نیروگاه های هسته ای فضایی

فهرست مطالب:

نیروگاه های هسته ای فضایی
نیروگاه های هسته ای فضایی

تصویری: نیروگاه های هسته ای فضایی

تصویری: نیروگاه های هسته ای فضایی
تصویری: ریشه های تفنگ لی انفیلد: به روز رسانی های لی متفورد 2024, آوریل
Anonim

در سال 2009 ، کمیسیون زیر نظر رئیس جمهور فدراسیون روسیه برای نوسازی و توسعه فناوری اقتصاد روسیه تصمیم به اجرای پروژه "ایجاد یک واحد حمل و نقل و انرژی بر اساس نیروگاه هسته ای کلاس مگاواتی" گرفت.

JSC NIKIET به عنوان طراح ارشد نیروگاه انتخاب شد.

آژانس فضایی فدرال مجوز NIKIET شماره 981K را در 29 اوت 2008 برای انجام فعالیت های فضایی صادر کرد.

نیروگاه های هسته ای فضایی
نیروگاه های هسته ای فضایی

از مصاحبه با Yu. G. دراگونوف ریا نووستی. منتشر شده در 2012/08/28

روسیه با تکیه بر تجربه و دانش عظیم انباشته شده در دهه های برنامه هسته ای داخلی ، به طور فعال در حال توسعه انرژی هسته ای است.

یکی از پیشگامان ایجاد فناوری های پیشرفت در کشور ما و جهان ، N. A. Dollezhal (NIKIET) ، امسال شصتمین سالگرد تاسیس خود را جشن می گیرد. متخصصان انستیتو سهم ارزشمندی در توان دفاعی کشور ما داشتند ، پروژه هایی را برای اولین راکتور برای تولید ایزوتوپ های درجه سلاح ، اولین نیروگاه راکتور برای زیردریایی هسته ای و اولین راکتور قدرت برای نیروگاه هسته ای توسعه دادند. تحت پروژه ها و با مشارکت NIKIET ، 27 راکتور تحقیقاتی در روسیه و خارج از کشور ایجاد شده است.

و امروز این موسسه راکتورهای کاملاً جدیدی طراحی می کند ، بر روی ایجاد یک راکتور برای یک نیروگاه هسته ای منحصر به فرد از کلاس مگاوات برای یک فضاپیما کار می کند ، که هیچ نمونه ای در جهان ندارد.

مدیر - طراح عمومی NIKIET ، عضو مطبوعات آکادمی علوم روسیه یوری دراگونوف در مورد پیشرفت کار در زمینه های پیشرفت علم و فناوری هسته ای روسیه به RIA Novosti گفت.

- این موسسه در تمام 60 سال وجود خود شعار بنیانگذار و اولین مدیر NIKIET ، دانشگاهی N. A. دولژژال: "اگر می توانید ، جلوتر از قرن بروید." و این پروژه تأیید این امر است. ایجاد این نصب یک کار پیچیده از مرکز تحقیقات دولتی FSUE "Keldysh Center" ، OJSC RSC Energia ، KBHM im است. صبح. ایسایف و شرکت های شرکت دولتی انرژی اتمی روزاتوم. موسسه ما به عنوان تنها مجری تاسیسات رآکتور شناخته شده است و به عنوان هماهنگ کننده کار از طرف سازمان های روزاتوم شناخته شده است. کار واقعاً منحصر به فرد است ، امروزه هیچ نمونه مشابهی وجود ندارد ، بنابراین کار بسیار دشواری در حال انجام است. از آنجا که ما یک سازمان طراحی هستیم ، مراحل ، مراحل خاصی داریم و گام به گام آنها را طی می کنیم. سال گذشته ما توسعه طرح پیش نویس نیروگاه راکتور را تکمیل کردیم ، امسال ما طراحی فنی نیروگاه راکتور را انجام می دهیم. آزمایشات زیادی به ویژه سوخت مورد نیاز است ، از جمله مطالعات رفتار سوخت و مواد ساختاری در شرایط راکتور. کار بر روی طراحی فنی بسیار طولانی خواهد بود ، حدود 3 سال ، اما ما اولین مرحله طراحی فنی ، اسناد اصلی را امسال آماده می کنیم. امروز ما در مورد انتخاب گزینه طراحی عنصر سوخت و تصمیم نهایی فنی در مورد انتخاب گزینه طراحی راکتور شناسایی و تصمیم فنی گرفته ایم. و فقط چند هفته پیش ، ما تصمیم فنی در مورد انتخاب گزینه اصلی طراحی و طرح آن گرفتیم.

- امروز ما همکاری نسبتاً گسترده ای داریم ، بیش از سه سازمان در توسعه طراحی نیروگاه راکتور مشارکت دارند.همه توافقنامه ها در این زمینه منعقد شده است و اطمینان کامل وجود دارد که ما این کار را به موقع انجام خواهیم داد. کار توسط شورای مدیر پروژه تحت ریاست من هماهنگ می شود ، ما هر سه ماه یکبار وضعیت کار را بررسی می کنیم. یک مشکل وجود دارد ، من نمی توانم به آن اشاره نکنم. متأسفانه ، مانند سایر نقاط در مورد همه موضوعات ، قراردادهای ما به مدت یک سال منعقد می شود. فرایند حبس کشیده شده است و با در نظر گرفتن زمان صرف شده برای رویه های رقابتی ، در واقع ، ما وقت خود را می خوریم. من در NIKIET تصمیم گرفتم ، ما یک سفارش ویژه باز می کنیم و از 11 ژانویه شروع به کار می کنیم. با این حال ، جذب شرکت کنندگان بسیار دشوارتر است. مشکلی وجود دارد ، بنابراین امروز ما اعضای خود را گیج کردیم تا آنها حداقل قبل از یک دوره سه ساله قبل از اتمام توسعه برنامه هایی را ارائه دهند. ما در حال تدوین این پیشنهادات هستیم و با درخواست تغییر دولت به قرارداد سه ساله برای این پروژه به دولت مراجعه می کنیم. سپس برنامه را به وضوح می بینیم و کار و پروژه را بهتر سازماندهی و هماهنگ می کنیم. حل این مشکل برای اجرای موفق پروژه بسیار مهم است.

- من فکر می کنم که پروژه کاملا روسی خواهد بود. هنوز دانش فنی زیادی وجود دارد ، راه حل های جدید زیادی وجود دارد و به نظر من ، پروژه باید کاملاً روسی باشد.

- اساساً ، در این مرحله از طراحی فنی ، ما نسخه سوخت دی اکسید را اتخاذ کردیم. سوختی که تجربه کار در تاسیسات با انتشار حرارتی را دارد. ما برای اطمینان از شرایطی که قبلاً در راکتورهای عملیاتی آزمایش شده است ، عنصر سوخت را مقطعی کردیم. بله ، این یک تازگی است ، بله ، این یک پروژه ابتکاری است ، اما از نظر عناصر کلیدی باید کار شود و باید در بازه زمانی تعیین شده توسط پروژه ریاست جمهوری باشد.

- نه ، ما امروز گزینه اضافه بار را در نظر نمی گیریم. می توان از آن استفاده مجدد کرد ، اما ما روی 10 سال عملیات حساب می کنیم ، و من معتقدم که با توجه به نتایج بحث در جامعه علمی ، با Roscosmos ، قضاوت می کنم که امروز وظیفه طولانی تر کردن کار نصب تعیین نشده است. Roskosmos در حال بحث در مورد افزایش ظرفیت نیروگاه است ، اما به طور کلی ، اگر ما این پروژه را انجام دهیم ، آن را اجرا کرده و از همه مهمتر یک نمونه اولیه زمینی را در ایستگاه آزمایش کنیم ، مشکلی نخواهد بود. پس از آن ، ما به راحتی می توانیم آن را با ظرفیت بالا پردازش کنیم.

ایجاد نیروگاه های هسته ای و پیشرانه های قدرت برای اهداف فضایی

در محل آزمایش Semipalatinsk ، از 1960 تا 1989 ، کار برای ایجاد موتور موشک هسته ای انجام شد.

مجتمع راکتور IGR ؛

مجتمع نیمکت "بایکال -1" با راکتور IVG-1 و دو ایستگاه کاری برای آزمایش محصولات 11B91 ؛

راکتور RA (IRGIT)

راکتور IGR

راکتور IGR یک راکتور نوترونی حرارتی پالسی با هسته همگن است که مجموعه ای از بلوک های گرافیتی حاوی اورانیوم است که به شکل ستون مونتاژ شده اند. بازتابنده راکتور از بلوک های مشابهی که حاوی اورانیوم نیستند تشکیل شده است.

راکتور خنک کننده اجباری هسته ندارد. گرمای آزاد شده در حین کار راکتور توسط سنگ تراشی انباشته می شود و سپس از طریق دیواره های مخزن راکتور به آب مدار خنک کننده منتقل می شود.

تصویر
تصویر

راکتور IGR

تصویر
تصویر

راکتور IVG-1 و سیستم های تامین قطعات

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

راکتور RA (IRGIT)

1962-1966 سال

در راکتور IGR ، اولین آزمایش عناصر سوخت مدل NRM انجام شد. نتایج آزمایش امکان ایجاد عناصر سوختی با سطوح تبادل حرارتی جامد در دمای بالای 3000K ، شار حرارتی خاص تا 10 مگاوات بر متر مربع در شرایط پرتوهای نوترونی و گامای قوی را تأیید کرد (41 پرتاب انجام شد ، 26 مجموعه سوخت مدل تغییرات مختلف مورد آزمایش قرار گرفت)

1971-1973 سال

در راکتور IGR ، آزمایشات مقاومت حرارتی پویای سوخت درجه حرارت بالا NRE انجام شد ، که در طی آن پارامترهای زیر اجرا شد:

انتشار انرژی ویژه در سوخت - 30 کیلو وات / سانتی متر مکعب

شار حرارتی خاص از سطح عناصر سوخت - 10 مگاوات بر متر مربع

دمای مایع خنک کننده - 3000K

میزان تغییر دمای مایع خنک کننده با افزایش و کاهش قدرت - 1000 K / s

مدت زمان حالت اسمی - 5 ثانیه

1974-1989 سال

در راکتور IGR ، آزمایش مجموعه های سوخت انواع راکتورهای NRE ، نیروگاه هسته ای و تأسیسات دینامیکی گاز با هیدروژن ، نیتروژن ، هلیوم و خنک کننده های هوا انجام شد.

سالهای 1971-1993

تحقیقات در مورد انتشار از سوخت به درون مایع خنک کننده گازی (هیدروژن ، نیتروژن ، هلیوم ، هوا) در محدوده دمایی 400 … 2600K و رسوب محصولات شکافت در مدارهای گازی ، که منابع آن تجربی بود ، انجام شده است. مجموعه های سوخت واقع در راکتورهای IGR و RA.

اتحاد جماهیر شوروی

دوره فعالیت فعال در مورد موضوع 1961-1989

بودجه هزینه شده ، میلیارد دلار ~ 0, 3

تعداد واحدهای راکتور تولید شده 5

اصول توسعه و ایجاد به صورت عنصری

ترکیب سوخت

UC-ZrC ،

UC-ZrC-NbC

چگالی حرارتی هسته ،

متوسط / حداکثر ، مگاوات بر لیتر 15 / 33

حداکثر دمای رسیده سیال کار ، K 3100

ضربه خاص رانش ، s ~ 940

عمر مفید در حداکثر دمای سیال کار ، s 4000

ایالات متحده آمریکا

دوره فعالیت فعال در مورد موضوع 1959-1972

بودجه هزینه شده ، میلیارد دلار ~2, 0

تعداد واحدهای راکتور تولید شده 20

اصول توسعه و ایجاد انتگرال

ترکیب سوخت محلول جامد

UC2 در گرافیت

ماتریس

چگالی حرارتی هسته ،

متوسط / حداکثر ، مگاوات بر لیتر 2, 3 / 5, 1

حداکثر دمای رسیده سیال کار ، K 2550 2200

ضربه خاص رانش ، s ~ 850

عمر مفید در حداکثر دمای سیال کار ، s 50 2400

توصیه شده: