Орос улс цөмийн эрчим хүчний салбарт нээлт хийсэн

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Томскийн ойролцоо баригдаж буй "Брест-300" цөмийн реактор нь дэлхийн эрчим хүчний салбарт шинэ хуудсыг нээх болно. Орос улс дэлхийн анхны 300 МВт-ын хүчин чадалтай Perpetuum Mobile буюу хаалттай түлшний эргэлттэй цөмийн цахилгаан станцыг бүтээж байна. Өөрөө ойлгомжтой нэртэй уг төсөл нь ураны олборлолтгүй, аюул осолгүй эрчим хүчийг амлаж, олон арван жилийн турш өрсөлдөгчдөө гүйцэж түрүүлсэн …

Дөчин гурван га газар нутаг, саарал цул хана, тэнгэрт элбэг дэлбэг наалдсан арматур, тогоруу, 600 ажилчин. Гурван жилийн дараа энэ газар, битүү хотод Северск, 25 километрийн зайд Томск, ажиллаж эхэлнэ дэлхийн анхныPerpetuum Mobile нь 300 мегаваттын хүчин чадалтай, битүү түлшний циклтэй, хөргөлтийн бодисоор хайлсан хар тугалга бүхий цөмийн цахилгаан станц юм. Одоогийн байдлаар түүний супер технологийг зөвхөн математик загвар дээр тооцоолсон тул уг аж ахуйн нэгжийг туршилтын гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг ажиллаж байгаа реактор дээр шалгасны дараа манай цөмийн эрдэмтэд шинэ үеийн жишиг атомын цахилгаан станцыг хүлээн авах болно. Тошиба, Арева болон бусад компаниудын өрсөлдөгчдөөс хэдэн арван жилийн турш салсан. Өөрөө ойлгомжтой нэртэй төсөл " Амжилт", Эрчим хүчийг амлаж байна аюулгүйгээр ба хамгийн чухал нь уран олборлохгүйгээр.

Скептик ба энх тайван атом

Амар амгалан атомыг үлдэгдэл гэж үздэг хүмүүст хэдэн үг хэлье. Хүн төрөлхтний эрчим хүчний хэрэгцээ 20 жил тутамд хоёр дахин нэмэгддэг. Газрын тос, нүүрсийг шатаах нь жил бүр хагас тэрбум тонн хүхрийн давхар исэл, азотын исэл, өөрөөр хэлбэл дэлхийн оршин суугч бүрт 70 кг хортой бодис үүсгэдэг. Атомын цахилгаан станцыг ашигласнаар энэ асуудал арилдаг. Түүнээс гадна газрын тосны нөөц хязгаарлагдмал, мөн Нэг тонн уран-235-ын эрчим хүчний эрчим нь ойролцоогоор хоёр сая тонн бензиний эрчим хүчний эрчимтэй тэнцүү байна.

Зардал нь бас чухал. Усан цахилгаан станцад нэг киловатт цахилгаан эрчим хүч 10-25 копейкийн үнэтэй байдаг ч хөгжингүй орнуудын усан цахилгаан станцын нөөц бараг дуусч байна. Нүүрс эсвэл шатах тослоход - 22-40 копейк, гэхдээ байгаль орчны асуудал үүсдэг. Аж үйлдвэрийн салхи, нарны цахилгаан станцуудад - 35-150 копейк, бага зэрэг үнэтэй, байнгын салхи, үүлгүй байхыг хэн баталгаажуулдаг. Атомын энергийн үндсэн өртөг нь 20-50 копейк, тогтвортой, газрын тос, нүүрс шатаахаас хамаагүй бага байгаль орчны асуудал үүсгэдэг, түүний боломж хязгааргүй юм.

Эцэст нь Оросын энх тайвны атом бараг өрсөлдөөнгүй болсон. 2010 онд 24 жил үргэлжилсэн хүйтний дараа олон улс дахин атомын цахилгаан станц барихыг хүсэх үед манай реакторууд Япон, Франц, Америкийн прототипүүдээс хамаагүй хямд, муу болсон. Түүнээс гадна бид өрсөлдөгчдөөсөө ялгаатай , энэ бүх жилүүдэд бид атомын цахилгаан станц барьж байна - "Росатом"-д боломжит худалдан авагчдад үзүүлэх зүйл байсан.

Төрийн корпорацийн удирдлага үүссэн бэрхшээлийг чадварлаг арилгасан. Үүний улмаас Westinghouse Electric өнгөрсөн жил дампуурсан. Өмнө нь Westinghouse Electric компанийг худалдаж авсан Toshiba компани замдаа явж байна. Аревагийн санхүүгийн байдал ч атаархмааргүй байна. Харин “Атомекспо-2016”-д 52 орны төлөөлөгчид ирсэн. Эдгээр улсуудын 20 нь цөмийн эрчим хүч хараахан болоогүй байна. Тэд одоо анх удаагаа гарч ирэх болно Египет, Вьетнам, Турк, Индонез, Бангладеш - манай Оросын атомын цахилгаан станцууд.

Гүн там

Өнөөгийн цөмийн эрчим хүчний гол асуудал түлш … Дэлхий дээр 6,3 сая тонн эдийн засгийн эргэлтэд оруулах боломжтой уран байдаг. Хэрэглээний өсөлтийг тооцвол 50 орчим жил үргэлжилнэ. Өнөөдөр нэг кг хүдэр 50 орчим ам.долларын өртөгтэй байгаа ч ашиг багатай ордууд олборлолтод хамрагдсанаар нэг кг хүдэр 130 доллар ба түүнээс дээш болж өснө. Мэдээжийн хэрэг, олборлосон нөөцүүд байдаг, бага ч биш, гэхдээ тэдгээр нь мөнх биш юм.

Уран олборлоход хэцүү эсвэл маш хэцүү … Ураны хүдрийн чулуулагт ойролцоогоор 0.1-1 хувь, нэмэх эсвэл хасах. Нэг километр орчим гүнд хүдэр бий. Уурхайнуудад 60 хэмээс дээш халж байна. Уусмалаас ураны хүдрийг тусгаарлахын тулд олборлосон чулуулгийг хүчил, ихэвчлэн хүхрийн хүчилд уусгах ёстой. Зарим ордод хүхрийн хүчлийг нэн даруй газарт шахдаг бөгөөд ингэснээр дараа нь ууссан урантай хамт авч болно. Гэсэн хэдий ч хүхрийн хүчилд уусдаггүй ураны чулуулаг …

Эцэст нь зөвхөн цэвэршүүлсэн уранд 0.72 хувь шаардлагатай изотоп нь уран-235 юм. Цөмийн реакторууд ажилладаг ижилхэн. Үүнийг тодруулахын тулд тусдаа толгой өвддөг. Ураныг хий (уран гексафторид) болгон хувиргаж, секундэд хоёр мянга орчим эргэлтийн хурдтай эргэдэг центрифугуудын каскадуудыг дамжуулж, хөнгөн хэсгийг хүнд хэсгээс нь салгадаг. 0.2-0.3 хувийн уран-235-ын үлдэгдэлтэй уран-238-ын овоолгыг 50-иад онд зүгээр л хаясан. Харин дараа нь тэд ураны хатуу фторид хэлбэрээр задгай тэнгэрийн дор тусгай саванд хадгалж эхлэв. 60 жилийн турш дэлхий ойролцоогоор хуримтлагдсан хоёр сая тонн уран-238 фторын … Яагаад хадгалж байгаа юм бэ? Дараа нь тэр уран-238 нь цөмийн эрдэмтэд одоог хүртэл хэцүү харилцаатай байсан хурдан цөмийн реакторуудын түлш болж чадна.

Дэлхийд нийтдээ 11 үйлдвэрлэлийн хурдан нейтрон реактор баригдсан: Германд гурав, Францад хоёр, Орост хоёр, Казахстан, Япон, Их Британи, АНУ-д тус бүр нэг реактор. Тэдний нэг болох Герман дахь SNR-300 хэзээ ч хөөргөсөнгүй. Дахиад найман ажил зогссон. Хоёр ажилчин үлдсэн … Хаана гэж бодож байна? Энэ нь зөв, дээр Белоярскийн АЦС.

Нэг талаараа хурдан реакторууд нь ердийн дулааны реакторуудаас илүү аюулгүй байдаг. Тэдгээрийн дотор өндөр даралт байхгүй, уур-цирконийн урвал үүсэх эрсдэлгүй гэх мэт. Нөгөөтэйгүүр, нейтроны талбайн эрч хүч, ажлын талбайн температур өндөр, хоёр параметрийн дагуу шинж чанараа хадгалах ган үйлдвэрлэхэд илүү хэцүү, илүү үнэтэй байдаг. Үүнээс гадна усыг хурдан реакторт хөргөх бодис болгон ашиглах боломжгүй. Үлдэгдэл: мөнгөн ус, натри, хар тугалга. Мөнгөн ус нь идэмхий чанар өндөртэй тул гадагшилдаг. Хар тугалга нь хайлсан төлөвт байх ёстой - хайлах температур 327 градус байна. Натрийн хайлах цэг нь 98 градус тул бүх хурдан реакторуудыг натрийн хөргөлтийн бодисоор хийсэн. Гэхдээ натри нь устай хэт хүчтэй урвалд ордог. Хэрэв хэлхээ эвдэрсэн бол … 1995 онд Японы "Монжу" реакторт болсон шиг. Ер нь хурдан нь дэндүү хэцүү байсан.

Битгий хөлдөхгүй

"Санаа зоволтгүй, манай Брест-300 реакторын хар тугалга нь хэзээ ч хатуурч зогсохгүй 350 хэмээс доош хөргөхгүй" гэж BREST-OD-300 төслийн тэргүүн Lente.ru-д ярьжээ. Андрей Николаев … - Үүнийг тусгай схем, систем хариуцдаг. Энэ бол шумбагч онгоцонд байсан хар тугалга-висмутын реакторуудтай ямар ч холбоогүй цоо шинэ төсөл юм. Энд байгаа бүх зүйлийг хамгийн сүүлийн үеийн хөгжил, технологи, ололт амжилтыг харгалзан боловсруулсан. Энэ нь байх болно дэлхийн анхны хар тугалганы хөргөлттэй хурдан реактор … Үүнийг "Үзэл баримтлал" гэж нэрлэсэн нь утгагүй юм. Таны өмнө ирээдүйн аж ахуйн нэгж - дөрөв дэх үеийн атомын цахилгаан станц хаалттай түлшний эргэлт.

Намайг барилгын талбай дээр авирахыг зөвшөөрөөгүй - энэ бол нууц мэдээлэл юм. Тэд ч бас зураг авах эрхгүй байсан тул зураг минийх биш. Тэдгээрийг ямар өнцгөөс нь объектыг авах боломжтой, ямар өнцгөөс авах боломжгүй гэдгийг урьдчилан тайлбарласан хүн хийсэн. Гэхдээ Андрей Николаев Прорывын гурван станц яагаад, ямар дарааллаар баригдаж, атомын цахилгаан станц хэрхэн баригдаж байгааг нарийвчлан тайлбарлав. урангүйгээр ажиллах боломжтой.

аж ахуйн нэгж бүрдэнэ гурван үйлдвэр: түлш үйлдвэрлэх үйлдвэр, реактор өөрөө болон түлш дахин боловсруулах үйлдвэр. Түлшний үйлдвэр нь дэлхийд ижил төстэй түлшний элементүүдийн цоо шинэ найрлага үйлдвэрлэх болно. Энэ бол нитридын уран-плутонийн холимог түлш - MNUP. Шинэ реакторт хуваагдах материал нь плутони … Мөн уран-238 өөрөө задрахгүй, дулааны нейтроноор цацруулж, плутони-239 болж хувирна. Өөрөөр хэлбэл, Брест-300 реактор нь дулаан, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг , өөртөө түлш бэлтгэ.

Нэг чулуутай хоёр шувуу

Дэлхий дээр өнөөдөр ажиллаж байна 449 энх тайвны үйлдвэрлэлийн цөмийн реактор болон өөр 60 реактор баригдаж байна. Эдгээр реакторуудын ашиглалтын явцад өнгөрсөн болон ирээдүйд төлөвлөсөн асуудал гарч ирдэг - ашигласан түлшний угсралт. Эхлээд тэдгээрийг тусгай ваннд хийж, хэдэн жилийн турш "хөргөдөг". Дараа нь "хөргөсөн" түлшний элементүүд нь "хуурай" агуулахуудад хадгалагддаг бөгөөд тэдгээр нь их хэмжээгээр хуримтлагддаг. Хог хаягдлыг боловсруулах хүчин чадал нь шаардлагатай хэмжээнээс хэд дахин бага байна. Яагаад? Учир нь энэ нь маш хэцүү бөгөөд үнэтэй байдаг.

Breakthrough төсөл нь өөрийн түлш боловсруулах үйлдвэрийг барина. Таны таамаглаж байгаачлан Энэ үйлдвэр нь шатсан түлшийг устгаад зогсохгүй шинэ угсралтын түүхий эдийг өгөх болно … Хуучин түлшний савааг хүчил, магадгүй хүхэрт уусгаж, дараа нь үйлдвэрт химийн нарийн төвөгтэй технологийг ашиглан уусмалыг элемент бүрээр нь салгах болно. Шаардлагагүйг нь болзолж, булж, шаардлагатайг нь ашигладаг. Тус үйлдвэр шинэ түлшний түүхий эдээс гадна хуучин угсралтаас анагаах ухаан, шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлд эрэлт хэрэгцээтэй хүнд элементийн нэн ховор изотопуудыг гаргаж авах юм.

Дашрамд хэлэхэд 300 мегаваттын реакторын хүчийг санамсаргүй сонгоогүй. Энэ хүчин чадлаараа тэр хэр их плутони үйлдвэрлэх болно. Өндөр хүчин чадалтай ижил реактор нь хэрэглэхээсээ илүү түлш үйлдвэрлэх болно. Тиймээс Брестийн реактор ачаалагдсаны дараа энгийн Perpetuum Mobile шиг ажиллах болно. Зөвхөн шавхагдсан ураны багахан нөөц шаардлагатай болно. За, уран-238, миний хэлсэнчлэн цөмийн салбарт ийм хэмжээгээр хуримтлагддаг. энэ нь үүрд үргэлжлэх болно.

Том сав

"Та реакторыг төсөөлөхийн тулд" гэж Андрей Николаев үргэлжлүүлэв. - Энэ бол 17 метр өндөр, 26 метр диаметртэй тогоо юм. Түлшний угсралтыг үүн дотор буулгана. Дулаан солилцуур - хайлсан хар тугалга түүгээр эргэлдэнэ. Зөвхөн Оросын үйлдвэрээс гарсан бүх тоног төхөөрөмж. Энэ нь нэгдлээс бага реактивын маржинтай бүрэн аюулгүй реактор байх болно. Өөрөөр хэлбэл, физикийн хуулиудын дагуу энэ нь хурдасгахад хангалттай реактив чадваргүй байдаг. Үүн дээр томоохон хэмжээний осол гарах боломжгүй. Хүн амыг нүүлгэн шилжүүлэх шаардлагагүй. Аливаа бүтэлгүйтэл, хэрэв энэ нь тохиолдвол аж ахуйн нэгжийн барилгын хил хязгаараас хэтрэхгүй. Таамагласан ослын үр дүнд агаар мандалд ялгарах утаа ч гарахгүй.

Брест-300 реакторт хөргөлтийн шингэнийг автоматаар цэвэрлэх ажлыг нэвтрүүлэх болно. Шинэ реакторын хөргөлтийн шингэн, өөрөөр хэлбэл хар тугалга нь хэзээ ч солигдох шаардлагагүй болно. Энэ нь уламжлалт цөмийн эрчим хүчний өөр нэг асуудалтай хаягдлыг арилгадаг - LRW.

Асуудлыг замдаа шийддэг

Брест-300 төслийн зохиогчид нь Доллежалын нэрэмжит NIKIET юм. Мөнгө цаг тухайд нь олгогдож, бүтээн байгуулалтын ажил төлөвлөсөн хурдацтай явагдаж, түлшний үйлдвэр хамгийн түрүүнд ажиллаж эхэлнэ. Уг реакторыг 2024 онд ашиглалтад оруулахаар төлөвлөжээ … Дараа нь түлшийг дахин боловсруулах модуль дуусна. Барилга угсралтын ажилтай зэрэгцэн R&D ажил үргэлжилж байна. Эдгээр ажлын үр дүнд барилгын ажилд үе үе өөрчлөлт оруулдаг тул эцсийн эцсийн цэгийг нэрлээгүй болно.

Брестийн төслийг эрдэм шинжилгээний хүрээлэлд эсэргүүцэгчид бий. Энэ нь ойлгомжтой, төсөл нь хэд хэдэн нэр хүндтэй институт оролцсон уралдаанд түрүүлсэн. Брестэд ашигласан технологи нь дуусаагүй гэж шүүмжлэгчид хэлж байна. Ялангуяа тэд хар тугалганы хайлмалыг дулаан зөөгч болгон ашиглах гэх мэт асуултуудыг тавьж байна. Бид нарийвчилсан мэдээлэл өгөхгүй, тэд хэтэрхий төвөгтэй, хоёрдмол утгатай. Нөгөө талаар атомын эрдэмтэддээ яагаад итгэж болохгүй гэж? ЗСБНХУ, түүний дараа ОХУ-ын цөмийн салбарт хэрэгжүүлсэн бүх төслүүд баруун болон зүүн бүсийнхээс нэг алхам түрүүлж байв. Тэгвэл энэ удаад бүх зүйл өөрөөр эрдэнэ гэдэгт итгэх ямар шалтгаан байна вэ? Миний бодлоор та зүгээр л "Росатом", "TVEL" компанид төдийгүй өөртөө баярлах хэрэгтэй юм шиг санагдаж байна, учир нь энэ нь манай корпораци.