Jaunas paaudzes AES. Jauna AES Krievijā

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Pēdējā ceturtdaļgadsimta laikā ne tikai mūsu sabiedrībā ir mainījušās vairākas paaudzes. Mūsdienās tiek būvētas jaunas paaudzes atomelektrostacijas. Jaunākie Krievijas energobloki tagad ir aprīkoti tikai ar 3+ paaudzes spiediena ūdens reaktoriem. Šāda veida reaktorus bez pārspīlējuma var saukt par drošākajiem. Visā VVER reaktoru (spiediena dzesēšanas jaudas reaktora) darbības laikā nav notikusi neviena nopietna avārija. Jauna tipa atomelektrostacijām visā pasaulē kopumā jau ir vairāk nekā 1000 stabilas un bezproblēmu darbības.

Jaunākā reaktora dizains un darbība 3+

Urāna degviela reaktorā ir ietverta cirkonija caurulēs, tā sauktajos degvielas elementos vai degvielas stieņos. Tie veido paša reaktora reaktīvo zonu. Kad no šīs zonas tiek izņemti absorbcijas stieņi, reaktorā palielinās neitronu daļiņu plūsma, un tad sākas pašpietiekama skaldīšanas ķēdes reakcija. Ar šo urāna savienojumu izdalās daudz enerģijas, kas uzsilda degvielas elementus. Atomelektrostacijas, kas aprīkotas ar VVER, darbojas saskaņā ar divu cilpu shēmu. Pirmkārt, caur reaktoru iziet tīrs ūdens, kas tika piegādāts jau attīrīts no dažādiem piemaisījumiem. Tad tas iziet tieši caur serdi, kur tas atdzesē un mazgā degvielas stieņus. Šis ūdens tiek uzkarsētstā temperatūra sasniedz 320 grādus pēc Celsija, lai tā paliktu šķidrā stāvoklī, tā jātur zem 160 atmosfēru spiediena! Tad karstais ūdens nonāk tvaika ģeneratorā, izdalot siltumu. Pēc tam sekundārais šķidrums atkal nonāk reaktorā.

Šīs darbības ir saskaņā ar koģenerāciju, pie kuras mēs esam pieraduši. Ūdens sekundārajā ķēdē tvaika ģeneratorā dabiski pārvēršas tvaikā, ūdens gāzveida stāvoklis rotē turbīnu. Šis mehānisms izraisa elektriskā ģeneratora kustību, kas rada elektrisko strāvu. Pats reaktors un tvaika ģenerators atrodas noslēgtā betona apvalkā. Tvaika ģeneratorā ūdens no primārās ķēdes, kas iziet no reaktora, nekādā veidā nesadarbojas ar šķidrumu no sekundārā kontūra, kas nonāk turbīnā. Šī reaktora un tvaika ģeneratora izkārtojuma darbības shēma izslēdz radiācijas atkritumu iekļūšanu ārpus stacijas reaktora zāles.

Par naudas taupīšanu

Jaunai atomelektrostacijai Krievijā nepieciešami 40% no pašas stacijas kopējām izmaksām drošības sistēmu izmaksām. Galvenā līdzekļu daļa atvēlēta energobloka automatizācijai un projektēšanai, kā arī drošības sistēmu aprīkošanai.

Pamats drošības nodrošināšanai jaunās paaudzes atomelektrostacijās ir padziļinātas aizsardzības princips, kas balstīts uz četru fizisko barjeru sistēmas izmantošanu, kas novērš radioaktīvo vielu izplatīšanos.

Pirmā barjera

Tas ir parādīts pašu urāna degvielas granulu stipruma formā. Pēc tā sauktā krāsns saķepināšanas procesa1200 grādu temperatūrā tabletes iegūst augstas stiprības dinamiskās īpašības. Augstas temperatūras ietekmē tie nesadalās. Tie ir ievietoti cirkonija caurulēs, kas veido degvielas elementu apvalku. Vienā šādā degvielas elementā tiek automātiski iesmidzinātas vairāk nekā 200 granulas. Kad tie pilnībā piepilda cirkonija cauruli, automātiskais robots ievieš atsperi, kas tos nospiež līdz neveiksmei. Pēc tam iekārta izsūknē gaisu un pēc tam to pilnībā noblīvē.

Otrā barjera

Attēlo cirkonija apšuvuma degvielas elementu hermētiskumu. TVEL apšuvums ir izgatavots no kodola klases cirkonija. Tam ir paaugstināta izturība pret koroziju, tas spēj saglabāt savu formu temperatūrā virs 1000 grādiem. Kodoldegvielas ražošanas kvalitātes kontrole tiek veikta visos tās ražošanas posmos. Daudzpakāpju kvalitātes pārbaužu rezultātā degvielas elementu spiediena samazināšanas iespēja ir ārkārtīgi zema.

Trešā barjera

Izgatavots izturīga tērauda reaktora trauka formā, kura biezums ir 20 cm.. Paredzēts 160 atmosfēru darba spiedienam. Reaktora spiediena tvertne novērš skaldīšanas produktu izdalīšanos zem ierobežojuma.

Ceturtā barjera

Tas ir pašas reaktora zāles aizzīmogots norobežojums, kam ir cits nosaukums – norobežojums. Tas sastāv tikai no divām daļām: iekšējā un ārējā apvalka. Ārējais apvalks nodrošina aizsardzību pret visām ārējām ietekmēm, gan dabiskām, gan cilvēka radītām. Biezumsārējais apvalks - 80 cm augstas stiprības betons.

Iekšējais apvalks ar betona sienas biezumu ir 1 metrs 20 cm. Tas ir pārklāts ar cietu 8 mm tērauda loksni. Turklāt tā klona slānis ir pastiprināts ar īpašām kabeļu sistēmām, kas izstieptas paša korpusa iekšpusē. Citiem vārdiem sakot, tas ir tērauda kokons, kas pievelk betonu, trīs reizes palielinot tā izturību.

Aizsargpārklājuma nianses

Jaunās paaudzes atomelektrostacijas iekšējais norobežojums var izturēt spiedienu 7 kilogramus uz kvadrātcentimetru, kā arī augstu temperatūru līdz 200 grādiem pēc Celsija.

Starp iekšējo un ārējo apvalku ir atstarpe starp apvalkiem. Tam ir sistēma gāzu filtrēšanai, kas ieplūst no reaktora nodalījuma. Jaudīgākais dzelzsbetona apvalks saglabā hermētiskumu 8 balles zemestrīces laikā. Iztur lidaparāta kritienu, kura svars ir aprēķināts līdz 200 tonnām, kā arī ļauj izturēt ārkārtējas ietekmes, piemēram, viesuļvētras un viesuļvētras, ar maksimālo vēja ātrumu 56 metri sekundē, kuras iespējamība ir iespējams reizi 10 000 gados. Turklāt šāds apvalks aizsargā pret gaisa triecienviļņu ar priekšējo spiedienu līdz 30 kPa.

3. paaudzes AES iezīme+

Četru fizisku barjeru sistēma dziļi aizsardzībā novērš radioaktīvo izplūdi ārpus barošanas bloka avārijas gadījumā. Visiem VVER reaktoriem ir pasīvās un aktīvās drošības sistēmas, kuru kombinācija garantē trīs galveno uzdevumu risinājumu,ārkārtas situācijas:

• kodolreakciju apturēšana un apturēšana;
• nodrošinot pastāvīgu siltuma atvadīšanu no kodoldegvielas un paša spēka agregāta;
• radionuklīdu izplūdes novēršana ārpus norobežojuma ārkārtas situācijās.

VVER-1200 Krievijā un visā pasaulē

Japānas jaunās paaudzes atomelektrostacijas ir kļuvušas drošas pēc avārijas atomelektrostacijā Fukušima-1. Pēc tam japāņi nolēma vairs nesaņemt enerģiju ar mierīga atoma palīdzību. Tomēr jaunā valdība atgriezās pie kodolenerģijas, jo valsts ekonomika cieta lielus zaudējumus. Iekšzemes inženieri ar kodolfiziķiem sāka izstrādāt drošu jaunas paaudzes atomelektrostaciju. 2006. gadā pasaule uzzināja par pašmāju zinātnieku jauno superjaudīgo un drošu attīstību.

2016. gada maijā melnzemes reģionā tika pabeigts grandiozs būvprojekts un veiksmīgi pabeigta 6. energobloka testēšana Novovoroņežas AES. Jaunā sistēma darbojas stabili un efektīvi! Pirmo reizi stacijas būvniecības laikā inženieri projektēja tikai vienu un pasaulē augstāko dzesēšanas torni ūdens dzesēšanai. Savukārt iepriekš vienam energoblokam tika uzbūvēti divi dzesēšanas torņi. Pateicoties šādai attīstībai, bija iespējams ietaupīt finanšu resursus un saglabāt tehnoloģijas. Vēl gadu stacijā tiks veikti dažādi darbi. Tas ir nepieciešams, lai pakāpeniski nodotu ekspluatācijā atlikušo aprīkojumu, jo nav iespējams visu sākt uzreiz. Novovoroņežas AES priekšā ir 7. energobloka celtniecība, tas ilgs vēl divus gadus. Pēc tamVoroņeža būs vienīgais reģions, kas īstenojis tik liela mēroga projektu. Katru gadu Voroņežu apmeklē dažādas delegācijas, kas pēta atomelektrostacijas darbību. Šāda iekšzemes attīstība ir atstājusi aiz sevis Rietumus un Austrumus enerģētikas jomā. Mūsdienās dažādas valstis vēlas ieviest šādas atomelektrostacijas, un dažas jau izmanto šādas atomelektrostacijas.

Jaunas paaudzes reaktori strādā Ķīnas labā Tjanvānā. Mūsdienās šādas stacijas tiek būvētas Indijā, B altkrievijā un B altijas valstīs. Krievijas Federācijā VVER-1200 tiek ieviests Voroņežā, Ļeņingradas apgabalā. Plānots būvēt līdzīgu objektu enerģētikas sektorā Bangladešas Republikā un Turcijas valstī. 2017. gada martā kļuva zināms, ka Čehija aktīvi sadarbojas ar Rosatom, lai uz tās zemes uzbūvētu tādu pašu staciju. Krievija plāno būvēt atomelektrostacijas (jaunās paaudzes) Severskā (Tomskas apgabals), Ņižņijnovgorodā un Kurskā.