NPP di nuova generazione. Nuova centrale nucleare in Russia

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Nell'ultimo quarto di secolo, diverse generazioni sono cambiate non solo nella nostra società. Oggi vengono costruite centrali nucleari di nuova generazione. Le ultime unità di potenza russe sono ora dotate solo di reattori ad acqua pressurizzata di generazione 3+. I reattori di questo tipo possono essere definiti i più sicuri senza esagerare. Per l'intero periodo di funzionamento dei reattori VVER (reattore di potenza raffreddato a pressione), non si è verificato un solo incidente grave. Le centrali nucleari di un nuovo tipo in tutto il mondo hanno già più di 1000 anni di funzionamento stabile e senza problemi.

Progettazione e funzionamento dell'ultimo reattore 3+

Il combustibile di uranio nel reattore è racchiuso in tubi di zirconio, i cosiddetti elementi di combustibile, o barre di combustibile. Costituiscono la zona reattiva del reattore stesso. Quando le barre di assorbimento vengono rimosse da questa zona, il flusso di particelle di neutroni aumenta nel reattore e quindi inizia una reazione a catena di fissione autosufficiente. Con questa connessione di uranio, viene rilasciata molta energia, che riscalda gli elementi combustibili. Le centrali nucleari dotate di VVER funzionano secondo uno schema a due circuiti. In primo luogo, l'acqua pura passa attraverso il reattore, che è stato fornito già purificato da varie impurità. Quindi passa direttamente attraverso il nucleo, dove si raffredda e lava le barre di combustibile. Quest'acqua è riscaldatala sua temperatura raggiunge i 320 gradi Celsius, affinché rimanga allo stato liquido, deve essere mantenuto ad una pressione di 160 atmosfere! Quindi l'acqua calda va al generatore di vapore, emettendo calore. E il fluido secondario rientra quindi nel reattore.

Le seguenti azioni sono conformi alla cogenerazione a cui siamo abituati. L'acqua nel circuito secondario si trasforma naturalmente in vapore nel generatore di vapore, lo stato gassoso dell'acqua fa ruotare la turbina. Questo meccanismo fa muovere un generatore elettrico, che produce una corrente elettrica. Il reattore stesso e il generatore di vapore si trovano all'interno di un guscio di cemento sigillato. Nel generatore di vapore, l'acqua del circuito primario in uscita dal reattore non interagisce in alcun modo con il liquido del circuito secondario che va alla turbina. Questo schema di funzionamento del reattore e della disposizione del generatore di vapore esclude la penetrazione dei rifiuti di radiazioni all'esterno della sala del reattore della stazione.

Sul risparmio di denaro

Una nuova centrale nucleare in Russia richiede il 40% del costo totale dell'impianto stesso per il costo dei sistemi di sicurezza. La quota principale dei fondi è destinata all'automazione e alla progettazione dell'unità di potenza, nonché all'equipaggiamento dei sistemi di sicurezza.

La base per garantire la sicurezza nelle centrali nucleari di nuova generazione è il principio della difesa in profondità, basato sull'utilizzo di un sistema di quattro barriere fisiche che impediscono il rilascio di sostanze radioattive.

Prima barriera

Si presenta sotto forma della forza degli stessi pellet di uranio. Dopo il cosiddetto processo di sinterizzazione in fornoa una temperatura di 1200 gradi, le compresse acquisiscono proprietà dinamiche ad alta resistenza. Non si rompono sotto l'influenza delle alte temperature. Sono posti in tubi di zirconio che formano il guscio degli elementi di combustibile. Più di 200 pellet vengono automaticamente iniettati in uno di questi elementi di combustibile. Quando riempiono completamente il tubo di zirconio, il robot automatico introduce una molla che li spinge a cedimento. Quindi la macchina pompa l'aria e poi la sigilla completamente.

Seconda barriera

Rappresenta la tenuta degli elementi combustibili del rivestimento in zirconio. Il rivestimento TVEL è realizzato in zirconio di grado nucleare. Ha una maggiore resistenza alla corrosione, è in grado di mantenere la sua forma a temperature superiori a 1000 gradi. Il controllo di qualità della produzione di combustibile nucleare viene effettuato in tutte le fasi della sua produzione. A seguito di controlli di qualità in più fasi, la possibilità di depressurizzazione degli elementi del combustibile è estremamente bassa.

Terza barriera

È realizzato sotto forma di un resistente reattore in acciaio, il cui spessore è di 20 cm, è progettato per una pressione di esercizio di 160 atmosfere. Il recipiente a pressione del reattore impedisce il rilascio di prodotti di fissione sotto il contenimento.

La quarta barriera

Questo è un contenimento sigillato della stessa sala del reattore, che ha un altro nome: contenimento. Si compone di sole due parti: il guscio interno ed esterno. Il guscio esterno fornisce protezione da tutte le influenze esterne, sia naturali che artificiali. Spessoreguscio esterno - cemento ad alta resistenza 80 cm.

Il guscio interno con una parete in cemento ha uno spessore di 1 metro e 20 cm ed è ricoperto da una solida lamiera di acciaio da 8 mm. Inoltre il suo massetto è rinforzato da speciali sistemi di cavi tesi all'interno della scocca stessa. In altre parole, è un bozzolo d'acciaio che stringe il cemento, aumentandone la resistenza di tre volte.

Le sfumature del rivestimento protettivo

Il contenimento interno di una centrale nucleare di nuova generazione può sopportare una pressione di 7 chilogrammi per centimetro quadrato e temperature elevate fino a 200 gradi Celsius.

C'è uno spazio tra i gusci tra i gusci interno ed esterno. Dispone di un sistema di filtraggio dei gas che entrano dal vano reattore. Il guscio in cemento armato più potente mantiene la tenuta durante un terremoto di 8 punti. Resiste alla caduta di un aeromobile, il cui peso è calcolato fino a 200 tonnellate, e consente anche di resistere a influenze esterne estreme, come tornado e uragani, con una velocità massima del vento di 56 metri al secondo, la cui probabilità è possibile una volta ogni 10.000 anni. Inoltre, un tale guscio protegge da un'onda d'urto d'aria con una pressione frontale fino a 30 kPa.

Caratteristica della generazione 3 NPP+

Un sistema di quattro barriere fisiche in difesa in profondità impedisce rilasci radioattivi all'esterno dell'unità di potenza in caso di emergenza. Tutti i reattori VVER hanno sistemi di sicurezza passiva e attiva, la cui combinazione garantisce la soluzione di tre compiti principali,emergenze:

• fermare e fermare le reazioni nucleari;
• garantire la costante rimozione del calore dal combustibile nucleare e dalla stessa unità di potenza;
• prevenzione del rilascio di radionuclidi al di fuori del contenimento in caso di emergenza.

VVER-1200 in Russia e nel mondo

Le centrali nucleari di nuova generazione del Giappone sono diventate sicure dopo l'incidente alla centrale nucleare di Fukushima-1. I giapponesi decisero quindi di non ricevere più energia con l'aiuto di un atomo pacifico. Tuttavia, il nuovo governo è tornato al nucleare, poiché l'economia del paese ha subito pesanti perdite. Ingegneri domestici con fisici nucleari iniziarono a sviluppare una centrale nucleare sicura di nuova generazione. Nel 2006, il mondo ha appreso del nuovo sviluppo super potente e sicuro degli scienziati domestici.

Nel maggio 2016, un grandioso progetto di costruzione è stato completato nella regione della terra nera e il test della sesta unità di potenza presso la centrale nucleare di Novovoronezh è stato completato con successo. Il nuovo sistema funziona in modo stabile ed efficiente! Per la prima volta, durante la costruzione della stazione, gli ingegneri hanno progettato solo una torre di raffreddamento per l'acqua di raffreddamento più alta del mondo. Mentre in precedenza erano state costruite due torri di raffreddamento per un'unità di potenza. Grazie a tali sviluppi, è stato possibile risparmiare risorse finanziarie e preservare la tecnologia. Per un altro anno, alla stazione verranno eseguiti vari lavori. Ciò è necessario per mettere in servizio gradualmente l'attrezzatura rimanente, poiché è impossibile avviare tutto in una volta. Davanti alla centrale nucleare di Novovoronezh c'è la costruzione della settima unità di potenza, che durerà altri due anni. SuccessivamenteVoronezh sarà l'unica regione ad aver implementato un progetto su larga scala. Ogni anno Voronezh riceve la visita di varie delegazioni che studiano il funzionamento della centrale nucleare. Tale sviluppo interno ha lasciato l'Occidente e l'Oriente nel campo dell'energia. Oggi, vari stati vogliono introdurre, e alcuni già utilizzano, tali centrali nucleari.

Una nuova generazione di reattori sta lavorando a beneficio della Cina a Tianwan. Oggi, tali stazioni vengono costruite in India, Bielorussia e Stati b altici. Nella Federazione Russa, VVER-1200 viene introdotto a Voronezh, nella regione di Leningrado. I piani sono di costruire una struttura simile nel settore energetico nella Repubblica del Bangladesh e nello stato turco. Nel marzo 2017 si è saputo che la Repubblica Ceca stava collaborando attivamente con Rosatom per costruire la stessa stazione sul suo suolo. La Russia prevede di costruire centrali nucleari (di nuova generazione) a Seversk (regione di Tomsk), Nizhny Novgorod e Kursk.