NPP من جيل جديد. محطة الطاقة النووية الجديدة في روسيا

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

على مدى ربع القرن الماضي ، تغيرت عدة أجيال ليس فقط في مجتمعنا. اليوم ، يتم بناء محطات الطاقة النووية لجيل جديد. تم تجهيز أحدث وحدات الطاقة الروسية الآن فقط بمفاعلات الماء المضغوط من الجيل 3+. يمكن تسمية المفاعلات من هذا النوع بأنها الأكثر أمانًا دون مبالغة. طوال فترة تشغيل مفاعلات VVER (مفاعل الطاقة المبرد بالضغط) ، لم يكن هناك حادث خطير واحد. محطات الطاقة النووية من نوع جديد في جميع أنحاء العالم لديها بالفعل أكثر من 1000 عام من التشغيل المستقر والخالي من المتاعب.

تصميم وتشغيل اخر مفاعل 3 +

وقود اليورانيوم في المفاعل محاط بأنابيب الزركونيوم ، أو ما يسمى بعناصر الوقود ، أو قضبان الوقود. يشكلون منطقة رد الفعل للمفاعل نفسه. عندما يتم إزالة قضبان الامتصاص من هذه المنطقة ، يزداد تدفق الجسيمات النيوترونية في المفاعل ، ثم يبدأ تفاعل سلسلة الانشطار الذاتي. مع هذا الاتصال من اليورانيوم ، يتم إطلاق الكثير من الطاقة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة عناصر الوقود. تعمل محطات الطاقة النووية المجهزة بـ VVER وفقًا لنظام ثنائي الحلقات. أولاً ، يمر الماء النقي عبر المفاعل ، الذي تم إمداده بالفعل من النقاوة من الشوائب المختلفة. ثم يمر مباشرة عبر القلب ، حيث يبرد ويغسل قضبان الوقود. يتم تسخين هذا الماءتصل درجة حرارتها إلى 320 درجة مئوية ، ولكي تظل في حالة سائلة ، يجب أن تبقى تحت ضغط 160 جوًا! ثم يذهب الماء الساخن إلى مولد البخار ، مما يعطي حرارة. ثم يعود السائل الثانوي إلى المفاعل.

الإجراءات التالية تتوافق مع CHP الذي اعتدنا عليه. يتحول الماء في الدائرة الثانوية بشكل طبيعي إلى بخار في مولد البخار ، وتدور الحالة الغازية للماء التوربينات. تؤدي هذه الآلية إلى تحريك المولد الكهربائي ، مما ينتج عنه تيار كهربائي. يقع المفاعل نفسه ومولد البخار داخل غلاف خرساني محكم الإغلاق. في مولد البخار ، لا يتفاعل الماء من الدائرة الأولية الخارجة من المفاعل بأي شكل من الأشكال مع السائل من الدائرة الثانوية المتجه إلى التوربين. مخطط تشغيل المفاعل وترتيب مولد البخار يستثني تغلغل النفايات الإشعاعية خارج قاعة المفاعل بالمحطة.

على توفير المال

تتطلب محطة طاقة نووية جديدة في روسيا 40٪ من التكلفة الإجمالية للمحطة نفسها لتكلفة أنظمة الأمان. تم تخصيص الحصة الرئيسية من الأموال لأتمتة وتصميم وحدة الطاقة ، وكذلك لمعدات أنظمة الأمن.

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

الحاجز الأول

يتم تقديمها في شكل قوة حبيبات وقود اليورانيوم نفسها. بعد ما يسمى بعملية تلبيد الفرنعند درجة حرارة 1200 درجة ، تكتسب الأجهزة اللوحية خصائص ديناميكية عالية القوة. لا تتحلل تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة. يتم وضعها في أنابيب الزركونيوم التي تشكل غلاف عناصر الوقود. يتم حقن أكثر من 200 حبيبة تلقائيًا في أحد عناصر الوقود. عندما يملأون أنبوب الزركونيوم بالكامل ، يقوم الروبوت الأوتوماتيكي بإدخال زنبرك يدفعهم إلى الفشل. ثم تقوم الآلة بضخ الهواء للخارج ، ثم تقوم بإغلاقه بالكامل.

الحاجز الثاني

يمثل إحكام عناصر الوقود المكسوة بالزركونيوم. الكسوة TVEL مصنوعة من الزركونيوم النووي. لقد زادت من مقاومة التآكل ، وهي قادرة على الاحتفاظ بشكلها عند درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة. تتم مراقبة جودة تصنيع الوقود النووي في جميع مراحل إنتاجه. كنتيجة لفحوصات الجودة متعددة المراحل ، فإن إمكانية خفض ضغط عناصر الوقود منخفضة للغاية.

الحاجز الثالث

يصنع على شكل وعاء مفاعل فولاذي متين بسمك 20 سم وهو مصمم لضغط تشغيل 160 ضغط جوي. يمنع وعاء ضغط المفاعل إطلاق نواتج الانشطار تحت الاحتواء.

الحاجز الرابع

هذا هو احتواء مغلق لقاعة المفاعل نفسها ، والتي لها اسم آخر - الاحتواء. يتكون من جزأين فقط: الأصداف الداخلية والخارجية. يوفر الغلاف الخارجي الحماية من جميع التأثيرات الخارجية ، سواء كانت طبيعية أو من صنع الإنسان. سماكةالغلاف الخارجي - خرسانة عالية القوة 80 سم

الغلاف الداخلي بسماكة جدار خرساني 1 متر 20 سم ومغطى بصفائح صلبة من الصلب 8 مم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تعزيز ذراع التسوية بواسطة أنظمة خاصة من الكابلات الممتدة داخل الغلاف نفسه. بمعنى آخر ، إنه شرنقة من الصلب تشد الخرسانة وتزيد قوتها ثلاث مرات.

الفروق الدقيقة في الطلاء الواقي

يمكن أن يتحمل الاحتواء الداخلي لمحطة الطاقة النووية من الجيل الجديد ضغط 7 كيلوغرامات لكل سنتيمتر مربع ، فضلاً عن درجات حرارة عالية تصل إلى 200 درجة مئوية.

هناك مساحة بين الغلافين الداخلي والخارجي. يحتوي على نظام لتصفية الغازات التي تدخل من حجرة المفاعل. أقوى قشرة خرسانية مسلحة تحافظ على إحكامها أثناء حدوث زلزال بمقدار 8 نقاط. يقاوم سقوط طائرة يصل وزنها إلى 200 طن ، كما يسمح لك بمقاومة التأثيرات الخارجية الشديدة ، مثل الأعاصير والأعاصير ، مع سرعة رياح قصوى تبلغ 56 مترًا في الثانية ، واحتمال حدوثها هو ممكن مرة واحدة كل 10000 سنة. علاوة على ذلك ، فإن مثل هذه القذيفة تحمي من موجة صدمة الهواء بضغط أمامي يصل إلى 30 كيلو باسكال.

ميزة الجيل 3 NPP +

نظام من أربعة حواجز مادية في العمق الدفاعي يمنع الانبعاثات المشعة خارج وحدة الطاقة في حالة الطوارئ. تحتوي جميع مفاعلات VVER على أنظمة أمان سلبية ونشطة ، والتي يضمن الجمع بينها حل ثلاث مهام رئيسية ،حالات الطوارئ:

• وقف ووقف التفاعلات النووية
• ضمان الإزالة المستمرة للحرارة من الوقود النووي ووحدة الطاقة نفسها ؛
• منع إطلاق النويدات المشعة خارج الاحتواء في حالات الطوارئ

VVER-1200 في روسيا والعالم

محطات الطاقة النووية من الجيل الجديد في اليابان أصبحت آمنة بعد الحادث الذي وقع في محطة فوكوشيما -1 للطاقة النووية. قرر اليابانيون بعد ذلك عدم تلقي الطاقة بمساعدة ذرة مسالمة. ومع ذلك ، عادت الحكومة الجديدة إلى الطاقة النووية ، حيث عانى اقتصاد البلاد من خسائر فادحة. بدأ المهندسون المحليون مع علماء الفيزياء النووية في تطوير محطة طاقة نووية آمنة لجيل جديد. في عام 2006 ، تعرف العالم على التطور الفائق القوة والآمن للعلماء المحليين.

في مايو 2016 ، تم الانتهاء من مشروع بناء ضخم في منطقة الأرض السوداء وتم بنجاح اختبار وحدة الطاقة السادسة في Novovoronezh NPP. النظام الجديد يعمل بثبات وكفاءة! لأول مرة ، أثناء إنشاء المحطة ، صمم المهندسون برج تبريد واحد فقط وأعلى برج تبريد في العالم لمياه التبريد. بينما تم في السابق بناء برجي تبريد لوحدة طاقة واحدة. بفضل هذه التطورات ، كان من الممكن توفير الموارد المالية والحفاظ على التكنولوجيا. لمدة عام آخر ، سيتم تنفيذ أعمال مختلفة في المحطة. يعد ذلك ضروريًا للتشغيل التدريجي للمعدات المتبقية ، لأنه من المستحيل بدء كل شيء مرة واحدة. قبل Novovoronezh NPP هو بناء وحدة الطاقة السابعة ، وسوف تستمر لمدة عامين آخرين. بعد ذلكستكون فورونيج المنطقة الوحيدة التي نفذت مثل هذا المشروع الواسع النطاق. يزور فورونيج كل عام وفود مختلفة لدراسة تشغيل محطة الطاقة النووية. لقد تركت هذه التنمية المحلية وراءها الغرب والشرق في مجال الطاقة. اليوم ، تريد دول مختلفة أن تقدم ، وبعضها يستخدم بالفعل ، مثل هذه محطات الطاقة النووية.

جيل جديد من المفاعلات يعمل لصالح الصين في تيانوان. اليوم ، يتم بناء مثل هذه المحطات في الهند وبيلاروسيا ودول البلطيق. في الاتحاد الروسي ، يتم تقديم VVER-1200 في فورونيج ، منطقة لينينغراد. وتهدف الخطط لبناء منشأة مماثلة في قطاع الطاقة في جمهورية بنجلاديش والدولة التركية. في مارس 2017 ، أصبح معروفًا أن جمهورية التشيك كانت تتعاون بنشاط مع Rosatom لبناء نفس المحطة على أراضيها. تخطط روسيا لبناء محطات طاقة نووية (جيل جديد) في سيفيرسك (منطقة تومسك) ونيجني نوفغورود وكورسك.