NPP. ახალი ატომური ელექტროსადგური რუსეთში

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

გასული მეოთხედი საუკუნის განმავლობაში რამდენიმე თაობა შეიცვალა არა მხოლოდ ჩვენს საზოგადოებაში. დღეს შენდება ახალი თაობის ატომური ელექტროსადგურები. უახლესი რუსული ელექტროსადგურები ახლა აღჭურვილია მხოლოდ 3+ თაობის წნევით წყლის რეაქტორებით. ამ ტიპის რეაქტორებს გაზვიადების გარეშე შეიძლება ეწოდოს ყველაზე უსაფრთხო. VVER რეაქტორების (წნევით გაგრილებული დენის რეაქტორი) მუშაობის მთელი პერიოდის განმავლობაში არ ყოფილა არც ერთი სერიოზული ავარია. ახალი ტიპის ატომურ ელექტროსადგურებს მთელს მსოფლიოში საერთო ჯამში უკვე 1000 წელზე მეტია სტაბილური და უპრობლემოდ ფუნქციონირებს.

უახლესი რეაქტორის დიზაინი და ექსპლუატაცია 3+

ურანის საწვავი რეაქტორში ჩასმულია ცირკონიუმის მილებში, ეგრეთ წოდებულ საწვავის ელემენტებში ან საწვავის წნელებში. ისინი ქმნიან თავად რეაქტორის რეაქტიულ ზონას. როდესაც შთანთქმის ღეროები ამოღებულია ამ ზონიდან, ნეიტრონული ნაწილაკების ნაკადი იზრდება რეაქტორში და შემდეგ იწყება თვითშენარჩუნებული დაშლის ჯაჭვური რეაქცია. ურანის ამ შეერთებით გამოიყოფა დიდი ენერგია, რომელიც ათბობს საწვავის ელემენტებს. VVER-ით აღჭურვილი ატომური ელექტროსადგურები ფუნქციონირებს ორი მარყუჟის სქემის მიხედვით. ჯერ სუფთა წყალი გადის რეაქტორში, რომელიც უკვე გაწმენდილი იყო სხვადასხვა მინარევებისაგან. შემდეგ ის გადის პირდაპირ ბირთვში, სადაც გაცივდება და რეცხავს საწვავის წნელებს. ეს წყალი თბებამისი ტემპერატურა 320 გრადუს ცელსიუსს აღწევს, თხევად მდგომარეობაში რომ დარჩეს, 160 ატმოსფერო წნევის ქვეშ უნდა ინახებოდეს! შემდეგ ცხელი წყალი მიდის ორთქლის გენერატორში, გამოსცემს სითბოს. და მეორადი სითხე ხელახლა შედის რეაქტორში.

შემდეგი ქმედებები შეესაბამება CHP-ს, რომელსაც ჩვენ შევეჩვიეთ. წყალი მეორად წრეში ბუნებრივად იქცევა ორთქლად ორთქლის გენერატორში, წყლის აირისებრი მდგომარეობა ბრუნავს ტურბინას. ეს მექანიზმი იწვევს ელექტრო გენერატორის მოძრაობას, რომელიც წარმოქმნის ელექტრო დენს. თავად რეაქტორი და ორთქლის გენერატორი განლაგებულია ბეტონის დალუქულ გარსში. ორთქლის გენერატორში რეაქტორიდან გამომავალი პირველადი წრედის წყალი არანაირად არ ურთიერთქმედებს ტურბინაში მიმავალი მეორადი წრედის სითხესთან. რეაქტორისა და ორთქლის გენერატორის მოწყობის მუშაობის ეს სქემა გამორიცხავს რადიაციული ნარჩენების შეღწევას სადგურის რეაქტორის დარბაზის გარეთ.

ფულის დაზოგვის შესახებ

რუსეთში ახალი ატომური ელექტროსადგური მოითხოვს თავად სადგურის მთლიანი ღირებულების 40%-ს უსაფრთხოების სისტემების ღირებულებისთვის. თანხების ძირითადი წილი გამოიყოფა ელექტროსადგურის ავტომატიზაციასა და დიზაინზე, ასევე უსაფრთხოების სისტემების აღჭურვაზე.

ახალი თაობის ატომურ ელექტროსადგურებში უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად საფუძველია სიღრმისეული თავდაცვის პრინციპი, რომელიც დაფუძნებულია ოთხი ფიზიკური ბარიერის სისტემის გამოყენებაზე, რომელიც ხელს უშლის რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოყოფას.

პირველი ბარიერი

ის წარმოდგენილია თავად ურანის საწვავის მარცვლების სიძლიერის სახით. ღუმელის აგლომერაციის პროცესის შემდეგ ე.წ1200 გრადუს ტემპერატურაზე ტაბლეტები იძენენ მაღალი სიმტკიცის დინამიურ თვისებებს. ისინი არ იშლება მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. ისინი მოთავსებულია ცირკონიუმის მილებში, რომლებიც ქმნიან საწვავის ელემენტების გარსს. 200-ზე მეტი გრანულები ავტომატურად შეჰყავთ ერთ ასეთ საწვავის ელემენტში. როდესაც ისინი მთლიანად ავსებენ ცირკონიუმის მილს, ავტომატური რობოტი შემოაქვს ზამბარას, რომელიც აწესებს მათ მარცხამდე. შემდეგ მანქანა ამოტუმბავს ჰაერს და შემდეგ მთლიანად ხურავს მას.

მეორე ბარიერი

ასახავს ცირკონიუმის საფარის საწვავის ელემენტების სიმჭიდროვეს. TVEL-ის საფარი დამზადებულია ბირთვული კლასის ცირკონიუმისგან. მას აქვს გაზრდილი კოროზიის წინააღმდეგობა, შეუძლია შეინარჩუნოს ფორმა 1000 გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე. ბირთვული საწვავის წარმოების ხარისხის კონტროლი ხორციელდება მისი წარმოების ყველა ეტაპზე. მრავალსაფეხურიანი ხარისხის შემოწმების შედეგად, საწვავის ელემენტების დეპრესიის შესაძლებლობა უკიდურესად დაბალია.

მესამე ბარიერი

დამზადებულია გამძლე ფოლადის რეაქტორის ჭურჭლის სახით, რომლის სისქე 20 სმ. გათვლილია 160 ატმოსფეროზე სამუშაო წნეხზე. რეაქტორის წნევის ჭურჭელი ხელს უშლის დაშლის პროდუქტების გამოყოფას კონტეინერის ქვეშ.

მეოთხე ბარიერი

ეს არის თავად რეაქტორის დარბაზის დალუქული კონტეინერი, რომელსაც სხვა სახელი აქვს - კონტეინერი. იგი შედგება მხოლოდ ორი ნაწილისგან: შიდა და გარე ჭურვისაგან. გარე გარსი უზრუნველყოფს დაცვას ყველა გარე გავლენისგან, როგორც ბუნებრივი, ასევე ადამიანის მიერ შექმნილი. სისქეგარე გარსი - 80 სმ მაღალი სიმტკიცის ბეტონი.

ბეტონის კედლის სისქის შიდა გარსი არის 1 მეტრი 20 სმ, დაფარულია მყარი 8მმ ფოლადის ფურცლით. გარდა ამისა, მისი ნაკაწრი გამაგრებულია კაბელების სპეციალური სისტემებით, რომლებიც გადაჭიმულია თავად ჭურვის შიგნით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ფოლადის კუბიკი, რომელიც ამკვრივებს ბეტონს და ზრდის მის სიმტკიცეს სამჯერ.

დამცავი საფარის ნიუანსი

ახალი თაობის ატომური ელექტროსადგურის შიდა კონტეინერი უძლებს 7 კილოგრამამდე წნევას კვადრატულ სანტიმეტრზე, ასევე მაღალ ტემპერატურას 200 გრადუს ცელსიუსამდე.

შიდა და გარე გარსებს შორის არის გარსთაშორისი სივრცე. მას აქვს რეაქტორის განყოფილებიდან შემავალი გაზების ფილტრაციის სისტემა. ყველაზე მძლავრი რკინაბეტონის გარსი ინარჩუნებს მჭიდროობას 8 ბალიანი მიწისძვრის დროს. გაუძლებს თვითმფრინავის დაცემას, რომლის წონა გამოითვლება 200 ტონამდე და ასევე საშუალებას გაძლევთ გაუძლოთ ექსტრემალურ გარე ზემოქმედებას, როგორიცაა ტორნადოები და ქარიშხლები, ქარის მაქსიმალური სიჩქარით 56 მეტრი წამში, რომლის ალბათობაც არის. შესაძლებელია 10000 წელიწადში ერთხელ. უფრო მეტიც, ასეთი ჭურვი იცავს ჰაერის დარტყმის ტალღისგან წინა წნევით 30 კპა-მდე.

მე-3 თაობის NPP+ ფუნქცია

4 ფიზიკური ბარიერის სისტემა თავდაცვაში სიღრმისეულად ხელს უშლის რადიოაქტიური გამოყოფას ელექტროსადგურის გარეთ საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში. ყველა VVER რეაქტორს აქვს პასიური და აქტიური უსაფრთხოების სისტემები, რომელთა კომბინაცია უზრუნველყოფს სამი ძირითადი ამოცანის გადაწყვეტას.გადაუდებელი შემთხვევები:

• ატომური რეაქციების შეჩერება და შეჩერება;
• მუდმივი სითბოს მოცილების უზრუნველყოფა ბირთვული საწვავიდან და თავად ელექტროსადგურიდან;
• გადაუდებელი შემთხვევების შემთხვევაში რადიონუკლიდების გათავისუფლების პრევენცია.

VVER-1200 რუსეთში და მთელ მსოფლიოში

იაპონიის ახალი თაობის ატომური ელექტროსადგურები უსაფრთხო გახდა ფუკუშიმა-1 ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარი ავარიის შემდეგ. შემდეგ იაპონელებმა გადაწყვიტეს აღარ მიეღოთ ენერგია მშვიდობიანი ატომის დახმარებით. თუმცა, ახალი მთავრობა ატომურ ენერგიას დაუბრუნდა, რადგან ქვეყნის ეკონომიკამ დიდი ზარალი განიცადა. შიდა ინჟინრებმა ბირთვულ ფიზიკოსებთან ერთად დაიწყეს ახალი თაობის უსაფრთხო ატომური ელექტროსადგურის შემუშავება. 2006 წელს მსოფლიომ შეიტყო ადგილობრივი მეცნიერების ახალი სუპერძლიერი და უსაფრთხო განვითარების შესახებ.

2016 წლის მაისში დასრულდა გრანდიოზული სამშენებლო პროექტი შავი დედამიწის რეგიონში და წარმატებით დასრულდა მე-6 ენერგობლოკის ტესტირება ნოვოვორონეჟის ატომურ ელექტროსადგურზე. ახალი სისტემა მუშაობს სტაბილურად და ეფექტურად! პირველად, სადგურის მშენებლობის დროს, ინჟინრებმა დააპროექტეს მხოლოდ ერთი და მსოფლიოში ყველაზე მაღალი გამაგრილებელი კოშკი წყლის გაგრილებისთვის. მაშინ, როცა ადრე ერთი ელექტროსადგურისთვის აშენდა ორი გამაგრილებელი კოშკი. ასეთი მოვლენების წყალობით შესაძლებელი გახდა ფინანსური რესურსების დაზოგვა და ტექნოლოგიების შენარჩუნება. კიდევ ერთი წელი სადგურზე სხვადასხვა სამუშაოები განხორციელდება. ეს აუცილებელია იმისათვის, რომ ეტაპობრივად ჩართოთ დარჩენილი აღჭურვილობა, რადგან შეუძლებელია ყველაფრის ერთდროულად დაწყება. ნოვოვორონეჟის ატომური ელექტროსადგურის წინ მე-7 ენერგობლოკის მშენებლობაა, ის კიდევ ორი წელი გაგრძელდება. ამის შემდეგვორონეჟი იქნება ერთადერთი რეგიონი, რომელმაც ასეთი მასშტაბური პროექტი განახორციელა. ყოველწლიურად ვორონეჟს სტუმრობენ სხვადასხვა დელეგაციები, რომლებიც სწავლობენ ატომური ელექტროსადგურის მუშაობას. ამგვარმა შიდა განვითარებამ უკან დატოვა დასავლეთი და აღმოსავლეთი ენერგეტიკის სფეროში. დღეს სხვადასხვა სახელმწიფოს სურს დანერგოს და ზოგიერთს უკვე იყენებს ასეთი ატომური ელექტროსადგურები.

ახალი თაობის რეაქტორები მუშაობს ჩინეთის სასარგებლოდ ტიანვანში. დღეს ასეთი სადგურები შენდება ინდოეთში, ბელორუსიასა და ბალტიისპირეთის ქვეყნებში. რუსეთის ფედერაციაში VVER-1200 ინერგება ვორონეჟში, ლენინგრადის რეგიონში. მსგავსი ობიექტის მშენებლობა ენერგეტიკის სექტორში იგეგმება ბანგლადეშის რესპუბლიკასა და თურქეთის სახელმწიფოში. 2017 წლის მარტში ცნობილი გახდა, რომ ჩეხეთი აქტიურად თანამშრომლობდა Rosatom-თან იმავე სადგურის აშენებაზე მის მიწაზე. რუსეთი გეგმავს ატომური ელექტროსადგურების (ახალი თაობის) აშენებას სევერსკში (ტომსკის ოლქი), ნიჟნი ნოვგოროდსა და კურსკში.