АЭС новага пакалення. Новая АЭС у Расіі

За мінулыя чвэрць стагоддзя змянілася некалькі пакаленняў не толькі ў нашым грамадстве. Сёння будуюцца АЭС новага пакалення. Найноўшыя расійскія энергаблокі зараз абсталёўваюцца толькі вода-вадзянымі рэактарамі пакалення 3+. Рэактары гэтага тыпу можна без перабольшання назваць самымі бяспечнымі. За ўвесь час працы рэактараў ВВЭР (вода-вадзяны энергетычны рэактар) не было ні адной сур'ёзнай аварыі. АЭС новага тыпу па свеце ў суме маюць ужо больш за 1000 гадоў стабільнай і безаварыйнай дзейнасці.

Прылада і праца найноўшага рэактара 3+

Ўранавае паліва ў рэактары складзена ў цырконіевых трубкі, так званыя цеплавыдзяляльныя элементы, або цеплавыдзяляючыя элементы. Яны складаюць рэактыўную зону самага рэактара. Калі адбываецца выманне з гэтай зоны поглотительных стрыжняў, то ў рэактары нарастае паток нейтронных часціц, а затым пачынаецца самападтрымоўваемаму ланцуговая рэакцыя дзялення. Пры гэтай сувязі ўрану вызваляецца вялікая энергія, якая разагравае цеплавыдзяляючыя элементы. АЭС, абсталяваная ВВЭР, працуе па двухконтурной схеме. Спачатку скрозь рэактар праходзіць чыстая вада, якую падалі ўжо вычышчанай ад розных прымешак. Далей яна праходзіць непасрэдна праз актыўную зону, дзе астуджае і абмывае сабою цеплавыдзяляючыя элементы. Такая вада награваецца, яе тэмпература дасягае 320 градусаў па Цэльсіі, каб яна засталася ў вадкім стане, неабходна яе трымаць пад ціскам 160 атмасфер! Потым гарачая вада варта ў парагенератар, аддаючы цеплыню. А вадкасць другога контуру пасля гэтага зноў пранікае ў рэактар.

Наступныя дзеянні ідуць у адпаведнасці з звыклай нам ЦЭЦ. Вада, якая знаходзіцца ў другім контуры, ў парагенератары ператвараецца, натуральна, у пар, газападобнае стан вады круціць турбіну. Гэты механізм прымушае рухацца электрагенератар, які выпрацоўвае электраток. Сам рэактар і парагенератар знаходзіцца ўсярэдзіне герметычнай бетоннай абалонкі. У генератары пара вада першага контуру, якая выходзіць з рэактара, ніякім чынам не ўзаемадзейнічае з вадкасцю з другога контуру, якая ідзе на турбіну. Дадзеная схема працы размяшчэння рэактара і парагенератара выключаюць пранікненне радыяцыйных адходаў за межы рэактарнага залы станцыі.

Аб эканоміі грашовых сродкаў

Новая АЭС у Расеі патрабуе на затраты сістэм бяспекі 40% ад агульнага кошту самой станцыі. Асноўная доля сродкаў закладваецца на аўтаматыку і канструкцыю энергаблока, а таксама на абсталяванне сістэм бяспекі.

У аснову забеспячэння бяспекі ў АЭС новага пакалення закладзены прынцып глыбокаэшаланаванай абароны, заснаванай на выкарыстанні сістэмы з чатырох фізічных бар'ераў, якія перашкаджаюць выхаду радыеактыўных рэчываў.

першы бар'ер

Ён прадстаўлены ў выглядзе трываласці саміх таблетак з уранавым палівам. Пасля так званага працэсу спякання ў печы пры тэмпературы 1200 градусаў таблеткі набываюць высокатрывалыя дынамічныя ўласцівасці. Яны не руйнуецца пад уздзеяннем высокіх тэмператур. Яны змяшчаюцца ў цырконіевых трубкі, якія ўтвараюць абалонку цеплавыдзяляльных элементаў. У адзін такі цеплавыдзяляльны элемент ўводзіцца аўтаматам больш за 200 таблетак. Калі яны запаўняюць цырконіевых трубку цалкам, то робат-аўтамат ўводзіць спружыну, прыціскае іх да адмовы. Затым аўтамат адпампоўвае паветра, а потым і зусім запячатвае яе.

другі бар'ер

Ўяўляе сабой герметычнасць абалонкі з цырконія цеплавыдзяляльных элементаў. Абалонка цеплавыдзяляючых элементаў выканана з цырконія ядзернай чысціні. Яна валодае падвышанай каразійнай устойлівасцю, здольная захоўваць форму пры тэмпературы больш за 1000 градусаў. Кантроль якасці вырабу ядзернага паліва праводзіцца на ўсіх этапах яго вытворчасці. У выніку шматступеньчатых праверак якасці магчымасць разгерметызацыі цеплавыдзяляльных элементаў вельмі нізкая.

трэці бар'ер

Выкананы ён у выглядзе трывалага сталёвага корпуса рэактара, таўшчыня якога роўная 20 см. Ён разлічаны на працоўны ціск у 160 атмасфер. Корпус рэактара забяспечвае прадухіленне выхаду прадуктаў дзялення пад ахоўную абалонку.

чацвёрты бар'ер

Гэта герметычная ахоўная абалонка самага рэактарнага залы, якая мае яшчэ адна назва - контаймент. Ён складаецца ўсяго з двух частак: унутраная і знешняя абалонкі. Знешняя абалонка забяспечвае абарону ад усіх знешніх уздзеянняў як прыроднага, так і тэхнагеннага характару. Таўшчыня знешняй абалонкі - 80 см высокатрывалага бетону.

Ўнутраная абалонка з таўшчынёй бетоннай сцяны роўная 1 метру 20 см. Яе пакрываюць суцэльным сталёвым 8-міліметровым лістом. Акрамя таго, яе сцяжку ўзмацняюць спецыяльныя сістэмы трасоў, нацягнутых ўнутры самой абалонкі. Іншымі словамі, гэта кокан з сталі, які сцягвае бетон, узмацняючы яго трываласць у тры разы.

Нюансы ахоўнага пакрыцця

Унутраная ахоўная абалонка АЭС новага пакалення вытрымлівае ціск у 7 кілаграм на квадратны сантыметр, а таксама высокую тэмпературу да 200 градусаў Цэльсія.

Паміж унутранай і знешняй абалонкамі існуе межоболочное прастору. Яно мае сістэму фільтрацыі газаў, якія трапляюць з рэактарнага аддзялення. Наймагутная жалезабетонная абалонка захоўвае герметычнасць пры землятрусе ў 8 балаў. Вытрымлівае падзенне самалёта, вага якога разлічылі да 200 тон, а таксама дазваляе вытрымаць экстрэмальныя знешнія ўздзеяння, такія як смерч і ўраганы, пры максімальнай хуткасці ветру 56 метраў у секунду, верагоднасць якіх магчымая адзін раз у 10 000 гадоў. А яшчэ такая абалонка абараняе ад паветранай ударнай хвалі з ціскам у фронце да 30 кпа.

Асаблівасць АЭС пакалення 3+

Сістэма з чатырох фізічных бар'ераў глыбокаэшаланаванай абароны выключае радыёактыўныя выкіды за межы энергаблока ў выпадку надзвычайных сітуацый. Ва ўсіх рэактарах ВВЭР існуюць пасіўныя і актыўныя сістэмы бяспекі, спалучэнне якіх гарантуе рашэнне трох асноўных задач, якія ўзнікаюць пры аварыйнай сітуацыі:

• прыпынак і спыненне ядзерных рэакцый;
• забеспячэнне пастаяннага адводу цяпла ад ядзернага паліва і самога энергаблока;
• прадухіленне выхаду радыенуклідаў за межы контаймента ў выпадку аварыйных сітуацый.

ВВЭР-1200 у Расіі і свеце

Бяспечнымі сталі АЭС новага пакалення Японіі пасля аварыі на АЭС «Фукусіма-1». Японцы тады вырашылі больш не атрымліваць энергію пры дапамозе мірнага атама. Аднак новы ўрад вярнулася да ядзернай энергетыцы, так як эканоміка краіны панесла вялікія страты. Айчынныя інжынеры з фізіка-ядзершчыка пачалі распрацоўваць бяспечную АЭС новага пакалення. У 2006 годзе свет даведаўся аб новай звышмагутнай і бяспечнай распрацоўцы айчынных навукоўцаў.

У траўні 2016 завяршылася грандыёзная будоўля ў чарназёмнай рэгіёне і паспяховае заканчэнне тэставання 6-га энергаблока на Нововоронежской АЭС. Новая сістэма працуе стабільна і эфектыўна! Упершыню пры ўзвядзенні станцыі інжынеры спраектавалі ўсяго адну і самую высокую ў свеце градзірні для астуджэння вады. У той час як раней будавалі дзве градзірні на адзін энергаблок. Дзякуючы падобным распрацоўках атрымалася зэканоміць фінансавыя сродкі і захаваць тэхналогіі. Яшчэ год на станцыі будуць праводзіцца работы рознага характару. Гэта неабходна для таго, каб паступова ўвесці ў эксплуатацыю што застаўся абсталяванне, так як запускаць усё і адразу нельга. Наперадзе ў Нововоронежской АЭС - узвядзенне 7-га энергаблока, яно будзе доўжыцца яшчэ два гады. Пасля гэтага Воронеж стане адзіным рэгіёнам, які рэалізаваў такі маштабны праект. Штогод Воронеж наведваюць розныя дэлегацыі, якія вывучаюць працу атамнай электрастанцыі. Такая айчынная распрацоўка пакінула ззаду Захад і Усход ў сферы энергетыкі. Сёння розныя дзяржавы хочуць укараніць, а некаторыя ўжо выкарыстоўваюць такія АЭС.

Новае пакаленне рэактараў працуе на карысць Кітая ў Цяньвані. Сёння будуюцца такія станцыі ў Індыі, Беларусі, Прыбалтыцы. У Расійскай Федэрацыі ўкараняюць ВВЭР-1200 у Варонежы, Ленінградскай вобласці. У планах - узвесці падобнае збудаванне ў энергетычнай галіны ў рэспубліцы Бангладэш і турэцкага дзяржаве. У сакавіку 2017 года стала вядома, што Чэхія актыўна супрацоўнічае з «Расатамам» для пабудовы такой жа станцыі на сваёй зямлі. У Расіі плануюць узводзіць АЭС (новае пакаленне) у Северск (Томская вобласць), Ніжнім Ноўгарадзе і Курску.