פיתוח הכוח הגרעיני נמשך, ואחד התחומים המעניינים ביותר שלה הוא יצירת תחנות כוח קומפקטיות וניידות. יש להם יתרונות משמעותיים על פני תחנות כוח גרעיניות נייחות מסורתיות וניתן להשתמש בהן בתחומים שונים. בשנים האחרונות פותחו בארצנו מספר פרויקטים דומים, והפופולרי ביותר כבר הוכנס לפעולה.
תחנת כוח צפה
ב -22 במאי 2020 הופעלה תחנת הכוח התרמית הגרעינית הצפה הביתית הראשונה (FNPP) "אקדמיק לומונוסוב", מס '20870. התחנה נפרסת בנמל פבק (צ'וקוטקה אוטונומי אוקרוג). בדצמבר אשתקד, היא נתנה את הזרם הראשון לרשתות החשמל המקומיות, וביוני החלה אספקת החום.
המרכיב העיקרי של תחנת הכוח הגרעינית הצפה הוא יחידת כוח צפה-כלי שאינו מונע עצמית בעיצוב מיוחד עם עקירה של יותר מ 21.5 אלף טון. יחידת הכוח מצוידת בשתי יחידות כור KLT-40S ושתי יחידות טורבינת אדים. "אקדמיק לומונוסוב" יכול לייצר חשמל ואדים לחימום, כמו גם לבצע התפלת מי ים.
יחידת הכוח מופעלת יחד עם מתקנים מיוחדים ביבשה. מהקרח הוא מוגן על ידי מזח מיוחד. כמו כן, היבשה היא התשתית להעברת חשמל ואדים לרשתות הפצה מקומיות.
קיבולת ההספק המרבית של תחנת הכוח הגרעינית הצפה החדשה ביותר מבחינת חשמל היא 70 מגה -וואט. ההספק התרמי המרבי הוא 145 Gcal / שעה. נטען כי די במאפיינים כאלה בכדי לספק יישוב לכל 100 אלף תושבים. זה מוזר שכל האוכלוסייה באוקרוג האוטונומית של צ'וקוטקה קטנה בחצי, ויש שמורה רצינית מבחינת הקיבולת.
"Akademik Lomonosov" יוכל לעבוד עד 35-40 שנים. ניתן לבצע תחזוקה ותיקונים שנתיים בזריזות. לאחר 10-12 שנות פעילות, נדרשים תיקונים ממוצעים במפעל, ולאחר מכן יחידת הכוח יכולה לחזור לרציף ולהמשיך לייצר חשמל.
רוזאטום כבר מציעה פרויקט FNPP חדש עם מאפיינים משופרים. על ידי החלפת שתי יחידות KLT-40S במוצרי RITM-200, ניתן להביא את הדור ל -100 MW ולשפר פרמטרים אחרים.
עד כה נבנתה רק תחנת כוח צפה אחת לאורך שנת 20870, המספקת כעת חשמל לאזור המרוחק. יחד עם זאת, כמה מדינות זרות כבר התעניינו בתחנות כוח גרעיניות צפות ברוסיה, והוראות אמיתיות עשויות להופיע בזמן הקרוב. רוסיה פעילה למדי ב"מסחר "בתחנות כוח גרעיניות נייחות יבשות, וכעת היצוא יכול להתרחב על חשבון תחנות צפות.
יחידת כוח בכיס
התוצאות המדהימות הושגו גם בתחום תחנות כוח אולטרה קומפקטיות. כך, האוניברסיטה הלאומית הטכנולוגית למחקר "MISiS" עובדת על "סוללה גרעינית" במשך השנים האחרונות - מה שנקרא. מקור זרם בטא-וולטאי המבוסס על ניקל -63. אב הטיפוס הראשון של מכשיר כזה הוצג בשנת 2016, והוא שופר עוד יותר.
העקרונות של המערכת הבטבולטית הם פשוטים למדי. הסוללה מכילה אלמנט רדיואקטיבי המתפורר ליצירת חלקיקי β. האחרון נופל על ממיר המוליכים למחצה, מה שמוביל להיווצרות זרם חשמלי.באמצעות חומרים בקיעים שונים, תצורות מוליכים למחצה וכו ', ניתן ליצור סוללות בעלות מאפיינים שונים.
ל"סוללות גרעיניות "מבית MISIS יש עיצוב מעניין. אלמנט זה מכיל 200 שכבות של ניקל -63 בעובי של 2 מיקרון, המופרדות על ידי מתמרים של 10 מיקרון יהלומים. לאחרונים יש מבנה תלת מימדי מיקרו-ערוצי, מה שמאפשר לספוג כמעט לחלוטין את חלקיקי ה- β שנוצרו.
לסוללה המוגמרת יש את המידות המינימליות - העובי הוא לא יותר מ 3-4 מ מ, בהתחשב במקרה. משקל - 0.25 גרם. יחד עם זאת, הביצועים קטנים לא פחות. הספק החשמלי הוא רק 1 מיקרו -וואט. עם זאת, המוצר החדש מ- MISIS משתווה לטובה להתפתחויות אחרות עם יעילות מוגברת ועלות נמוכה יותר. בנוסף, הוא מסוגל לספק זרם במשך עשרות שנים רבות.
נכון לעכשיו, "סוללת הגרעין" הביתית מסוג בטא-וולטאי הופכת לנושא פרסומים בכתבי עת מדעיים ואירועים לפטנטים בינלאומיים. בעתיד, ניתן להכניס מכשירים כאלה למעשה. תחום היישום העיקרי יהיה מגוון של מחקר והתקנים מיוחדים עם צריכת אנרגיה נמוכה ודרישות גבוהות למשך הפעולה. לדוגמה, זה יכול להיות ציוד למחקר ימי או חלל.
בעבר ניסו להכניס מקורות כוח גרעיניים ברפואה, אך היה עליהם לנטוש אותם כתוצאה מתופעות לוואי שליליות. הגרסה החדשה של הסוללה אינה מאיימת על בריאות האדם, שבזכותה ניתן להשתמש בה בקוצבי לב נוירו-לביים, שתלים שונים וכו '.
נייד בגודל קטן
בעבר נוצרו בארצנו תחנות כוח גרעיניות קטנות על גבי שלדות מונעות או נגררות. אז אפילו לא פרויקט אחד מסוג זה הגיע לייצור ושימוש המוני. לפני מספר שנים נודע על חידוש כיוון זה.
בספטמבר 2017 הופיע בתקשורת המקומית מידע על תחילת העבודות על שתי תחנות כוח גרעיניות קטנות (MAEU). הפיתוח מתבצע לבקשת משרד הביטחון ומספק יצירת יחידות כוח בהספק של 100 כ ס ו -1 מגה -וואט. הם צריכים להיות בנויים על שלדה נגררת המספקת יכולת העברה מהירה ופריסה למיקום חדש.
נטען כי פיתוח של שני MAEU ייקח בערך. 6 שנים. מטרתם של מוצרים כאלה לא נחשפה, אך היו הערכות לגבי השימוש האפשרי בהם לאספקת חשמל של חפצים צבאיים או אזרחיים מרוחקים. בנוסף הועלו הצעות לגבי שימוש אפשרי ב- MAEU כחלק ממערכות נשק מבטיחות עם צריכת אנרגיה גבוהה. בתחילת 2018 הוכרזו דגימות חדשות מהותיות - ותחנות כוח ניידות יכולות להשלים אותן.
כמעט שלוש שנים חלפו מאז הדיווחים הראשונים על פיתוח IEAU למשרד הביטחון, ועדיין לא הופיעו פרטים חדשים. אולי החדשות הבאות יופיעו מאוחר יותר, קרוב יותר לתאריך ההשלמה שצוין. עם זאת, לא ניתן לשלול תרחיש אחר - אפשר היה לסיים את הפרויקט, ולכן לא ניתן לצפות לחדשות.
בכל התחומים
למרות כל הקשיים והמוניטין המעורפל, כוח גרעיני הוא בעל עניין רב למבנים צבאיים ואזרחיים. תחנות כוח קטנות וניידות בעלות יכולות שונות הופכות לאחד התחומים החשובים והמבטיחים.
תעשיית הגרעין הרוסית מעורבת באופן פעיל בתחום זה, ודיווחים על הצלחות חדשות, התפתחויות מבטיחות ודגימות מוכנות מתקבלות באופן קבוע. זה מאפשר לנו לערוך תחזיות אופטימיות לעתיד ולחכות להישגים הבאים - מדעיים, טכניים, פרקטיים ומסחריים.
