NPP ของคนรุ่นใหม่ NPP ใหม่ในรัสเซีย

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ตลอดไตรมาสของศตวรรษที่ผ่านมา หลายชั่วอายุคนได้เปลี่ยนแปลงไปไม่เพียงแต่ในสังคมของเราเท่านั้น ปัจจุบันมีการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของคนรุ่นใหม่ หน่วยพลังงานรัสเซียรุ่นล่าสุดติดตั้งเฉพาะเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันรุ่น 3+ เท่านั้น เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้เรียกได้ว่าปลอดภัยที่สุดโดยไม่ต้องพูดเกินจริง ตลอดระยะเวลาการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ VVER (เครื่องปฏิกรณ์พลังงานระบายความร้อนด้วยแรงดัน) ไม่เคยมีอุบัติเหตุร้ายแรงแม้แต่ครั้งเดียว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์รูปแบบใหม่ทั่วโลกมีการดำเนินงานที่มั่นคงและปราศจากปัญหามากว่า 1,000 ปีแล้ว

การออกแบบและการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ล่าสุด 3+

เชื้อเพลิงยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดไว้ในท่อเซอร์โคเนียม ธาตุเชื้อเพลิงที่เรียกว่า หรือแท่งเชื้อเพลิง พวกมันประกอบเป็นโซนปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์เอง เมื่อดึงแท่งดูดซับออกจากโซนนี้ ฟลักซ์ของอนุภาคนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ จากนั้นปฏิกิริยาลูกโซ่แบบฟิชชันแบบพึ่งพาตนเองก็เริ่มต้นขึ้น ด้วยการเชื่อมต่อของยูเรเนียมนี้ พลังงานจำนวนมากจึงถูกปล่อยออกมา ซึ่งทำให้องค์ประกอบเชื้อเพลิงร้อนขึ้น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ติดตั้ง VVER ทำงานตามโครงการสองวง อย่างแรก น้ำบริสุทธิ์ไหลผ่านเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งถูกจ่ายให้บริสุทธิ์แล้วจากสิ่งเจือปนต่างๆ จากนั้นมันจะไหลผ่านแกนโดยตรง ซึ่งจะทำให้เย็นตัวลงและล้างแท่งเชื้อเพลิง น้ำนี้ร้อนอุณหภูมิของมันสูงถึง 320 องศาเซลเซียส เพื่อให้มันยังคงอยู่ในสถานะของเหลว มันจะต้องถูกเก็บไว้ภายใต้ความกดดัน 160 บรรยากาศ! จากนั้นน้ำร้อนจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำเพื่อให้ความร้อน และของเหลวทุติยภูมิก็กลับเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์อีกครั้ง

การดำเนินการต่อไปนี้เป็นไปตาม CHP ที่เราคุ้นเคย น้ำในวงจรทุติยภูมิจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำในเครื่องกำเนิดไอน้ำโดยธรรมชาติ สถานะก๊าซของน้ำจะหมุนกังหัน กลไกนี้ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคลื่อนที่ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า เครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไอน้ำอยู่ภายในเปลือกคอนกรีตที่ปิดสนิท ในเครื่องกำเนิดไอน้ำ น้ำจากวงจรปฐมภูมิที่ออกจากเครื่องปฏิกรณ์ไม่มีปฏิกิริยาใดๆ กับของเหลวจากวงจรทุติยภูมิที่ไปยังกังหัน รูปแบบการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไอน้ำนี้ไม่รวมการแทรกซึมของกากรังสีภายนอกห้องโถงเครื่องปฏิกรณ์ของสถานี

ประหยัดเงิน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ในรัสเซียต้องการ 40% ของต้นทุนทั้งหมดของโรงงานเองสำหรับต้นทุนของระบบความปลอดภัย ส่วนแบ่งหลักของเงินทุนได้รับการจัดสรรสำหรับระบบอัตโนมัติและการออกแบบหน่วยพลังงานตลอดจนสำหรับอุปกรณ์ของระบบรักษาความปลอดภัย

หลักประกันความปลอดภัยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของคนรุ่นใหม่คือหลักการป้องกันในเชิงลึก โดยอิงจากระบบอุปสรรคทางกายภาพสี่ประการที่ป้องกันการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสี

อุปสรรคแรก

นำเสนอในรูปแบบความแข็งแกร่งของเม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียมเอง หลังจากกระบวนการเผาผนึกเตาที่เรียกว่าที่อุณหภูมิ 1200 องศาแท็บเล็ตจะได้รับคุณสมบัติไดนามิกที่มีความแข็งแรงสูง พวกเขาไม่สลายตัวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง พวกมันถูกวางไว้ในท่อเซอร์โคเนียมที่สร้างเปลือกขององค์ประกอบเชื้อเพลิง เม็ดเชื้อเพลิงมากกว่า 200 เม็ดถูกฉีดเข้าไปในองค์ประกอบเชื้อเพลิงดังกล่าวโดยอัตโนมัติ เมื่อพวกเขาเติมหลอดเซอร์โคเนียมจนเต็ม หุ่นยนต์อัตโนมัติจะแนะนำสปริงที่กดพวกเขาให้ล้มเหลว จากนั้นเครื่องจะสูบลมออกแล้วผนึกให้สนิท

บาเรียที่สอง

แสดงถึงความหนาแน่นขององค์ประกอบเชื้อเพลิงที่หุ้มเซอร์โคเนียม แผ่นปิด TVEL ทำจากเซอร์โคเนียมเกรดนิวเคลียร์ มีความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น สามารถรักษารูปร่างไว้ได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศา การควบคุมคุณภาพของการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะดำเนินการในทุกขั้นตอนของการผลิต จากการตรวจสอบคุณภาพหลายขั้นตอน ความเป็นไปได้ของการลดแรงดันขององค์ประกอบเชื้อเพลิงจึงต่ำมาก

อุปสรรคที่สาม

ผลิตขึ้นในรูปของถังปฏิกรณ์เหล็กที่ทนทาน ความหนา 20 ซม. ออกแบบมาสำหรับแรงดันใช้งาน 160 บรรยากาศ ถังแรงดันของเครื่องปฏิกรณ์ป้องกันการปล่อยผลิตภัณฑ์ฟิชชันภายใต้การกักกัน

บาเรียที่สี่

นี่คือห้องกักกันของห้องโถงเครื่องปฏิกรณ์เองซึ่งมีชื่ออื่น - การกักกัน ประกอบด้วยสองส่วนเท่านั้น: เปลือกด้านในและเปลือกนอก เปลือกนอกให้การปกป้องจากอิทธิพลภายนอกทั้งหมด ทั้งจากธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น ความหนาเปลือกนอก - คอนกรีตความแข็งแรงสูง 80 ซม.

ผนังคอนกรีตหนา 1 เมตร 20 ซม. หุ้มด้วยเหล็กแผ่นหนา 8 มม. นอกจากนี้การพูดนานน่าเบื่อยังเสริมด้วยระบบพิเศษของสายเคเบิลที่ยืดอยู่ภายในเปลือกด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือรังไหมของเหล็กที่ขันคอนกรีตให้แน่น เพิ่มความแข็งแรงสามเท่า

ความแตกต่างของการเคลือบป้องกัน

การกักเก็บภายในของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยุคใหม่สามารถรับแรงดันได้ 7 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร รวมถึงอุณหภูมิสูงถึง 200 องศาเซลเซียส

มีช่องว่างระหว่างเปลือกในและเปลือกนอก มีระบบกรองก๊าซที่เข้าสู่ห้องเครื่องปฏิกรณ์ เปลือกคอนกรีตเสริมเหล็กที่ทรงพลังที่สุดรักษาความรัดกุมระหว่างเกิดแผ่นดินไหว 8 จุด ทนทานต่อการตกของเครื่องบิน ซึ่งมีน้ำหนักที่คำนวณได้มากถึง 200 ตัน และยังช่วยให้คุณทนต่ออิทธิพลภายนอกที่รุนแรง เช่น พายุทอร์นาโดและพายุเฮอริเคน ด้วยความเร็วลมสูงสุด 56 เมตรต่อวินาที ซึ่งน่าจะเป็น เป็นไปได้ครั้งเดียวใน 10,000 ปี นอกจากนี้ เปลือกดังกล่าวยังป้องกันคลื่นกระแทกอากาศด้วยแรงดันด้านหน้าสูงถึง 30 kPa

คุณลักษณะของรุ่น 3 NPP+

ระบบป้องกันทางกายภาพสี่อย่างในเชิงลึกช่วยป้องกันการปล่อยกัมมันตภาพรังสีนอกหน่วยพลังงานในกรณีฉุกเฉิน เครื่องปฏิกรณ์ VVER ทั้งหมดมีระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ ซึ่งการรวมกันนี้รับประกันการแก้ปัญหาของงานหลักสามงานเหตุฉุกเฉิน:

• หยุดและหยุดปฏิกิริยานิวเคลียร์
• ทำให้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์และหน่วยพลังงานกำจัดความร้อนอย่างต่อเนื่อง
• การป้องกันการปล่อยนิวไคลด์กัมมันตรังสีนอกที่กักกันในกรณีฉุกเฉิน

VVER-1200 ในรัสเซียและทั่วโลก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่ของญี่ปุ่นปลอดภัยแล้วหลังจากเกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ-1 ชาวญี่ปุ่นจึงตัดสินใจที่จะไม่รับพลังงานด้วยความช่วยเหลือของอะตอมที่สงบสุขอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม รัฐบาลใหม่กลับมาใช้พลังงานนิวเคลียร์ เนื่องจากเศรษฐกิจของประเทศประสบความสูญเสียอย่างหนัก วิศวกรในประเทศที่มีนักฟิสิกส์นิวเคลียร์เริ่มพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ปลอดภัยสำหรับคนรุ่นใหม่ ในปี 2549 โลกได้เรียนรู้เกี่ยวกับการพัฒนานักวิทยาศาสตร์ในประเทศที่มีพลังมหาศาลและปลอดภัย

ในเดือนพฤษภาคม 2559 โครงการก่อสร้างอันยิ่งใหญ่ได้เสร็จสิ้นลงในภูมิภาคแบล็กเอิร์ธ และการทดสอบหน่วยพลังงานที่ 6 ที่ Novovoronezh NPP เสร็จสมบูรณ์แล้ว ระบบใหม่ทำงานได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพ! ในระหว่างการก่อสร้างสถานี วิศวกรได้ออกแบบหอหล่อเย็นสำหรับน้ำหล่อเย็นที่สูงที่สุดในโลกเพียงแห่งเดียวและสูงที่สุดในโลก ในขณะที่ก่อนหน้านี้มีการสร้างคูลลิ่งทาวเวอร์สองแห่งสำหรับหน่วยพลังงานเดียว ด้วยการพัฒนาดังกล่าว ทำให้สามารถประหยัดทรัพยากรทางการเงินและรักษาเทคโนโลยีไว้ได้ อีกหนึ่งปีจะมีการดำเนินงานต่างๆ ที่สถานี นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่จะค่อยๆ ว่าจ้างอุปกรณ์ที่เหลืออยู่ เนื่องจากไม่สามารถเริ่มทุกอย่างพร้อมกันได้ ข้างหน้าของ Novoronezh NPP คือการก่อสร้างหน่วยพลังงานที่ 7 ซึ่งจะใช้เวลาอีกสองปี หลังจากนั้นVoronezh จะเป็นภูมิภาคเดียวที่ดำเนินโครงการขนาดใหญ่เช่นนี้ ทุก ๆ ปี Voronezh ได้รับการเยี่ยมชมโดยคณะผู้แทนต่าง ๆ ที่ศึกษาการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การพัฒนาในประเทศดังกล่าวได้ละทิ้งตะวันตกและตะวันออกในด้านพลังงาน วันนี้รัฐต่าง ๆ อยากจะแนะนำและบางแห่งใช้แล้ว เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่กำลังทำงานเพื่อประโยชน์ของจีนในเทียนวาน ปัจจุบัน มีการสร้างสถานีดังกล่าวในอินเดีย เบลารุส และรัฐบอลติก ในสหพันธรัฐรัสเซีย VVER-1200 กำลังเปิดตัวใน Voronezh เขตเลนินกราด มีแผนจะสร้างโรงงานที่คล้ายกันในภาคพลังงานในสาธารณรัฐบังคลาเทศและรัฐตุรกี ในเดือนมีนาคม 2017 เป็นที่ทราบกันว่าสาธารณรัฐเช็กได้ร่วมมือกับ Rosatom อย่างแข็งขันเพื่อสร้างสถานีเดียวกันบนพื้นดิน รัสเซียวางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (รุ่นใหม่) ใน Seversk (ภูมิภาค Tomsk), Nizhny Novgorod และ Kursk