подключения всех магистралей).Голубые баки - установки осушения гелия, дальше по проходу - установки очистки гелия от примесей. Справа и слева на возвышениях - гелиевые компрессоры и теплообменники.Однако, этот момент позади, и в 2020 ожидается начало автономных испытаний агрегатов. После постройки здания аварийных резисторов (году в 2022) будет установлена эстакада с трубопроводами криогенных жидкостей от криокомбинада то здания токамака и, видимо, где-то после 2023 пойдет поэтапный ввод криосистемы уже в здании токамака, должно быть довольно интересно.Еще одно из важнейших событий 2019 года - на нижнем этаже здания токамака начался монтаж криолиний, от которых будут запитаны криофидеры сверхпроводящих магнитов и разные другие штуки типа криосорбционных вакуумных насосов.Нижний этаж здания токамака, монтаж криолиний (они располагаются в единой теплоизолирующей вакуумной трубе) Именно так, на потолок, будет навешано большинство комуникаций.Важен этот момент тем, что наконец начался монтаж первых (из очень многочисленных) коммуникаций в здании токамака. Этот процесс будет сложным и долгим, а значит - его важно начинать как можно раньше.МАГНИТНЫЕ КОНВЕРТОРЫСверхпроводящие магниты ИТЭР в работе будут запасать до 46 гигаджоулей и работать на токе до 68 килоампер. Мало того, токамак в работе требует довольно быстрого изменения тока в магнитах, а значит - мощных источников тока “откачивающих” и “накачивающих” магниты током. В двух зданиях будет располагаться около 40 отдельных конверторов, представляющих собой управляемые многофазные выпрямители грандиозных размеров (самые большие конверторы будут до 90 мегаватт мощности, а общая мощность всех конверторов - 2,1 ГВт). Поскольку мощность нужна именно для изменения тока, то магнитная система будет работать в паре с системой компенсации реактивной мощности - грубо говоря набором конденсаторов и индуктивностей, коммутируемых на сеть переменного тока. Это позволит запасать часть извлекаемой магнитной энергии и в следующем цикле возвращать ее обратно, не “дергая” при этом высоковольтную ЛЭП.Строительство системы компенсации реактивной мощности. Из интересного в кадре - высоковольтные катушки индуктивности на заднем плане. В 2019 году в обоих зданиях конверторов начался монтаж шинопроводов (российского производства), которые будут связывать конверторы и магнитные фидеры а также началась подготовка оснований под монтаж самих блоков инверторов. Идет и установка трансформаторов (каждому инвертору полагается входной транс), хорошо видных на общих планах (они стоят снаружи здания).Российские шинопроводы (желтые) внутри здания магнитных конверторов. Самих конверторов пока нет.В 2020 году будет происходит монтаж инверторов и объединение всех составляющих, но до самих электрических испытаний здесь еще далеко.ВАКУУМНАЯ СИСТЕМАКрайне важная система в составе ИТЭР, включающая в себя аж 400 вакуумных насосов и 10 километров вакуумопроводов. Похоже, и ее в 2018-2019 году поразил вирус редизайна, во всяком случае строительство той части здания трития, где должен был располагаться, так сказать, вакуумный цех с несколькими десятками основными откачивающими насосами, стоит с середины 2018 года. Впрочем, на этаж выше этого помещения целый этаж здания трития отведен под другую активно изменяемую систему - водяного охлаждения токамака, задачи по которой в 2018 году передали от США в ЕС. Кое какие новые элементы вакуумной системы, тем не менее засветились.На фото господа менеджеры и рабочие радуются испытаниям макета экваториального порта ИТЭР на вакуумную плотность, в ходе которых показано значительное превосходство железа над требованиями по утечке. Примерно так будут в будущем выглядеть заглушенные "входы" в реактор. КРИОСТАТКриостат - это вакуумный сосуд, в котором будет находится токамак вместе с магнитной системой. Вакуум тут в основном для теплоизоляции очень холодных магнитов от довольно горячей вакуумной камеры и окружающего здания. В 2019 году было закончено производство “нижнего цилиндра криостата” - это вторая снизу деталь криостата (из 4), и почти закончена работа с основанием криостата - это самая нижняя деталь. С установки основания на подшипники и затем нижнего цилиндра на основание в марте 2020 года должна начаться сборка ИТЭР (о чем подробнее ниже). На самом деле, на обеих кусках криостата еще предстоит наварить сотни опорных элементов для тепловых криоэкранов, датчиков и их кабельных линий, но эту работу можно выполнить как в оставшиеся месяцы так и даже после установки в шахту реактора.Основание криостата, лето 2019 года. Сборка основных деталей закончена и даже основания под опоры катушек готовы.Криоэкраны, кстати, тоже уже едут на площадку. Представляют они собой хитроизогнутые листы нержавеющей стали толщиной 10-20 мм с наваренными трубками охлаждения по котором будет течь гелий при температуре 80-100 К и посеребренные для улучшения отражения ИК-излучения. Часть криоэкранов входит в самые первые сборки, которые надо установить в шахту, поэтому с удовлетворением отмечаем, что их производство выполнено в срок (им занимается Южная Корея)Тепловые криоэкраны. Конкретно этот - элемент экрана, расположенного между вакуумной камерой и тороидальными магнитами.СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ МАГНИТЫЕсли вы читали раньше мои статьи по ИТЭР, то знаете, что я не устаю восхищаться грандиозностью основных сверхпроводящих магнитов международного термоядерного реактора. Собственно, все 25 больших магнитов ИТЭР станут 25 крупнейшими сверхпроводящими магнитами в мире. Для первой плазмы необходимо собрать их все - однако порядок сборки определяет какие из магнитов наиболее приоритетны. Собственно, уже в этом году не менее 2 первых магнитов должны быть установлены в шахту - это нижние полоидальные PF6 и PF5, которые будут располагаться под камерой токамака. Первый из которых изготовлен в Китае и движется в направлении Кадараша, а второй сейчас проходит заключительные производственные операции прямо на площадке ИТЭР. Обоим магнитам предстоит криотестирование (на площадке) и дополнительное оснащение датчиками, но можно ожидать, что не позже конца лета они будут опущены в проектное положение. Учитывая вес (~400 тонн каждый) и размеры (10 и 18 метров диаметром) операции по монтажу должны быть довольно эпичными.Церемония сдачи китайцами первой катушки ИТЭР - PF6. Сама катушка слева, в центре камера, в которой она пропитывалась эпоксидной смолой, справа - транспортная упаковка.PF5 на середину ноября готовилось к вакуумно-нагнетательной пропитке всего магнита, к концу года эта операция должна была быть завершена. Впереди - монтаж датчиков и гелиевых вводов а так же механических креплений.Механические крепления катушки к камере токамака, изготовленные в Китае.Не менее важна готовность и магнитов тороидального поля TF - примерно через год после начала монтажа по планам должна начаться сборка вакуумной камеры в шахте (эта операция займет 2-2,5 года), а для нее необходима предварительная сборка 2 катушек TF и одного сектора (а также сопутствующих криоэкранов) на стенде сборки секторов в здании предварительной сборки (про сборку уже писали?). Т.е. где-то летом 2020 в идеале на площадку ИТЭР должны прибыть первые два магнита TF и первый сектор вакуумной камеры и дальше делать это в регулярной манере.Стенд сборки намоточного пакета и корпуса катушки TF. Сейчас здесь собирается уже вторая катушка, дальше дело пойдет бодрее (готовы уже 5 намоточных пакетов). Тороидальные магниты собираются в Европе и Японии. В частности, год назад, “под елочку” в Европе выполнили операцию надвижки половинок корпуса на намоточный пакет (в Японии это сделали в марте 2019) и весь 2019 год продолжали доведение первого “боевого” магнита до готовности. Для этого нужно было точно выставить намоточный пакет внутри корпуса, сварить половинки корпуса, заварить крышки, через которые вставлялся пакет, заполнить внутреннее пространство эпоксидной смолой. Все это было успешно выполнено, и оставалась последняя операция - мехобработка корпуса по припускам, оставленным на неточность сборки. Подобная технологическая сложность обусловлена тем, что нужно получить совпадение реальных и теоретических магнитных осей в пределах 1 мм по трем осям при габарите изделия 16х10х3 метра.Заварка крышек корпуса на стенде с роботами. Совсем обленились европейцы.... и торцов тех же крышек. Почему не роботами? Заливка эпоксидки в магнит. Для этого пришлось сделать специальный стенд, где 300-тонное изделие можно наклонить на 10 градусов и погреть.В то время, как про успехи Европы мы знаем многое, Япония (увы, традиционно) за год не опубликовала ничего по прогрессу сборки TF. Год назад отставание было буквально пару месяцев, так что может в 2020 году и японский TF прибудет в Кадараш, что было бы очень полезно - с одними европейскими магнитами в сроках сборки не удержаться.Кроме вышеперечисленных есть еще центральный соленоид, производимый в США (по которому с мая нет новостей), магниты PF4,3,2,1 (из которых не начаты только 3,4) - но все это понадобится в монтаж через 2-4 года, так что сегодня мы их затрагивать не будем.Впрочем, один кадр будет полезен - намоточный стенд, где изготавливались двойные блины для PF5 и PF2 сейчас переделывается под больший диаметр (24 метра) катушек PF3,4ВАКУУМНАЯ КАМЕРАЕще на заре становления токамаков, как самого перспективного типа реакторов управляемого термоядерного синтеза, инженеры отмечали, что тороидальная форма камеры - технологический кошмар для промышленности. Однако действительность оказалась намного хуже: нужна не просто тороидальная камера, а двухстеночная камера с высокой жесткостью (а значит - с толстыми и многочисленными ребрами), предельными требованиями к сварным швам да еще и с запредельными требованиями по точности геометрии (это на поверхностях двойной кривизны - где линейкой и даже шаблоном так просто точность не измерить).Пример из практике - для снятия реальной 3д геометрии (в данном случае фрагмента вакуумной камеры - это тесты) используется измерительная машина, а точки для измерения подсказываются лазерным проектором. Внутри фрагмента видны листы борной защиты и цилиндрические опоры модулей бланкета.Вакуумная камера ИТЭР будет собираться из 9 секторов, 4 из которых изготавливаются в Южной Корее (Hyundai Heavy Industry), а 5 - в Европе (Walter Tosto/Ansaldo/ENSA). Производственный цикл включает в себя горячую штамповку заготовок, их мехобработку, сварку в 4 этапа укрупнения с промежуточными мехобработками - и под все это нужно множество оснастки непростой формы, и своя оптическая метрология. Дело движется очень медленно - корейцы начали резку металла под первый сектор в 2012 году и только в осенью 2019 добрались до сварки 4 сегментов в готовый сектор. Европа отстает примерно на 2 года, и, на мой взгляд, не сможет выдать 1 сектор раньше конца 2021 года, что с высокой вероятностью означает сползание планов по первой плазме ИТЭР на 1 год.Европейцы к осени 2019 закончили сварку внутренностей одного полоидального сегмента (из 4) своего первого сектора. Такой прогресс был у корейцев два года назад.Корецы в сентябре 2019 приступили к сварке 4 готовых сегментов в единый сектор. Впереди еще приварка патрубков верхнего и диверторного порта, финальные измерения и мехобработка - и отправка. В проекте вакуумной камеры есть также вклад Индии (изготавливает блоки нейтронных поглотителей из борированной стали) и России (оплачивает изготовление в Германии 9 верхних патрубков, каждый весом по 18 тонн) - но здесь все хорошо, никакой драмы и эмоций.Один из верхних патрубков вакуумной камеры, изготовленный на MAN по заказу РФ. Наконец, есть внутрикамерные устройства - дивертор, первая стенка, бланкет, “теплые” магниты для подавления ELM-неустойчивостей, многочисленные датчики и водяные магистрали. Однако к первой плазме это все не нужно, поэтому сегодня мы пропустим эту тематику, хотя прогресс и свершения есть и на этом (весьма высокотехнологичном) участке работ по ИТЭР.В 2019 году несколько европейских фирм изготовили свои прототипы панелей первой стенки. Берилиевые плитки, медный теплоотвод, конструкция из нержавейки.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯВ больших промышленных проектах наладка АСУТП зачастую определяет задержку запуска всего проекта. Во-первых она логически идет последним этапом (невозможно настраивать систему управления не установленного оборудования) а во-вторых собирает все ошибки монтажа, изготовления и т.п., которые и всплывают на отладке. ИТЭР тут рискует собирать полное бинго: мало того, что сам проект запредельно сложен, так многие компоненты еще и первые в своем роде, поставляются из разных стран и включают в себе свои локальные системы управления. Несмотря на предпринятые превентивные меры в виде открытого ПО в качестве управляющего стека (RHEL + CODAC + EPICS) и раздачи комплектов ПО и железа всем заинтересованным, запуск системы с десятками тысяч датчиков, тысячами исполнительных элементов (многие со своим ПО и железом “внутри”), часть из которых к тому же должна соответствовать критериям надежности для ядерных объектов будет очень сложной задачей.Проходные разъемы для вакуумно-радиационных внутрикамерных условий ИТЭР - одна из разработок 2019 года. Огорчает, что все это слегка откладывается на потом - хотя стек управления уже работает не только чисто в лабораторных условиях, а “рулит”, например штатной системой электроснабжения ИТЭР (запуск которой занял 6 месяцев), здание управления и дата-центр ИТЭР еще даже не начинали строить, так что раньше чем года через 3 мы процесса ввода АСУПТ ИТЭР в строй не увидим.Эта картинка не имеет напрямую отношения к АСУТП, но уж больно хороша - здесь показаны два зеркала, каждое из которых направляет 4 мегаватта микроволнового излучения ECRH в плазму и имеет гидравлическое управление. Весь этот блок расположен близко к термоядерной плазме и должен быть очень хорошо защищен от нейтронов и электромагнитного излучения.СБОРКА ИТЭРВ ноябре 2019 года была закончена приемка двух стендов сборки секторов камеры - не просто пассивных опор, а подвижных в 6 степенях свободы столов, для позиционирования элементов сектора относительно друг друга. На фото кроме стендов (слева) виден бетонный макет тороидальной катушки весом 360 тонн и кантователь (на заднем плане) для элементов сектора.В 2020 году должна начаться сборка реактора в шахте - то, к чему проект шел примерно 12 лет реальной работы и 35 лет с появления идеи. Сборка обещает быть крайне непростым мероприятием хотя бы потому что будет работать масса подрядчиков по разным системам и областям: от тяжелых такелажных работ до оптической юстировки, от тысяч кабелей слаботочки до шинопроводов 300х200 мм под ток до 70 килоампер, вакуумные, криогенные, водяные, газовые магистрали - все это сойдется в шахте 30 метров диаметром и 30 глубиной.В августе 2019 на дне шахты реактора началась установка подшипников криостата - подвижного соединения и анкеров - неподвижного.На полусферический подшипник будет приходится примерно 1,5 тысячи тонн нагрузки. Здесь видны два элемента неподвижного крепления криостата к зданию (плита в стене и стержни в "полу")Монтаж реактора, на самом деле, уже начался - в бетонном основании - “короне” были установлены 18 подшипников под подвижную опору, а вокруг устанавливаются выравнивающие прокладки под будущее основание криостата. После установки двух нижних секций криостата их надо будет сварить и параллельно уложить в основание все “подтокомачные” изделия - магниты PF6,5, шесть корректирующих катушек, большой коллектор раздачи криогеники и токов на корректирующие магниты, криовакуумные экраны (частично), затем установить монтажную колонну, вокруг которой будут навешиваться сектора вакуумной камеры. (колонна проходит приемку в Южной Корее и скоро отправится во Францию)Первый этап сборки реактора. Установлены две секции криостата, два нижных PF магнита, 5 корректирующих D-образных катушек между ними, монтажная колонна.Монтажная колонна на производстве в Южной Корее.На колонну, кстати будут надеты интересные изделия - 6 компрессионных колец - это четырехметровые стеклопластиковые детали, которые будут удерживать нижние сегменты TF вместе. Эти изделия в данный момент изготавливаются во Франции.Первое готовое компрессионное кольцо. Их задача - удерживать магниты с расхождением не больше 5 мм при расталкивающей силе 36000 тонн. Всего внизу будет 3 рабочих и 3 запасных кольца.Параллельно с “подтокамачным пространством” будут установлены 18 опор для тороидальных магнитов (китайского производства) и подведены нижние криофидеры сверхпроводящих магнитов.Моя съемка на этаже L1 здания токамака - чисто почуствовать атмосферу.Весь этот период должен занять около года, после чего должна начаться сборка тороидальной вакуумной камеры. Впрочем, до этого этапа надо дожить - поговорим о нем через год.ИТОГПроект ИТЭР неплохо прогрессировал в 2019 году, и даже получил неожиданное разрешение проблемы с финансированием со стороны США. Тем не менее, проблемы с реализацией продолжают вылезать то там, то сям - например монтаж систем в здании токамака начался с годовым отставанием, есть сильная задержка по производству вакуумной камеры. Но радует, что ИТЭР уже стоит на пороге сборки собственно реактора в шахте - через несколько месяцев мы увидим это грандиозное событие своими глазами.P.S. Дочитавшим - маленький бонус, ссылка на прекрасный 3D тур по площадке, снятый в октябре 2019.

Выбор редакции
26 ноября 2019, 23:02

ИТЭР!

  • 0

Очень, очень давно я ничего не писал про этот замечательный проект. Ну, начнем с маленькой заметочки.Это вид на здание токамака недельной давности. Белые металлические колонны справа формируют будущую стену реакторного зала и, фактически, дают представление об его габарите. На колоннах уже установлены подкрановые балки для 2х750 и 2х50 тонных мостовых кранов, которые будут переносить элементы машины из здания предварительной сборки (на заднем плане) в шахту реактора. А еще на этом фото видны два гигантских мобильных крана, с помощью которых в декабре планируется перенести крышу, которую собирают сейчас рядом. Это будет означать "top-out" здания токамака, первая заливка бетона в которое произошла в декабре 2014, почти 5 лет назад.В здании предварительной сборки, тем временем стартовала подготовка к непосредственному монтажу вакуумных частей токамака, который начнется уже через несколько месяцевА именно здесь заливают пол и достраивают вентиляцию и кондиционирование. На заднем плане этой фотографии видны два могучих стенда сборки секторов камеры токамака - в каждый помещается 1/9 камеры, можно прикинуть размер всего реактора.Напоследок - красивое видео облета площадки дроном:P.S. Рад буду, если вы в комментариях спросите про ситуацию по тем или иным системам ИТЭР, т.к. писать сразу про все нет времени, а по чуть-чуть в комментариях возможно.

Выбор редакции
19 ноября 2019, 00:33

Росветер

  • 0

Росатом тут опубликовал красивый таймлапс со своей первой строящейся (увы — с отставанием на год от сроков) Адыгейской ветроэлектростанции Адыгейская ВЭС - это 60 ветрогенераторов разработки голландской Lagerway мощностью 2,5 мегаватта каждый, станционная сеть 35 кВ и подстанция 35/220 кВ для выдачи мощности. Планируемая выработка - 335 ГВтч в год, т.е. средний КИУМ 25,5%. По меркам мировой энергетики это такой очень средненький (в реалиях 2019) объект, но он крупнейший в России и это хорошая тренировка для Росатома/Новавинд - как видим, не так-то просто взять и начать новое для себя дело, не смотря на весь опыт атомных строек. На данный момент у Новавинда порядка 1 гигаватта запланированных ВЭС, и начинается строительство второй ВЭС - Кочубеевской в Ставрополье, мощностью 210 МВт. Технически, под все это должна быть развернута локализация до 65% стоимости ВЭС, однако с этим возникают сложности - инвестиции в завод по производству ветряков немаленькие, а внутренний рынок пока не особо и большой. В целом в мире наземные ветроэлектростанции стали уже банальностью - общие установленные мощности подбираются к 1 терраватту, выровненная себестоимость электроэнергии (LCOE) - вполне конкурентоспособные 40-50$ за мегаватт*час (без учета переменчивости).

Выбор редакции
13 ноября 2019, 12:53

Как с Урала будут вывозить 82 000 тонн ядерных запасов СССР

  • 0

Коллега Дмитрий Горчаков написал очень интересный пост про ситуацию с радиоактивным монацитовым песком, много десятилетий хранившимся в Красноуфимске и про ее разрешение в ближайшем будущем.==Впервые на этом объекте я побывал более 10 лет назад в качестве младшего научного сотрудника Института промышленной экологии УрО РАН. Мало кто за пределами Урала знает, но вот уже более 60 лет в 200 км от Екатеринбурга хранятся тысячи тонн радиоактивного монацита - запасов СССР, собранных для запуска ториевой составляющей атомного проекта. Долгое время скрытый завесой секретности, этот объект породил огромное количество слухов и мифов. За последние 25 лет у него менялись собственники, обсуждались различные варианты использования монацита, вокруг кипели нешуточные общественные страсти. И вот теперь, похоже, база хранения монацита вступает в финальный этап своего существования. 6 ноября прошли общественные слушания по проекту, предусматривающему вывоз монацита на экспорт в Китай. Эта статья посвящена непростой истории, мифах и реальной опасности предприятия, а также его ближайшему будущему. Она написана мной для e1 (ссылка). Под катом привожу ее в авторском, чуть более детальном виде. Торий и атомный проект СССРВ 1945 году мир вступил в новую, атомную эру. Создание и первое применение атомного орудия привело к началу атомной гонки, продолжающейся до сих пор. В то время создание оружия на новых физических принципах требовало привлечения невероятных финансовых, организационных и человеческих ресурсов. Величайшие ученые трудились над созданием новых областей знаний, отраслей промышленности, и над решением многих задач, открывающим путь к освоению атомной энергии в военных, а затем и в мирных целях. Одним из вопросов, на который пытались найти ответ – это какие материалы можно использовать в качестве ядерного топлива и начинки. Одним из вариантов, который нашел наибольшее распространение в атомной энергетике, стал уран. Для его применения его нужно обогатить по одному из изотопов (235-му), и этим занимаются на комбинате УЭХК в Новоуральске. Другим материалом, нашедшем применение в атомном оружии, стал плутоний. Это искусственный элемент, который получают из урана, облучая последний в специальных ядерных реакторах. Этим занимались, например, на комбинате ПО Маяк в соседней Челябинской области. Но был и третий вариант – торий. Это природный элемент, из которого так же в реакторах можно получать удобный для атомного оружия изотоп урана – 233-й. Научно-исследовательские работы по использованию тория проводились чуть меньше 10 лет, но к 1953 году руководитель советского атомного проекта Курчатов подвел итоги этого направления, отметив его нецелесообразность по сравнению с уран-плутониевым топливным циклом. База хранения под КрасноуфимскомТем не менее, добыча ториевого сырья в виде монацита была налажена в СССР еще с 1930-х годов, до начала атомного проекта, на фоне общего интереса к радиоактивным материалам. Добывали его как минимум в двух местах - в Сибири, на Таракском месторождении под Канском, и в Режевском районе Свердловской области, в поселке Озерный. Монацит намывали из речного песка, обогащали, при этом образовывались большие отвалы обедненного песка, все еще содержавшего торий. Их запасы в последующем стали источником проблем, так как местной население в поселке Озерный и на станции Костоусово бесконтрольно использовало этот мелкий песок как строительный материал. В результате в начале 90-х в этих населенных пунктах пришлось проводить дезактивационные работы силами производственного объединения «Торон», ранее работавшем в зоне чернобыльской аварии. К счастью, жители получили пусть и повышенные, но не катастрофичные дозы. Но это уже отдельная история. После прекращения работ по торию в атомном проекте, его стратегический запас было решено собрать в одном месте – под Красноуфимском. С 1941 года тут, вблизи станции Зюрзя, была построена база госрезерва под кодовым названием «почтовый ящик 118» для стратегических запасов продовольствия. На территории чуть более 20 га разместили 19 деревянных амбаров-сараев размерами 85*14 метров, в которых разместился запас зерна. Но в начале 1960 года на базу стал поступать новый груз под названием «концентрам ОМ». Регулярно, партиями по 200 тонн в виде деревянных 50-килограмовых ящиков с мешками, заполненными бурым песком – монацитом. За 4 года на базу было свезено около 82 тысяч тонн. К существующим амбарам, заполненным сверху донизу, добавили еще 4. В таком виде хранилище просуществовало до середины 90-х годов.В 1994 году, по инициативе Эдуарда Росселя, баз хранения монацита была передана в собственность Свердловской области, и реорганизована в областное государственное учреждение «УралМонацит». Тогда такое приобретение казалось потенциально выгодным, так как монацит содержит не только торий, но и десятки тысяч тонн оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ), цены на которые в 90-е были очень высокими. Идея получения этих элементов из монацита казалось коммерчески очень перспективной, но пока разрабатывали приемлемые технологии переработки, Китай успел завоевать мировой рынок РЗЭ. В итоге запас монацита остался мертвым грузом на собственности области. Внутреннее состояние складов и штабелей с монацитом. Бетонный пол проломился, местами штабели завалились. Фото мое от 6 ноября этого года Еще внутренние виды. Архивное фото из презентационных материалов слушаний 6 ноября.Посмотреть на вид старых деревянных складов до возведения над ними новых металлических (это было где-то после 2008-го) можно в этом видео 2001 года (там есть и мой бывший шеф, защитивший диссертацию по влиянию этого объекта на окружающую среду):Тем временем техническое состояние складов становилось все хуже, построенные во время войны и для других целей конструкции значительно обветшали. Под весом ящиков с тяжелым монацитом бетонные полы складов проломились, стены их начали заваливаться, ремонт и многочисленные подпорки не снимали риска обрушения. На средства области вокруг деревянных амбаров были построены металлические ангары на новых фундаментах, с расчётом на то, что даже при обрушении внутренних зданий наружу монацит не попадет. Современный внешний вид металлических ангаров, возведенных над старыми деревянными амбарами. Старый деревянный амбар внутри нового металлическогоВлияние на окружающую среду – мифы и реальностьКак это часто бывает, наличие охраняемого объекта с непонятным, но радиоактивным содержимым, не могло не обрасти за долгие годы множеством слухов и мифов. Даже снятие грифов секретности в 90-е не сильно прояснило обстановку, так как на понятное беспокойство местных жителей наложились не только накопившиеся мифы, но и различные попытки манипуляций на почве опасностей, как реальных, так и вымышленных, тесно переплетенных между собой. В многочисленных публикациях об Уралмонаците можно найти упоминания и о новой форме жизни, появившейся на складах, и о том, что все работники предприятия умерли от рака и страшных болезней, и о студентах, подхвативших непонятную болезнь во время работ рядом со складами.В середине 1990-х, изучением особенностей монацита и влиянием всего объекта на окружающую среду занялись ученые. Институт промышленной экологи УрО РАН (ИПЭ УрО РАН) занимался изучением обстановки на объекте с 1995 года, т.е. уже в течение 25 лет. Автор этих строк начинал свой путь в науке именно в этом институте, и на объекте побывал впервые более 10 лет назад в качестве младшего научного сотрудника. Чем вообще может быть опасен монацит как радиоактивный материал? Содержащийся в нем торий (оксид тория составляет до 10% от массы монацита) – это природный слаборадиоактивный элемент, такой же натуральный, как, например, уран (уран, кстати, в монаците тоже есть в виде оксида - до 1% по массе). Он может быть опасен по нескольким причинам. Во-первых, в высоких концентрациях он может быть источником гамма-излучения, которое приводит к дополнительному (помимо того, что человек получает 24 в сутки от других природных источников, в т.ч. и природного тория) внешнему облучению. Во-вторых, при его распаде образуется летучий радиоактивный газ торон (это изотоп радона, а радон так же выделяется при распаде урана, но его меньше). Длительное вдыхание изотопов радона в высоких концентрациях приводит к облучению легких альфа-частицами. Однако величину этих факторов и степень их опасности можно и нужно определять в конкретных условиях. Приведу некоторые краткие результаты исследований опасности этих факторов, сложившихся в конкретных условиях на базе Уралмонацит, обобщенных в многочисленных публикациях сотрудников института. Во-первых, влияние объекта на окружающую среду сильно преувеличено. Да, возле складов и особенно внутри них гамма-фон в десятки и сотни раз выше «обычных» уровней (в среднем внутри складов около 90 мкЗв/ч, тогда как средняя величина гамма-фона в Екатеринбурге - 0,1-0,2 мкЗв/ч), что ограничивает время присутствия там персонала. Но за пределами территории фон в норме. Мощность дозы на базе и вокруг нее в нЗв/ч (1 мЗв/ч = 1000 нЗв/ч, поэтому изолинии «300» на схеме означает мощность дозы в 0,3 мкЗв/ч). Скан из статьи Вестника УрО РАН об УралмонацитеВо-вторых, ни сам монацит, ни содержащийся в нем радиоактивный торий за пределами складов не обнаружен – ни в воде, ни в почве, ни в образцах растительности его нет. Что не удивительно. Монацит, полученный путем промывки речного песка, нерастворим, при этом он довольно тяжелый. Поэтому осадками он не вымывается, ветром в виде пыли не выносится. Специально проведенные в течение нескольких лет эксперименты лишь подтвердили эти выводы. Грубо говоря – даже обрушение или пожар на каком-либо из амбаров-складов не вызвали бы пылевого выброса монацита за пределы территории. То же касается и изотопов радона - летучих продуктов распада тория и урана. Их концентрации повышены внутри складов (в среднем около 3,7 кБк/м3 торона и около 200 Бк/м3 радона), но за границами территории не отличаются от обычных уровней для этого региона. В-третьих, в архивах предприятия найдены данные о 438 сотрудниках (автор этих строк лично оцифровывал эти архивы), работавших на базе с 1960 по 1997 годы, включая несколько десятков тех, кто участвовал в ручной разгрузке монацита в 60-е. Проведенное сопоставление структуры причин смертности среди работников предприятия и остального населения Красноуфимского района (собраны данные о причинах смерти более 4600 жителей за те же годы) не выявило значимых отличий. Так что никакого роста рака и других заболеваний у работников предприятия не выявлено. В-четвертых, хотелось бы прокомментировать очень популярный миф о студентах УрГУ, приехавших в тот район на уборку лука в 80-е и заболевших непонятной болезнью, что, якобы, связано с монацитовыми складами. Этот вопрос был задан на слушаниях 6-го ноября, и на него ответил директор Института промышленной экологии УрО РАН Михаил Жуковский, который осуществлял научные исследования на этих складах и 25 лет читает курс «Медико-биологические основы радиационной безопасности» на физтехе, где я учился:«Человечество знакомо с ионизирующим излучением с 1895 года. За это время хорошо изучено что может происходить при его воздействии на организм, а что не может. Никакой контакт с монацитом или его упаковкой не мог привести к тем неврологическим эффектам и симптомам, которые наблюдались у студентов. Сейчас наверно сложно уже точно выяснить что именно вызвало тогда те симптомы. Рассматривались разные версии, в том числе отравления различными химикатами, удобрениями или пестицидами. Но можно точно сказать, что причина наблюдавшихся эффектов не соответствует воздействию ионизирующего излучения.» Михаил Жуковский, директор ИПЭ УрО РАН на слушаниях 6 ноября. Если что, я показывал ему текст этого поста перед публикацией и он не нашел грубых ошибок, хотя конечно если таковые имеются - они целиком и полностью на моей совести. Важно отметить еще один вывод ученых, связанный с базой хранения монацита. Какие бы ни были применены технологии его переработки для получения ли тория или получения редкоземельных элементов, этот процесс будет связан с образованием большого количества радиоактивных отходов, ненамного меньшем, чем само количество монацита. Причем, в отличие от монацита, который нерастворим, эти отходы будут уже в жидкой и подвижной, а значит более опасной форме. Поэтому безотносительно финансовых оценок, отказ от строительства на территории базы завода по переработке монацита можно считать неплохим решением с экологической точки зрения.Переупаковать и вывезти6 ноября в Красноуфимске прошли общественные слушания по проекту ОВОС (обоснование воздействия на окружающую среду) планируемой деятельности по вывозу монацита с базы хранения. Начало этого вывоза ждут уже несколько лет, и вот процесс выходит на финишную прямую. На общественных слушаниях в Красноуфимске 6-го ноября был представлен проект переупаковки и вывоза монацита. В слушаниях с участием главы администрации города, руководства компаний «РедЗемТехнологии», «СпецАтомСервис», ГУ «Уралмонацит» и Института промышленной экологии УрО РАН приняли участие около 45 жителей района. Еще в 2013 году областное правительство за 50 млн рублей на аукционе продало запасы монацита компании ООО «РедЗемТехнологии». Соглашение предполагает, что помимо вывоза концентрата за пределы области, будет проведена реабилитация территории базы хранения с удалением и очисткой от всех радиоактивных отходов. На слушаниях этот вопрос не рассматривался, но в кулуарах представители компании подтвердили, что монацит отправится в Китай на дальнейшую переработку. В Поднебесной и экологическое законодательство более либеральное по сравнению с российским, и переработка монацита поставлена на промышленную основу.Сами работы по переупаковке и отправке монацита будет проводить компания-подрядчик, имеющая опыт работы с радиоактивными веществами и радиационно-опасными объектами - ООО ПК «СпецАтомСервис». На территории базы хранения и рядом с ней уже произошли заметные изменения. С сентября 2018 года проведен капитальный ремонт железнодорожного тупика и станции Зюрзя для погрузки контейнеров с монацитом в соответствии с требованиям правил перевозки опасных грузов ж/д транспортом. На самой базе так же отсыпают новые дороги, на базе временных зданий и сооружений создают мобильный технологический комплекс для проведения работ по извлечению из ангаров и перетарке концентрата в современную транспортную упаковку. Перед слушаниями представители «СпецАтомСервис» показали, как будет организован весь процесс. На вот этом видео, снятом журналистами за неделю до моего визита туда 6-го числа, можно посмотреть как все организовано: Схематично обращение с монацитом будет организовано следующим образом. Все работы внутри складов будут вестись без постоянного присутствия там людей как по соображениям радиационной безопасности, так и с целью избежать присутствия людей в обветшалых амбарах при механических работах. Разбирать штабели из деревянных ящиков с монацитом будут с помощью роботизированных шведских манипуляторов Brokk с дистанционным управлением. Подобные роботы-манипуляторы уже зарекомендовали себя на объектах Росатома и при работе МЧС. Манипуляторы снабжены камерами, сами операторы при работе буду находиться вне склада. Белый ангар справа – склад с монацитом. В его стене будет проделано отверстие для конвейерной ленты. По ней ящики с монацитом будут подаваться в эту зеленую модульную конструкцию из нескольких контейнеров для переупаковки. Внутри нее ящики попадают на установку «прокалывания», где гидравлический пресс будет пробивать дно ящика и высыпать монацитовый концентрат в приемный бункер. Оттуда превмоприводом по трубам монацит будет подаваться в соседний модуль для переупаковки в биг-бэги по 2 тонны. Все эти процессы буду проходить под дистанционным контролем и без постоянного присутствия человека. После процедуры маркировки и паспортизации биг-бэги будут загружены в 20-футовые транспортные ISO-контейнеры, которые автотранспортом оправят для дальнейшей погрузки на ж/д транспорт к путям необщего пользования вблизи станции Зюрзя, находящимся в шаговой доступности от базы. Разломанная деревянная и бумажная тара от ящиков с монацитом будет складываться в металлические контейнеры и идти на дальнейшую сортировку. Этот процесс уже будет проводиться с участием людей. Для их работы на территории базы уже возведено несколько модульных цехов. Снаружи они выглядят так, как показано на фото выше. Вид цеха сортировки изнутри. Помимо входов для людей он имеет входную группу-шлюз (слева вверху) с двойными воротами, через которые погрузчики будут привозить от модуля переупаковки металлические контейнеры с остатками деревянной и бумажной тары. Ее и будут выкладывать на конвейер, откуда работники цеха будут разбирать ее на столы для обработки. Деревянная тара будет вручную очищаться от остатков монацита промышленными пылесосами и направляться далее на измельчитель (конвейер слева). После дозиметрического контроля, если тара будет иметь остаточное радиоактивное загрязнение, она будет передаваться специализированной организации по обращению с радиоактивными отходами ФГУП РосРАО для дальнейшей переработки и захоронения. Через такие системы радиационного контроля рук будет проходить весь персонал, работающий в цехе обработки тары. Проход внутрь возможен только через санпропускники (как и положено их там два - мужской и женский) с полным переодеванием в спецодежду и средства индивидуальной защиты и контроля в виде индивидуальных дозиметров. За всеми работами так же будет осуществляться контроль из диспетчерской.Операции с концентратом начнутся после получения разрешений со стороны Ростехнадзора, Роспотребнадзора, Ространснадзора. Планируется, что работы начнутся в первом квартале 2020 года. Если все пойдет по плану, то уже через несколько лет нынешняя территория базы хранения ториевого запаса СССР будет полностью освобождена от радиоактивных материалов и дезактивирована. Предполагается, что после этого на нем можно будет разместить новый промышленный объект.А вот в этом видео местного Красноуфимского телеканала можно посмотреть на то как прошли слушания, на выступление докладчика по проекту и ответы экспертов:

Выбор редакции
09 ноября 2019, 14:56

Строящиеся АЭС Росатома

  • 0

Обновление табличкиПо сравнению с прошлогодней ушел один пункт - закончено сооружение НВАЭС блок 7, он успешно пущен и буквально 2 недели назад введен в полноценную эксплуатацию. Новых АЭС не добавилось, хотя есть еще два проекта (венгерская Пакш-2 и Узбекистанская АЭС), близкие к началу подготовки площадки. С 2019 на 2020 год сполз пуск 1 блока Белорусской АЭСКакие еще комментарии к этой таблице? Ну, например про первый блок АЭС Аккую в 2019 году заговорили, что неплохо бы его сдать к 100 летию Турецкой республики в 2023 году. Поскольку с финансированием Аккую есть проблемы, начало строительство очень затянулось, да и дальше шло вяло 2023 выглядит мало реалистичным. Но судя по фото, тем не менее в 2019 строительство первого блока рвануло вперед. Строительства АЭС Ханхикиви все так же пребывает между небом и землей - проект вроде есть, и деньги выделены, но лицензии (разрешения) нет, и с ней большие сложности - процесс получения каждый год откладывается на год. Тем временем интерес инвесторов к проекту падает. Два китайских проекта - АЭС Тяньвань 7&8 и Сюйдапу 3&4 идут полным ходом и уже в следующем году ожидается первый бетон на Тяньване 7, и затем с периодом раз в 5 месяцев - 3 других первых бетона. Строить будут китайцы, за Росатомом - поставка "ядерного острова" и проекта в целом. Буквально завтра (10.11.2019) ожидается первый бетон на Бушерском блоке №2. В целом пока картина по проектам Росатома пока выглядит скорее как "перебор", чем "недобор" - специалистов выполнять все эти монтажи и пуски сейчас не хватает. Тем не менее показательно, что в России уже в 2020 останется всего 2 строящихся блока Курской АЭС, и ситуация приближается к тому, что даже полноценного замещения выбывающих РБМК происходить не будет.

Выбор редакции
05 ноября 2019, 10:00

Вопросы и ответы

  • 0

Еще один жанр, в котором писать легко и приятно - это комментарии и ответы на вопросы. Поэтому, если у вас есть какие-то вопросы по атомной, термоядерной или альтернативной энергетике - задавайте в комментариях, я отвечу.

Выбор редакции
04 ноября 2019, 22:22

Будущее блога

  • 0

Где-то с год назад у меня перестало хватать сил или желания на то, что бы писать в блог, а с начала 2019 года исчезло и свободное время на это, тем более, что меня наняли, как консультанта по мировому рынку урана (это была очень интересная работа с интересными результатами). Но как последствие этой работы, для которой приходилось днями читать что-то профильное - полностью пропал интерес к атомной тематике. К полугоду молчания я уже начал подумывать, что вряд ли продолжу когда-то писать статьи. Однако сегодня есть одна хорошая новость: у меня неожиданно появилось желание как минимум снова следить за различными позитивными событиями в мире атомной и термоядерной наук и промышленностей и что-то про это писать. Времени и сил, впрочем, пока не появилось, и перспективы по этому необходимому ингредиенту, увы, не особо радужные. После некоторых раздумий, я понимаю, что пока единственный возможный жанр - это комментарии к новостям, тем или иным. Комментарии давать просто и приятно, правда и ценность их невелика. На большие статьи, которые обычно отнимали от 10 до 30 часов сейчас рассчитывать не стоит. Теперь я вот думаю: уж если постить какие-то новости с комментарием - стоит это делать в ЖЖ или поискать новую платформу? Телеграмм там, или ютьюб?

Выбор редакции
04 ноября 2019, 18:15

Мой комментарий к «Проблемы организации производства композиционных материалов в России» от bmpd

  • 0

Да, вентилятора. Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Выбор редакции
21 апреля 2019, 16:22

Битва гиперсозвездий

  • 0

Последние года 3 на давно сложившемся рынке спутниковой связи можно наблюдать приличный хайп вокруг проектов низкоорбитальных (НОО) спутниковых гиперсозвездий - телекоммуникационных систем, состоящих из многих тысяч спутников, дорогих и амбициозных проектов. Мне кажется интересно углубится в технические и экономические подробности этих проектов и поговорить об их перспективах.Спутниковая связь сегодня и последние лет 30 - это прежде всего геостационарные спутники-ретрансляторы, расположенные, соответственно, на геостационарной орбите, где спутник примерно неподвижен относительно наземного наблюдателя и является эквивалентом обычного радиоретранслятора, расположенного на вышке высотой 35000 километров. При этом один единственный спутник виден сразу с ~35% площади Земли, а трех хватает чтобы охватить всю поверхность кроме приполярных районов. Геостационарные спутники связи сегодня - это весьма тяжелые машины, весом до 4 тонн (на рабочей орбите) обеспечивающие каналы связи шириной до нескольких сотен гигабит.  Такой облик этих спутников сложился с одной стороны из весьма большого потенциального охвата радиосигналом со спутника (много ли радиовышек может похвастаться 5 миллиардами потенциальных клиентов?), с другой стороны весом оборудования, которое способно выжать максимум пропускной способности из доступного радиоспектра. Юстировка диаграмм направленности антенн геостационарного спутника Eutelsat 8 West B. Обратите внимание на "мятые" поверхности отражателей антенн - это сделано специально, что бы сформировать контурную диаграмму направленности на Земле (отсюда и требуется юстировка) и не залезть своим излучением в контуры работы других спутников ГСО. Координация пространственно-спектральных характеристик - сегодня весьма непростая задача в спутниковых проектах, и низкоорбитальные системы не исключение.Обратите внимание на слова “доступный радиоспектр”. Спутниковая связь работает в диапазоне от 1,5 до 60 гигагерц, однако в этой широченной реке спутникам доступно не так и много. Во-первых в диапазоне от 1,5 до 10 ГГц много наземных потребителей радиоспектра - например wi-fi вокруг  2,4 и 5,5 ГГц. Во-вторых выше 20 ГГц на радиоканале начинают сказываться дождь, град, облачность. В-третих доступную полосу приходится делить как минимум на два, чтобы организовать канал “Земля-Спутник”. В итоге активно используемые дипазоны спутниковой связи (S, C, Ku, Ka) - это всего 6 ГГц полосы, за которую идет смертельная битва множества операторов. Изначально, впрочем, 6 ГГц было вполне достаточно. Ведь еще 15 лет назад основным контентом, который доставляли абонентам спутники связи было телевидение, и один и тот же спутник в одном канале мог доставить радиосигнал сразу десяткам миллионов абонентов. Однако с приходом 2000х рынок все больше и больше стал крениться в сторону цифровой двухсторонней связи, где для 10 млн абонентов нужно в 10 млн раз больше пропускной способности, чем для одного.Сборка навигационного спутника Galileo. Фактически сборка современных спутников сводится к ручной установки компонентов систем спутника на силовые панели и ручной трассировке десятков кабелей и трубопроводов, которые их соединяют, а так же большого объема функциональных испытаний получившегося комплекса. В этом плане спутники больше похожи на прецизионное промышленное оборудование, чем на, скажем, самолеты. Компромисс между потребностями рынка и возможностями физики достигается за счет пространственного разделения источников и использования направленных антенн, как “сверху”, так и “снизу”. Однако, давайте от высоколетающих ГСО-спутников перейдем к низкоорбитальным. Идея состоит в замене одного тяжеленного квазинеподвижного спутника роем летающих на низкой орбите. Идея довольно очевидная, но до 90х годов не находящая применения, в силу баланса про и контра. В чем плюсы низкоорбитальных спутников перед ГСО-спутниками?Низкая орбита гораздо ниже… да. На деле это дает очень значительное снижение потерь энергии в радиоканале (до 4 порядков), что позволяет использовать маленькие антенны и маломощные передатчики, как на земле, так и на спутникеНизкая орбита также означает низкую задержку сигнала - пауза в ответах собеседника при телефонии через ГСО довольно заметна (пинг 250 мс в одну сторону)Структура “много спутников” позволяет переиспользовать частотный ресурс на каждом (слегка упрощая ситуацию), и получить теоретически значительно бОльшую общую пропускную способность на том же спектре и обслуживать гораздо больше абонентов.Но одними плюсами дело не ограничивается, понятно:Низкоорбитальная система подразумевает поддержание в работе большой спутниковой группировки, множества наземных станций сопряжения с сетями связи - в общем капитальные расходы на развертывания значительно больше.Спутники перемещаются над головами абонентов, а значит нужно использовать либо ненаправленные антенны, либо весьма продвинутые следящие системы, что практически полностью нивелирует преимущество по хорошей энергетике Для предоставления в реальности, а не на бумаге большой системной пропускной способности с многократным переиспользованием спектра нужны крайне навороченные спутники с развитыми антенными системами, высокоскоростными цифровыми коммутаторами, скоростной межспутниковой связью со слежением - ничего этого в готовом виде в начале 1990х не существовало.Тем не менее, реализовывать новую идею спутниковой связи в 1990х бросилось несколько операторов. Самый известный проект тех времен назывался Teledesic и подразумевал 840 аппаратов на орбите высотой 700 км с задачей доставки интернета наземным абонентам. Teledesic собрал порядка миллиарда долларов, однако не преуспел. С момента задумки проекта в 1990 году до запуска первого опытного спутника в 1998 наземные операторы успели отвоевать значительную часть рынка, на который нацелился Teledesic, финансовые модели показывали неокупаемость затрат в 9 миллиардов долларов (~20 млрд в сегодняших долларах) поэтому проект был обанкрочен.Моделирование спутниковой группировки Teledesic (сокращенной до 288 аппаратов версии). Видно, что при равномерном расположении на приполярных орбитах с ростом широты возникает многократное перекрытие рабочих зон спутников. Это не такая простая проблема, как кажется, и требует либо отключать часть спутников от работы на широтах выше 45, либо иметь множество сложного оборудования на борту спутника для переконфигурации рабочих зон.Другие два проекта спутниковых группировок - Iridium и Globalstar ориентировались на более привычный тогда рынок спутниковой телефонной связи, в общем-то почти недоступной ГСО-операторам (телефонная связь требовала либо большой антенны на земле, либо невероятно большой антенне на спутнике) Проект Иридиум имел глобальное покрытие за счет группировки из 72 спутников (6х11 плоскостей + резерв по 1 спутнику на плоскость) на 700-км орбитах. Каждый спутник весил 680 кг, но обладал довольно скромными по сегодняшним меркам возможностями по одновременной работе всего с ~1500 абонентами. Орбиты спутников имел среднюю для НОО-группировок высоту в 780 км.Спутник Iridium первого поколения. Три 48-лучевые абонентские антенны по бокам спутника подарили нам феномен "вспышек Иридиум". На основании спутника видны 5 поворотных антенн Ka-диапазона, обеспечивающих межспутниковую связь и связь с наземными телепортами.Спутники имели развитое оборудование межспутниковой связи, позволявшее маршрутизировать звонки на наземные станции связи или абонент- спутниковая сеть-абонент. Это оборудование, в целом, и определяло вес спутников. Практически сразу после старта компания обанкротилась, и знали бы о ней сейчас только специалисты, если бы не Пентагон, решивший, что система очень полезна для военных целей: обанкротившаяся Иридиум была выкуплена подрядчиками Пентагона, которые стали эксплуатировать систему на деньги от военных, списав часть капитальных затрат.Конкурентом Иридиума был Globalstar - чуть более поздняя система, изначально создававшаяся по более экономичным канонам. Спутников было всего 48, весом по 550 кг, с высотой орбиты 1400 км, распределенных по 6 штук в 8 плоскостях. Такое количество не позволяло покрыть всю поверхность Земли, и связь работала только до ~70 широты. Впрочем, Globastar умел работать только как ретранслятор от абонента до наземной станции сопряжения, так что на северном полюсе толку от него было не много.Созвездие "Globalstar". Решение выкинуть из обслуживания полярные области с одной стороны сэкономило много денег, с другой - лишило globalstar клиентов, занимающихся работой, исследованиями и путешествиями возле полюсов - надо заметить, довольно значительной части всех клиентов спутниковой телефонии.Спутники Globastar устанавливаются на диспенсер для выводы на орбиту. Странные черные и оранжевые штуки - это приемные и передающие антенны каналов "Абонент-Спутник" и "Телепорт-Спутник".Такая менее затратная модель позволила Globalstar продержаться дольше, хотя в итоге через банкротство прошел и он.   Наконец, в 1990х было создано еще 2 НОО группировки, наверное малоизвестных - отечественная “Гонец” и американская Orbcomm. “Гонец” вырос из военно-шпионских спутниковых систем и подразумевал возможность передачи небольших пакетов данных или голосовых сообщений оффлайн (т.е. спутники использовались как почтовые ящики). По сути это дальнейшее упрощение от Globastar, и честно говоря, я за свою жизнь ни разу не слышал об использовании этой системы в коммерческих целях.Orbcomm по сути реализует тот же подход “спутников - оффлайн почтовых ящиков”, и в 1998 закончила выведение группировки из 36 спутников для оказания M2M услуг (сбор данных с удаленного оборудования). Аналогично всем остальным компаниям, Orbcomm прошла через банкротство, однако в силу изначально минимальных вложений в систему (нет наземных телепортов, самые легкие спутники, низкие требования к непрерывности покрытия etc) компания выправилась и здравствует и поныне, как и два оператора спутниковой телефонной связи.Проект Orbcomm одним из первых воспользовался уменьшением размеров электроники и спутников в целом, используя для работы аппараты весом всего в 40 кг.Таким образом, печальный опыт 1990х привел к выводу, что НОО группировки связи возможны, но экономически несостоятельны. Следующие 10 лет инвесторы бежали от новых предложений по этой тематике, как черти от ладана. Однако все плохое быстро забывается, и вот, к началу 2010х мир увидел новый рассвет идей. Этот рассвет подкрепляется некоторыми логичными утверждениями. Во-первых интернет из забавной некоммерческой штуковины в 1990х превратился в один из мощнейших каналов потребления, и весьма востребован везде, но при этом все еще остаются ниши, куда не дотянули свою оптику наземные операторы. Во-вторых, развитие как спутникового, так и телекоммуникационного оборудования с 1990х зашло довольно далеко, и задачи создания динамического многолучевого рабочего поля “спутник-земля”, роутинга данных, межспутниковой скоростной лазерной связи сегодня возможно решить в КА весом 150-200 кг, вместо 1000 кг 20 лет назад. Наконец, и наземное абонентское оборудование тоже стало гораздо продвинутее. В 1990х было безумием предлагать абонентам оборудование с АФАР (активные фазированные антенные решетки), что позволило бы отслеживать главным лучом приемной антенны спутники в небе. Не существовало технологий, позволяющих выпускать такие антенны за хоть сколько-то приемлемые деньги. Антенны с двухстепенным механическим приводом тоже не дешевы и не похоже на массо используемое решение. Сегодня же решения по спутниковой связи, использующие АФАР с динамическим лучом постепенно проникают на рынок спутниковой связи - пока в основном в обеспечении интернетом кораблей и самолетов, и уже в довольно недалекой в перспективе такие антенны могут стать массовыми.АФАР антенны для системы O3b, устанавливаемые на самолеты и корабли. За счет GPS и MEMS-гироскопов антенна направляет луч максимального усиления точно на спутник компенсируя перемещение и крены техники.Первой ласточкой нового витка развития телекоммуникационных спутниковых группировок стал проект O3b, стартовавший в 2007 году. Этот проект не похож на остальные, но не упомянуть его было бы неправильно. Стартовавший в тот момент, когда боль от финансовых потерь на Iridium и Globalstar еще не забылась, проект ориентировался не на конечных пользователей, а на доставку интернета на а) круизные лайнеры б) небольшие острова в) самолеты - и все это в относительно приэкваториальной зоне, до 45 широты. Группировка из 8 спутников в начале и 16 в полной конфигурации вращается по одной и той же орбите высотой 8100 км над поверхностью, т.е. примерно ¼ высоты от геостационарной орбиты. Каждый спутник имеет 12 антенн с двухстепенным управлянием, и может создавать 10 клиентских лучей диаметром примерно по 700 км и пропускной способностью 1,6 Гбит на луч. Оставшиеся 2 антенны смотрят на точки сопряжения с глобальной сетью (связисты называют такие точки телепортами).Спутник O3b массой 700 кг.Спутники O3b на диспенсере. Видны 12 комплектов радиооптики с двухстепенными приводами для организации клиентских лучей.Проект оказался довольно успешен финансово, и буквально на прошлой неделе завершил развертывание полной группировки из 16 спутников, потратив на весь проект скромные ~1,5 млрд долларов.Принцип построения группировки O3b. Отличное нишевое решение, видимо.Интересно, что идеологом и создателем O3b был человек по имени Greg Wyler, впоследствии начавший совершенно новый спутниковый проект, который и положил начало буму гипергруппировок. Итак, встречайте - система из 1600 спутников “OneWeb”.Основанная им в 2012 году (под именем WorldVu) компания предусматривала вывод более 2000 спутников (число меняется со временем) на низкую околоземную орбиту. Число необходимых спутников WordVu поражает - оно сравнимо со всеми остальными активными спутниками на орбите Земли. И дело не только в числе как таковом. При попытке быстро собрать и запустить 2000 спутников возникнет невероятное количество сложностей. На сегодняшний день спутники собирают как швейцарские часы - это ювелирный ручной труд с невероятным объемом контроля и “фишек”, что бы только не дай бог не оставить органику на теплоизоляции или повредить электронику статическим разрядом. Космос жесток. И вот, предлагается конвееризировать  не только сборку спутников, но и множества необходимых компонентов космического качества (электроники, разъемов, химических и электрореактивных двигателей etc). Спутник OneWeb, контракт на производство которых получил Airbus реализует возможности Teledesic при вшестеро меньшем весе и втрое меньшей цене.Однако, у такого амбициозного плана есть логика. Предположим, что вы решили создать систему, раздающую интернет всего из сотни аппаратов, а не 2000. Тогда вы столкнетесь с тем, что на ограниченную пропускную способность каждого будет неизбежно приходится несколько миллионов квадратных километров. И если над океанами с редкими яхтами-клиентами это как раз здорово, то над густонаселенными странами - наоборот. На Китай, Европу, всю Юго-Восточную Азию в вашей 100-спутниковой системе будет приходится по 2 спутника, а на Южную Америку - аж 3. Много ли клиентов способна обслужить такая группировка? Нет. Достаточно ли этого для окупаемости? Тоже нет. Нужно наращивать количество спутников. Если вывести 2000-4000 спутников, и создать схему лучей абонент-спутник, сопоставимую с ранними GSM сетями по количеству ячеек, бизнес-модели срастаются, и даже, скажем, пригороды в Американских агломерациях вполне становятся подходящими местами для поиска клиентуры. Проблема, впрочем, в том, что финансовые модели - это прекрасно, но реальную рентабельность и востребованность этих космических проектов можно понять, только развернув сеть. А на развертывание нужно потратить много миллиардов долларов, и чем больше спутников предполагается в полной сети, тем больше миллиардов надо. Рекламное видео OneWeb, где в том числе мелькают кадры сборки первой партии спутников. Пока нельзя сказать, что технология конвеерной сборки где-то видна, хотя часть операций механизирована.Сейчас OneWeb (купленный крупнейшим ГСО оператором Intelsat) пытается пройти по узкой тропинке между пропастями недостаточной пропускной способности сети и слишком большими начальными вложениями, на которые невозможно найти инвесторов. И пока этот путь выглядит сложным - не так давно проект принял решение о сокращении общего количества разворачиваемых спутников до 1600, а начального этапа с 900 до 600 спутников. При этом проект будет больше ориентироваться на клиентов в виде самолетов и кораблей (где уже работает масса других спутниковых операторов), а не на массу обычных людей. Тревожные признаки. Первые 6 спутников OneWeb запущены в феврале 2018 ракетой Союз-2.1Б с космодрома Куру. Похоже, что полное развертывание системы мы увидим не раньше 2021 года. Тем не менее, проект OneWeb пока развивается, собирает деньги (всего инвесторы вложили уже порядка 3 млрд долларов, достаточных на первые 600 развернутых спутников), и у него есть конкуренты: проекты гипергрупировок SpaceX Starlink и Amazon Kuiper и проекты группировок поскромнее Telesat Leo и LeoSat (LEO = low earth orbit, отсюда такая приверженность к этому слову в названиях). SpaceX Starlink на данный момент предусматривает развертывание 1584 спутников на начальном этапе и до 12000 (!!!) в полной конфигурации. Планируется использовать высоты в 550 км (40 орбитальных плоскостей по 66 аппаратов), 330 км (здесь будет основная масса спутников в 7500 штук) и 1150 км (еще порядка 3000 аппаратов). В плане радиосвязи тоже предусматривает использование сразу множества диапазонов (в т.ч. слабо освоенный комплектующими V диапазон - 50+ ГГц), но на первом этапе - традиционного Ku (10-20 ГГц) с пропускной способность в несколько гигабит на спутник. Предусматривается межспутниковая лазерная связь на скоростях в несколько сот гигабит.Спутники Starlink (на фото два опытных образца, запущенных в 2018 должны быть еще более продвинутыми в некотором смысле и еще более легкими, чем OneWeb. При этом ставка делается на использование индустриальной электроники и большой орбитальный резерв.Короче, проект Starlink невероятно амбициозен и для окупаемости вынужден будет побороться за клиента с наземными кабельными операторами. Перспективы его туманны (в т.ч. плане сбора необходимых средств на развертывание минимальной операционной группировки) , хотя первый массовый вывод спутников должен состояться уже в мае 2019 года (а первые опытные спутники были запущены еще в январе 2018).Симуляция орбитальной группировки Starlink после выведения первых 264 спутников. И симуляция связи через Starlink в полностью развернутой группировке из 1584 спутников. Другой не менее амбициозный игрок - Amazon, подавший заявку на развертывание 3236 спутников в рамках проекта Kuiper. Пока про проект мало что известно, кроме традиционных слов про “не подключенные к интернету 3 миллиарда человек” (как будто проблема в технических сложностях, а не отсутствии у этих 3 млрд денег на интернет). Но как минимум видна возможная синергия для одного из крупнейших интернет-магазинов мира в пропускании трафика от спутниковой группировки через себя. Отсюда можно ожидать, что проект Kuiper имеет больше шансов на реализацию.Кроме сверхсложных проектов OneWeb, Starlink, Kuiper было еще несколько телодвижений от Boeing и Samsung, но вроде эти компании не решились лезть в столь рискованные инвестиции. Наконец, коротко от Telesat Leo и LeoSat. Оба этих проекта направлены на конкуренцию с наземными оптоволоконными магистралями. Их задача - взять довольно широкополосный трафик от бизнес-клиента и пронести его по спутниковой группировки до телепорта где-нибудь в другой части земного шара. Оба проекта предполагают выведение ~110 спутников, при этом Telesat Leo элегантно решает проблему лишней пропускной способности спутников на высокой широте при равномерном заполнении наклонных орбит - путем создания двух типов группировки: на орбитах ~45 градусов и полярной орбите. Оба эти проекта пока занимаются сбором денег, при этом предприятие Telesat (крупный спутниковый оператор ГСО-спутников) выглядит более перспективным.Симуляция связи через систему Telesat LEOПодводя итог, хочу отметить, что новому буму пока рады в основном производители спутников и спутниковых комплектующих, получающих невероятные заказы. Операторы пусковых услуг так же с удовольствием ждут невероятного роста заказов (в т.ч. Роскосмос, которому OneWeb в разных формах заказал пуск на 21 “Союз-2”). Сможет ли новая реальность с переносом сетей связи в космос закрепиться? Кто знает. Однако, если это случится, то человечество явно получит заметный буст в освоении космоса и снижение затрат на производство космической техники и вывод полезных нагрузок.

Выбор редакции
06 апреля 2019, 12:15

Снова в эфире

  • 0

Очередная длинная пауза с написание хоть чего-то в блог у меня нарисовалась из-за рабочей нагрузки и разнообразной медицины, но возможно в ближайшее время все же будет какая-то активность. Правда, планов по написанию статей гораздо больше, чем свободного времени, а актуальность тем со временем проходит, поэтому если что-то откладывается, то зачастую в очень долгий ящик, где у меня есть даже полностью написанные статьи, увы.  Тем более, что 14-16 апреля я по любезному приглашению Департамента Коммуникаций Росатома участвую в Атомэкспо 2019 и надо закладываться на написание статьи по этому мероприятию.Пока же в планах написать в апреле 1) неожиданную статью по космической тематике 2) завершить рассказ про строительство объекта "Укрытие" как раз к очередному юбилею. И еще миллион других тематик, которые будут написанны как-нибудь потом. 

Выбор редакции
13 февраля 2019, 15:34

Зеленая лужайка

  • 0

Я решил написать общепонятный ликбез про плюсы и минусы ядерной энергетики и ее возможное будущее в мире, и как маленький кусочек паззла вспомнил часто возникающее утверждение "еще ни одна АЭС не была разобрана до состояния зеленой лужайки, т.е. целиком и полностью и никто не знает, как это сделать"Так вот, это не так, и сегодня будут примеры именно по зеленым лужайкам.Картинка по запросу "зеленая лужайка"Прежде всего, нужно сказать, что в мире в статусе "окончательного останова" числится 171 энергетический реактор. Понятно, что реакторы это в основном 50х-70х годов, а значит среди них много уникальных или не традиционных (для сегодняшнего дня) конструкций.Разборка таких энергоблоков упирается в следующие вопросы:1. Чем более сложная конструкция реакторной установки (см. РБМК), тем меньше вероятность решить все дистанционно, роботами. А значит будет облучение персонала от активированных и контаминированных конструкций.2. В некоторых случаях требуется процедура нейтрализации материалов и жидкостей реакторной установки (например - натрия из быстрых реакторов) и понимание, куда можно будет затем захоранивать эти материалы (например графит из множества графитовых реакторов)3. В целом, необходимо наличие в стране объекта, где можно захоранивать средне и высокоактивные конструкции реактора - причем этот объект должен принимать совершенно разнородные материалы и формы (большие куски металла, бетона, бочки, контейнеры и т.п.). На деле, этот пункт самый ограничивающий - пункты захоронения созданы далеко не везде, а где они есть - не в состоянии принимать все подряд, и необходима сортировка по активности и типу радионуклидов, а так же кондиционирование, т.е. заливка цементом или смолой, прессовка или переупаковка - приведение к некоему стандартному виду, которое способно принимать хранилище.Все эти вышеописанные проблемы со временем становятся проще, т.к. самые активные изотопы распадаются. С другой стороны, создание пунктов захоронения - долгий и довольно дорогостоящий процесс, поэтому он тоже неизбежно затягивается. Отсюда частым решением в политике ликвидации АЭС является приведение ее в пассивное и более-менее безопасное состояние и дальше длинное ожидание, когда активность в конструкциях снизиться достаточно. Неким консенсусом является 50 летний период.Процесс спадения радиоактивности конструкции из нержавеющей стали, активированной нейтронным потоком. Цифры здесь показаны для радиотоксичности, т.е. они отличаются от контактной радиоактивности. Видно, что на рубеже 50-60 лет происходит резкий излом в скорости падения радиоактивности материала, и дальше ждать смысла нет.Однако, не смотря на все очевидные плюсы стратегии "подождать, пока перестанет так печь", есть и минусы - объект надо эксплуатировать и охранять, и стоит это недешево. И здесь оказывается, что для реакторов типа PWR/BWR/ВВЭР все гораздо лучше. Конструкция этих реакторов обычно предусматривает расположение в шахте, которую можно залить водой, поэтому разделка проводится под водой, а вода, как известно хорошо экранирует от радиоактивного излучения и прозрачна, поэтому разрезать конструкцию дистанционно-управляемым оборудованием довольно удобно. В итоге подводная разделка остановленных PWR/BWR приобрела массовый характер, вот список проектов от Westinghouse, а вот фотографии оборудования, участвовашего в разборке американских энергоблоков АЭС ZIon.Резка корпуса реактора испанской АЭС Jose Cabrera телеуправляемым оборудованием под водойВ итоге для остановленных BWR/PWR (коих почти 2/3 в списке из 171) основным ограничителем является захоронение радиоактивных отходов, остающихся от разделки и ОЯТ. С последним, скажем, в США вообще существует один-единственный вариант - площадка с сухим контейнерным хранением - либо на месте бывшей АЭС, либо некая централизованная для оператора нескольких АЭС.Отсюда можно сделать некую градацию состояний остановленных АЭС:1. Энергоблок окончательно остановлен, но в наличии ядерное топливо не в режиме длительного хранения. Примером является 1 блок ЛАЭС, остановленный меньше двух месяцев назад. Здесь еще 5 лет будут выгружать топливо (это связано с большим количеством ТВС в РБМК и сложностью процедуры выгрузки) и АЭС будет функционировать по тем же правилам, что и до остановки2. Ядерное топливо выгружено, и может быть даже отправлено на сухое хранение  или в процессе, начата разборка вспомогательных объектов, но реакторная установка не затронута. Например, в таком состоянии находится Игналинская АЭС. Больше всего в этом состоянии зависших объектов с графитовой кладкой, например 8 французских CGR или десяток английских графитово-газовых Magnox. Для них откладывание разборки реакторной установки может затянуться примерно на 60-70 лет.3. Дальше, как промежуточное решение, блок может быть освобожден от всего нерадиоактивного и слаборадиоактивного и оставлен сам корпус реактора с внутрикорпусными элементами под контейнментом на длительном хранении. Например, в таком состоянии находятся все бывшие (страна отказалась от использования атомной энергии по референдуму 1986 года) итальянские АЭС - Caorosa, Enrico Fermi, Garigliano и Latina.4. Реактор может быть разобран, но хранение его радиоактивных частей осуществляется на площадке АЭС, обычно внутри контейнмента. Т.е. от АЭС, в принципе, осталась пустая оболочка, но с РАО. В таком состоянии, например, находится блок 1 АЭС San Onofre в США. Как вариант, захоронение может быть организовано прямо на месте бывшего реактора - примером служит реактор наработчик оружейного плутония ЭИ-2 (СХК) или АЭС Piqua в США (весьма оригинальный реактор которой охлаждался органическим теплоносителем - эксперимент был признан неудачным и реактор проработал всего 2 года).5. Наконец последний вариант - разбор всех конструкций АЭС с оставлением небольшой площадки с контейнерами ОЯТ или даже без них - зеленая лужайка. Я насчитал 8 таких лужаек, из них 6 в США и 2 в Германии.Небольшое количество позволяет перечислить их поименно. Для поиска я использовал простой подход - смотрел спутниковый снимок по координатам закрытых АЭС.Big Rock Point Один из первых BWR в мире, мощностью всего 71 мегаватт электрический. Отработал лицензию 35 лет 27 сентября 1962 - 29 августа 1997 года. Разборка площадки закончена в 2003 году, реактор вывезен за долговременное хранение одним куском.Площадка во время работы АЭСЛужайкаFort St. Vrain.  31 января 1974 года - 29 августа 1989 года. Один из немногих работавших в мире газоохлаждаемых реакторов с TRISO топливом. Остановлен из-за конструктивных проблем с коррозией. Сложно назвать результат разборки "зеленой лужайкой", здание и инфраструктура АЭС было использовано для создания ПГУ-электростанции. Но тем не менее площадка была полностью избавлена от радиоактивных элементов и отходов.Проектное изображение АЭС FSV. Родовой признак графитовых реакторов - весьма приличные размеры собственно реактора.Корпус реактораЕдинственное изображение еще атомной станции, которое я нашел. Fort St. Vrain сегодня. Здание реактора используется для размещения утилизационного котла, где сбросное тепло от газовых турбин производит пар для оригинальной паровой турбины. Кажется такое превращение называется brownfield - коричневая площадка.Haddam Neck. PWR мощностью 603 мегаватта отработала 30 летнюю лицензию. 24 июля 1967 года - 05 декабря 1996 года. Площадка полностью высвобождена в 2006 годуАЭС на старте карьерыЛужайкаMaine Yankee, PWR мощностью 900 мегаватт,  23 октября 1972 - 01 августа 1997 года. Закрыта из-за протестов общественности и найденных проблем с безопасностью. Корпус реактора вывезен на длительное хранение в Barnwell disposal site.АЭС во времена молодости и протестов.Площадка сегодня. Можно заметить сухое контейнерное хранилище ОЯТ чуть правее и выше.Trojan 15 декабря 1975 - 09 ноября 1992 года. PWR мощностью аж 1095 мегаватт, закрыт из-за проблем с парогенераторами и протестов публики. Оставшаяся площадка не совсем зеленая - есть хранилище ОЯТ, некоторые здания были оставлены, но реакторная установка демонтирована и основные технологические сооружения снесены до основания.АЭС в 80хИ сегодня. Странно, что осталась часть высоковольтной ОРУ.Yankee NPS. Еще одна "Янки", PWR мощностью всего 180 мегаватт, одна из первых АЭС США 19 августа 1960 года - 01 октября 1991 года. Закрыта по экономическим причинам.АЭС в лучшие года"АЭС" сегодняСухое контейнерное хранилище ОЯТ, оставшееся от АЭС. Здесь хорошо можно оценить экономику этих хранилищ - несложная асфальто-бетонная площадка, будка на пару человек (т.е. 10-15 человек постоянного персонала). Самое дорогое здесь - 100 тонные контейнеры, каждый по ~1 млн долларов.Германия Vak Kahl 13 ноября 1960 года - 25 ноября 1985 года. Опытный BWR мощностью всего 15 мегаватт электрических. По сути этот демонтаж надо относить к опытным реакторам, а не к энергетическим, но тем не менее.АЭСРезультатАЭС Niederaichbach 12 декабря 1972 - 31 июля 1974 года. 100-мегаваттный блок с канальным реактором с тяжеловодным замедлителем (близкий родственник CANDU), закрытый из-за отказавшего парогенератора. Этот блок был одним из первых (если не вообще первый) в мире разобранных до зеленой лужайки (в середине 80х годов).До и после. Такой вот обзор лужаек. На самом деле, я уверен, что есть еще проекты, которые закончились лужайками - просто в Европе и тем более в Азии эта информация систематизирована плохо, а просматривать глазами сотни энергетических и экспериментальных объектов силенок маловато. Но как минимум можно констатировать, что "зеленая лужайка" и полное высвобождение от лицензирования площадки - возможный итог, и более того, не требующее экстраординарных денег и усилий мероприятие (вот обзор по стоимости вывода из эксплуатации и высвобождения - в среднем оно обходится в 0,4-0,8 доллара за ватт).