Орусия өзөктүк энергетикада бурулуш жасады

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

«Табыш» долбоору - Томскинин жанында курулуп жаткан «Брест-300» атомдук реактору Жердин энергетика тармагында жацы баракты ачат. Орусия дүйнөдө биринчи жолу кубаттуулугу 300 МВт болгон Perpetuum Mobile – жабык отун цикли бар атомдук электр станциясын түзүүдө. Өз алдынча түшүнүктүү аталышы бар долбоор "Breakthrough" энергияны коркунучсуз, уран казуусуз убада кылат жана ондогон жылдар бою атаандаштарынан озуп кетет …

Кырк үч гектар аянт, боз монолиттүү дубалдар, асманга жабышып турган арматуралар, крандар жана 600 жумушчу. Үч жылдан кийин, бул жерде, жабык шаарда Северск, 25 километр Томск, иштей баштайт дүйнөдө биринчи300 мегаватт кубаттуулуктагы Perpetuum Mobile - муздаткыч катары жабык отун цикли жана эриген коргошун менен атомдук электр станциясы. Ишкана эксперименталдык деп аталат, анткени ал үчүн супертехнологиялар азырынча математикалык моделдер боюнча гана эсептелинет. Бирок, аларды иштеп жаткан реактордо текшерип, биздин ядролук окумуштуулар жаңы муундагы референттик атомдук электр станциясын алышат, ондогон жылдар бою Toshiba, Areva жана башкалардын атаандаштарынан ажырап.өзүн-өзү түшүндүрүүчү аты бар долбоор " Процесс", Энергия убада кылат коркунучсуз жана эң маанилүү, уран казып алуусуз.

Скептиктер жана тынчтык атом

Тынчтык атомду реликт деп эсептегендер үчүн бир нече сөз. Адамзаттын энергияга болгон муктаждыгы ар бир 20 жылда эки эсе көбөйөт. Нефть жана көмүрдү күйгүзүү жыл сайын жарым миллиард тоннага жакын күкүрт кычкылынын жана азот кычкылынын, башкача айтканда, жер шарынын ар бир жашоочусуна 70 килограммдан зыяндуу заттардын пайда болушуна алып келет. Атомдук электр станцияларын колдонуу бул көйгөйдү жок кылат. Анын үстүнө мунайдын запасы чектелүү, жана бир тонна уран-235тин энергия сыйымдуулугу болжол менен эки миллион тонна бензиндин энергия сыйымдуулугуна барабар.

Баасы да маанилүү. Гидроэлектростанцияда бир киловатт-саат электр энергиясы 10-25 тыйын турат, бирок өнүккөн дүйнөдө гидроэнергетикалык потенциал иш жүзүндө түгөнгөн. Көмүр же мазут станцияларында - 22-40 тыйын, бирок экологиялык көйгөйлөр жаралат. Өнөр жай шамал жана күн электр станцияларында - 35-150 копейк, бир аз кымбат жана туруктуу шамалга жана булуттардын жоктугуна ким кепилдик берет. Атомдук энергиянын эң негизги баасы 20-50 тыйынды түзөт, ал туруктуу, мунай менен көмүрдү жагуудан алда канча азыраак экологиялык көйгөйлөрдү жаратат, анын потенциалы чексиз.

Акыр-аягы, орус тынчтык атому дээрлик атаандаштык жок болуп чыкты. 2010-жылы, 24 жылдык сууктан кийин, көптөгөн өлкөлөр кайрадан атомдук электр станцияларын курууну каалашканда, биздин реакторлор жапондук, француздук жана америкалык прототиптерден эч кандай жаман эмес жана арзан болуп чыкты. Анын үстүнө, биз атаандаштарынан айырмаланып , Бул жылдар бою биз атомдук электр станцияларын куруп жатабыз - "Росатомдун" потенциалдуу кардарына көрсөтө турган нерсеси бар болчу.

Мамлекеттик корпорациянын жетекчилиги келип чыккан кемчиликти билгичтик менен чечкен. Натыйжада өткөн жылы Westinghouse Electric банкрот болгон. Буга чейин Westinghouse Electricти сатып алган Toshiba жолго чыкты. Ареванын каржылык абалы да көз артпай койбойт. Бир тараптан Atomexpo-2016га 52 өлкөдөн делегация келди. Бул өлкөлөрдүн 20сы өзөктүк күчкө ээ боло элек. Алар азыр биринчи жолу пайда болот Египет, Вьетнам, Турция, Индонезия, Бангладеш - биздин Россиянын атомдук электр станциялары.

Терең тозок

Бугунку кунде ядролук энергетиканын негизги проблемасы болуп саналат күйүүчү май … Жер бетинде 6,3 миллион тонна экономикалык жактан иштетилүүчү уран бар. Эгер керектөөнүн өсүшүн эске алсак, ал болжол менен 50 жылга жетет. Өздүк наркы бүгүнкү күндө руданын килограммы 50 долларды түзөт, бирок казып алууда азыраак рентабелдүү кендер тартылгандыктан, ал килограммы 130 долларга чейин жана андан да кымбаттайт. Албетте, казылган запастар бар, ал эми майда эмес, бирок алар түбөлүк эмес.

Уран казып алуу кыйын же өтө оор … Уран рудасынын текинде болжол менен бар 0,1-1 пайыз, плюс же минус. Руда бир километрге жакын тереңдикте болот. Шахталарда температура Цельсий боюнча 60 градустан жогору. Алынган тоо текти эритмеден уран рудасын бөлүп алуу үчүн кислотада, көбүнчө күкүрт кислотасында эритүү керек. Кээ бир кендерде күкүрт кислотасы дароо жерге айдалат, ошону менен кийинчерээк аны эриген уран менен бирге алууга болот. Бирок күкүрт кислотасында эрибеген уран тектери бар…

Акырында, тазаланган уранда гана 0,72 процент талап кылынган изотоп - уран-235. Ошол эле атомдук реакторлор иштейт. Аны баса белгилөө өзүнчө баш оору. Уран газга (уран гексафториди) айланат жана секундасына эки миңдей айлануу ылдамдыгы менен айланган центрифугалардын каскаддары аркылуу өтөт, мында жеңил фракция оордон бөлүнөт. Таштанды - уран-238, уран-235 калдыктары 0,2-0,3 пайызды түзгөн, 50-жылдары жөн эле ыргытылган. Бирок андан кийин ачык асман астында атайын идиштерде катуу уран фториди түрүндө сактай башташты. 60 жылдын ичинде жер болжол менен топтолгон эки миллион тонна уран-238 фториди … Эмне үчүн сакталат? Ошондо, ошол уран-238 тез ядролук реакторлор үчүн отун болуп калышы мүмкүн, алар менен ядролук илимпоздор азыркыга чейин кыйын мамиледе болгон.

Жалпысынан дүйнөдө 11 өнөр жайлык тез нейтрондук реакторлор курулган: үчөө Германияда, экиден Францияда, экиден Орусияда, Казакстанда, Японияда, Улуу Британияда жана АКШда бирден реактор. Алардын бири Германиядагы SNR-300 эч качан учурулган эмес. Дагы сегизи токтотулду. Эки жумушчу кетти … Кайда деп ойлойсуз? Туура, бар Белоярск АЭСи.

Бир жагынан алганда, тез реакторлор кадимки жылуулук реакторлоруна караганда коопсузураак. Аларда жогорку басым жок, буу-цирконий реакциясынын коркунучу жок жана башкалар. Башка жагынан алып караганда, нейтрондук талаалардын интенсивдүүлүгү жана жумушчу аймактагы температура жогору, эки параметр боюнча өз касиеттерин сактап турган болотту өндүрүү кыйыныраак жана кымбатыраак. Мындан тышкары, суу тез реактордо муздаткыч катары колдонулушу мүмкүн эмес. Калдыктары: сымап, натрий жана коргошун. Сымап жогорку жегичтигинен улам жок кылынат. Коргошун эриген абалда сакталышы керек - эрүү температурасы 327 градус. Натрийдин эрүү температурасы 98 градус, ошондуктан бардык тез реакторлор ушул убакка чейин натрий муздаткычы менен жасалган. Бирок натрий суу менен өтө катуу реакция кылат. Эгерде схема бузулуп калса… 1995-жылы Япониянын «Монжу» реакторунда болгон сыяктуу. Дегеле, ылдамдар өтө кыйын болуп чыкты.

Кабатыр болбо тонбойт

«Кабатыр болбоңуз, биздин Брест-300 реакторубуздагы коргошун эч качан катып калбастан, 350 градустан төмөн муздабайт», - дейт BREST-OD-300 долбоорунун жетекчиси Lente.ru сайтына. Андрей Николаев … - Бул үчүн атайын схемалар жана системалар жооп берет. Бул суу астындагы кайыктарда болгон коргошун-висмут реакторлору менен эч кандай байланышы жок таптакыр жаңы долбоор. Бул жерде бардыгы акыркы иштеп чыгууларды, технологияларды жана жетишкендиктерди эске алуу менен иштелип чыккан. Бул болот дүйнөдөгү биринчи коргошун менен муздатылган тез реактор … Бекеринен “Проббор” деп аталбаса керек. Сиздин алдыңызда келечектин ишканасы - төртүнчү муундагы атомдук электр станциясы турат жабык күйүүчү май цикли.

Мага курулушка чыгууга уруксат берилген жок – бул жашыруун маалымат. Аларга сүрөт тартууга да уруксат берилген эмес, андыктан сүрөттөр меники эмес. Аларды адам жасаган, ал объектти кайсы бурчтан тартып алууга болоорун, кайсы бурчтан ал мүмкүн эмес экенин алдын ала түшүндүргөн. Бирок Андрей Николаев үч Прорьв ГЭСи эмне үчүн жана кандай тартипте курулуп жатканын жана атомдук электр станциясы кандайча курулуп жатканын кеңири түшүндүрүп берди. урансыз иштей алат.

ишкана турат уч завод: күйүүчү май өндүрүүчү цех, реактордун өзү жана күйүүчү майды кайра иштетүүчү завод. Күйүүчү май чыгаруучу завод дүйнөдө теңдеши жок күйүүчү элементтердин таптакыр жаңы курамын чыгарат. Бул уран-плутоний нитридинин аралаш күйүүчү майы - MNUP. жаңы реактордо бөлүнүүчү материал болот плутоний … Ал эми уран-238, өзү бөлүнүүчү эмес, термикалык нейтрондор менен нурланып, плутоний-239га айланат. Башкача айтканда, Брест-300 реактору жылуулукту, электр энергиясын жана башкаларды иштеп чыгат , күйүүчү майды өзүңүз даярдаңыз.

Эки канаттуулар бир таш менен

Бүгүнкү күндө дүйнөдө иштеп жатышат 449 тынчтык өнөр жайлык өзөктүк реакторлор жана дагы 60 реактор курулууда. Бул реакторлорду эксплуатациялоодо өткөн жана келечекте пландаштырылган көйгөй пайда болот - иштетилген күйүүчү май. Биринчиден, алар атайын ваннага салып, алар бир нече жыл бою "муздашат". Андан кийин, "муздатылган" күйүүчү элементтер "кургак" сактоочу жайларда сакталат, алар көп өлчөмдө топтолот. Таштандыларды кайра иштетуу боюнча кубаттуулук зарыл болгон-дон бир нече эсе аз. Неге? Анткени бул абдан кыйын жана кымбат.

Breakthrough долбоору өзүнүн күйүүчү май иштетүүчү заводун курат. Сиз ойлогондой, Бул завод күйүп кеткен күйүүчү майды гана жок кылбастан, жаңы конструкцияларга сырье берет … Эски күйүүчү таякчалар кислотада, балким күкүрттө эрийт, андан кийин заводдо татаал химиялык технологияларды колдонуу менен, эритме элемент-элемент боюнча бөлүнөт. Керексиз кондицияланып көмүлөт, керек болсо колдонулат. Жацы отун учун сырьедон тышкары ишкана эски агрегаттардан медицинада, илимде жана ендуруште суроо-талапка ээ болгон оор элементтердин эц сейрек кездешуучу изотопторун алат.

Баса, реактордун 300 мегаватт кубаттуулугу кокусунан тандалган эмес. Бул кубаттуулукта ал канча керектесе, ошончо плутоний өндүрөт. Ошол эле кубаттуулугу жогору болгон реактор керектегенден да көп отун чыгарат. Ошентип, жүктөлгөндөн кийин, Брест реактору кадимки Perpetuum Mobile сыяктуу иштейт. Аз гана урандын запасы талап кылынат. Ал эми уран-238, мен айтып өткөндөй, атомдук өнөр жай тарабынан ушундай өлчөмдө топтолгон. бул түбөлүккө созулат.

Чоң казан

- Реакторду элестете тургандай кылып, - деп улантты Андрей Николаев. - Бул бийиктиги 17 метр, диаметри 26 метр болгон көмөч казан. Ага күйүүчү май агрегаттары түшүрүлөт. Жылуулук алмаштыргыч - ал аркылуу эриген коргошун айланат. Бардык жабдуулар жана бир гана орус өндүрүшүнөн. Бул реактивдүүлүк маржасы биримдиктен аз болгон толук коопсуз реактор болот. Башкача айтканда, физика мыйзамдарына ылайык, ал жөн гана тездетүү үчүн жетиштүү реакцияга ээ эмес. Анда ири кырсыктар болушу мүмкүн эмес. Калкты эвакуациялоо эч качан талап кылынбайт. Кандайдыр бир кемчилик, эгерде ал болуп калса, ишкананын курулушунун чегинен чыкпайт. Атүгүл гипотетикалык авариянын натыйжасында атмосферага бөлүнүп чыгуулар да болбойт.

Брест-300 реакторунда муздаткычты автоматтык түрдө тазалоо киргизилет. Жаңы реактордун муздаткычын, башкача айтканда коргошунду эч качан алмаштыруунун кереги жок. Бул салттуу атомдук энергиянын дагы бир көйгөйлүү калдыктарын жок кылат - LRW.

Көйгөйлөр жолдо чечилет

Брест-300 долбоорунун авторлору Доллежал атындагы NIKIET. Акча өз убагында бөлүндү, курулуш пландалган темпте жүрүп жатат, күйүүчү май чыгаруучу завод биринчилерден болуп иштей баштайт. Реакторду ишке киргизүү 2024-жылга белгиленген … Андан кийин күйүүчү майды кайра иштетүү модулу аяктайт. Курулуш менен катар R&D иштери улантылууда. Бул иштердин натыйжасында курулушка мезгил-мезгили менен өзгөртүүлөр киргизилип турат, ошондуктан акыркы акыркы чекит аталган эмес.

Брест долбоорун академиялык чөйрөлөрдө каралоочулар бар. Бул түшүнүктүү, долбоор дагы бир нече көрүнүктүү институттар катышкан сынакты жеңип алды. Сынчылар Брестте колдонулган технологиялар бүтпөгөнүн айтышат. Атап айтканда, алар коргошун эритмелерин жылуулук алып жүрүүчү катары колдонууну жана башкаларды жана башкаларды сурашат. Биз майда-чүйдөсүнө чейин барбайбыз, алар өтө татаал жана түшүнүксүз. Экинчи жагынан, эмне үчүн атом илимпоздорубузга ишенбешибиз керек? СССР жана андан кийин Россия өзөктүк өнөр жайда жасаган бардык долбоорлор батыштагы жана чыгыштагы кесиптештеринен бир кадам алдыда болгон. Анда эмне себептен бул жолу баары башкача болот деп ишенишибиз керек? Менимче, сиз жөн гана Росатом менен ТВЕЛ үчүн жана ошол эле учурда өзүңүз үчүн кубанышыңыз керек окшойт, анткени бул биздин корпорация.