NPP af en ny generation. Nyt kernekraftværk i Rusland

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I løbet af det sidste kvarte århundrede har flere generationer ændret sig, ikke kun i vores samfund. I dag bygges atomkraftværker af en ny generation. De nyeste russiske kraftenheder er nu kun udstyret med generation 3+ trykvandsreaktorer. Reaktorer af denne type kan kaldes de sikreste uden overdrivelse. I hele driftsperioden for VVER-reaktorerne (trykkølet kraftreaktor) har der ikke været et eneste alvorligt uheld. Atomkraftværker af en ny type rundt om i verden i alt har allerede mere end 1000 års stabil og problemfri drift.

Design og drift af den seneste reaktor 3+

Uranbrændstof i reaktoren er indesluttet i zirconiumrør, de såkaldte brændselselementer, eller brændselsstave. De udgør selve reaktorens reaktive zone. Når absorptionsstavene fjernes fra denne zone, øges fluxen af neutronpartikler i reaktoren, og derefter begynder en selvopretholdende fissionskædereaktion. Ved denne tilslutning af uran frigives en masse energi, som varmer brændselselementerne op. Atomkraftværker udstyret med VVER fungerer efter en to-sløjfe-ordning. Først passerer rent vand gennem reaktoren, som allerede blev leveret renset fra forskellige urenheder. Derefter passerer den direkte gennem kernen, hvor den afkøles og vasker brændstofstavene. Dette vand opvarmesdens temperatur når 320 grader Celsius, for at den forbliver i flydende tilstand, skal den holdes under et tryk på 160 atmosfærer! Derefter går varmt vand til dampgeneratoren og afgiver varme. Og den sekundære væske kommer så ind i reaktoren igen.

Følgende handlinger er i overensstemmelse med den CHP, vi er vant til. Vandet i det sekundære kredsløb bliver naturligt til damp i dampgeneratoren, vandets gasformige tilstand roterer turbinen. Denne mekanisme får en elektrisk generator til at bevæge sig, hvilket producerer en elektrisk strøm. Selve reaktoren og dampgeneratoren er placeret inde i en forseglet betonskal. I dampgeneratoren interagerer vandet fra det primære kredsløb, der forlader reaktoren, ikke på nogen måde med væsken fra det sekundære kredsløb, der går til turbinen. Denne ordning for drift af reaktoren og dampgeneratorarrangementet udelukker indtrængning af strålingsaffald uden for stationens reaktorhal.

Om at spare penge

Et nyt atomkraftværk i Rusland kræver 40 % af selve anlæggets samlede omkostninger til omkostningerne til sikkerhedssystemer. Hovedparten af midlerne er afsat til automatisering og design af kraftenheden samt til udstyr af sikkerhedssystemer.

Grundlaget for at sikre sikkerheden i den nye generations atomkraftværker er princippet om dybdeforsvar, baseret på brugen af et system med fire fysiske barrierer, der forhindrer frigivelse af radioaktive stoffer.

Første barriere

Det præsenteres i form af styrken af selve uranbrændstofpillerne. Efter den såkaldte ovnsintringsprocesved en temperatur på 1200 grader opnår tabletterne højstyrke dynamiske egenskaber. De nedbrydes ikke under påvirkning af høje temperaturer. De er placeret i zirkoniumrør, der danner skal af brændstofelementerne. Mere end 200 piller sprøjtes automatisk ind i et sådant brændstofelement. Når de fylder zirkoniumrøret helt, introducerer den automatiske robot en fjeder, der presser dem til at svigte. Så pumper maskinen luften ud og forsegler den derefter fuldstændigt.

Anden barriere

Repræsenterer tætheden af zirkoniumbeklædningens brændstofelementer. TVEL-beklædningen er lavet af nuklear kvalitet zirconium. Den har øget korrosionsbestandighed, er i stand til at bevare sin form ved temperaturer over 1000 grader. Kvalitetskontrol af fremstilling af nukleart brændsel udføres på alle stadier af produktionen. Som et resultat af kvalitetskontrol i flere trin er muligheden for trykaflastning af brændstofelementer ekstremt lav.

tredje barriere

Den er lavet i form af en slidstærk stålreaktorbeholder, hvis tykkelse er 20 cm. Den er designet til et arbejdstryk på 160 atmosfærer. Reaktortrykbeholderen forhindrer frigivelse af fissionsprodukter under indeslutningen.

Den fjerde barriere

Dette er en forseglet indeslutning af selve reaktorhallen, som har et andet navn - indeslutning. Den består kun af to dele: den indre og den ydre skal. Den ydre skal giver beskyttelse mod alle ydre påvirkninger, både naturlige og menneskeskabte. Tykkelseydre skal - 80 cm højstyrkebeton.

Den indvendige skal med en betonvægtykkelse er 1 meter 20 cm Den er dækket af en solid 8 mm stålplade. Derudover er dens screed forstærket af specielle systemer af kabler strakt inde i selve skallen. Med andre ord er det en kokon af stål, der strammer beton og øger dens styrke med tre gange.

Nuancerne i den beskyttende belægning

Den indre indeslutning af en ny generation af atomkraftværk kan modstå et tryk på 7 kilogram pr. kvadratcentimeter, såvel som høje temperaturer op til 200 grader Celsius.

Der er et mellemrum mellem den indre og den ydre skal. Den har et system til filtrering af gasser, der kommer ind fra reaktorrummet. Den kraftigste skal af armeret beton bevarer tætheden under et jordskælv på 8 punkter. Tåler fald af et fly, hvis vægt er beregnet op til 200 tons, og giver dig også mulighed for at modstå ekstreme ydre påvirkninger, såsom tornadoer og orkaner, med en maksimal vindhastighed på 56 meter i sekundet, hvis sandsynlighed er muligt én gang om 10.000 år. Desuden beskytter en sådan skal mod en luftchokbølge med et fronttryk på op til 30 kPa.

Feature of Generation 3 NPP+

Et system med fire fysiske barrierer i forsvar i dybden forhindrer radioaktive udslip uden for kraftenheden i nødstilfælde. Alle VVER-reaktorer har passive og aktive sikkerhedssystemer, hvis kombination garanterer løsningen af tre hovedopgaver,nødsituationer:

• stop og standsning af atomreaktioner;
• sikrer konstant varmefjernelse fra nukleart brændsel og selve kraftenheden;
• forebyggelse af frigivelse af radionuklider uden for indeslutningen i tilfælde af nødsituationer.

VVER-1200 i Rusland og i hele verden

Japans nye generation af atomkraftværker er blevet sikre efter ulykken på Fukushima-1 atomkraftværket. Japanerne besluttede derefter ikke længere at modtage energi ved hjælp af et fredeligt atom. Den nye regering vendte dog tilbage til atomkraft, da landets økonomi led store tab. Husingeniører med kernefysikere begyndte at udvikle et sikkert atomkraftværk af en ny generation. I 2006 lærte verden om den nye supermægtige og sikre udvikling af indenlandske videnskabsmænd.

I maj 2016 blev et storslået byggeprojekt afsluttet i den sorte jord-region, og testningen af den 6. kraftenhed på Novovoronezh NPP blev afsluttet med succes. Det nye system fungerer stabilt og effektivt! For første gang, under opførelsen af stationen, designede ingeniører kun ét og verdens højeste køletårn til kølevand. Mens der tidligere blev bygget to køletårne til én kraftenhed. Takket være en sådan udvikling var det muligt at spare økonomiske ressourcer og bevare teknologien. I endnu et år vil der blive udført forskellige arbejder på stationen. Dette er nødvendigt for gradvist at idriftsætte det resterende udstyr, da det er umuligt at starte alt på én gang. Forud for Novovoronezh NPP er konstruktionen af den 7. kraftenhed, den vil vare yderligere to år. DerefterVoronezh vil være den eneste region, der har gennemført et så storstilet projekt. Voronezh får hvert år besøg af forskellige delegationer, der studerer driften af atomkraftværket. En sådan indenlandsk udvikling har efterladt Vesten og Østen på energiområdet. I dag ønsker forskellige stater at indføre, og nogle bruger allerede, sådanne atomkraftværker.

En ny generation af reaktorer arbejder til fordel for Kina i Tianwan. I dag bygges sådanne stationer i Indien, Hviderusland og de b altiske stater. I Den Russiske Føderation bliver VVER-1200 introduceret i Voronezh, Leningrad-regionen. Planerne er at bygge et lignende anlæg i energisektoren i Republikken Bangladesh og den tyrkiske stat. I marts 2017 blev det kendt, at Tjekkiet aktivt samarbejdede med Rosatom om at bygge den samme station på dens jord. Rusland planlægger at bygge atomkraftværker (ny generation) i Seversk (Tomsk-regionen), Nizhny Novgorod og Kursk.