Libmonster ID: VN-641
Author(s) of the publication: V. PARAFONOVA

by Vera PARAFONOVA, science writer

Scientists from a nuclear research center at Snezhinsk (its former code name was Chelyabinsk-70; today this is a federal center for nuclear research - All-Russia Scientific Research Institute of Physics Technology) have come up with a really fantastic idea. They suggest - believe it or not - conducting what they call thermonuclear "mini explosions". For peaceful purposes - as a method of saving the world from the "energy famine", and ecological catastrophe into the bargain. And one can only hope and pray that these scientists really know what they are talking about. Indeed, there is no denying the fact that back in the 20th century Russian experts did save the world from global military conflicts by developing strategic nuclear and thermonuclear deterrents. And having said that, what other technical "wonders" can lie in store for us all in the 21st century?

But to begin from the beginning, the Snezhinsk experts say they are ready to design and build what they call the "core" power plant of "explosive" deuterium power industry - an explosive combustion atomic pile (KVS). Speaking in more common terms, what they have in mind is a ferroconcrete barrel, or tank, some 150 m in diameter, 200 m high and wall thickness of 35 m. On the inside the tank is lined with a 20 cm layer of steel and the whole structure is buried inside an earth mound more than one hundred meters high. The structure, code-named KVS-10, will also contain a protective liquid sodium "blanket" inside of which deuterium blasts will be conducted at intervals of half an hour. Such blasts of 10 kg trotyl equivalent will release 37 GWt of heat energy which is an equivalent of burning 25 mln tons of oil a year.

What makes the KVS idea attractive? The answer is provided by the head of the project, Dr. Gennady Ivanov: "There are really no basic problems in translating the idea into reality Most of the things required for a pilot power plant are already available. It has been quite some time since specialists learned to conduct thermonuclear explosions with energy releases of tens of tons and even one kiloton. And in our case the problem of dealing with high temperatures and pressures is eliminated since the reaction is triggered by an uranium or plutonium charge and the fuel is deuterium - an ecologically pure, inexpensive and readily available in unlimited quantities nuclear material obtained from ordinary water. This material, of course, will have to be exploded with the help of uranium or plutonium, but the quantities of these 'dirty' materials will be thousands of times less than those required by atomic power stations of similar capacity. And that means that there will be small amounts of radioactive wastes. And we suggest using in our KVS reactors not uranium-235 or plutonium-239, but uranium-233, which can be synthesized from thorium which is readily available in nature."

"Explosive" technologies, to use this general term, are quite common in our daily life. One most obvious example is that our cars are powered by internal combustion engines. Explosions of motor fuel in car cylinders produce pressures much greater than those expected in KVS. And that simply means that the methods suggested by the Snezhinsk experts is a "yesterday" of modem science. And the reasons for their revival are really tangible. Under the leadership of academicians Yevgeny Zababakhin, Yevgeny Avrorin and

Pages. 16


Boris Litvinov they have developed "clean" deuterium charges for peaceful nuclear blasts. And there is no denying the historical fact that right from the start the research potential of the Center has been aimed not only at nuclear weapons and that some of its best brains were constantly concerned with peaceful uses of nuclear energy In the final analysis this has brought them to the problem of industrial uses of nuclear explosive devices. To this day the Institute remains the one and only center in the world where such devices are developed for economic applications. The list includes 14 such devices out of which 9 have been used for peaceful applications for nearly one hundred times. And Dr. Ivanov is no novice in this field, having been awarded a State Prize in 1983 for his research into the diagnostics of thermonuclear combustion.

The very first suggestions about using nuclear explosions for power production date back to the late 1940s. But Dr. Ivanov came into the picture some 15 years later and in the beginning these ideas failed to catch his imagination as compared with the dazzling prospects of controlled thermonuclear synthesis and breeder energetics* based on the reproduction, or breeding, of nuclear fuel. And it was some 25 years ago that Academician Andrei Sakharov - one of the fathers of the concept of "controlled thermonuclei" with the help of magnetic retention of plasma - was bold enough to finally reject these studies as erroneous. He substantiated his stand by pointing to the slow progress in controlled thermonuclear synthesis in breeders. This took off from the agenda the dream of producing something in between "solar combustion" and a full- scale blast while also achieving the required density of energy release in controlled thermonuclear synthesis. As Dr. Ivanov is saying now: "It took us but five years to obtain the conditions of thermonuclear combustion in bombs. And this, to my mind, produced the illusion that one can take a milligram, and bum it like a kilogram. It appears that some such experiments were conducted by the Americans and, I think, the outcome was just the same. But chances are that someone, somewhere and sometime will learn to produce such combustions."

But the time for dealing with this problem is really pressing. According to different expert assessments and different prognostications, the duration of the "petroleum era" in the history of mankind amounts to only 25 or 100 years from now. Natural gas reserves on our planet are not as rich as those of oil (in terms of energy) and are not being used up with such intensity And in the opinion of Dr. Ivanov both these fuels are likely to be exhausted at nearly one and the same time. And that means that out of the traditional fuels coal alone will be able to replace oil and gas in the near future. That being so, the rate of its consumption will increase tenfold in the next 25 years and will be 20 times greater than now in the next half a century And even then there can be enough coal for another hundred years. But coal is expensive to


* In breeder power engineering enriched uranium is used in what are called breeder reactors. By suitable design, more Pu-239 can be produced in their blanket than is required to enrich the fuel in the core. These reactors are 50 times more economical in uranium usage than thermal reactors. The most promising are breeder reactors on fast neutrons with a uranium-plutonium cycle. So far their fuel has been U-239, but in future this will be replaced with a mixture of U-238 and Pu-239. Currently used reactors on thermal neutrons "bum up" 0.5-1.0 percent of uranium and the use of breeder reactors can boost this factors by tens of times, providing a more reliable basis for the development of nuclear power engineering.- Ed.

Pages. 17


mine and transport and pollutes the environment to a dangerous extent. The potential resources of uranium-238 are about the same as of coal. But atomic power stations will be able to use it only after reprocessing into plutonium in breeder reactors.* This, however, is still unprofitable with the present breeder factors. "For KVS, - Dr. Ivanov points out, - the problem of fuel does not exist. It is using hundreds of times less fissionable materials per unit of power."

Does that mean that a transition to KVS offers the only way of preventing an energy catastrophe? And what about safety? Addressing the participants of a recent international symposium "Electrical Engineering-2010", Dr. Ivanov said: "An energy- generating charge for KVS will be assembled by manipulators directly in the blast chamber from two fragments, or sections each of which taken separately presents no danger. Most we can expect is an explosion in the absence of the sodium protective shell in the chamber. According to calculations, the inner steel jacket will be badly damaged in this case, putting the pile out of operation, but there will be no leakage, or escape, of radioactive materials into the environment. The only concern is that the blast energy should not exceed the nominal level by 8 times. This is the strength limit of the ferroconcrete KVS shell with wall thickness of 35 m. Of course there is nothing unusual for the blast energy to deviate from the design mean value by 8 percent. But a difference of 8 times is something quite different? Hard as we tried, we failed to boost the blast energy even by 50 percent. And there are many ways of decreasing it."

But what about the regime of non-proliferation of nuclear materials? And what about the mounting menace of terrorism? Dr. Ivanov replies: "The fissionable material used in KVS cannot be piled up by a single terrorist, or a state. Using it right after its separation, the staff runs no risks. But after a period of one month a terrorist assembling a bomb will simply be doomed. And it is also useless stealing a complete charge of this kind because it looses its 'explosive potential' within one hour after the assembly. And the explanation is simple. Uranium-233 in the charge is bombarded with fast neutrons. And a neutron hitting an uranium nucleus strikes out of it with certain probability two particles, thus forming a nucleus ofuranium-232. And that has a half-life of 70 years which accounts for its high activity And protection from uranium radiation is no problem. But the chain of U-232 transformations includes thallium-208 which emits 'hard' (2.6 MeV) gamma radiation. And while the 'fuel' in the charge presents no threat during the first few hours because it contains no thallium, about a week later it should be handled by robots only So, let me say again that the fuel core of a reactor with uranium processed for KVS will be highly dangerous for man within a month after manufacture. The rate of thallium build-up continues to grow so that after some 25 hours one has to observe 'radiation safety standards', a week later the material becomes really dangerous and a month later it is fatally dangerous for the assembly staff, or even a person who may have to put it into some proper storage."

As Academician Sakharov wrote back in 1977 about a unit similar to KVS in an article entitled "Nuclear Power Engineering and Western Freedom": "I would not change places with a terrorist!"

"They are trying to convince us, - Dr. Ivanov went on, - that direct use of arms technologies in 'internal combustion piles' will produce a situation when some third countries will obtain 'ready-made' nuclear and thermonuclear weapons, because with respect to KVS technologies the non-proliferation regime is 'nothing but theory'. And if some military technologies are not excluded from the proposed peaceful applications, no special services will be able to prevent dangerous 'leaks' of information. And we simply have no choice because what we call 'slow' thermonuclear charge neither burns, nor even smolders. And if this effect could not be achieved after half a century of experiments, the problem is really complicated and chances of solving it are really small. But what if a solution is found after all? Well, then there will have to be experts who are much more 'clever' than what we have today and they would be able to 'put together' atom bombs from any reactor fuel and teach millions of 'boiler room operators' from thermonuclear synthesis facilities. And that would really be a most 'massive' leakage of nuclear technologies."

In the opinion of the Snezhinsk experts, a pilot KVS unit will put to the test all of the proposed technical solutions, generating commercial amounts of electricity over several years. What they call the minimal blast energy for such unit would most likely amount to 1 -2 kilotons in the TNT equivalent. And the cost will be between 100 to 600 mln dollars depending on the amounts of electricity produced, service life, safety margin, etc. A pile of this kind for municipal heating needs of the cities like Chelyabinsk and Yekaterinburg (1.5-2.0 GWt of heat per city) should cost no more than 300 min dollars according to the available expert assessments."

The project, of course, is yet to be "put on its feet". And while the "theory" is ready now, detailed technical solutions are yet to come. Nor are there the necessary funds to pay for all this work. But the main part of the way is already behind-a deuterium energy source is there already. So, what is yet to be done? What we need now is a decision of our political leaders for building a pilot plant. No more and no less. The "brainchild" of the Snezhinsk experts falls within the limits of the General Nuclear Test Ban Treaty The treaty does not ban their peaceful uses, as had been requested by the leaders of the Chinese People's Republic, but imposes some limitations which will leave any potential investors in the dark about the time limits of the KVS introduction. According to this document, a country wishing to conduct the appropriate tests should first prove their peaceful nature and that they are in accordance with the national interests.

"The Russian version of explosive deuterium power engineering offers many advantages, - says the head of the project Dr. Ivanov. - It is one of the few high technologies which is in line with our previous progress and which really meets the genuine needs of mankind."


See: V. Subbotin, "Nuclear Power Safety", Science in Russia, No. 1, 1999. -Ed.

 


© biblio.vn

Permanent link to this publication:

https://biblio.vn/m/articles/view/POWER-PLANT-ОN-DEUTERIUM

Similar publications: LVietnam LWorld Y G


Publisher:

Vietnam OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://biblio.vn/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

V. PARAFONOVA, POWER PLANT ОN DEUTERIUM // Hanoi: Vietnam (BIBLIO.VN). Updated: 10.09.2018. URL: https://biblio.vn/m/articles/view/POWER-PLANT-ОN-DEUTERIUM (date of access: 06.03.2026).

Publication author(s) - V. PARAFONOVA:

V. PARAFONOVA → other publications, search: Libmonster VietnamLibmonster WorldGoogleYandex

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Vietnam Online
Hanoi, Vietnam
659 views rating
10.09.2018 (2734 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
Bài viết này xem xét Eo biển Hormuz, một động mạch hàng hải hẹp nối vịnh Ba Tư với vịnh Oman, có vai trò rất quan trọng đối với nguồn cung năng lượng toàn cầu. Dựa trên phân tích các đặc điểm địa lý, số liệu kinh tế và các sự kiện hiện tại từ tháng 2 đến tháng 3 năm 2026, bài viết tái hiện đầy đủ ý nghĩa của eo biển này và hậu quả của sự phong tỏa nó. Đặc biệt chú ý đến bối cảnh địa chính trị của cuộc xung đột đang diễn ra giữa Iran và liên minh do Mỹ-Israel dẫn đầu, cũng như tác động tiềm năng đến thị trường dầu mỏ, khí đốt và các sản phẩm liên quan trên toàn cầu.
Catalog: География 
14 hours ago · From Vietnam Online
Các nhà lãnh đạo nước ngoài bị cho là đã bị tiêu diệt bởi Hoa Kỳ
2 days ago · From Vietnam Online
Những lãnh đạo quốc gia nào bị Mỹ ám sát?
2 days ago · From Vietnam Online
Bài viết này xem xét hiện tượng sự tham gia của Hoa Kỳ vào các hoạt động nhằm loại bỏ các nhà lãnh đạo nước ngoài, điều đã nhận được sự chú ý mới liên quan đến các sự kiện đầy kịch tính năm 2025–2026 — việc bắt cóc Tổng thống Venezuela Nicolás Maduro và cái chết của Lãnh tụ tối cao Iran Ali Khamenei trong một cuộc tấn công phối hợp giữa Hoa Kỳ và Israel. Dựa trên phân tích các tài liệu lịch sử, đánh giá của các chuyên gia và các chuẩn mực pháp lý quốc tế, sự phát triển của các cách tiếp cận của Hoa Kỳ trong việc sử dụng các phương pháp ép buộc để thay đổi chế độ được tái hiện. Đặc biệt chú ý tới sự mâu thuẫn giữa lệnh cấm chính thức đối với ám sát chính trị và thực tiễn vẫn tiếp tục được áp dụng dưới các luận cứ pháp lý mới.
3 days ago · From Vietnam Online
Trong bài viết này xem xét hiện tượng sự tham gia của Hoa Kỳ vào các hoạt động nhằm loại bỏ các nhà lãnh đạo nước ngoài, hiện tượng này có âm hưởng mới liên quan tới các sự kiện 2025–2026 — vụ bắt cóc tổng thống Venezuela Nicolás Maduro và cái chết của Lãnh tụ tối cao Iran Ali Khamenei do vụ tấn công của Mỹ và Israel gây ra. Dựa trên phân tích các tài liệu lịch sử, các đánh giá của chuyên gia và các chuẩn mực pháp lý quốc tế, người ta tái hiện sự tiến hóa của các phương pháp của Hoa Kỳ trong việc sử dụng các biện pháp bạo lực để thay đổi chế độ. Đặc biệt chú ý tới mâu thuẫn giữa lệnh cấm chính thức đối với ám sát chính trị và thực tiễn vẫn được duy trì dưới các căn cứ pháp lý mới.
4 days ago · From Vietnam Online
Bài viết này xem xét câu hỏi chiến lược cực kỳ quan trọng về việc liệu Nga có khả năng phá hủy Hoa Kỳ bằng một cuộc tấn công hạt nhân mở đầu và đồng thời ngăn chặn thành công một phản công tàn khốc hay không. Dựa trên phân tích tình báo từ nguồn mở, tư thế lực lượng chiến lược, tuyên bố chính thức và bình luận của các chuyên gia, nghiên cứu này phân tích các khía cạnh kỹ thuật, vận hành và học thuyết của câu hỏi này. Đặc biệt chú ý đến cấu trúc lực lượng chiến lược của Nga, khả năng của bộ ba hạt nhân của Mỹ và hệ thống cảnh báo sớm, vai trò của các hệ thống trả đũa tự động như "Perimeter," và khung khái niệm ổn định chiến lược căn bản đã xác định quan hệ Mỹ-Nga suốt nhiều thập kỷ.
5 days ago · From Vietnam Online
Bài viết này cung cấp một cái nhìn toàn diện về tên lửa hành trình Tomahawk, một trong những vũ khí có độ chính xác cao và có tính đa dụng nhất được sử dụng rộng rãi trong kho vũ khí quân sự hiện đại. Dựa trên phân tích từ các nguồn quốc phòng chính thức, hồ sơ tác chiến lịch sử và các thông số kỹ thuật, bài viết tái hiện sự phát triển, thiết kế và vai trò chiến lược của hệ thống vũ khí này. Đặc biệt, nó chú trọng đến công nghệ dẫn đường của nó, lịch sử tác chiến, sự hiện đại hóa gần đây lên các biến thể Block V, và những tác động địa chính trị của khả năng chuyển giao nó cho Ukraine.
5 days ago · From Vietnam Online
Bài viết này xem xét bản chất phức tạp và lâu dài của các xung đột của Israel với các nước láng giềng và các tác nhân. Dựa trên phân tích các sự kiện lịch sử, các tuyên bố chính trị, các thỏa thuận quốc tế và các phân tích địa chính trị đương đại, bài viết phác thảo lại các lý do đa diện đằng sau trạng thái chiến tranh và căng thẳng dai dẳng. Đặc biệt chú ý tới các tranh chấp về ý thức hệ và biên giới nền tảng, tác động của cuộc chiến năm 1967, vai trò của vấn đề Palestine, sự trỗi dậy của các tác nhân phi nhà nước, và sự trỗi dậy gần đây của diễn ngôn 'Đại Israel'. Phân tích cũng đề cập tới mối quan hệ căng thẳng với các đối tác hòa bình truyền thống là Ai Cập và Jordan, cũng như những thách thức đối với khung thỏa thuận Abraham trong bối cảnh cuộc chiến 2023–2026.
Catalog: История 
8 days ago · From Vietnam Online
Trong bài viết này, hiện tượng mìn chống bộ binh được xem như một loại vũ khí gây ra mối đe dọa nhân đạo đặc biệt. Dựa trên phân tích các công ước quốc tế, dữ liệu thống kê và bằng chứng lịch sử, bài viết tái hiện một bức tranh toàn diện về tác động của loại vũ khí này lên dân cư, những nỗ lực của cộng đồng quốc tế nhằm cấm đoán nó và xu hướng hiện đại liên quan đến việc một số quốc gia rút khỏi Hiệp ước Ottawa. Đặc biệt chú ý đến định nghĩa mìn chống bộ binh, phân loại của chúng, lịch sử sử dụng và trạng thái hiện tại của vấn đề.
8 days ago · From Vietnam Online
Bài viết này xem xét câu hỏi phức tạp và đầy đau đớn về cách ký ức lịch sử về Holocaust ảnh hưởng đến các chính sách của Nhà nước Israel đối với người dân Palestine ở Dải Gaza. Dựa trên phân tích các cuộc thảo luận công khai, các tuyên bố chính trị, lập trường của các tổ chức nhân quyền và các cuộc tranh luận học thuật, bài viết tái dựng vấn đề đa diện về mối quan hệ giữa chấn thương tập thể của người Do Thái và các hành động do Israel thực hiện trong chiến dịch quân sự bắt đầu sau ngày 7 tháng 10 năm 2023. Đặc biệt chú ý đến hiện tượng sử dụng các phép so sánh lịch sử, tranh luận về tính thích hợp của thuật ngữ "diệt chủng," và tình huống tiến thoái lưỡng nan đạo đức mà một xã hội đã trải qua thảm họa phải đối mặt.
10 days ago · From Vietnam Online

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

BIBLIO.VN - Vietnam Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

POWER PLANT ОN DEUTERIUM
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: VN LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Vietnam Digital Library ® All rights reserved.
2023-2026, BIBLIO.VN is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Vietnam


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android