Yeni neslin NPP'si. Rusya'da Yeni Nükleer Santral

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Son çeyrek yüzyılda, sadece toplumumuzda birkaç nesil değişmedi. Bugün yeni nesil nükleer santraller yapılıyor. En yeni Rus güç üniteleri artık yalnızca 3. nesil basınçlı su reaktörleriyle donatılmıştır. Bu tip reaktörler abartısız en güvenli olarak adlandırılabilir. VVER reaktörlerinin (basınç soğutmalı güç reaktörü) tüm çalışma süresi boyunca tek bir ciddi kaza yaşanmadı. Dünya çapında toplamda yeni türdeki nükleer santraller 1000 yıldan fazla süredir istikrarlı ve sorunsuz bir şekilde çalışıyor.

En yeni reaktörün tasarımı ve çalışması 3+

Reaktördeki uranyum yakıtı, yakıt elemanları veya yakıt çubukları olarak adlandırılan zirkonyum tüpler içinde bulunur. Reaktörün kendisinin reaktif bölgesini oluştururlar. Absorpsiyon çubukları bu bölgeden çıkarıldığında, reaktördeki nötron parçacıklarının akışı artar ve ardından kendi kendine devam eden bir fisyon zincir reaksiyonu başlar. Bu uranyum bağlantısıyla, yakıt elemanlarını ısıtan çok fazla enerji açığa çıkar. VVER ile donatılmış nükleer santraller iki döngülü bir şemaya göre çalışır. İlk olarak, çeşitli safsızlıklardan arındırılmış olarak sağlanan reaktörden saf su geçer. Daha sonra doğrudan çekirdekten geçerek yakıt çubuklarını soğutur ve yıkar. Bu su ısıtılırsıcaklığı 320 santigrat dereceye ulaşır, sıvı halde kalması için 160 atmosfer basınç altında tutulması gerekir! Daha sonra sıcak su buhar jeneratörüne gider ve ısı verir. Ve ikincil sıvı daha sonra reaktöre yeniden girer.

Aşağıdaki işlemler alışık olduğumuz CHP'ye uygundur. Sekonder devredeki su, buhar jeneratöründe doğal olarak buhara dönüşür, suyun gaz halindeki hali türbini döndürür. Bu mekanizma, bir elektrik akımı üreten bir elektrik jeneratörünün hareket etmesine neden olur. Reaktörün kendisi ve buhar jeneratörü, sızdırmaz bir beton kabuğun içine yerleştirilmiştir. Buhar jeneratöründe, reaktörden çıkan birincil devreden gelen su, ikincil devreden türbine giden sıvı ile hiçbir şekilde etkileşime girmez. Reaktör ve buhar jeneratörü düzenlemesinin bu çalışma şeması, radyasyon atıklarının istasyonun reaktör salonunun dışına sızmasını hariç tutar.

Para tasarrufu konusunda

Rusya'da yeni bir nükleer santral, güvenlik sistemlerinin maliyeti için tesisin toplam maliyetinin %40'ını gerektirir. Fonların ana payı, güç ünitesinin otomasyonu ve tasarımı ile güvenlik sistemlerinin ekipmanı için tahsis edilmiştir.

Yeni nesil nükleer santrallerde güvenliği sağlamanın temeli, radyoaktif maddelerin salınımını önleyen dört fiziksel bariyer sisteminin kullanımına dayanan derinlemesine savunma ilkesidir.

İlk Bariyer

Uranyum yakıt peletlerinin kendilerinin gücü şeklinde sunulur. Sözde fırın sinterleme işleminden sonra1200 derecelik bir sıcaklıkta, tabletler yüksek mukavemetli dinamik özellikler kazanır. Yüksek sıcaklıkların etkisi altında bozulmazlar. Yakıt elemanlarının kabuğunu oluşturan zirkonyum tüplere yerleştirilirler. Böyle bir yakıt elemanına 200'den fazla pelet otomatik olarak enjekte edilir. Zirkonyum tüpü tamamen doldurduklarında, otomatik robot onları arızaya iten bir yayı devreye sokar. Ardından makine havayı dışarı pompalar ve ardından tamamen sızdırmaz hale getirir.

İkinci engel

Zirkonyum kaplama yakıt elemanlarının sıkılığını temsil eder. TVEL kaplaması nükleer dereceli zirkonyumdan yapılmıştır. Artan korozyon direncine sahiptir, şeklini 1000 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda koruyabilir. Nükleer yakıt üretiminin kalite kontrolü, üretiminin tüm aşamalarında gerçekleştirilir. Çok aşamalı kalite kontrollerinin bir sonucu olarak, yakıt elemanlarının basınçsız hale gelme olasılığı son derece düşüktür.

Üçüncü Bariyer

Kalınlığı 20 cm olan dayanıklı çelik reaktör kabı şeklinde yapılmıştır 160 atmosfer çalışma basıncı için tasarlanmıştır. Reaktör basınçlı kap, muhafaza altında fisyon ürünlerinin salınmasını önler.

Dördüncü engel

Bu, reaktör salonunun kendisinin mühürlü bir muhafazasıdır, bunun başka bir adı vardır - muhafaza. Sadece iki bölümden oluşur: iç ve dış kabuklar. Dış kabuk, hem doğal hem de insan yapımı tüm dış etkilerden koruma sağlar. Kalınlıkdış kabuk - 80 cm yüksek dayanımlı beton.

Beton et kalınlığı olan iç kabuk 1 metre 20 cm dir. Üzeri masif 8 mm çelik sac ile kaplanmıştır. Ek olarak, şapı, kabuğun kendi içine gerilmiş özel kablo sistemleri ile güçlendirilmiştir. Yani betonu sıkılaştıran, gücünü üç kat artıran bir çelik kozadır.

Koruyucu kaplamanın nüansları

Yeni nesil bir nükleer santralin iç muhafazası, santimetre kare başına 7 kilogram basınca ve 200 santigrat dereceye kadar yüksek sıcaklıklara dayanabilir.

İç ve dış kabuklar arasında kabuklar arası boşluk vardır. Reaktör bölmesinden giren gazları filtrelemek için bir sisteme sahiptir. En güçlü betonarme kabuk, 8 puanlık bir deprem sırasında sızdırmazlığı korur. Ağırlığı 200 tona kadar hesaplanan bir uçağın düşmesine dayanır ve ayrıca kasırga ve kasırga gibi aşırı dış etkilere, saniyede maksimum 56 metre rüzgar hızıyla dayanmanıza izin verir; 10.000 yılda bir mümkündür. Ayrıca, böyle bir kabuk, 30 kPa'ya kadar ön basınç ile bir hava şok dalgasına karşı koruma sağlar.

3. Nesil NPP+ Özelliği

Derinlemesine savunmada dört fiziksel bariyerden oluşan bir sistem, acil durumlarda güç ünitesinin dışındaki radyoaktif salınımları önler. Tüm VVER reaktörleri, kombinasyonu üç ana görevin çözümünü garanti eden pasif ve aktif güvenlik sistemlerine sahiptir.acil durumlar:

• nükleer reaksiyonları durdurmak ve durdurmak;
• nükleer yakıttan ve güç ünitesinin kendisinden sürekli ısı çıkarılmasını sağlamak;
• acil durumlarda muhafazanın dışında radyonüklidlerin salınımının önlenmesi.

VVER-1200 Rusya'da ve dünya çapında

Japonya'nın yeni nesil nükleer santralleri, Fukushima-1 nükleer santralinde meydana gelen kazadan sonra güvenli hale geldi. Japonlar daha sonra barışçıl bir atomun yardımıyla artık enerji almamaya karar verdiler. Ancak, ülke ekonomisi ağır kayıplara uğradığı için yeni hükümet nükleer güce geri döndü. Nükleer fizikçilere sahip yerli mühendisler, yeni nesil güvenli bir nükleer santral geliştirmeye başladı. 2006'da dünya, yerli bilim adamlarının yeni süper güçlü ve güvenli gelişimini öğrendi.

Mayıs 2016'da kara toprak bölgesinde görkemli bir inşaat projesi tamamlandı ve Novovoronej NGS'deki 6. güç ünitesinin testi başarıyla tamamlandı. Yeni sistem istikrarlı ve verimli çalışıyor! İlk kez, istasyonun inşası sırasında mühendisler sadece bir tane ve dünyanın en yüksek soğutma suyu soğutma kulesini tasarladılar. Daha önce bir güç ünitesi için iki soğutma kulesi inşa edildi. Bu tür gelişmeler sayesinde finansal kaynaklardan tasarruf etmek ve teknolojiyi korumak mümkün oldu. Bir yıl daha istasyonda çeşitli çalışmalar yapılacak. Her şeyi bir kerede başlatmak imkansız olduğundan, kalan ekipmanı kademeli olarak devreye almak için bu gereklidir. Novovoronej NPP'nin önünde 7. güç ünitesinin inşaatı var, iki yıl daha sürecek. bundan sonraVoronej, bu kadar büyük ölçekli bir projeyi hayata geçiren tek bölge olacak. Her yıl Voronezh, nükleer santralin işleyişini inceleyen çeşitli delegasyonlar tarafından ziyaret edilmektedir. Bu tür bir iç gelişme, enerji alanında Batı'yı ve Doğu'yu geride bırakmıştır. Bugün, çeşitli devletler bu tür nükleer santralleri tanıtmak istiyor ve bazıları zaten kullanıyor.

Yeni nesil reaktörler Tianwan'da Çin'in yararına çalışıyor. Bugün bu istasyonlar Hindistan, Beyaz Rusya ve B altık Devletleri'nde inşa ediliyor. Rusya Federasyonu'nda VVER-1200, Leningrad Bölgesi Voronezh'de tanıtılıyor. Planlar, Bangladeş Cumhuriyeti ve Türk devletinde enerji sektöründe benzer bir tesis inşa etmek. Mart 2017'de Çek Cumhuriyeti'nin aynı istasyonu kendi topraklarında inşa etmek için Rosatom ile aktif olarak işbirliği yaptığı biliniyordu. Rusya, Seversk (Tomsk bölgesi), Nizhny Novgorod ve Kursk'ta nükleer santraller (yeni nesil) kurmayı planlıyor.