โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ที่สร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตและรัสเซีย

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ของโซเวียตมีจุดประสงค์หลักสำหรับการทำงานในพื้นที่ห่างไกลของ Far North ซึ่งไม่มีทางรถไฟและสายไฟ

ในแสงสลัวของวันขั้วโลกบนทุนดราที่ปกคลุมไปด้วยหิมะ คอลัมน์ของยานพาหนะที่ถูกติดตามคลานเป็นเส้นประ: ผู้ให้บริการรถหุ้มเกราะ, ยานเกราะทุกพื้นที่พร้อมบุคลากร, ถังเชื้อเพลิงและ … เครื่องจักรลึกลับสี่เครื่องที่มีขนาดที่น่าประทับใจ คล้ายกับโลงศพเหล็กอันยิ่งใหญ่ อาจเป็นไปได้ว่านี่หรือเกือบจะเหมือนกับการเดินทางของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ไปยังโรงงานทหาร N ซึ่งปกป้องประเทศจากศัตรูที่มีศักยภาพในใจกลางทะเลทรายน้ำแข็ง …

ที่มาของเรื่องราวนี้ แน่นอนว่ามาจากยุคของความรักแบบปรมาณู ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 ในปี 1955 Efim Pavlovich Slavsky หนึ่งในบุคคลสำคัญในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียต หัวหน้าในอนาคตของกระทรวงการสร้างเครื่องจักรขนาดกลาง ซึ่งทำหน้าที่ในโพสต์นี้ตั้งแต่ Nikita Sergeevich ถึง Mikhail Sergeevich ได้เยี่ยมชมโรงงาน Leningrad Kirovsky อยู่ในการสนทนากับผู้อำนวยการ LKZ I. M. เป็นครั้งแรกที่ Sinev ได้แสดงข้อเสนอเพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ที่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับสิ่งอำนวยความสะดวกทางพลเรือนและการทหารที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลของ Far North และ Siberia

ข้อเสนอของ Slavsky กลายเป็นแนวทางในการดำเนินการและในไม่ช้า LKZ ร่วมกับโรงงานรถจักรไอน้ำ Yaroslavl ได้เตรียมโครงการสำหรับรถไฟพลังงานนิวเคลียร์ - โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ (PAES) ที่มีความจุขนาดเล็กสำหรับการขนส่งทางรถไฟ สองทางเลือกถูกมองเห็น - โครงการวงจรเดียวที่มีการติดตั้งกังหันก๊าซและโครงการโดยใช้การติดตั้งกังหันไอน้ำของหัวรถจักรเอง ต่อจากนี้ องค์กรอื่นๆ ก็เข้าร่วมในการพัฒนาแนวคิดนี้ หลังจากการสนทนา Yu. A. ได้ให้ไฟเขียวแก่โครงการ Sergeeva และ D. L. Broder จากสถาบันฟิสิกส์และพลังงาน Obninsk (ปัจจุบันคือ FSUE "SSC RF - IPPE") เห็นได้ชัดว่าเมื่อพิจารณาว่ารุ่นรางจะจำกัดพื้นที่ปฏิบัติการของ AES เฉพาะในอาณาเขตที่ครอบคลุมโดยเครือข่ายทางรถไฟ นักวิทยาศาสตร์เสนอให้วางโรงไฟฟ้าของตนบนรางรถไฟ ทำให้เป็นพื้นที่เกือบทั้งหมด

ร่างการออกแบบของสถานีปรากฏขึ้นในปี 2500 และอีกสองปีต่อมา มีการผลิตอุปกรณ์พิเศษสำหรับการก่อสร้างต้นแบบของ TPP-3 (โรงไฟฟ้าที่สามารถเคลื่อนย้ายได้)

ในสมัยนั้น แทบทุกอย่างในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์จะต้องทำ "ตั้งแต่เริ่มต้น" แต่ประสบการณ์ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับความต้องการด้านการขนส่ง (เช่น สำหรับเรือตัดน้ำแข็ง "เลนิน") มีอยู่แล้ว และใครๆ ก็พึ่งพาได้

TPP-3 เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ ซึ่งขนส่งด้วยแชสซีแบบติดตามตัวขับเคลื่อนสี่ตัวโดยอิงจากรถถังหนัก T-10 TPP-3 เข้าสู่การดำเนินการทดลองในปี 2504 ต่อจากนั้นโปรแกรมก็ถูกลดทอนลง ในยุค 80 แนวคิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บล็อกขนาดใหญ่ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ซึ่งมีกำลังการผลิตขนาดเล็กได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในรูปแบบของ TPP-7 และ TPP-8

ปัจจัยหลักประการหนึ่งที่ผู้เขียนโครงการต้องคำนึงถึงเมื่อเลือกวิธีแก้ปัญหาทางวิศวกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งคือความปลอดภัย จากมุมมองนี้ โครงร่างของเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสองวงจรขนาดเล็กขนาดเล็กได้รับการยอมรับว่าเหมาะสมที่สุด ความร้อนที่เกิดจากเครื่องปฏิกรณ์ถูกนำออกไปโดยน้ำภายใต้แรงดัน 130 atm ที่อุณหภูมิที่ทางเข้าไปยังเครื่องปฏิกรณ์ที่ 275 ° C และที่ทางออก 300 ° C ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนถูกถ่ายเทไปยังของเหลวทำงาน ซึ่งทำหน้าที่เป็นน้ำด้วย ไอน้ำที่สร้างขึ้นขับกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

แกนเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบในรูปทรงกระบอกสูง 600 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 660 มม. ภายในวางชุดเชื้อเพลิง 74 ชุด ได้มีการตัดสินใจใช้สารประกอบระหว่างโลหะ (สารประกอบทางเคมีของโลหะ) UAl3 ซึ่งเติมด้วยซิลูมิน (SiAl) เป็นองค์ประกอบเชื้อเพลิงส่วนประกอบประกอบด้วยวงแหวนโคแอกเซียลสองวงที่มีองค์ประกอบเชื้อเพลิงนี้ โครงการที่คล้ายกันได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับ TPP-3

ในปีพ.ศ. 2503 อุปกรณ์ไฟฟ้าที่สร้างขึ้นได้ติดตั้งบนโครงแบบรางที่ยืมมาจากรถถังหนักโซเวียตรุ่นสุดท้าย T-10 ซึ่งผลิตจากกลางทศวรรษ 1950 ถึงกลางปี 1960 จริงอยู่ ฐานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องยาวขึ้น เพื่อให้ปืนขับเคลื่อนด้วยตัวเอง (ในขณะที่พวกเขาเริ่มเรียกยานพาหนะทุกพื้นที่ที่ขนส่งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) มีลูกกลิ้งสิบตัวต่อเจ็ดสำหรับรถถัง

แต่ถึงแม้จะมีความทันสมัยเช่นนี้ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะรองรับโรงไฟฟ้าทั้งหมดในเครื่องเดียว TPP-3 เป็นคอมเพล็กซ์ของยานพาหนะขับเคลื่อนด้วยตนเองกำลังสี่คัน

ปืนอัตตาจรแบบมีกำลังเครื่องแรกบรรทุกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีความปลอดภัยทางชีวภาพที่สามารถเคลื่อนย้ายได้และหม้อน้ำอากาศแบบพิเศษเพื่อขจัดความเย็นที่ตกค้าง เครื่องที่สองติดตั้งเครื่องกำเนิดไอน้ำ เครื่องชดเชยปริมาตร และปั๊มหมุนเวียนสำหรับป้อนวงจรหลัก การผลิตไฟฟ้าจริงเป็นหน้าที่ของโรงไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยตนเองแห่งที่สาม ซึ่งมีเครื่องกำเนิดกังหันพร้อมอุปกรณ์ของเส้นทางป้อนคอนเดนเสท รถคันที่สี่เล่นบทบาทของศูนย์ควบคุมสำหรับ AES และยังมีอุปกรณ์ไฟฟ้าสำรองอีกด้วย มีแผงควบคุมและกระดานหลักพร้อมเครื่องมือสตาร์ท เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสตาร์ท และชุดแบตเตอรี่

ความเกียจคร้านและลัทธิปฏิบัตินิยมเล่นไวโอลินตัวแรกในการออกแบบยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง เนื่องจาก TPP-3 ควรจะใช้งานส่วนใหญ่ในพื้นที่ของ Far North อุปกรณ์จึงถูกวางไว้ภายในตัวฉนวนของประเภทรถที่เรียกว่า ในหน้าตัดขวาง พวกมันเป็นรูปหกเหลี่ยมที่ไม่ปกติ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าเป็นสี่เหลี่ยมคางหมูที่วางอยู่บนสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งทำให้เกิดการเชื่อมโยงกับโลงศพโดยไม่ได้ตั้งใจ

AES ตั้งใจให้ทำงานในโหมดหยุดนิ่งเท่านั้น มันไม่สามารถทำงานได้ "ทันที" ในการเริ่มต้นสถานี จำเป็นต้องจัดโรงไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยตนเองให้อยู่ในลำดับที่ถูกต้อง และเชื่อมต่อกับท่อส่งน้ำหล่อเย็นและของไหลในการทำงาน ตลอดจนสายไฟฟ้า และสำหรับโหมดการทำงานที่อยู่กับที่ซึ่งการออกแบบการป้องกันทางชีวภาพของ PAES นั้นได้รับการออกแบบ

ระบบความปลอดภัยทางชีวภาพประกอบด้วยสองส่วน: เคลื่อนย้ายได้และอยู่กับที่ ความปลอดภัยทางชีวภาพที่ขนส่งถูกขนส่งพร้อมกับเครื่องปฏิกรณ์ แกนเครื่องปฏิกรณ์วางอยู่ใน "แก้ว" ตะกั่วซึ่งอยู่ภายในถัง เมื่อ TPP-3 ทำงานอยู่ แท็งก์ก็เต็มไปด้วยน้ำ ชั้นน้ำลดการกระตุ้นนิวตรอนของผนังถังป้องกันทางชีวภาพ ตัวถัง โครง และชิ้นส่วนโลหะอื่นๆ ของปืนอัตตาจรอย่างรวดเร็ว หลังจากการสิ้นสุดของการรณรงค์ (ระยะเวลาของการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าในการเติมเชื้อเพลิงครั้งเดียว) น้ำถูกระบายออกและขนส่งด้วยถังเปล่า

ความปลอดภัยทางชีวภาพแบบอยู่กับที่เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกล่องชนิดหนึ่งที่ทำจากดินหรือคอนกรีต ซึ่งก่อนการเปิดตัวของโรงไฟฟ้าลอยน้ำ จะต้องมีการสร้างรอบๆ โรงไฟฟ้าแบบขับเคลื่อนด้วยตนเองซึ่งมีเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไอน้ำ

มุมมองทั่วไปของ NPP TPP-3

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2503 AES ที่ประกอบขึ้นได้ถูกส่งไปยัง Obninsk ไปยังสถานที่ทดสอบของสถาบันฟิสิกส์และวิศวกรรมกำลัง น้อยกว่าหนึ่งปีต่อมา เมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2504 เครื่องปฏิกรณ์ถึงจุดวิกฤต และในวันที่ 13 ตุลาคม โรงไฟฟ้าได้เปิดตัว การทดสอบดำเนินต่อไปจนถึงปี 1965 เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงานการรณรงค์ครั้งแรก อย่างไรก็ตาม ประวัติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ของสหภาพโซเวียตสิ้นสุดลงที่นั่นจริงๆ ความจริงก็คือสถาบัน Obninsk ที่มีชื่อเสียงกำลังพัฒนาโครงการอื่นในด้านพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก มันคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ "Sever" ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ที่คล้ายกัน เช่นเดียวกับ TPP-3 Sever ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของแหล่งจ่ายไฟสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกทางทหารเป็นหลัก และในตอนต้นของปี 2510 กระทรวงกลาโหมของสหภาพโซเวียตได้ตัดสินใจละทิ้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบลอยตัว ในเวลาเดียวกัน งานบนโรงไฟฟ้าเคลื่อนที่ภาคพื้นดินหยุดลง: APS ถูกเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 มีความหวังว่าผลิตผลงานของนักวิทยาศาสตร์ Obninsk จะยังคงพบการใช้งานจริงสันนิษฐานว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถใช้ในการผลิตน้ำมันได้ในกรณีที่จำเป็นต้องสูบน้ำร้อนจำนวนมากเข้าไปในชั้นรองรับน้ำมันเพื่อยกวัตถุดิบฟอสซิลให้เข้าใกล้พื้นผิวมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เราได้พิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการใช้ AES ดังกล่าวในบ่อน้ำในเขตเมืองกรอซนีย์ แต่สถานีล้มเหลวแม้จะทำหน้าที่เป็นหม้อไอน้ำสำหรับความต้องการของคนงานน้ำมันเชเชน การดำเนินการทางเศรษฐกิจของ TPP-3 ได้รับการยอมรับว่าไม่เหมาะสมและในปี 2512 โรงไฟฟ้าถูก mothballed อย่างสมบูรณ์ ตลอดไป.

สำหรับสภาวะสุดขั้ว

น่าแปลกที่ประวัติศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ของสหภาพโซเวียตไม่ได้หยุดอยู่เพียงแค่การล่มสลายของ Obninsk APS อีกโครงการหนึ่งที่ควรค่าแก่การพูดคุยอย่างไม่ต้องสงสัยคือตัวอย่างที่น่าสนใจมากของการก่อสร้างระยะยาวด้านพลังงานของสหภาพโซเวียต เหตุการณ์นี้เริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 แต่ได้นำผลลัพธ์ที่จับต้องได้เฉพาะในยุคกอร์บาชอฟเท่านั้น และในไม่ช้า "โรคกลัวรังสีวิทยุ" ก็ "ถูกฆ่าตาย" ซึ่งทวีความรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็วหลังภัยพิบัติที่เชอร์โนบิล เรากำลังพูดถึงโครงการเบลารุส "Pamir 630D"

ความซับซ้อนของ NPP มือถือ "Pamir-630D" ขึ้นอยู่กับรถบรรทุกสี่คันซึ่งเป็นส่วนผสมของ "รถพ่วง - รถแทรกเตอร์"

ในแง่หนึ่ง เราสามารถพูดได้ว่า TPP-3 และ Pamir เชื่อมโยงกันด้วยสายสัมพันธ์ในครอบครัว อย่างไรก็ตาม หนึ่งในผู้ก่อตั้งพลังงานนิวเคลียร์ของเบลารุสคือ A. K. Krasin เป็นอดีตผู้อำนวยการ IPPE ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงในการออกแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกใน Obninsk, Beloyarsk NPP และ TPP-3 ในปี 1960 เขาได้รับเชิญไปยังมินสค์ซึ่งในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์ก็ได้รับเลือกให้เป็นนักวิชาการของ Academy of Sciences ของ BSSR และได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการแผนกพลังงานปรมาณูของสถาบันพลังงานของ Academy of Sciences เบลารุส ในปีพ.ศ. 2508 หน่วยงานได้เปลี่ยนเป็นสถาบันพลังงานนิวเคลียร์ (ปัจจุบันเป็นสถาบันร่วมเพื่อพลังงานและการวิจัยนิวเคลียร์ "Sosny" ของ National Academy of Sciences)

ระหว่างการเดินทางไปมอสโคว์ครั้งหนึ่ง Krasin ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของคำสั่งของรัฐสำหรับการออกแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเคลื่อนที่ที่มีความจุ 500-800 กิโลวัตต์ กองทัพแสดงความสนใจสูงสุดในโรงไฟฟ้าประเภทนี้: พวกเขาต้องการแหล่งไฟฟ้าที่มีขนาดกะทัดรัดและเป็นอิสระสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลและรุนแรงของประเทศ - ซึ่งไม่มีทางรถไฟหรือสายไฟและยากต่อการส่งมอบ เชื้อเพลิงธรรมดาจำนวนมาก มันอาจจะเกี่ยวกับการเปิดสถานีเรดาร์หรือเครื่องยิงขีปนาวุธ

คำนึงถึงการใช้งานที่จะเกิดขึ้นในสภาพอากาศที่รุนแรงข้อกำหนดพิเศษถูกกำหนดในโครงการ สถานีควรจะทำงานที่อุณหภูมิกว้าง (ตั้งแต่ -50 ถึง + 35 ° C) รวมทั้งที่ความชื้นสูง ลูกค้าต้องการให้การควบคุมโรงไฟฟ้าเป็นไปอย่างอัตโนมัติมากที่สุด ในเวลาเดียวกัน สถานีจะต้องพอดีกับขนาดทางรถไฟของ O-2T และในขนาดของห้องเก็บสัมภาระของเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ที่มีขนาด 30x4, 4x4, 4 ม. ระยะเวลาของแคมเปญ NPP ถูกกำหนดไว้ที่ ไม่น้อยกว่า 10,000 ชั่วโมง โดยมีเวลาการทำงานต่อเนื่องไม่เกิน 2,000 ชั่วโมง เวลาในการติดตั้งสถานีต้องไม่เกินหกชั่วโมง และการรื้อถอนจะต้องดำเนินการภายใน 30 ชั่วโมง

เครื่องปฏิกรณ์ "TPP-3"

นอกจากนี้ ผู้ออกแบบยังต้องหาวิธีลดการใช้น้ำ ซึ่งในสภาพทุนดรานั้นเข้าถึงได้ง่ายกว่าน้ำมันดีเซล นี่เป็นข้อกำหนดสุดท้ายซึ่งในทางปฏิบัติไม่รวมถึงการใช้เครื่องปฏิกรณ์น้ำ ส่วนใหญ่กำหนดชะตากรรมของ Pamir-630D

ควันส้ม

ผู้ออกแบบทั่วไปและผู้สร้างแรงบันดาลใจทางอุดมการณ์หลักของโครงการคือ V. B. Nesterenko ซึ่งปัจจุบันเป็นสมาชิกที่สอดคล้องกันของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติเบลารุส เขาเป็นคนที่มีความคิดที่จะไม่ใช้น้ำหรือโซเดียมหลอมเหลวในเครื่องปฏิกรณ์ Pamir แต่เป็นไนโตรเจนเหลว tetroxide (N2O4) - และพร้อมกันในฐานะสารหล่อเย็นและของไหลที่ใช้งานได้เนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ถูกมองว่าเป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบวงเดียว, โดยไม่ต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

โดยธรรมชาติแล้ว ไนโตรเจนเตตระออกไซด์ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ เนื่องจากสารประกอบนี้มีคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ที่น่าสนใจมาก เช่น การนำความร้อนสูงและความจุความร้อน ตลอดจนอุณหภูมิการระเหยต่ำ การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซจะมาพร้อมกับปฏิกิริยาการแยกตัวทางเคมี เมื่อโมเลกุลไนโตรเจนเตตระออกไซด์แตกตัวเป็นโมเลกุลไนโตรเจนไดออกไซด์สองอันก่อน (2NO2) ก่อน จากนั้นจึงกลายเป็นโมเลกุลไนโตรเจนออกไซด์สองโมเลกุลและโมเลกุลออกซิเจนหนึ่งโมเลกุล (2NO + O2). ด้วยจำนวนโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น ปริมาตรของก๊าซหรือความดันของก๊าซจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ในเครื่องปฏิกรณ์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้วัฏจักรแก๊สและของเหลวแบบปิด ซึ่งทำให้เครื่องปฏิกรณ์ได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพและความกะทัดรัด

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2506 นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลารุสได้นำเสนอโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่เพื่อการพิจารณาโดยสภาวิทยาศาสตร์และเทคนิคของคณะกรรมการแห่งรัฐเพื่อการใช้พลังงานปรมาณูของสหภาพโซเวียต ในขณะเดียวกัน โครงการที่คล้ายคลึงกันของ IPPE, IAE im. Kurchatov และ OKBM (Gorky) การตั้งค่าให้กับโครงการเบลารุส แต่เพียงสิบปีต่อมาในปี 1973 สำนักออกแบบพิเศษพร้อมการผลิตนำร่องถูกสร้างขึ้นที่สถาบันวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของ Academy of Sciences ของ BSSR ซึ่งเริ่มการออกแบบและการทดสอบบัลลังก์ ของหน่วยปฏิกรณ์ในอนาคต

ปัญหาทางวิศวกรรมที่สำคัญที่สุดปัญหาหนึ่งที่ผู้สร้าง Pamir-630D ต้องแก้ไขคือการพัฒนาวัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์ที่เสถียรด้วยการมีส่วนร่วมของสารหล่อเย็นและของไหลใช้งานในรูปแบบที่ไม่ธรรมดา ตัวอย่างเช่น เราใช้ขาตั้ง "Vikhr-2" ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นหน่วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันของสถานีในอนาคต ในนั้น ไนโตรเจนเตตรอกไซด์ถูกทำให้ร้อนโดยใช้เครื่องยนต์อากาศยานเทอร์โบเจ็ท VK-1 ที่มีเครื่องเผาไหม้ภายหลัง

ปัญหาที่แยกจากกันคือการกัดกร่อนสูงของไนโตรเจนเตตรอกไซด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่เกิดการเปลี่ยนเฟส - การเดือดและการควบแน่น หากน้ำเข้าสู่วงจรเครื่องกำเนิดกังหัน N2O4 ซึ่งทำปฏิกิริยากับมันแล้ว จะทำให้กรดไนตริกมีคุณสมบัติที่ทราบทั้งหมดทันที ฝ่ายตรงข้ามของโครงการบางครั้งกล่าวว่าพวกเขากล่าวว่านักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์เบลารุสตั้งใจที่จะละลายแกนเครื่องปฏิกรณ์ในกรด ปัญหาความก้าวร้าวสูงของไนโตรเจนเตตรอกไซด์ได้รับการแก้ไขบางส่วนโดยการเพิ่มไนโตรเจนมอนออกไซด์ธรรมดา 10% ลงในสารหล่อเย็น สารละลายนี้เรียกว่า "ไนตริน"

อย่างไรก็ตาม การใช้ไนโตรเจนเตตรอกไซด์เพิ่มอันตรายจากการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราจำได้ว่าเรากำลังพูดถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นเคลื่อนที่ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการเสียชีวิตของพนักงาน KB คนใดคนหนึ่ง ระหว่างการทดลอง เมฆสีส้มหลุดออกมาจากท่อที่แตกออก บุคคลใกล้เคียงสูดดมก๊าซพิษโดยไม่ได้ตั้งใจซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำในปอดกลายเป็นกรดไนตริก ไม่สามารถช่วยชายผู้เคราะห์ร้ายได้

Pamir-630D โรงไฟฟ้าลอยน้ำ

ถอดล้อทำไม?

อย่างไรก็ตาม นักออกแบบของ "Pamir-630D" ได้ใช้โซลูชันการออกแบบจำนวนหนึ่งในโครงการของพวกเขา ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มความปลอดภัยของทั้งระบบ ประการแรก กระบวนการทั้งหมดภายในโรงงาน ตั้งแต่เริ่มต้นเครื่องปฏิกรณ์ ได้รับการควบคุมและตรวจสอบโดยใช้คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด คอมพิวเตอร์สองเครื่องทำงานแบบขนานกัน และคอมพิวเตอร์เครื่องที่สามอยู่ในโหมดสแตนด์บาย "ร้อน" ประการที่สอง ระบบทำความเย็นฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์ถูกนำมาใช้เนื่องจากการไหลของไอน้ำผ่านเครื่องปฏิกรณ์แบบพาสซีฟจากส่วนแรงดันสูงไปยังส่วนคอนเดนเซอร์ การมีอยู่ของสารหล่อเย็นเหลวจำนวนมากในวงจรของกระบวนการทำให้เป็นไปได้ ในกรณีเช่น ไฟฟ้าดับ เพื่อขจัดความร้อนออกจากเครื่องปฏิกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สาม วัสดุของโมเดอเรเตอร์ซึ่งได้รับเลือกให้เป็นเซอร์โคเนียมไฮไดรด์กลายเป็นองค์ประกอบ "ความปลอดภัย" ที่สำคัญของการออกแบบ ในกรณีที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นฉุกเฉิน เซอร์โคเนียมไฮไดรด์จะสลายตัว และไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาจะถ่ายเทเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ในสถานะกึ่งวิกฤตอย่างลึกล้ำ ปฏิกิริยาฟิชชันจะหยุดลง

หลายปีผ่านไปด้วยการทดลองและการทดสอบ และบรรดาผู้ที่ตั้งครรภ์ Pamir ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 สามารถเห็นผลิตผลของพวกเขาในโลหะได้ในช่วงครึ่งแรกของปี 1980 เท่านั้น เช่นเดียวกับกรณีของ TPP-3 นักออกแบบชาวเบลารุสต้องการยานพาหนะหลายคันเพื่อรองรับ AES ของพวกเขา เครื่องปฏิกรณ์ถูกติดตั้งบนรถกึ่งพ่วงสามเพลา MAZ-9994 ที่มีความจุ 65 ตัน ซึ่ง MAZ-796 ทำหน้าที่เป็นรถแทรกเตอร์ นอกจากเครื่องปฏิกรณ์ที่มีการป้องกันทางชีวภาพแล้ว บล็อกนี้ยังติดตั้งระบบระบายความร้อนฉุกเฉิน ตู้สวิตช์เกียร์สำหรับความต้องการเสริม และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอัตโนมัติสองเครื่องที่แต่ละเครื่องมีขนาด 16 กิโลวัตต์ ชุดค่าผสมเดียวกัน MAZ-767 - MAZ-994 มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันพร้อมอุปกรณ์โรงไฟฟ้า

นอกจากนี้ องค์ประกอบของระบบควบคุมอัตโนมัติของการป้องกันและการควบคุมยังถูกย้ายเข้าไปอยู่ในตัวถังของรถยนต์ KRAZ รถบรรทุกอีกคันดังกล่าวกำลังขนส่งหน่วยกำลังเสริมที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสองร้อยกิโลวัตต์ มีทั้งหมดห้าคัน

Pamir-630D เช่น TPP-3 ได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานแบบอยู่กับที่ เมื่อมาถึงสถานที่ติดตั้ง ทีมงานประกอบได้ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันเคียงข้างกัน และเชื่อมต่อกับท่อส่งที่มีข้อต่อที่ปิดสนิท หน่วยควบคุมและโรงไฟฟ้าสำรองอยู่ห่างจากเครื่องปฏิกรณ์ไม่เกิน 150 ม. เพื่อความปลอดภัยในการแผ่รังสีของบุคลากร ล้อถูกถอดออกจากเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดกังหัน (รถพ่วงถูกติดตั้งบนแม่แรง) และนำไปยังพื้นที่ปลอดภัย แน่นอนว่าทั้งหมดนี้อยู่ในโครงการเพราะความเป็นจริงแตกต่างออกไป

แบบจำลองของเบลารุสแห่งแรกและในเวลาเดียวกันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่แห่งเดียวในโลก "Pamir" ซึ่งผลิตในมินสค์

การสตาร์ทเครื่องด้วยไฟฟ้าของเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน พ.ศ. 2528 และห้าเดือนต่อมาเชอร์โนบิลก็เกิดขึ้น ไม่ โครงการไม่ได้ปิดทันที และโดยรวมแล้ว ต้นแบบการทดลองของ AES ดำเนินการในสภาวะโหลดที่แตกต่างกันเป็นเวลา 2975 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เมื่อหลังจากเกิดโรคกลัวรังสีวิทยุที่ครอบงำประเทศและโลก ทันใดนั้นก็กลายเป็นที่รู้จักว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของการออกแบบทดลองอยู่ห่างจากมินสค์ 6 กม. เรื่องอื้อฉาวขนาดใหญ่เกิดขึ้น คณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียตได้จัดตั้งคณะกรรมการขึ้นทันทีเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการทำงานเพิ่มเติมใน Pamir-630D ในปี 1986 กอร์บาชอฟไล่หัวหน้าในตำนานของเซเรดมาช E. P. วัย 88 ปีออก Slavsky ผู้อุปถัมภ์โครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ และไม่มีอะไรน่าแปลกใจในความจริงที่ว่าในเดือนกุมภาพันธ์ 2531 ตามการตัดสินใจของคณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียตและ Academy of Sciences ของ BSSR โครงการ Pamir-630D หยุดอยู่ แรงจูงใจหลักประการหนึ่งดังที่ระบุไว้ในเอกสารคือ "การพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่เพียงพอในการเลือกสารหล่อเย็น"

Pamir-630D เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่ซึ่งตั้งอยู่บนโครงรถยนต์ ได้รับการพัฒนาขึ้นที่สถาบันพลังงานนิวเคลียร์ของ Academy of Sciences of the BSSR

เครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันวางอยู่บนแชสซีของรถบรรทุกหัวลาก MAZ-537 สองคัน แผงควบคุมและห้องพักพนักงานตั้งอยู่บนรถอีกสองคัน รวมสถานีให้บริการโดย 28 คน การติดตั้งได้รับการออกแบบให้ขนส่งทางราง ทะเล และทางอากาศ - ส่วนประกอบที่หนักที่สุดคือรถเครื่องปฏิกรณ์ที่มีน้ำหนัก 60 ตัน ซึ่งไม่เกินความสามารถในการบรรทุกของรถรางมาตรฐาน

ในปี 1986 หลังจากเกิดอุบัติเหตุที่เชอร์โนบิล ความปลอดภัยในการใช้คอมเพล็กซ์เหล่านี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์ ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย "Pamir" ทั้งสองชุดที่มีอยู่ในเวลานั้นจึงถูกทำลาย

แต่สิ่งที่ชนิดของการพัฒนาหัวข้อนี้ได้รับในขณะนี้

JSC Atomenergoprom คาดว่าจะเสนอการออกแบบอุตสาหกรรมสำหรับ NPP เคลื่อนที่พลังงานต่ำที่มีคำสั่ง 2.5 MW ให้กับตลาดโลก

"Atomenergoprom" ของรัสเซียนำเสนอในปี 2552 ที่นิทรรศการระดับนานาชาติ "Atomexpo-Belarus" ในมินสค์ซึ่งเป็นโครงการของการติดตั้งนิวเคลียร์แบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งใช้พลังงานต่ำซึ่งผู้พัฒนาคือ NIKIET im ดอลเลชล

ตามที่หัวหน้านักออกแบบของสถาบัน Vladimir Smetannikov หน่วยที่มีความจุ 2, 4-2, 6 MW สามารถทำงานได้เป็นเวลา 25 ปีโดยไม่ต้องบรรจุเชื้อเพลิงใหม่ สันนิษฐานว่าสามารถจัดส่งแบบสำเร็จรูปไปยังไซต์และเปิดตัวได้ภายในสองวัน ต้องใช้คนไม่เกิน 10 คนในการให้บริการ ราคาของหนึ่งบล็อกอยู่ที่ประมาณ 755 ล้านรูเบิล แต่ตำแหน่งที่เหมาะสมคือสองช่วงตึก การออกแบบอุตสาหกรรมสามารถสร้างขึ้นได้ภายใน 5 ปี อย่างไรก็ตาม ต้องใช้ประมาณ 2.5 พันล้านรูเบิลเพื่อดำเนินการวิจัยและพัฒนา

ในปี 2552 มีการวางโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลกที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Rosatom มีความหวังสูงสำหรับโครงการนี้: หากดำเนินการได้สำเร็จ ก็คาดว่าจะมีคำสั่งซื้อจากต่างประเทศจำนวนมาก

Rosatom วางแผนที่จะส่งออกโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบลอยตัวอย่างแข็งขัน ตามที่หัวหน้า บริษัท ของรัฐ Sergei Kiriyenko มีลูกค้าต่างชาติที่มีศักยภาพอยู่แล้ว แต่พวกเขาต้องการดูว่าโครงการนำร่องจะดำเนินการอย่างไร

Dmitry Konovalov นักวิเคราะห์จาก Unicredit Securities ระบุว่า วิกฤตเศรษฐกิจอยู่ในมือของผู้สร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเคลื่อนที่ มีแต่จะเพิ่มความต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ของตนเท่านั้น “จะมีความต้องการอย่างแม่นยำเพราะพลังของสถานีเหล่านี้มีราคาถูกที่สุด โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ใกล้กับโรงไฟฟ้าพลังน้ำในราคาต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ดังนั้นความต้องการจะอยู่ทั้งในเขตอุตสาหกรรมและภูมิภาคที่กำลังพัฒนา และความเป็นไปได้ของการเคลื่อนที่และการเคลื่อนที่ของสถานีเหล่านี้ทำให้สถานีเหล่านี้มีค่ามากยิ่งขึ้นเพราะความต้องการไฟฟ้าในภูมิภาคต่างๆ ก็ต่างกัน"

รัสเซียเป็นประเทศแรกที่ตัดสินใจสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ แม้ว่าในประเทศอื่น ๆ แนวคิดนี้ก็มีการหารือกันอย่างแข็งขันเช่นกัน แต่พวกเขาตัดสินใจที่จะละทิ้งการดำเนินการ Anatoly Makeev หนึ่งในผู้พัฒนาของ Iceberg Central Design Bureau กล่าวกับ BFM.ru ว่า “ครั้งหนึ่งเคยมีความคิดที่จะใช้สถานีดังกล่าว ในความเห็นของฉัน บริษัทอเมริกันเสนอให้ - พวกเขาต้องการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ 8 โรง แต่ทั้งหมดล้มเหลวเพราะโรงไฟฟ้า "สีเขียว" นอกจากนี้ยังมีคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ โรงไฟฟ้าลอยน้ำมีราคาแพงกว่าแบบติดตั้งกับที่และความจุมีขนาดเล็ก”

การประกอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลกได้เริ่มขึ้นที่อู่ต่อเรือบอลติก

หน่วยพลังงานลอยน้ำที่สร้างขึ้นในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กตามคำสั่งของ Energoatom Concern OJSC จะกลายเป็นแหล่งไฟฟ้า ความร้อน และน้ำจืดอันทรงพลังสำหรับพื้นที่ห่างไกลของประเทศที่ประสบปัญหาการขาดแคลนพลังงานอย่างต่อเนื่อง

ควรส่งมอบสถานีให้กับลูกค้าในปี 2555 หลังจากนั้นโรงงานมีแผนที่จะทำสัญญาเพิ่มเติมสำหรับการก่อสร้างสถานีเดิมอีก 7 แห่ง นอกจากนี้ ลูกค้าต่างชาติเริ่มสนใจโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแล้ว

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบลอยตัวประกอบด้วยภาชนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองแบบพื้นเรียบและมีโรงปฏิกรณ์สองแห่ง สามารถใช้ผลิตไฟฟ้าและความร้อน รวมถึงการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล สามารถผลิตน้ำจืดได้ตั้งแต่ 100 ถึง 400,000 ตันต่อวัน

อายุการใช้งานของโรงงานจะอยู่ที่อย่างน้อย 36 ปี: สามรอบละ 12 ปี ระหว่างนั้นจำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงให้กับโรงปฏิกรณ์

ตามโครงการ การก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดังกล่าวมีกำไรมากกว่าการก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภาคพื้นดิน

ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของเอเปกยังมีอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของวงจรชีวิต นั่นคือ การเลิกใช้งาน แนวคิดการรื้อถอนสันนิษฐานว่าการขนส่งของสถานีที่หมดอายุการใช้งานไปยังสถานที่ที่ถูกตัดเพื่อกำจัดและกำจัดซึ่งไม่รวมถึงผลกระทบของรังสีต่อพื้นที่น้ำของภูมิภาคที่ APPP ดำเนินการอย่างสมบูรณ์

โดยวิธีการ: การดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบลอยตัวจะดำเนินการแบบหมุนเวียนโดยมีที่พักของเจ้าหน้าที่บริการที่สถานี ระยะเวลาของกะคือสี่เดือน หลังจากนั้นลูกเรือกะจะเปลี่ยนไป จำนวนบุคลากรฝ่ายผลิตที่ปฏิบัติการหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ รวมทั้งทีมกะและสำรองทั้งหมด จะอยู่ที่ประมาณ 140 คน

เพื่อสร้างสภาพความเป็นอยู่ที่เป็นไปตามมาตรฐานที่ยอมรับ ทางสถานีได้จัดเตรียมห้องรับประทานอาหาร, สระว่ายน้ำ, ซาวน่า, ห้องออกกำลังกาย, ห้องสันทนาการ, ห้องสมุด, ทีวี เป็นต้น สถานีนี้มีห้องโดยสารเดี่ยว 64 ห้องและห้องโดยสารคู่ 10 ห้องเพื่อรองรับบุคลากร บล็อกที่อยู่อาศัยอยู่ห่างจากสิ่งอำนวยความสะดวกของเครื่องปฏิกรณ์และจากสถานที่ของโรงไฟฟ้าให้มากที่สุด จำนวนบุคลากรที่ไม่ใช่การผลิตถาวรที่ดึงดูดของบริการด้านการบริหารและเศรษฐกิจซึ่งไม่ครอบคลุมโดยวิธีการให้บริการแบบหมุนเวียนจะอยู่ที่ประมาณ 20 คน

ตามที่หัวหน้าของ Rosatom Sergei Kiriyenko หากพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซียไม่ได้รับการพัฒนา ในอีกยี่สิบปีข้างหน้าพลังงานอาจหายไปโดยสิ้นเชิง ตามภารกิจที่กำหนดโดยประธานาธิบดีรัสเซีย ภายในปี 2030 ส่วนแบ่งของพลังงานนิวเคลียร์ควรเพิ่มขึ้นเป็น 25% ดูเหมือนว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันข้อสันนิษฐานที่น่าเศร้าของอดีตไม่เป็นจริงและเพื่อแก้ปัญหาที่เกิดจากหลังอย่างน้อยก็บางส่วน