جيل جديد محطة للطاقة النووية. محطة جديدة للطاقة النووية في روسيا

على مدى ربع القرن الماضي ، عدةأجيال ليس فقط في مجتمعنا. اليوم ، يجري بناء محطات الطاقة النووية للجيل الجديد. تم تجهيز أحدث وحدات الطاقة الروسية الآن بالمفاعلات المبردة بالماء فقط من الجيل 3+. يمكن استدعاء مفاعلات من هذا النوع دون مبالغة أكثر أمانا. أثناء التشغيل الكامل لمفاعلات VVER (مفاعل الطاقة المائية للماء) ، لم يكن هناك حادث واحد خطير. تمتلك محطات الطاقة النووية من نوع جديد في العالم إجمالاً أكثر من 1000 سنة من التشغيل المستقر والخالي من الحوادث.

تصميم وتشغيل أحدث مفاعل 3+

وقود اليورانيوم في المفاعل موجود فيأنابيب الزركونيوم ، أو ما يسمى بعناصر الوقود ، أو TVELs. وهي تشكل المنطقة التفاعلية للمفاعل نفسه. عندما تتم إزالة قضبان الامتصاص من هذه المنطقة ، يتراكم تدفق الجسيمات النيوترونية في المفاعل ، ومن ثم يبدأ تفاعل انشطاري ذاتي الاستدامة. مع هذا الرابط لليورانيوم ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة ، والتي تسخن عناصر الوقود. تعمل محطة الطاقة النووية المجهزة بـ VVER على مخطط ثنائي الدائرة. أولا ، يمر الماء النقي عبر المفاعل ، الذي تم تنقيته بالفعل من الشوائب المختلفة. علاوة على ذلك ، يمر مباشرة من خلال المنطقة النشطة ، حيث يبرد ويغسل TVELs. يتم تسخين هذه المياه ، تصل درجة حرارتها إلى 320 درجة مئوية ، بحيث تبقى في حالة سائلة ، يجب أن تبقى تحت ضغط 160 من الغلاف الجوي! ثم ينبغي أن تتدفق المياه الساخنة إلى مولد البخار ، مما يعطي الحرارة. ثم يعاد إدخال سائل الدائرة الثانية إلى المفاعل.

الإجراءات التالية تتوافق معو CHP المعتاد. الماء في الدائرة الثانية في مولد البخار يتحول بشكل طبيعي إلى بخار ، الحالة الغازية للمياه تدور التوربين. تفرض هذه الآلية على المولد الكهربائي توليد تيار كهربائي. يوجد المفاعل نفسه ومولد البخار داخل غلاف خرساني مختوم. في مولد البخار ، لا تتفاعل مياه الدائرة الأولية التي تترك المفاعل بأي طريقة مع السائل من الدائرة الثانية التي تذهب إلى التوربين. ويستثني مخطط المفاعل وموقع مولد البخار من تغلغل النفايات الإشعاعية خارج قاعة المفاعل في المحطة.

على توفير المال

يتطلب إنشاء محطة طاقة نووية جديدة في روسيا تكلفة الأنظمةسلامة 40 ٪ من التكلفة الإجمالية للمحطة نفسها. يتم تخصيص الجزء الأكبر من الأموال لأتمتة وتصميم وحدة الطاقة ، وكذلك لمعدات أنظمة الأمن.

أساس ضمان السلامة في محطات الطاقة النووية هو جديدجيل ، يستند مبدأ الدفاع في العمق على استخدام نظام من أربعة حواجز مادية تمنع إطلاق المواد المشعة.

الحاجز الأول

يتم تقديمها في شكل قوة الأجهزة اللوحية نفسهاوقود اليورانيوم. بعد ما يسمى عملية التلبيد في فرن بدرجة حرارة 1200 درجة ، تكتسب الأقراص خصائص ديناميكية عالية القوة. لا تنهار تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة. يتم وضعها في أنابيب الزركونيوم ، وتشكل قذيفة من عناصر الوقود. يتم حقن أحد عناصر الوقود تلقائيًا مع أكثر من 200 قرص. عند ملء أنبوب الزركونيوم تمامًا ، يقدم الروبوت زنبركًا يضغط عليه إلى درجة الفشل. ثم تقوم الآلة باختيار الهواء ثم تقوم بإغلاقه بالكامل.

الحاجز الثاني

هذا هو ضيق القشرة منعناصر الوقود الزركونيوم. تتكون قذيفة TVEL من الزركونيوم النقاء النووي. لديها مقاومة التآكل المتزايد ، قادرة على الحفاظ على الشكل عند درجة حرارة أكثر من 1000 درجة. تتم مراقبة جودة تصنيع الوقود النووي في جميع مراحل إنتاجه. نتيجة لفحوصات الجودة متعددة المراحل ، فإن إمكانية خفض ضغط عناصر الوقود منخفضة للغاية.

الحاجز الثالث

وهي مصنوعة على شكل علبة فولاذية متينةالمفاعل ، الذي يبلغ سمكه 20 سم ، وهو مصمم لضغط التشغيل من 160 غلاف جوي. يضمن جسم المفاعل الوقاية من إطلاق منتجات الانشطار تحت الغطاء الواقي.

الجدار الرابع

إنه غلاف واقي مغلق منقاعة المفاعل ، والتي لديها اسم واحد أكثر - مصادرة. يتكون من جزأين فقط: الأصداف الداخلية والخارجية. يوفر الغلاف الخارجي الحماية من جميع التأثيرات الخارجية ، الطبيعية منها والتكنولوجية. سمك القشرة الخارجية هو 80 سم من الخرسانة عالية القوة.

غمد داخلي بسماكة حائط خرسانيةتساوي 1 متر 20 سم وهي مغطاة بورق صلب 8 مم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تعزيز ذراع التسوية بواسطة أنظمة خاصة من الكابلات الممددة داخل القشرة نفسها. وبعبارة أخرى ، إنها شرنقة مصنوعة من الفولاذ ، والتي تسحب الخرسانة معاً ، وتقوي قوتها ثلاث مرات.

الفروق الدقيقة للطلاء الواقي

إن الغلاف الواقي الداخلي لمحطة توليد الطاقة النووية من الجيل الجديد يقاوم ضغطًا مقداره 7 كيلوجرام لكل سنتيمتر مربع ، بالإضافة إلى درجة حرارة عالية تصل إلى 200 درجة مئوية.

بين القذائف الداخلية والخارجية هناكالفضاء بين الخلايا. لديها نظام لترشيح الغازات ، التي تأتي من حجرة المفاعل. أقوى قذيفة من الخرسانة المسلحة تحافظ على سلامتها عند حدوث زلزال من 8 نقاط. يقاوم انخفاض الطائرة ، التي يبلغ وزنها 200 طن ، كما يسمح بمقاومة التأثيرات الخارجية الشديدة مثل الإعصار والأعاصير ، مع سرعة قصوى للرياح تصل إلى 56 متر في الثانية ، واحتمال حدوثها ممكن مرة واحدة خلال 10000 عام. ومع ذلك ، تحمي هذه القذيفة من موجة صدمة جوية مع وجود ضغط في المقدمة يصل إلى 30 كيلوباسكال.

خصوصية توليد الطاقة النووية 3+

نظام من أربعة حواجز ماديةالدفاع في العمق يستثني الاطلاقات المشعة من وحدة الطاقة في حالة الطوارئ. في جميع مفاعلات VVER ، توجد أنظمة أمان سالبة ونشطة ، يضمن دمجها حل ثلاث مهام رئيسية تنشأ في حالة الطوارئ:

• وقف ووقف التفاعلات النووية.
• ضمان الإزالة الدائمة للحرارة من الوقود النووي ووحدة الطاقة نفسها ؛
• الوقاية من إطلاق النويدات المشعة خارج نطاق الحجز في حالة الطوارئ.

VVER-1200 في روسيا وفي العالم

محطات الطاقة النووية للجيل الجديد من اليابانبعد الحادث في محطة الطاقة النووية فوكوشيما 1. ثم قرر اليابانيون عدم تلقي الطاقة بمساعدة ذرة سلمية. ومع ذلك ، عادت الحكومة الجديدة إلى الطاقة النووية ، حيث تكبد اقتصاد البلاد خسائر فادحة. بدأ المهندسون المحليون مع الفيزيائيين النوويين بتطوير محطة طاقة نووية آمنة لجيل جديد. في عام 2006 ، عرف العالم عن التنمية الجديدة والقوية الآمنة للعلماء المحليين.

في مايو 2016 بناء فخم فيمنطقة الأرض السوداء والانتهاء بنجاح من اختبار وحدة الطاقة 6 في Novovoronezh NPP. يعمل النظام الجديد بثبات وفعالية! وللمرة الأولى في بناء المحطة ، صمم المهندسون واحدًا فقط وأعلى برج تبريد في العالم لمياه التبريد. في حين بنيت سابقا برجين تبريد لكل وحدة الطاقة. بفضل هذه التطورات ، كان من الممكن توفير المال وحفظ التكنولوجيا. وسيتم تنفيذ سنة أخرى في المحطة من عمل ذات طبيعة مختلفة. وهذا ضروري لكي يتم تشغيل المعدات المتبقية بشكل تدريجي ، حيث أنه من المستحيل بدء كل شيء دفعة واحدة. قبل Novovoronezh NPP - بناء وحدة الطاقة 7 ، وسوف تستمر عامين آخرين. بعد ذلك ، ستكون فورونيج المنطقة الوحيدة التي نفذت مثل هذا المشروع الواسع النطاق. كل عام يزور فورونيج من قبل مختلف الوفود التي تدرس العمل محطة للطاقة النووية. تركت هذه التنمية المحلية وراء الغرب والشرق في قطاع الطاقة. اليوم ، تريد دول مختلفة تقديمها ، وبعضها يستخدم بالفعل مثل هذه المحطات النووية.

الجيل الجديد من المفاعلات يعمل لصالح الصينفي تيانوان. واليوم يجري بناء هذه المحطات في الهند وبيلاروس ودول البلطيق. في الاتحاد الروسي ، يتم تقديم VVER-1200 في فورونيج ، منطقة لينينغراد. في خطط - لإقامة بنية مماثلة في صناعة الطاقة في جمهورية بنغلاديش والدولة التركية. في مارس 2017 ، أصبح معروفاً أن الجمهورية التشيكية تتعاون بنشاط مع شركة Rosatom لبناء المحطة نفسها على أراضيها. في روسيا يخططون لبناء محطة للطاقة النووية (جيل جديد) في Seversk (منطقة تومسك) ، نيجني نوفغورود وكورسك.