NPP d'una nova generació. Nova central nuclear a Rússia

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Durant l'últim quart de segle, diverses generacions han canviat no només a la nostra societat. Avui s'estan construint centrals nuclears de nova generació. Les últimes unitats de potència russes ara només estan equipades amb reactors d'aigua a pressió de generació 3+. Els reactors d'aquest tipus es poden anomenar els més segurs sense exagerar. Durant tot el període de funcionament dels reactors VVER (reactor de potència refrigerat per pressió), no hi ha hagut cap accident greu. En total, les centrals nuclears d'un nou tipus a tot el món ja porten més de 1.000 anys de funcionament estable i sense problemes.

Disseny i funcionament de l'últim reactor 3+

El combustible d'urani del reactor està tancat en tubs de zirconi, els anomenats elements combustibles o barres de combustible. Constitueixen la zona reactiva del propi reactor. Quan s'eliminen les barres d'absorció d'aquesta zona, el flux de partícules de neutrons augmenta al reactor i llavors comença una reacció en cadena de fissió autosostenida. Amb aquesta connexió de l'urani s'allibera molta energia, que escalfa els elements combustibles. Les centrals nuclears equipades amb VVER funcionen segons un esquema de dos bucles. En primer lloc, l'aigua pura passa pel reactor, que es subministrava ja purificada de diverses impureses. Després passa directament pel nucli, on es refreda i renta les barres de combustible. Aquesta aigua s'escalfala seva temperatura arriba als 320 graus centígrads, perquè es mantingui en estat líquid, s'ha de mantenir sota una pressió de 160 atmosferes! Llavors l'aigua calenta va al generador de vapor, donant calor. I el fluid secundari torna a entrar al reactor.

Les accions següents estan d'acord amb el CHP al qual estem acostumats. L'aigua del circuit secundari es converteix de manera natural en vapor al generador de vapor, l'estat gasós de l'aigua fa girar la turbina. Aquest mecanisme fa que es mogui un generador elèctric, que produeix un corrent elèctric. El propi reactor i el generador de vapor es troben dins d'una carcassa de formigó segellada. En el generador de vapor, l'aigua del circuit primari que surt del reactor no interacciona de cap manera amb el líquid del circuit secundari que va a la turbina. Aquest esquema de funcionament del reactor i la disposició del generador de vapor exclou la penetració de residus de radiació fora de la sala del reactor de l'estació.

En estalviar diners

Una nova central nuclear a Rússia requereix el 40% del cost total de la pròpia central pel cost dels sistemes de seguretat. La part principal dels fons es destina a l'automatització i disseny de la unitat de potència, així com a l'equipament de sistemes de seguretat.

La base per garantir la seguretat a les centrals nuclears de nova generació és el principi de defensa en profunditat, basat en l'ús d'un sistema de quatre barreres físiques que impedeixen l'alliberament de substàncies radioactives.

Primera barrera

Es presenta en forma de la força dels propis pellets de combustible d'urani. Després de l'anomenat procés de sinterització del forna una temperatura de 1200 graus, les pastilles adquireixen propietats dinàmiques d' alta resistència. No es descomponen sota la influència de les altes temperatures. Es col·loquen en tubs de zirconi que formen la carcassa dels elements combustibles. S'injecten automàticament més de 200 pellets en un d'aquests elements de combustible. Quan omplen completament el tub de zirconi, el robot automàtic introdueix una molla que els pressiona fins a fallar. A continuació, la màquina bombeja l'aire i després el tanca completament.

Segona barrera

Representa l'estanquitat dels elements de combustible del revestiment de zirconi. El revestiment de TVEL està fet de zirconi de grau nuclear. Té una major resistència a la corrosió, és capaç de mantenir la seva forma a temperatures superiors als 1000 graus. El control de qualitat de la fabricació de combustible nuclear es realitza en totes les etapes de la seva producció. Com a resultat dels controls de qualitat en diverses etapes, la possibilitat de despresuritzar els elements de combustible és extremadament baixa.

Tercera barrera

Està fabricat en forma d'un recipient reactor d'acer durador, el gruix del qual és de 20 cm. Està dissenyat per a una pressió de treball de 160 atmosferes. El recipient a pressió del reactor evita l'alliberament de productes de fissió sota la contenció.

La quarta barrera

Aquest és un recinte segellat de la sala del reactor, que té un altre nom: contenció. Consta de només dues parts: les closques interior i exterior. La carcassa exterior proporciona protecció contra totes les influències externes, tant naturals com artificials. Gruixcarcassa exterior: formigó d' alta resistència de 80 cm.

La carcassa interior amb un gruix de paret de formigó és d'1 metre 20 cm i està coberta amb una xapa d'acer massissa de 8 mm. A més, la seva regla està reforçada per sistemes especials de cables estirats dins de la pròpia carcassa. En altres paraules, és un capoll d'acer que tensa el formigó, augmentant la seva resistència tres vegades.

Els matisos del recobriment protector

La contenció interior d'una central nuclear de nova generació pot suportar una pressió de 7 quilograms per centímetre quadrat, així com altes temperatures de fins a 200 graus centígrads.

Hi ha un espai entre les closques entre les closques interior i exterior. Disposa d'un sistema de filtració de gasos que entren pel compartiment del reactor. La carcassa de formigó armat més potent manté l'estanquitat durant un terratrèmol de 8 punts. Resistent a la caiguda d'un avió, el pes de la qual es calcula fins a 200 tones, i també permet suportar influències externes extremes, com tornados i huracans, amb una velocitat màxima del vent de 56 metres per segon, la probabilitat que sigui. possible una vegada cada 10.000 anys. A més, aquesta carcassa protegeix contra una ona de xoc d'aire amb una pressió frontal de fins a 30 kPa.

Característica de la generació 3 NPP+

Un sistema de quatre barreres físiques en defensa en profunditat evita emissions radioactives fora de la unitat elèctrica en cas d'emergència. Tots els reactors VVER disposen de sistemes de seguretat passiva i activa, la combinació dels quals garanteix la solució de tres tasques principals,emergències:

• aturar i aturar les reaccions nuclears;
• garantir l'eliminació constant de la calor del combustible nuclear i de la pròpia unitat de potència;
• prevenció de l'alliberament de radionúclids fora de la contenció en cas d'emergència.

VVER-1200 a Rússia i a tot el món

Les centrals nuclears de nova generació del Japó s'han tornat segures després de l'accident a la central nuclear de Fukushima-1. Aleshores, els japonesos van decidir no rebre més energia amb l'ajuda d'un àtom pacífic. Tanmateix, el nou govern va tornar a l'energia nuclear, ja que l'economia del país va patir grans pèrdues. Els enginyers domèstics amb físics nuclears van començar a desenvolupar una central nuclear segura de nova generació. El 2006, el món va conèixer el nou desenvolupament superpoderós i segur dels científics nacionals.

El maig de 2016, es va completar un grandiós projecte de construcció a la regió de la terra negra i es van completar amb èxit les proves de la sisena unitat de potència a la central nuclear de Novovoronezh. El nou sistema funciona de manera estable i eficient! Per primera vegada, durant la construcció de l'estació, els enginyers van dissenyar només una i la torre de refrigeració més alta del món per a l'aigua de refrigeració. Mentre que anteriorment es van construir dues torres de refrigeració per a una unitat de potència. Gràcies a aquests desenvolupaments, va ser possible estalviar recursos financers i preservar la tecnologia. Un any més es faran diferents obres a l'estació. Això és necessari per posar en marxa gradualment l'equip restant, ja que és impossible començar tot alhora. Per davant de la central nuclear de Novovoronezh hi ha la construcció de la setena unitat elèctrica, que durarà dos anys més. DesprésVoronezh serà l'única regió que ha implementat un projecte a gran escala. Cada any, Voronezh rep la visita de diverses delegacions que estudien el funcionament de la central nuclear. Aquest desenvolupament intern ha deixat enrere Occident i Orient en el camp de l'energia. Avui, diversos estats volen introduir, i alguns ja utilitzen, aquestes centrals nuclears.

Una nova generació de reactors està treballant en benefici de la Xina a Tianwan. Avui dia, aquestes estacions s'estan construint a l'Índia, Bielorússia i els Estats Bàltics. A la Federació Russa, VVER-1200 s'està introduint a Voronezh, regió de Leningrad. Els plans són construir una instal·lació similar al sector energètic a la República de Bangla Desh i l'estat turc. El març de 2017, es va saber que la República Txeca estava cooperant activament amb Rosatom per construir la mateixa estació al seu sòl. Rússia té previst construir centrals nuclears (nova generació) a Seversk (regió de Tomsk), Nizhny Novgorod i Kursk.