NPP از نسل جدید. NPP جدید در روسیه

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در طول ربع قرن گذشته، چندین نسل نه تنها در جامعه ما تغییر کرده اند. امروزه نیروگاه های هسته ای نسل جدید در حال ساخت هستند. جدیدترین واحدهای برق روسیه اکنون فقط به راکتورهای آب تحت فشار نسل 3+ مجهز هستند. راکتورهایی از این نوع را می توان بدون اغراق ایمن ترین راکتورها نامید. برای کل دوره کار راکتورهای VVER (رآکتور قدرت خنک شده با فشار)، یک حادثه جدی رخ نداده است. نیروگاه های هسته ای از نوع جدید در سراسر جهان در مجموع بیش از 1000 سال کارکرد پایدار و بدون مشکل دارند.

طراحی و بهره برداری آخرین راکتور 3+

سوخت اورانیوم در راکتور در لوله های زیرکونیوم، به اصطلاح عناصر سوختی یا میله های سوخت محصور شده است. آنها منطقه واکنشی خود راکتور را تشکیل می دهند. هنگامی که میله های جذب از این ناحیه حذف می شوند، شار ذرات نوترون در راکتور افزایش می یابد و سپس یک واکنش زنجیره ای شکافت خودپایدار آغاز می شود. با این اتصال اورانیوم انرژی زیادی آزاد می شود که باعث گرم شدن عناصر سوختی می شود. نیروگاه های هسته ای مجهز به VVER بر اساس یک طرح دو حلقه کار می کنند. ابتدا آب خالص از راکتور عبور می کند که قبلاً از ناخالصی های مختلف تصفیه شده بود. سپس مستقیماً از هسته عبور می کند و در آنجا خنک می شود و میله های سوخت را شستشو می دهد. این آب گرم می شوددمای آن به 320 درجه سانتیگراد می رسد، برای اینکه در حالت مایع بماند باید در فشار 160 اتمسفر نگه داشته شود! سپس آب گرم به مولد بخار می رود و گرما را از خود می دهد. و سیال ثانویه دوباره وارد راکتور می شود.

اقدامات زیر مطابق با CHP است که ما به آن عادت کرده ایم. آب در مدار ثانویه به طور طبیعی در مولد بخار به بخار تبدیل می شود، حالت گازی آب توربین را می چرخاند. این مکانیسم باعث حرکت یک ژنراتور الکتریکی می شود که جریان الکتریکی تولید می کند. خود راکتور و مولد بخار در داخل یک پوسته بتنی مهر و موم شده قرار دارند. در مولد بخار، آب مدار اولیه خروجی از راکتور به هیچ وجه با مایع مدار ثانویه که به سمت توربین می رود، برهمکنش نمی کند. این طرح عملکرد راکتور و آرایش مولد بخار، نفوذ زباله های تشعشع به خارج از سالن راکتور ایستگاه را حذف می کند.

درباره پس انداز پول

یک نیروگاه هسته ای جدید در روسیه به 40٪ از کل هزینه خود نیروگاه برای هزینه سیستم های ایمنی نیاز دارد. سهم اصلی وجوه به اتوماسیون و طراحی واحد برق و همچنین تجهیزات سیستم های امنیتی اختصاص یافته است.

اساس تضمین ایمنی در نیروگاه های هسته ای نسل جدید، اصل دفاع در عمق، مبتنی بر استفاده از سیستم چهار مانع فیزیکی است که از انتشار مواد رادیواکتیو جلوگیری می کند.

اولین مانع

به شکل استحکام گلوله های سوخت اورانیوم ارائه می شود. پس از به اصطلاح فرآیند پخت کورهدر دمای 1200 درجه، قرص ها دارای خواص دینامیکی با استحکام بالا هستند. آنها تحت تأثیر دمای بالا تجزیه نمی شوند. آنها در لوله های زیرکونیومی قرار می گیرند که پوسته عناصر سوخت را تشکیل می دهند. بیش از 200 گلوله به طور خودکار به یکی از این عناصر سوخت تزریق می شود. هنگامی که آنها لوله زیرکونیوم را به طور کامل پر می کنند، ربات اتوماتیک فنری وارد می کند که آنها را فشار می دهد تا خراب شوند. سپس دستگاه هوا را پمپ می کند و سپس آن را کاملاً آب بندی می کند.

دوم مانع

نشان دهنده سفتی عناصر سوختی روکش زیرکونیومی است. روکش TVEL از زیرکونیوم هسته ای ساخته شده است. مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته است، قادر است شکل خود را در دمای بیش از 1000 درجه حفظ کند. کنترل کیفیت تولید سوخت هسته ای در تمام مراحل تولید آن انجام می شود. در نتیجه بررسی‌های کیفیت چند مرحله‌ای، امکان کاهش فشار عناصر سوخت بسیار کم است.

سد سوم

به صورت مخزن راکتور فولادی بادوام ساخته شده است که ضخامت آن 20 سانتی متر است و برای فشار کاری 160 اتمسفر طراحی شده است. مخزن تحت فشار راکتور از انتشار محصولات شکافت در زیر محفظه جلوگیری می کند.

سد چهارم

این یک محفظه مهر و موم شده از خود سالن راکتور است که نام دیگری دارد - محفظه. این فقط از دو بخش تشکیل شده است: پوسته داخلی و خارجی. پوسته بیرونی از تمام تأثیرات خارجی، چه طبیعی و چه ساخته دست انسان، محافظت می کند. ضخامتپوسته بیرونی - بتن 80 سانتی متری با مقاومت بالا.

پوسته داخلی با ضخامت دیواره بتنی 1 متر 20 سانتی متر با ورق فولادی جامد 8 میلی متر پوشانده شده است. علاوه بر این، پیچ آن توسط سیستم های کابل های خاصی که در داخل خود پوسته کشیده شده است، تقویت می شود. به عبارت دیگر، پیله ای از فولاد است که بتن را سفت می کند و مقاومت آن را سه برابر می کند.

تفاوت های ظریف پوشش محافظ

محفظه داخلی یک نیروگاه هسته ای نسل جدید می تواند فشار 7 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و همچنین دمای بالا تا 200 درجه سانتیگراد را تحمل کند.

یک فضای بین پوسته بین پوسته داخلی و خارجی وجود دارد. دارای سیستمی برای فیلتر کردن گازهایی که از محفظه راکتور وارد می شوند. قوی ترین پوسته بتن مسلح در هنگام زلزله 8 نقطه ای سفتی را حفظ می کند. در برابر سقوط هواپیما که وزن آن تا 200 تن محاسبه شده است مقاومت می کند و همچنین به شما اجازه می دهد تا در برابر تأثیرات شدید خارجی مانند گردبادها و طوفان ها با حداکثر سرعت باد 56 متر در ثانیه مقاومت کنید که احتمال آن هر 10000 سال یکبار امکان پذیر است. علاوه بر این، چنین پوسته ای در برابر موج شوک هوا با فشار جلویی تا 30 کیلو پاسکال محافظت می کند.

ویژگی نسل 3 NPP+

سیستمی متشکل از چهار مانع فیزیکی در عمق دفاع از انتشار رادیواکتیو در خارج از واحد نیرو در مواقع اضطراری جلوگیری می کند. همه راکتورهای VVER دارای سیستم های ایمنی غیرفعال و فعال هستند که ترکیب آنها حل سه وظیفه اصلی را تضمین می کند.موارد اضطراری:

• توقف و توقف واکنش های هسته ای؛
• اطمینان از حذف مداوم حرارت از سوخت هسته ای و خود واحد نیرو؛
• جلوگیری از انتشار رادیونوکلئیدها در خارج از محدوده در مواقع اضطراری.

VVER-1200 در روسیه و سراسر جهان

نیروگاه های هسته ای نسل جدید ژاپن پس از حادثه در نیروگاه هسته ای فوکوشیما-1 ایمن شدند. سپس ژاپنی ها تصمیم گرفتند دیگر با کمک یک اتم صلح آمیز انرژی دریافت نکنند. با این حال، دولت جدید به قدرت هسته ای بازگشت، زیرا اقتصاد کشور متحمل خسارات سنگینی شد. مهندسان داخلی با فیزیکدانان هسته ای شروع به توسعه یک نیروگاه هسته ای ایمن از نسل جدید کردند. در سال 2006، جهان در مورد توسعه جدید فوق قدرتمند و ایمن دانشمندان داخلی مطلع شد.

در ماه مه 2016، یک پروژه ساختمانی بزرگ در منطقه سیاه زمین به پایان رسید و آزمایش ششمین واحد نیرو در NPP Novovoronezh با موفقیت به پایان رسید. سیستم جدید با ثبات و کارآمد کار می کند! برای اولین بار در طول ساخت ایستگاه، مهندسان تنها یک و مرتفع ترین برج خنک کننده جهان را برای خنک کننده آب طراحی کردند. در حالی که قبلا دو برج خنک کننده برای یک واحد برق ساخته شده بود. به لطف چنین تحولاتی، صرفه جویی در منابع مالی و حفظ فناوری امکان پذیر شد. تا یک سال دیگر کارهای مختلفی در ایستگاه انجام می شود. این برای راه اندازی تدریجی تجهیزات باقی مانده ضروری است، زیرا شروع همه چیز به یکباره غیرممکن است. پیش از NPP نوووورونژ، ساخت 7مین واحد برق است که دو سال دیگر طول خواهد کشید. بعد از آنورونژ تنها منطقه ای خواهد بود که چنین پروژه بزرگی را اجرا کرده است. هر ساله هیئت های مختلفی که در حال بررسی عملکرد نیروگاه هسته ای هستند از ورونژ بازدید می کنند. چنین توسعه داخلی، غرب و شرق را در حوزه انرژی پشت سر گذاشته است. امروزه، کشورهای مختلف می خواهند چنین نیروگاه های هسته ای را معرفی کنند، و برخی در حال حاضر از آنها استفاده می کنند.

نسل جدیدی از راکتورها به نفع چین در تیانوان کار می کنند. امروزه چنین ایستگاه هایی در هند، بلاروس و کشورهای بالتیک ساخته می شوند. در فدراسیون روسیه، VVER-1200 در Voronezh، منطقه لنینگراد معرفی می شود. برنامه ها برای ساخت یک تاسیسات مشابه در بخش انرژی در جمهوری بنگلادش و دولت ترکیه است. در مارس 2017، مشخص شد که جمهوری چک به طور فعال با Rosatom برای ساخت همان ایستگاه در خاک خود همکاری می کند. روسیه در نظر دارد نیروگاه های هسته ای (نسل جدید) در سورسک (منطقه تامسک)، نیژنی نووگورود و کورسک بسازد.