NPP av en ny generation. Nytt kärnkraftverk i Ryssland

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Under det senaste kvartssekelet har flera generationer förändrats, inte bara i vårt samhälle. Idag byggs kärnkraftverk av en ny generation. De senaste ryska kraftaggregaten är nu endast utrustade med generation 3+ tryckvattenreaktorer. Reaktorer av denna typ kan kallas de säkraste utan överdrift. Under hela drifttiden för VVER-reaktorerna (tryckkyld kraftreaktor) har det inte inträffat en enda allvarlig olycka. Kärnkraftverk av en ny typ runt om i världen tot alt har redan mer än 1000 år av stabil och problemfri drift.

Design och drift av den senaste reaktorn 3+

Uranbränsle i reaktorn är inneslutet i zirkoniumrör, de så kallade bränsleelementen, eller bränslestavar. De utgör den reaktiva zonen i själva reaktorn. När absorptionsstavarna avlägsnas från denna zon ökar flödet av neutronpartiklar i reaktorn, och sedan börjar en självuppehållande kedjereaktion. Med denna koppling av uran frigörs mycket energi som värmer upp bränsleelementen. Kärnkraftverk utrustade med VVER arbetar enligt ett tvåslingssystem. Först passerar rent vatten genom reaktorn, som tillfördes redan renat från olika föroreningar. Sedan passerar den direkt genom kärnan, där den kyler och tvättar bränslestavarna. Detta vatten värms uppdess temperatur når 320 grader Celsius, för att den ska förbli i flytande tillstånd måste den hållas under ett tryck på 160 atmosfärer! Sedan går hett vatten till ånggeneratorn och avger värme. Och den sekundära vätskan går sedan in i reaktorn igen.

Följande åtgärder är i enlighet med den CHP vi är vana vid. Vattnet i sekundärkretsen förvandlas naturligt till ånga i ånggeneratorn, vattnets gasformiga tillstånd roterar turbinen. Denna mekanism får en elektrisk generator att röra sig, vilket producerar en elektrisk ström. Själva reaktorn och ånggeneratorn är placerade inuti ett förseglat betongskal. I ånggeneratorn interagerar inte vattnet från primärkretsen som lämnar reaktorn på något sätt med vätskan från sekundärkretsen som går till turbinen. Detta driftschema för reaktor- och ånggeneratorarrangemanget utesluter penetrering av strålningsavfall utanför stationens reaktorhall.

Om att spara pengar

Ett nytt kärnkraftverk i Ryssland kräver 40 % av den totala kostnaden för själva anläggningen för kostnaden för säkerhetssystem. Huvuddelen av medlen avsätts för automatisering och design av kraftenheten, samt för utrustning av säkerhetssystem.

Grunden för att säkerställa säkerheten i den nya generationens kärnkraftverk är principen om djupförsvar, baserad på användningen av ett system med fyra fysiska barriärer som förhindrar utsläpp av radioaktiva ämnen.

Första barriären

Den presenteras i form av styrkan hos själva uranbränslepellets. Efter den så kallade ugnsintringsprocessenvid en temperatur på 1200 grader får tabletterna höghållfasta dynamiska egenskaper. De bryts inte ner under påverkan av höga temperaturer. De placeras i zirkoniumrör som bildar skalet på bränsleelementen. Mer än 200 pellets sprutas automatiskt in i ett sådant bränsleelement. När de fyller zirkoniumröret helt, introducerar den automatiska roboten en fjäder som pressar dem till fel. Sedan pumpar maskinen ut luften och tätar den sedan helt.

Andra barriär

Representerar tätheten hos zirkoniumbeklädnadens bränsleelement. TVEL-beklädnaden är gjord av zirkonium av nukleär kvalitet. Den har ökat korrosionsbeständigheten, kan behålla sin form vid temperaturer över 1000 grader. Kvalitetskontroll av kärnbränsletillverkning utförs i alla stadier av dess produktion. Som ett resultat av kvalitetskontroller i flera steg är möjligheten att tryckavlasta bränsleelementen extremt låg.

tredje barriären

Den är gjord i form av ett tåligt reaktorkärl i stål, vars tjocklek är 20 cm. Den är designad för ett arbetstryck på 160 atmosfärer. Reaktorns tryckkärl förhindrar utsläpp av klyvningsprodukter under inneslutningen.

Den fjärde barriären

Detta är en förseglad inneslutning av själva reaktorhallen, som har ett annat namn - inneslutning. Den består av bara två delar: det inre och yttre skalet. Det yttre skalet ger skydd mot alla yttre påverkan, både naturliga och konstgjorda. Tjocklekyttre skal - 80 cm höghållfast betong.

Det inre skalet med en väggtjocklek av betong är 1 meter 20 cm och är täckt med en solid 8 mm stålplåt. Dessutom är dess screed förstärkt av speciella system av kablar sträckta inuti själva skalet. Det är med andra ord en kokong av stål som spänner åt betong och ökar dess styrka med tre gånger.

Nyanserna i den skyddande beläggningen

Den inre inneslutningen av en ny generations kärnkraftverk tål ett tryck på 7 kilogram per kvadratcentimeter, såväl som höga temperaturer upp till 200 grader Celsius.

Det finns ett mellanrum mellan de inre och yttre skalen. Den har ett system för att filtrera gaser som kommer in från reaktorutrymmet. Det mest kraftfulla armerade betongskalet bibehåller tätheten under en jordbävning på 8 punkter. Tål fall av ett flygplan, vars vikt beräknas upp till 200 ton, och låter dig också motstå extrema yttre påverkan, såsom tornados och orkaner, med en maximal vindhastighet på 56 meter per sekund, vars sannolikhet är möjligt en gång på 10 000 år. Dessutom skyddar ett sådant skal mot en luftchockvåg med ett fronttryck på upp till 30 kPa.

Feature of Generation 3 NPP+

Ett system med fyra fysiska barriärer i försvar på djupet förhindrar radioaktiva utsläpp utanför kraftenheten i nödfall. Alla VVER-reaktorer har passiva och aktiva säkerhetssystem, vars kombination garanterar lösningen av tre huvuduppgifter,nödsituationer:

• stoppa och stoppa kärnreaktioner;
• säkerställer konstant värmeavledning från kärnbränsle och själva kraftenheten;
• förebyggande av utsläpp av radionuklider utanför inneslutningen i händelse av nödsituationer.

VVER-1200 i Ryssland och över hela världen

Japans nya generation av kärnkraftverk har blivit säkra efter olyckan vid kärnkraftverket Fukushima-1. Japanerna bestämde sig då för att inte längre ta emot energi med hjälp av en fredlig atom. Den nya regeringen återgick dock till kärnkraft, eftersom landets ekonomi led stora förluster. Husingenjörer med kärnfysiker började utveckla ett säkert kärnkraftverk av en ny generation. 2006 fick världen veta om den nya superkraftiga och säkra utvecklingen av inhemska forskare.

I maj 2016 slutfördes ett storslaget byggprojekt i regionen svarta jorden och testningen av den sjätte kraftenheten vid kärnkraftverket Novovoronezh slutfördes framgångsrikt. Det nya systemet fungerar stabilt och effektivt! För första gången, under byggandet av stationen, designade ingenjörer endast ett och världens högsta kyltorn för kylvatten. Medan det tidigare byggdes två kyltorn för en kraftenhet. Tack vare en sådan utveckling var det möjligt att spara ekonomiska resurser och bevara teknik. Ytterligare ett år kommer olika arbeten att utföras på stationen. Detta är nödvändigt för att gradvis driftsätta den återstående utrustningen, eftersom det är omöjligt att starta allt på en gång. Framför Novovoronezh NPP är konstruktionen av den 7:e kraftenheten, den kommer att pågå ytterligare två år. DärefterVoronezh kommer att vara den enda regionen som har genomfört ett så storskaligt projekt. Varje år besöks Voronezh av olika delegationer som studerar driften av kärnkraftverket. En sådan inhemsk utveckling har lämnat väst och öst bakom sig på energiområdet. Idag vill olika stater införa, och vissa använder redan, sådana kärnkraftverk.

En ny generation reaktorer arbetar till förmån för Kina i Tianwan. Idag byggs sådana stationer i Indien, Vitryssland och de b altiska staterna. I Ryska federationen introduceras VVER-1200 i Voronezh, Leningrad-regionen. Planerna är att bygga en liknande anläggning inom energisektorn i Republiken Bangladesh och den turkiska staten. I mars 2017 blev det känt att Tjeckien aktivt samarbetade med Rosatom för att bygga samma station på dess mark. Ryssland planerar att bygga kärnkraftverk (ny generation) i Seversk (Tomsk-regionen), Nizhny Novgorod och Kursk.