АЕЦ от ново поколение. Нова АЕЦ в Русия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

През последния четвърт век няколко поколения се смениха не само в нашето общество. Днес се строят атомни електроцентрали от ново поколение. Най-новите руски енергоблокове вече са оборудвани само с реактори с вода под налягане от поколение 3+. Реактори от този тип могат да се нарекат най-безопасните без преувеличение. За целия период на експлоатация на реакторите VVER (охлаждан под налягане реактор) не е имало нито една сериозна авария. Общо атомните електроцентрали от нов тип по света вече имат повече от 1000 години стабилна и безпроблемна работа.

Проектиране и експлоатация на най-новия реактор 3+

Урановото гориво в реактора е затворено в циркониеви тръби, така наречените горивни елементи или горивни пръти. Те съставляват реактивната зона на самия реактор. Когато абсорбционните пръти се отстранят от тази зона, потокът от неутронни частици се увеличава в реактора и след това започва самоподдържаща се верижна реакция на делене. При тази връзка на урана се отделя много енергия, която загрява горивните елементи. Атомните електроцентрали, оборудвани с VVER, работят по двуконтурна схема. Първо през реактора преминава чиста вода, която се доставя вече пречистена от различни примеси. След това преминава директно през ядрото, където се охлажда и измива горивните пръти. Тази вода се нагряватемпературата му достига 320 градуса по Целзий, за да остане в течно състояние, трябва да се държи под налягане от 160 атмосфери! След това горещата вода отива към парогенератора, отделяйки топлина. И вторичната течност след това отново влиза в реактора.

Следните действия са в съответствие с CHP, с който сме свикнали. Водата във вторичния кръг естествено се превръща в пара в парогенератора, газообразното състояние на водата върти турбината. Този механизъм кара електрически генератор да се движи, който произвежда електрически ток. Самият реактор и парогенераторът са разположени вътре в запечатана бетонна обвивка. В парогенератора водата от първи контур, напускаща реактора, не взаимодейства по никакъв начин с течността от вторичния кръг, отиваща към турбината. Тази схема на работа на устройството на реактора и парогенератора изключва проникването на радиационни отпадъци извън реакторната зала на станцията.

За спестяване на пари

Нова атомна електроцентрала в Русия изисква 40% от общата цена на самата централа за разходите за системи за безопасност. Основният дял от средствата са предназначени за автоматизация и проектиране на силовия блок, както и за оборудване на системи за сигурност.

Основа за осигуряване на безопасност в атомни електроцентрали от ново поколение е принципът на защита в дълбочина, базиран на използването на система от четири физически бариери, които предотвратяват отделянето на радиоактивни вещества.

Първа бариера

Представя се под формата на силата на самите уранови горивни пелети. След така наречения процес на пещно синтерованепри температура от 1200 градуса таблетките придобиват динамични свойства с висока якост. Те не се разпадат под въздействието на високи температури. Те са поставени в циркониеви тръби, които образуват обвивката на горивните елементи. Повече от 200 пелети се впръскват автоматично в един такъв горивен елемент. Когато напълнят циркониевата тръба напълно, автоматичният робот въвежда пружина, която ги притиска до повреда. След това машината изпомпва въздуха и след това го затваря напълно.

Втора бариера

Представлява херметичността на горивните елементи на циркониевата обвивка. Облицовката на TVEL е изработена от ядрен цирконий. Има повишена устойчивост на корозия, може да запази формата си при температури над 1000 градуса. Контрол на качеството на производството на ядрено гориво се извършва на всички етапи от неговото производство. В резултат на многоетапни проверки на качеството, възможността за намаляване на налягането на горивните елементи е изключително ниска.

Трета бариера

Изработен е под формата на издръжлив стоманен реакторен съд, чиято дебелина е 20 см. Предназначен е за работно налягане от 160 атмосфери. Съдът под налягане на реактора предотвратява отделянето на продукти на делене под херметичността.

Четвъртата бариера

Това е запечатана херметична зала на самата реакторна зала, която има друго име - херметизация. Състои се само от две части: вътрешна и външна обвивка. Външната обвивка осигурява защита от всякакви външни влияния, както естествени, така и създадени от човека. Дебелинавъншна обвивка - 80 см високоякостен бетон.

Вътрешната обвивка с дебелина на бетонната стена е 1 метър 20 см. Покрита е с здрав 8 мм стоманен лист. Освен това нейната замазка е подсилена от специални системи от кабели, опънати вътре в самата обвивка. С други думи, това е пашкул от стомана, който стяга бетона, увеличавайки здравината му три пъти.

Нюансите на защитното покритие

Вътрешната обвивка на атомна електроцентрала от ново поколение може да издържи на налягане от 7 килограма на квадратен сантиметър, както и на високи температури до 200 градуса по Целзий.

Между вътрешната и външната обвивка има пространство между черупките. Има система за филтриране на газове, които влизат от реакторното отделение. Най-мощната стоманобетонна обвивка поддържа херметичност при земетресение от 8 бала. Издържа на падане на самолет, чието тегло се изчислява до 200 тона, а също така ви позволява да издържате на екстремни външни влияния, като торнадо и урагани, с максимална скорост на вятъра от 56 метра в секунда, вероятността за което е възможно веднъж на 10 000 години. Освен това, такава обвивка предпазва от въздушна ударна вълна с предно налягане до 30 kPa.

Характеристика на поколение 3 NPP+

Система от четири физически бариери в защита в дълбочина предотвратява изпускането на радиоактивни вещества извън захранващия блок в случай на авария. Всички реактори на VVER разполагат със системи за пасивна и активна безопасност, комбинацията от които гарантира решаването на три основни задачи,спешни случаи:

• спиране и спиране на ядрени реакции;
• осигуряване на постоянно отвеждане на топлината от ядреното гориво и самия захранващ блок;
• предотвратяване на изпускането на радионуклиди извън херметичната конструкция в случай на извънредни ситуации.

VVER-1200 в Русия и по света

Японските атомни електроцентрали от ново поколение станаха безопасни след аварията в атомната електроцентрала Фукушима-1. Тогава японците решават да не получават повече енергия с помощта на мирен атом. Новото правителство обаче се върна към ядрената енергетика, тъй като икономиката на страната претърпя големи загуби. Домашни инженери с ядрени физици започнаха да разработват безопасна ядрена електроцентрала от ново поколение. През 2006 г. светът научи за новата супермощна и безопасна разработка на местни учени.

През май 2016 г. беше завършен грандиозен строителен проект в черноземния район и успешно приключиха изпитанията на 6-ти енергоблок на АЕЦ Нововоронеж. Новата система работи стабилно и ефективно! За първи път по време на изграждането на станцията инженерите проектират само една и най-високата охладителна кула в света за охлаждане на вода. Докато преди са били построени две охладителни кули за един блок. Благодарение на такива разработки беше възможно да се спестят финансови ресурси и да се запази технологията. За поредна година на гарата ще се извършват различни работи. Това е необходимо, за да се въведе постепенно останалото оборудване, тъй като е невъзможно да се стартира всичко наведнъж. Пред АЕЦ „Нововоронеж“е изграждането на 7-ми енергоблок, който ще продължи още две години. След товаВоронеж ще бъде единственият регион, който е реализирал такъв мащабен проект. Всяка година Воронеж се посещава от различни делегации, изучаващи работата на атомната електроцентрала. Подобно вътрешно развитие изостави Запада и Изтока в областта на енергетиката. Днес различни държави искат да въведат, а някои вече използват такива атомни електроцентрали.

Ново поколение реактори работи в полза на Китай в Тианван. Днес такива станции се строят в Индия, Беларус и балтийските държави. В Руската федерация VVER-1200 се въвежда във Воронеж, Ленинградска област. Плановете са за изграждане на подобно съоръжение в енергийния сектор в Република Бангладеш и турската държава. През март 2017 г. стана известно, че Чехия активно си сътрудничи с Росатом за изграждането на същата станция на нейна земя. Русия планира да построи атомни електроцентрали (ново поколение) в Северск (област Томск), Нижни Новгород и Курск.