NPP של דור חדש. NPP חדש ברוסיה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

במהלך רבע המאה האחרונה, כמה דורות השתנו לא רק בחברה שלנו. כיום נבנות תחנות כוח גרעיניות מדור חדש. יחידות הכוח הרוסיות האחרונות מצוידות כעת רק בכורי מים בלחץ מהדור 3+. כורים מסוג זה יכולים להיקרא הבטוחים ביותר ללא הגזמה. במשך כל תקופת הפעילות של כורי ה-VVER (כור כוח מקורר בלחץ), לא אירעה תאונה חמורה אחת. לתחנות כוח גרעיניות מסוג חדש ברחבי העולם יש כבר יותר מ-1000 שנים של פעילות יציבה וללא תקלות.

עיצוב ותפעול של הכור האחרון 3+

דלק האורניום בכור סגור בצינורות זירקוניום, מה שנקרא יסודות דלק, או מוטות דלק. הם מהווים את האזור התגובה של הכור עצמו. כאשר מוסרים את מוטות הספיגה מאזור זה, השטף של חלקיקי נויטרונים גדל בכור, ואז מתחילה תגובת שרשרת ביקוע המקיימת את עצמה. בחיבור זה של אורניום משתחררת אנרגיה רבה שמחממת את יסודות הדלק. תחנות כוח גרעיניות המצוידות ב-VVER פועלות לפי תכנית שתי לולאות. ראשית, מים טהורים עוברים דרך הכור, שסופק כבר מטוהרים מזיהומים שונים. ואז הוא עובר ישירות דרך הליבה, שם הוא מתקרר ושוטף את מוטות הדלק. המים האלה מחוממיםהטמפרטורה שלו מגיעה ל-320 מעלות צלזיוס, כדי שהוא יישאר במצב נוזלי, יש לשמור עליו בלחץ של 160 אטמוספרות! ואז מים חמים עוברים אל מחולל הקיטור ומפיצים חום. ואז הנוזל המשני נכנס שוב לכור.

הפעולות הבאות הן בהתאם ל-CHP שאנו רגילים אליו. המים במעגל המשני הופכים באופן טבעי לקיטור במחולל הקיטור, המצב הגזי של המים מסובב את הטורבינה. מנגנון זה גורם לתנועה של גנרטור חשמלי, המייצר זרם חשמלי. הכור עצמו ומחולל הקיטור ממוקמים בתוך מעטפת בטון אטומה. במחולל הקיטור, המים מהמעגל הראשוני היוצאים מהכור אינם מקיימים אינטראקציה כלשהי עם הנוזל מהמעגל המשני העובר לטורבינה. תכנית הפעולה הזו של סידור הכור ומחוללי הקיטור מונעת חדירת פסולת קרינה מחוץ לאולם הכור של התחנה.

על חיסכון בכסף

תחנת כוח גרעינית חדשה ברוסיה דורשת 40% מהעלות הכוללת של המפעל עצמו עבור עלות מערכות הבטיחות. החלק העיקרי של הכספים מוקצה לאוטומציה ותכנון של יחידת הכוח, וכן לציוד מערכות אבטחה.

הבסיס להבטחת הבטיחות בתחנות כוח גרעיניות מהדור החדש הוא עקרון ההגנה לעומק, המבוסס על שימוש במערכת של ארבעה מחסומים פיזיים המונעים שחרור של חומרים רדיואקטיביים.

First Barrier

זה מוצג בצורה של החוזק של כדורי דלק האורניום עצמם. לאחר מה שנקרא תהליך sintering תנורבטמפרטורה של 1200 מעלות, הטבליות רוכשות תכונות דינמיות בעלות חוזק גבוה. הם אינם מתפרקים בהשפעת טמפרטורות גבוהות. הם ממוקמים בצינורות זירקוניום היוצרים את המעטפת של יסודות הדלק. יותר מ-200 כדורים מוזרקים אוטומטית לאלמנט דלק אחד כזה. כשהם ממלאים את צינור הזירקוניום לחלוטין, הרובוט האוטומטי מציג קפיץ שדוחף אותם לכישלון. ואז המכונה שואבת את האוויר, ואז אוטמת אותו לחלוטין.

מחסום שני

מייצג את האטימות של יסודות הדלק של חיפוי זירקוניום. חיפוי TVEL עשוי מזרקוניום גרעיני. יש לו עמידות בפני קורוזיה מוגברת, הוא מסוגל לשמור על צורתו בטמפרטורות של מעל 1000 מעלות. בקרת איכות של ייצור דלק גרעיני מתבצעת בכל שלבי ייצורו. כתוצאה מבדיקות איכות רב-שלביות, האפשרות להפחתת הלחץ של אלמנטי דלק נמוכה ביותר.

מחסום שלישי

הוא עשוי בצורת כלי כור פלדה עמיד, שעוביו 20 ס מ. הוא מיועד ללחץ עבודה של 160 אטמוספרות. מיכל הלחץ של הכור מונע שחרור של מוצרי ביקוע מתחת לבלימה.

המחסום הרביעי

זוהי בלימה אטומה של אולם הכור עצמו, שיש לו שם אחר - בלימה. הוא מורכב משני חלקים בלבד: הקונכייה הפנימית והחיצונית. המעטפת החיצונית מספקת הגנה מכל ההשפעות החיצוניות, טבעיות ומעשה ידי אדם. עוֹבִימעטפת חיצונית - 80 ס מ בטון חוזק גבוה.

המעטפת הפנימית בעובי דופן הבטון היא 1 מטר 20 ס"מ. היא מכוסה ביריעה מוצקה של 8 מ"מ. בנוסף, המגהץ שלו מחוזק על ידי מערכות מיוחדות של כבלים המתוחים בתוך המעטפת עצמה. במילים אחרות, זהו פקעת פלדה שמהדקת בטון, ומגדילה את חוזקו פי שלושה.

הניואנסים של ציפוי המגן

הבלימה הפנימית של תחנת כוח גרעינית מהדור החדש יכולה לעמוד בלחץ של 7 קילוגרם לסנטימטר רבוע, כמו גם בטמפרטורות גבוהות של עד 200 מעלות צלזיוס.

יש רווח בין הקונכיות בין הקונכייה הפנימית והחיצונית. יש לו מערכת לסינון גזים הנכנסים מתא הכור. מעטפת הבטון המזוין החזקה ביותר שומרת על אטימות במהלך רעידת אדמה של 8 נקודות. עמידה בנפילת כלי טיס, שמשקלו מחושב עד 200 טון, וכן מאפשרת עמידה בהשפעות חיצוניות קיצוניות, כמו סופות טורנדו והוריקנים, עם מהירות רוח מרבית של 56 מטר לשנייה, שהסבירות לכך היא אפשרי פעם ב-10,000 שנים. יתר על כן, פגז כזה מגן מפני גל הלם אוויר בלחץ קדמי של עד 30 kPa.

תכונה של דור 3 NPP+

מערכת של ארבעה מחסומים פיזיים בהגנה לעומק מונעת שחרורים רדיואקטיביים מחוץ ליחידת הכוח במקרה חירום. לכל כורי VVER יש מערכות בטיחות פסיביות ואקטיביות, ששילובן מבטיח פתרון של שלוש משימות עיקריות,מקרי חירום:

• עצירה ועצירה של תגובות גרעיניות;
• הבטחת סילוק חום קבוע מהדלק הגרעיני ומיחידת הכוח עצמה;
• מניעת שחרור של רדיונוקלידים מחוץ לבלימה במקרה של חירום.

VVER-1200 ברוסיה וברחבי העולם

תחנות הכוח הגרעיניות של יפן מהדור החדש הפכו בטוחות לאחר התאונה בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה-1. היפנים החליטו אז לא לקבל יותר אנרגיה בעזרת אטום שליו. עם זאת, הממשלה החדשה חזרה לכוח גרעיני, שכן כלכלת המדינה ספגה הפסדים כבדים. מהנדסי בית עם פיזיקאים גרעיניים החלו לפתח תחנת כוח גרעינית בטוחה מדור חדש. בשנת 2006, העולם למד על הפיתוח הסופר-עוצמתי והבטוח החדש של מדעני בית.

במאי 2016, הושלם פרויקט בנייה גרנדיוזי באזור האדמה השחורה והסתיימה בהצלחה בדיקת יחידת הכוח ה-6 בתחנת NPP Novovoronezh. המערכת החדשה פועלת ביציבות וביעילות! לראשונה, במהלך הקמת התחנה, תכננו מהנדסים רק מגדל קירור אחד והגבוה בעולם לקירור מים. בעוד שקודם לכן נבנו שני מגדלי קירור ליחידת כוח אחת. הודות להתפתחויות מסוג זה, ניתן היה לחסוך במשאבים כספיים ולשמור על הטכנולוגיה. במשך שנה נוספת יבוצעו בתחנה עבודות שונות. זה הכרחי כדי להפעיל בהדרגה את הציוד שנותר, מכיוון שאי אפשר להתחיל הכל בבת אחת. לפני NPP Novovoronezh היא בניית יחידת הכוח השביעית, היא תימשך עוד שנתיים. לְאַחַר מִכֵּןוורונז' יהיה האזור היחיד שיישם פרויקט כה גדול. מדי שנה מבקרים את וורונז' משלחות שונות הלומדים את פעולת תחנת הכוח הגרעינית. פיתוח ביתי כזה הותיר מאחור את המערב והמזרח בתחום האנרגיה. כיום, מדינות שונות רוצות להציג, וחלקן כבר משתמשות, תחנות כוח גרעיניות כאלה.

דור חדש של כורים פועל לטובת סין בטיאנואן. כיום, תחנות כאלה נבנות בהודו, בלארוס ובמדינות הבלטיות. בפדרציה הרוסית, VVER-1200 מוצג בוורונז', אזור לנינגרד. התוכניות הן לבנות מתקן דומה במגזר האנרגיה ברפובליקה של בנגלדש ובמדינה הטורקית. במרץ 2017 נודע כי צ'כיה משתפת פעולה באופן פעיל עם רוסתום לבניית אותה תחנה על אדמתה. רוסיה מתכננת להקים תחנות כוח גרעיניות (דור חדש) בסברסק (אזור טומסק), ניז'ני נובגורוד וקורסק.