توسعه نیروگاه هسته ای ادامه دارد و یکی از جالب ترین زمینه های آن ایجاد نیروگاه های جمع و جور و متحرک است. آنها دارای مزایای قابل توجهی نسبت به نیروگاه های هسته ای ثابت هستند و می توانند در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. در سالهای اخیر ، چندین پروژه مشابه در کشور ما توسعه یافته است ، و مشهورترین آنها قبلاً به بهره برداری رسیده است.
نیروگاه شناور
در 22 مه 2020 ، اولین نیروگاه حرارتی هسته ای شناور داخلی (FNPP) "Akademik Lomonosov" ، pr. 20870 به بهره برداری تجاری رسید. این ایستگاه در بندر Pevek (منطقه خودمختار چوکوتکا) مستقر شده است. در دسامبر سال گذشته ، او اولین جریان را به شبکه های برق محلی داد و در ماه ژوئن تأمین حرارت آغاز شد.
عنصر اصلی نیروگاه هسته ای شناور یک واحد شناور است-یک کشتی غیر خودران با طراحی خاص با جابجایی بیش از 21.5 هزار تن. واحد قدرت مجهز به دو واحد راکتور KLT-40S و دو واحد توربین بخار است. "Akademik Lomonosov" می تواند برای گرمایش برق و بخار تولید کند و همچنین نمک زدایی آب دریا را انجام دهد.
واحد قدرت همراه با امکانات ویژه خشکی کار می کند. از یخ با اسکله مخصوص محافظت می شود. همچنین در خشکی زیرساخت های انتقال برق و بخار به شبکه های توزیع محلی وجود دارد.
حداکثر ظرفیت جدیدترین نیروگاه هسته ای شناور از نظر برق 70 مگاوات است. حداکثر توان حرارتی 145 Gcal / h است. استدلال می شود که چنین ویژگی هایی برای تأمین شهرک در هر 100 هزار نفر کافی است. عجیب است که کل جمعیت منطقه خودمختار چوکوتکا نصف کوچک است و از نظر ظرفیت نیز ذخیره جدی وجود دارد.
"Akademik Lomonosov" قادر خواهد بود تا 35-40 سال کار کند. تعمیر و نگهداری و تعمیرات سالیانه را می توان در حین پرواز انجام داد. پس از 10-12 سال کار ، تعمیرات متوسط در کارخانه مورد نیاز است ، پس از آن واحد قدرت می تواند به اسکله بازگردد و به تولید برق ادامه دهد.
Rosatom در حال حاضر یک پروژه FNPP جدید با ویژگی های بهبود یافته پیشنهاد می کند. با جایگزینی دو واحد KLT-40S با محصولات RITM-200 ، می توان تولید را به 100 مگاوات رساند و پارامترهای دیگر را بهبود بخشید.
تا کنون ، تنها یک نیروگاه شناور در امتداد 20870 ساخته شده است که اکنون نیروگاه منطقه دورافتاده را تأمین می کند. در عین حال ، چندین کشور خارجی در حال حاضر به نیروگاه های هسته ای شناور روسیه علاقه مند شده اند و ممکن است در آینده نزدیک سفارشات واقعی ظاهر شود. روسیه در "داد و ستد" نیروگاه های هسته ای مستقر در زمین فعال است و در حال حاضر صادرات می تواند با هزینه ایستگاه های شناور افزایش یابد.
واحد قدرت جیبی
نتایج قابل توجهی در زمینه نیروگاه های فوق فشرده نیز بدست آمده است. بنابراین ، دانشگاه ملی فناوری تحقیقاتی "MISiS" در چند سال گذشته روی "باتری هسته ای" کار کرده است - به اصطلاح. منبع فعلی بتا ولتائیک بر اساس نیکل 63. اولین نمونه از چنین دستگاهی در سال 2016 ارائه شد و بیشتر بهبود یافت.
اصول سیستم betavoltaic بسیار ساده است. باتری حاوی یک عنصر رادیواکتیو است که برای تشکیل ذرات β تجزیه می شود. دومی روی مبدل نیمه هادی می افتد ، که منجر به تشکیل جریان الکتریکی می شود.با استفاده از مواد مختلف شکافتنی ، تنظیمات نیمه هادی و … می توان باتری هایی با ویژگی های متفاوت ایجاد کرد.
"باتری های هسته ای" از MISIS طراحی جالبی دارند. این عنصر شامل 200 لایه نیکل 63 با ضخامت 2 میکرون است که توسط مبدل های الماسی 10 میکرونی از یکدیگر جدا شده اند. دومی دارای ساختار سه بعدی میکروکانال هستند ، که باعث می شود تقریباً به طور کامل ذرات β تشکیل شده را جذب کنید.
باتری تمام شده دارای حداقل ابعاد است - با در نظر گرفتن مورد ، ضخامت بیش از 3-4 میلی متر نیست. وزن - 0.25 گرم. در عین حال ، عملکرد به همان اندازه کوچک است. توان الکتریکی فقط 1 میکرو وات است. با این حال ، محصول جدید MISIS با افزایش کارآیی و هزینه کمتر با سایر پیشرفتها مطابقت دارد. علاوه بر این ، می تواند جریان را برای چندین دهه ارائه دهد.
در حال حاضر ، "باتری هسته ای" داخلی از نوع بتا ولتائیک در حال تبدیل شدن به موضوع انتشارات در مجلات علمی است و رویدادهایی برای ثبت اختراع بین المللی در حال انجام است. در آینده می توان چنین وسایلی را به صورت عملی معرفی کرد. حوزه اصلی کاربرد انواع تحقیقات و دستگاه های ویژه با مصرف انرژی کم و نیازهای زیاد در طول مدت عملیات خواهد بود. به عنوان مثال ، می تواند تجهیزاتی برای تحقیقات دریایی یا فضایی باشد.
پیش از این ، آنها سعی کردند منابع انرژی هسته ای را در پزشکی معرفی کنند ، اما به دلیل عوارض جانبی منفی مجبور به ترک آنها شدند. نسخه جدید باتری سلامت انسان را تهدید نمی کند ، به لطف آن می توان از آن در ضربان سازهای عصبی و قلبی ، ایمپلنت های مختلف و غیره استفاده کرد.
تلفن همراه کوچک
در گذشته ، نیروگاه های هسته ای کوچک با شاسی خودران یا کشیده در کشور ما ایجاد شد. سپس هیچ پروژه ای از این دست به تولید و استفاده انبوه نرسید. چندین سال پیش در مورد از سرگیری این مسیر معلوم شد.
در سپتامبر 2017 ، اطلاعاتی در مورد شروع کار بر روی دو نیروگاه هسته ای کوچک (MAEU) در رسانه های داخلی ظاهر شد. توسعه به درخواست وزارت دفاع انجام می شود و ایجاد واحدهای قدرت با ظرفیت 100 کیلووات و 1 مگاوات را فراهم می کند. آنها باید بر روی یک شاسی بکسل ساخته شوند که امکان انتقال سریع و استقرار به مکان جدید را فراهم می کند.
استدلال می شد که توسعه دو MAEU تقریباً طول می کشد. 6 سال هدف از چنین محصولاتی فاش نشده است ، اما برآوردی در مورد استفاده احتمالی آنها برای تأمین برق اجسام نظامی یا غیرنظامی از راه دور وجود دارد. علاوه بر این ، پیشنهاداتی در مورد استفاده احتمالی از MAEU به عنوان بخشی از سیستم های تسلیحاتی امیدوار کننده با مصرف انرژی بالا ارائه شد. در ابتدای سال 2018 ، نمونه های اساسی جدیدی اعلام شد - و نیروگاه های متحرک می توانند آنها را تکمیل کنند.
تقریباً سه سال از اولین گزارشات مربوط به توسعه IEAU برای وزارت دفاع می گذرد و هنوز جزئیات جدیدی در این باره منتشر نشده است. شاید اخبار بعدی بعداً ، نزدیک به تاریخ تکمیل مشخص شده ، ظاهر شوند. با این حال ، سناریوی دیگری را نمی توان رد کرد - این پروژه می تواند متوقف شود ، و بنابراین هیچ خبری نمی توان انتظار داشت.
در همه زمینه ها
با وجود همه مشکلات و شهرت مبهم ، قدرت هسته ای مورد توجه ساختارهای نظامی و غیرنظامی است. نیروگاه های کوچک و متحرک با قابلیت های مختلف در حال تبدیل شدن به یکی از مهمترین و امیدوار کننده ترین مناطق هستند.
صنعت هسته ای روسیه به طور فعال در این زمینه مشارکت دارد و اخبار مربوط به موفقیت های جدید ، پیشرفت های امیدوار کننده و نمونه های آماده به طور مرتب دریافت می شود. این به ما امکان می دهد پیش بینی های خوش بینانه ای برای آینده داشته باشیم و منتظر دستاوردهای بعدی - علمی ، فنی ، عملی و تجاری - باشیم.
