Жаңа буынның АЭС. Ресейдегі жаңа АЭС

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Соңғы ширек ғасырда біздің қоғамда ғана емес, бірнеше ұрпақ өзгерді. Бүгінде жаңа буын атом электр станциялары салынуда. Соңғы ресейлік энергоблоктар қазір тек 3+ буынды қысымды су реакторларымен жабдықталған. Бұл түрдегі реакторларды әсірелеусіз ең қауіпсіз деп атауға болады. VVER реакторлары (қысыммен салқындатылған күштік реактор) жұмыс істеген барлық кезеңде бірде-бір ауыр апат болған жоқ. Дүние жүзіндегі жаңа үлгідегі атом электр станциялары 1000 жылдан астам тұрақты және ақаусыз жұмыс істеп келеді.

Соңғы реактордың дизайны және жұмысы 3+

Реактордағы уран отыны жанармай элементтері деп аталатын цирконий түтіктеріне немесе жанармай өзектеріне салынған. Олар реактордың өзінің реактивті аймағын құрайды. Бұл аймақтан абсорбциялық таяқшаларды алып тастағанда, реакторда нейтрондық бөлшектердің ағыны артады, содан кейін өздігінен жүретін тізбекті бөліну реакциясы басталады. Уранның бұл қосылуымен отын элементтерін қыздыратын көп энергия бөлінеді. VVER жабдықталған атом электр станциялары екі контурлы схема бойынша жұмыс істейді. Біріншіден, әртүрлі қоспалардан тазартылған реактор арқылы таза су өтеді. Содан кейін ол тікелей өзегі арқылы өтеді, онда ол салқындатады және отын штангаларын жуады. Бұл су қызадыоның температурасы 320 градус Цельсийге жетеді, ол сұйық күйде қалуы үшін оны 160 атмосфера қысымында ұстау керек! Содан кейін ыстық су бу генераторына өтіп, жылу береді. Содан кейін қайталама сұйықтық реакторға қайта түседі.

Келесі әрекеттер біз үйреніп қалған ЖЭО-ға сәйкес келеді. Екінші контурдағы су табиғи түрде бу генераторында буға айналады, судың газ күйі турбинаны айналдырады. Бұл механизм электр тогын тудыратын электр генераторының қозғалуына әкеледі. Реактордың өзі және бу генераторы тығыздалған бетон қабықтың ішінде орналасқан. Бу генераторында бірінші реттік контурдан реактордан шығатын су екінші реттік контурдан турбинаға баратын сұйықтықпен ешқандай әрекеттеспейді. Реактор мен бу генераторын орналастырудың бұл жұмыс схемасы станцияның реактор залынан тыс радиациялық қалдықтардың енуін болдырмайды.

Ақша үнемдеу туралы

Ресейдегі жаңа атом электр станциясы қауіпсіздік жүйелерінің құнына стансаның жалпы құнының 40%-ын қажет етеді. Қаражаттың негізгі үлесі энергоблокты автоматтандыру мен жобалауға, сондай-ақ қауіпсіздік жүйелерін жабдықтауға бөлінген.

Жаңа буынның атом электр станцияларында қауіпсіздікті қамтамасыз етудің негізі радиоактивті заттардың шығуын болдырмайтын төрт физикалық кедергілер жүйесін пайдалануға негізделген терең қорғаныс принципі болып табылады.

Бірінші кедергі

Ол уран отынының түйіршіктерінің беріктігі түрінде берілген. Пешті агломерациялау процесі деп аталатыннан кейін1200 градус температурада таблеткалар жоғары беріктік динамикалық қасиеттерге ие болады. Олар жоғары температура әсерінен бұзылмайды. Олар жанармай элементтерінің қабығын құрайтын цирконий түтіктеріне орналастырылған. Осындай бір отын элементіне 200-ден астам түйіршіктер автоматты түрде айдалады. Олар цирконий түтігін толығымен толтырған кезде, автоматты робот оларды сәтсіздікке дейін басатын серіппені енгізеді. Содан кейін құрылғы ауаны сорып шығарады, содан кейін оны толығымен жабады.

Екінші кедергі

Цирконий қаптамасының отын элементтерінің тығыздығын білдіреді. TVEL қаптамасы ядролық дәрежелі цирконийден жасалған. Ол коррозияға төзімділігін арттырды, 1000 градустан жоғары температурада пішінін сақтай алады. Ядролық отын өндірісінің сапасын бақылау оны өндірудің барлық кезеңдерінде жүзеге асырылады. Сапаны көп сатылы тексеру нәтижесінде отын элементтерінің қысымын төмендету мүмкіндігі өте төмен.

Үшінші кедергі

Қалыңдығы 20 см болатын берік болат реакторлы ыдыс түрінде жасалған.160 атмосфера жұмыс қысымына есептелген. Реактордың қысымды ыдысы ыдырау өнімдерінің қоршау астында бөлінуіне жол бермейді.

Төртінші кедергі

Бұл реактор залының өзінің жабық қоршауы, оның басқа атауы бар - оқшаулау. Ол тек екі бөліктен тұрады: ішкі және сыртқы қабықтар. Сыртқы қабық табиғи және жасанды түрде жасалған барлық сыртқы әсерлерден қорғауды қамтамасыз етеді. Қалыңдықсыртқы қабық - 80 см берік бетон.

Қабырғасының қалыңдығы 1 метр 20 см бетонды ішкі қабықшасы 8 мм тұтас болат қаңылтырмен қапталған. Сонымен қатар, оның стяжкасы қабықтың ішіне тартылған кабельдердің арнайы жүйелерімен күшейтілген. Басқаша айтқанда, бұл бетонды қатайтатын, оның беріктігін үш есе арттыратын болат піллесі.

Қорғаныс жабынының нюанстары

Жаңа буындағы атом электр станциясының ішкі қоршауы бір шаршы сантиметрге 7 келі қысымға, сондай-ақ Цельсий бойынша 200 градусқа дейінгі жоғары температураға төтеп бере алады.

Ішкі және сыртқы қабықтар арасында қабық аралық кеңістік бар. Оның реактор бөлімінен түсетін газдарды сүзуге арналған жүйесі бар. Ең қуатты темірбетонды қабық 8 баллдық жер сілкінісі кезінде тығыздықты сақтайды. Салмағы 200 тоннаға дейін есептелген ұшақтың құлауына төтеп береді, сонымен қатар желдің максималды жылдамдығы секундына 56 метр болатын торнадо мен дауыл сияқты төтенше сыртқы әсерлерге төтеп беруге мүмкіндік береді, оның ықтималдығы 10 000 жылда бір рет болуы мүмкін. Оның үстіне мұндай қабық алдыңғы қысымы 30 кПа дейінгі ауа соққы толқынынан қорғайды.

3-буындағы NPP+

Терең қорғаныстағы төрт физикалық кедергілер жүйесі төтенше жағдайда қуат блогынан тыс радиоактивті шығарылымдарды болдырмайды. Барлық VVER реакторларында пассивті және белсенді қауіпсіздік жүйелері бар, олардың комбинациясы үш негізгі міндетті шешуге кепілдік береді,төтенше жағдайлар:

• ядролық реакцияларды тоқтату және тоқтату;
• ядролық отыннан және қуат блогының өзінен тұрақты жылуды алуды қамтамасыз ету;
• төтенше жағдайларда радионуклидтердің қоршаудан тыс шығуын болдырмау.

VVER-1200 Ресейде және дүние жүзінде

Жапонияның жаңа буындағы атом электр станциялары Фукусима-1 атом электр станциясындағы апаттан кейін қауіпсіз болды. Содан кейін жапондықтар бейбіт атомның көмегімен энергияны бұдан былай алмауға шешім қабылдады. Алайда ел экономикасы үлкен шығынға ұшырағандықтан, жаңа үкімет атом энергетикасына қайта оралды. Отандық инженерлер ядролық физиктермен бірге жаңа буынның қауіпсіз атом электр станциясын жасауға кірісті. 2006 жылы әлем отандық ғалымдардың жаңа өте күшті және қауіпсіз дамуы туралы білді.

2016 жылдың мамыр айында қара топырақты аймақта алып құрылыс жобасы аяқталып, Нововоронеж АЭС-тегі 6-шы энергоблокты сынау сәтті аяқталды. Жаңа жүйе тұрақты және тиімді жұмыс істейді! Станция құрылысы кезінде инженерлер алғаш рет суды салқындату үшін тек бір және әлемдегі ең биік градирняны жобалады. Бұрын бір энергоблок үшін екі салқындату мұнарасы салынған. Осындай әзірлемелердің арқасында қаржылық ресурстарды үнемдеуге және технологияны сақтауға мүмкіндік туды. Станцияда тағы бір жыл түрлі жұмыстар жүргізілмек. Бұл қалған жабдықты бірте-бірте іске қосу үшін қажет, өйткені барлығын бірден бастау мүмкін емес. Нововоронеж АЭС-інің алдында 7-ші энергоблоктың құрылысы тұр, ол тағы екі жылға созылады. Осыдан кейінМұндай ауқымды жобаны жүзеге асырған жалғыз облыс Воронеж болмақ. Жыл сайын Воронежге атом электр станциясының жұмысын зерттейтін түрлі делегациялар келеді. Мұндай отандық даму энергетика саласында Батыс пен Шығысты артқа тастады. Бүгінде әртүрлі мемлекеттер мұндай атом электр станцияларын енгізгісі келеді, ал кейбіреулері қазірдің өзінде қолданып жүр.

Тяньванда Қытайдың игілігі үшін реакторлардың жаңа буыны жұмыс істеуде. Бүгінде мұндай станциялар Үндістанда, Белоруссияда, Балтық елдерінде салынуда. Ресей Федерациясында VVER-1200 Ленинград облысының Воронеж қаласында енгізілуде. Осыған ұқсас нысанды Бангладеш Республикасы мен Түркия мемлекетінде энергетика саласында салу жоспарлануда. 2017 жылдың наурыз айында Чехия өз жерінде дәл осы станцияны салу үшін «Росатоммен» белсенді түрде ынтымақтасады деп белгілі болды. Ресей Северск (Томск облысы), Нижний Новгород және Курск қалаларында атом электр станцияларын (жаңа буын) салуды жоспарлап отыр.