ԱԷԿ. Նոր ԱԷԿ Ռուսաստանում

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Վերջին քառորդ դարի ընթացքում մի քանի սերունդ է փոխվել ոչ միայն մեր հասարակության մեջ։ Այսօր կառուցվում են նոր սերնդի ատոմակայաններ։ Ռուսական նորագույն էներգաբլոկներն այժմ հագեցված են միայն 3+ սերնդի ճնշման ջրի ռեակտորներով։ Այս տեսակի ռեակտորներն առանց չափազանցության կարելի է անվանել ամենաանվտանգը։ VVER ռեակտորների (ճնշմամբ հովացվող ուժային ռեակտոր) շահագործման ողջ ժամանակահատվածում ոչ մի լուրջ վթար չի եղել։ Ամբողջ աշխարհում նոր տիպի ատոմակայաններն ընդհանուր առմամբ ունեն ավելի քան 1000 տարվա կայուն և անփորձանք շահագործում։

Վերջին ռեակտորի նախագծում և շահագործում 3+

Ռեակտորում ուրանի վառելիքը փակված է ցիրկոնիումի խողովակների, այսպես կոչված վառելիքի տարրերի կամ վառելիքի ձողերի մեջ: Նրանք կազմում են հենց ռեակտորի ռեակտիվ գոտին։ Երբ կլանող ձողերը հանվում են այս գոտուց, ռեակտորում մեծանում է նեյտրոնային մասնիկների հոսքը, և այնուհետև սկսվում է ինքնապահպանվող տրոհման շղթայական ռեակցիա։ Ուրանի այս միացումով մեծ քանակությամբ էներգիա է արտազատվում, որը տաքացնում է վառելիքի տարրերը։ VVER-ով հագեցած ատոմակայանները գործում են երկու օղակի սխեմայով։ Նախ ռեակտորով անցնում է մաքուր ջուր, որը մատակարարվել է արդեն մաքրված տարբեր կեղտերից։ Այնուհետև այն անցնում է ուղիղ միջուկով, որտեղ սառչում է և լվանում վառելիքի ձողերը։ Այս ջուրը տաքացվում էնրա ջերմաստիճանը հասնում է 320 աստիճան Ցելսիուսի, որպեսզի այն մնա հեղուկ վիճակում, այն պետք է պահել 160 մթնոլորտ ճնշման տակ։ Այնուհետև տաք ջուրը գնում է դեպի գոլորշու գեներատոր՝ ջերմություն տալով։ Եվ երկրորդական հեղուկն այնուհետև նորից մտնում է ռեակտոր:

Հետևյալ գործողությունները համապատասխանում են CHP-ին, որին մենք սովոր ենք: Երկրորդային շղթայի ջուրը գոլորշու գեներատորում բնականաբար վերածվում է գոլորշու, ջրի գազային վիճակը պտտում է տուրբինը։ Այս մեխանիզմը հանգեցնում է էլեկտրական գեներատորի շարժմանը, որը արտադրում է էլեկտրական հոսանք: Ինքը՝ ռեակտորը և գոլորշու գեներատորը գտնվում են կնքված բետոնե պատյանի ներսում: Գոլորշի գեներատորում ռեակտորից դուրս եկող առաջնային միացումից ջուրը ոչ մի կերպ չի փոխազդում դեպի տուրբին գնացող երկրորդական շղթայի հեղուկի հետ։ Ռեակտորի և գոլորշի գեներատորի աշխատանքի այս սխեման բացառում է ճառագայթային թափոնների ներթափանցումը կայանի ռեակտորի սրահից դուրս:

Փող խնայելու մասին

Ռուսաստանում նոր ատոմակայանի համար անհրաժեշտ է հենց կայանի ընդհանուր արժեքի 40%-ը անվտանգության համակարգերի արժեքի համար։ Միջոցների հիմնական մասնաբաժինը հատկացվում է էներգաբլոկի ավտոմատացմանն ու նախագծմանը, ինչպես նաև անվտանգության համակարգերի սարքավորումներին։

Նոր սերնդի ատոմակայաններում անվտանգության ապահովման հիմքը խորքային պաշտպանության սկզբունքն է՝ հիմնված չորս ֆիզիկական արգելքների համակարգի կիրառման վրա, որոնք կանխում են ռադիոակտիվ նյութերի արտազատումը։։

Առաջին խոչընդոտ

Այն ներկայացված է բուն ուրանի վառելիքի կարկուտների ամրության տեսքով։ Այսպես կոչված վառարանների սինթրման գործընթացից հետո1200 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում պլանշետները ձեռք են բերում բարձր ամրության դինամիկ հատկություններ։ Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ չեն քայքայվում։ Դրանք տեղադրվում են ցիրկոնիումի խողովակների մեջ, որոնք կազմում են վառելիքի տարրերի կեղևը: Ավելի քան 200 գնդիկ ինքնաբերաբար ներարկվում է վառելիքի նման մեկ տարրի մեջ: Երբ նրանք ամբողջությամբ լցնում են ցիրկոնիումի խողովակը, ավտոմատ ռոբոտը մի զսպանակ է մտցնում, որը սեղմում է դրանք ձախողման: Այնուհետև մեքենան դուրս է մղում օդը, այնուհետև ամբողջովին փակում է այն:

Երկրորդ խոչընդոտ

Ներկայացնում է ցիրկոնիումի երեսպատման վառելիքի տարրերի խստությունը: TVEL երեսպատումը պատրաստված է միջուկային կարգի ցիրկոնիումից: Այն բարձրացրել է կոռոզիոն դիմադրությունը, ի վիճակի է պահպանել իր ձևը 1000 աստիճանից բարձր ջերմաստիճանում: Միջուկային վառելիքի արտադրության որակի հսկողությունն իրականացվում է դրա արտադրության բոլոր փուլերում: Բազմաստիճան որակի ստուգումների արդյունքում վառելիքի տարրերի ճնշման հավանականությունը չափազանց ցածր է։

Երրորդ խոչընդոտ

Պատրաստված է դիմացկուն պողպատե ռեակտորային անոթի տեսքով, որի հաստությունը 20 սմ է, նախատեսված է 160 մթնոլորտ աշխատանքային ճնշման համար։ Ռեակտորի ճնշման անոթը կանխում է տարանջատման արտադրանքի արտազատումը պարունակության տակ:

Չորրորդ խոչընդոտ

Սա բուն ռեակտորի սրահի փակ պահարանն է, որն ունի մեկ այլ անուն՝ արգելակ: Այն բաղկացած է ընդամենը երկու մասից՝ ներքին և արտաքին պատյաններից։ Արտաքին պատյանը պաշտպանում է բոլոր արտաքին ազդեցություններից՝ բնական և տեխնածին: Հաստությունըարտաքին պատյան - 80 սմ բարձր ամրության բետոն։

Բետոնե պատի հաստությամբ ներքին պատյանը 1 մետր 20 սմ է, պատված է պինդ 8 մմ պողպատե թիթեղով։ Բացի այդ, դրա երեսպատումը ամրացվում է մալուխների հատուկ համակարգերով, որոնք ձգվում են հենց պատյանի ներսում: Այլ կերպ ասած, դա պողպատի կոկոն է, որը ձգում է բետոնը՝ երեք անգամ ավելացնելով նրա ամրությունը։

Պաշտպանիչ ծածկույթի նրբությունները

Նոր սերնդի ատոմակայանի ներքին պահարանը կարող է դիմակայել 7 կիլոգրամ մեկ քառակուսի սանտիմետր ճնշմանը, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճաններին՝ մինչև 200 աստիճան Ցելսիուս։

Ներքին և արտաքին թաղանթների միջև կա միջկեղևային տարածություն: Այն ունի ռեակտորի խցիկից ներթափանցող գազերի զտման համակարգ։ Ամենահզոր երկաթբետոնե պատյանը պահպանում է պինդությունը 8 բալանոց երկրաշարժի ժամանակ: Դիմանում է ինքնաթիռի անկմանը, որի քաշը հաշվարկվում է մինչև 200 տոննա, ինչպես նաև թույլ է տալիս դիմակայել ծայրահեղ արտաքին ազդեցություններին, ինչպիսիք են տորնադոներն ու փոթորիկները, քամու առավելագույն արագությունը վայրկյանում 56 մետրով, որի հավանականությունը հնարավոր է 10000 տարին մեկ անգամ։ Ավելին, նման պատյանը պաշտպանում է օդային հարվածային ալիքից մինչև 30 կՊա ճակատային ճնշմամբ։

3-րդ սերնդի ԱԷԿ-ի առանձնահատկությունը+

Պաշտպանության չորս ֆիզիկական խոչընդոտների համակարգը կանխում է ռադիոակտիվ արտանետումները էներգաբլոկից դուրս արտակարգ իրավիճակների դեպքում: Բոլոր VVER ռեակտորներն ունեն պասիվ և ակտիվ անվտանգության համակարգեր, որոնց համակցությունը երաշխավորում է երեք հիմնական խնդիրների լուծում.արտակարգ իրավիճակներ:

• միջուկային ռեակցիաների դադարեցում և կասեցում;
• միջուկային վառելիքից և բուն էներգաբլոկից ջերմության մշտական հեռացման ապահովում;
• արտակարգ իրավիճակների դեպքում ռադիոնուկլիդների արտանետման արգելքից դուրս:

VVER-1200 Ռուսաստանում և ամբողջ աշխարհում

Ճապոնիայի նոր սերնդի ատոմակայաններն անվտանգ են դարձել «Ֆուկուսիմա-1» ատոմակայանում տեղի ունեցած վթարից հետո։ Այդ ժամանակ ճապոնացիները որոշեցին այլեւս էներգիա չստանալ խաղաղ ատոմի օգնությամբ։ Սակայն նոր կառավարությունը վերադարձավ միջուկային էներգիա, քանի որ երկրի տնտեսությունը մեծ կորուստներ ունեցավ։ Ներքին ինժեներները միջուկային ֆիզիկոսների հետ սկսեցին ստեղծել նոր սերնդի անվտանգ ատոմակայան։ 2006 թվականին աշխարհն իմացավ հայրենական գիտնականների նոր գերհզոր և անվտանգ զարգացման մասին։

2016 թվականի մայիսին սև հողի տարածաշրջանում ավարտվեց շինարարական մեծ նախագիծ և հաջողությամբ ավարտվեց Նովովորոնեժի ԱԷԿ-ի 6-րդ էներգաբլոկի փորձարկումը։ Նոր համակարգը աշխատում է կայուն և արդյունավետ: Առաջին անգամ կայանի կառուցման ժամանակ ինժեներները նախագծեցին միայն մեկ և աշխարհի ամենաբարձր հովացման աշտարակը ջրի հովացման համար: Մինչդեռ նախկինում մեկ էներգաբլոկի համար կառուցվել էր երկու հովացուցիչ աշտարակ։ Նման զարգացումների շնորհիվ հնարավոր եղավ խնայել ֆինանսական միջոցները և պահպանել տեխնոլոգիաները։ Եվս մեկ տարի կայանում տարբեր աշխատանքներ կիրականացվեն։ Դա անհրաժեշտ է մնացած սարքավորումները աստիճանաբար գործարկելու համար, քանի որ անհնար է ամեն ինչ միանգամից սկսել: Նովովորոնեժի ԱԷԿ-ին ընդառաջ 7-րդ էներգաբլոկի շինարարությունն է, այն կտևի ևս երկու տարի։ ԱյնուհետևՎորոնեժը կլինի միակ շրջանը, որն իրականացրել է նման լայնածավալ նախագիծ։ Ամեն տարի Վորոնեժ են այցելում ատոմակայանի շահագործումն ուսումնասիրող տարբեր պատվիրակություններ։ Ներքին նման զարգացումը հետ է թողել Արևմուտքին և Արևելքին էներգետիկ ոլորտում։ Այսօր տարբեր պետություններ ցանկանում են ներդնել, իսկ որոշներն արդեն օգտագործում են նման ատոմակայաններ։

Տյանվանում նոր սերնդի ռեակտորներ աշխատում են ի շահ Չինաստանի: Այսօր նման կայաններ են կառուցվում Հնդկաստանում, Բելառուսում, Բալթյան երկրներում։ Ռուսաստանի Դաշնությունում VVER-1200-ը ներդրվում է Լենինգրադի մարզի Վորոնեժ քաղաքում։ Նախատեսվում է նմանատիպ օբյեկտ կառուցել Բանգլադեշի Հանրապետության և թուրքական պետության էներգետիկ ոլորտում։ 2017 թվականի մարտին հայտնի դարձավ, որ Չեխիան ակտիվորեն համագործակցում է Ռոսատոմի հետ՝ իր հողում նույն կայանը կառուցելու համար։ Ռուսաստանը նախատեսում է ատոմակայաններ (նոր սերնդի) կառուցել Սեվերսկում (Տոմսկի մարզ), Նիժնի Նովգորոդում և Կուրսկում։