Ядерные силовые установки: атомная станция, которая не стоит на месте

Когда нужно много энергии, а подключиться к сети невозможно

Сохранить в закладки
2219
12 ноября 2020
Сохранить в закладки
task-image
Что происходит с реактором при снижении проектной мощности в 10 раз?
Реактор становится более безопасным
Реактор становится нестабильным и менее безопасным
mistake
Увы, вы ошиблись...
Сборка крышки реакторной установки РИТМ-200
Сборка крышки реакторной установки РИТМ-200 // ОКБМ Африкантов

КЛТ-40 — это судовая водо-водяная реакторная установка мощностью 150 МВт тепловых.7 Разные версии КЛТ-40 устанавливались на лихтеровозе «Севморпуть», ледоколах проекта 10580 «Таймыр» и «Вайгач», а также плавучей атомной электростанции «Академик Ломоносов».

 

Установка КЛТ-40 двухконтурного типа. Первый контур образуют реактор, четыре парогенератора и четыре циркуляционных насоса, объединенных в парогенерирующий блок, в котором циркулирует теплоноситель. Циркуляция может осуществляться как за счет работы циркуляционных насосов на большой или малой скоростях или работы насоса расхолаживания, так и за счет естественной конвекции при расхолаживании реактора. Также в КЛТ-40 присутствует защитная оболочка и система снижения аварийного давления в защитной оболочке.8

 

Сам реактор состоит из корпуса, крышки, выемного блока и активной зоны, которая собирается из тепловыделяющих сборок. Они, в свою очередь, состоят из твэлов стержневого типа, в которые загружен уран обогащением около 40%. На крышке реактора установлены приводы органов компенсации избыточной реактивности и механизмы аварийной защиты. Кроме того, в КЛТ-40 в случае аварии может вводиться жидкий поглотитель нейтронов — раствор азотнокислого кадмия.

 

Более новая установка РИТМ-200 также выполнена по двухконтурной схеме. Она интегрального типа, то есть активная зона и парогенераторы находятся внутри общего корпуса, вокруг которого расположены четыре главных циркуляционных насоса.

 

РИТМ-200 имеет мощность 175 МВт тепловых и 50 МВт электрических. Активная зона содержит 199 тепловыделяющих сборок с урановым топливом с обогащением до 20%.9

Самолет Convair X-6 — экспериментальное воздушное судно с ядерной установкой
Самолет Convair X-6 — экспериментальное воздушное судно с ядерной установкой (США). В конце 1950-х совершил несколько испытательных полетов, во время которых ядерная установка работала, но не питала системы самолета. В 1960-е американская программа создания атомолета была свернута. // Tom Wigley / flickr.com
Установка парогенерирующего блока ядерной энергетической установки КЛТ-40С на ПАТЭС «Академик Ломоносов» // Балтийский завод
Прибытие ПАТЭС «Академик Ломоносов» в Певек // Алексей Башкиров, «Страна Росатом»
ПАТЭС «Академик Ломоносов» в Певеке // Алексей Башкиров, «Страна Росатом»

Установка парогенерирующего блока ядерной энергетической установки КЛТ-40С на ПАТЭС «Академик Ломоносов» // Балтийский завод

ПАТЭС «Академик Ломоносов» размещена в акватории города Певек на Чукотке, одном из портов Северного морского пути. В этом регионе почти нет собственных топливно-энергетических ресурсов, и в преддверии зимнего сезона туда завозится топливо из центральных регионов. Завоз топлива в северные районы — «северный завоз» — сложная логистическая цепочка: груз везут по железной дороге, по морю, по рекам, затем на грузовиках по автозимникам, по льду замерзших рек и болот. Чтобы бочки топлива дошли до потребителя, в отдельных пунктах требуется ждать полтора-два года. Доля транспортной составляющей в стоимости топлива достигает 70%: в итоге стоимость угля доходит до 8 тыс. руб./т, а дизельного топлива — до 80 тыс. руб./т, что существенно превосходит рыночную стоимость. Доставлять энергию по проводам на Север также проблематично: инфраструктура там развита слабо и будут велики потери мощности.21 Предполагается, что ПАТЭС позволят уменьшить объемы дорогостоящего и экологически небезопасного «северного завоза» органического топлива.22

 

ПАТЭС «Академик Ломоносов» призвана заменить Билибинскую АЭС, которая была построена в 1974 году для снабжения энергией населенных пунктов и золотодобывающих предприятий Чукотки. Ее называли жемчужиной Заполярья и заполярным оазисом: в частности, она снабжала энергией теплицы, благодаря которым жители города имели доступ к свежим фруктам и овощам. Сегодня Билибинская АЭС почти выработала свой ресурс, и настало время выводить ее из эксплуатации. Хотя из-за миграции численность населения Чукотки с 1990 до 2005 года снизилась на 70%, снизилось и энергопотребление в регионе, но потребность в энергоснабжении порта, жилых домов и промышленных предприятий остается.

 

ПАТЭС «Академик Ломоносов» состоит из плавучего энергетического блока (ПЭБ), береговой площадки с сооружениями для выдачи электрической и тепловой энергии потребителям, а также причальных гидротехнических сооружений, обеспечивающих безопасную стоянку энергоблока. Станция эксплуатируется исключительно у берега. Срок службы ПЭБ составляет около 40 лет. Раз в 3–4 года планируется доставка на ПАТЭС новых тепловыделяющих сборок для перезарядки активных зон реакторов.23

 

Для ПАТЭС установлена вторая категория потенциальной радиационной опасности — то есть, радиационное воздействие при аварии ограничивается территорией санитарно-защитной зоны, которая совпадает с границами промплощадки.24 В случае затопления смежных отсеков плавучий энергоблок должен оставаться на плаву.