Nükleer enerjinin gelişimi devam ediyor ve en ilginç alanlarından biri de kompakt ve mobil enerji santrallerinin oluşturulması. Geleneksel sabit nükleer santrallere göre önemli avantajları vardır ve çeşitli alanlarda kullanılabilirler. Son yıllarda ülkemizde buna benzer birkaç proje geliştirildi ve en ünlüsü şimdiden devreye alındı.
Yüzer santral
22 Mayıs 2020'de ilk yerli yüzer nükleer termik santral (FNPP) "Akademik Lomonosov", pr. 20870 ticari işletmeye alındı. İstasyon Pevek limanında (Chukotka Özerk Okrug) konuşlandırıldı. Geçen yıl Aralık ayında yerel elektrik şebekelerine ilk akımı verdi ve Haziran ayında ısı temini başladı.
Yüzen nükleer santralin ana unsuru, yüzer bir güç ünitesidir - 21.5 bin tondan fazla deplasmana sahip özel tasarımlı kendinden tahrikli olmayan bir gemi. Güç ünitesi, iki KLT-40S reaktör ünitesi ve iki buhar türbini ünitesi ile donatılmıştır. "Akademik Lomonosov", deniz suyunun tuzdan arındırılmasının yanı sıra ısıtma için elektrik ve buhar üretebilir.
Güç ünitesi, özel kara tesisleri ile birlikte çalıştırılır. Buzdan özel bir iskele ile korunmaktadır. Ayrıca karada, elektrik ve buharın yerel dağıtım ağlarına iletilmesi için altyapı bulunmaktadır.
En yeni yüzer nükleer santralin elektrik açısından maksimum güç kapasitesi 70 MW'dır. Maksimum termal güç 145 Gcal / h'dir. Bu özelliklerin 100 bin nüfusa bir yerleşim yeri sağlamak için yeterli olduğu ileri sürülmektedir. Chukotka Özerk Okrugu'nun tüm nüfusunun yarısı kadar küçük olması ve kapasite açısından ciddi bir rezervin olması ilginçtir.
"Akademik Lomonosov" 35-40 yıla kadar çalışabilecek. Yıllık bakım ve onarımlar anında gerçekleştirilebilir. 10-12 yıllık çalışmadan sonra, fabrikada ortalama onarımlar gerekir, bundan sonra güç ünitesi rıhtıma geri dönebilir ve güç üretmeye devam edebilir.
Rosatom halihazırda geliştirilmiş özelliklere sahip yeni bir FNPP projesi önermektedir. İki KLT-40S ünitesini RITM-200 ürünleri ile değiştirerek üretimi 100 MW'a getirmek ve diğer parametreleri iyileştirmek mümkündür.
Şimdiye kadar, 20870 pr. Aynı zamanda, birkaç yabancı ülke zaten Rus yüzer nükleer santrallerle ilgilenmeye başladı ve yakın gelecekte gerçek siparişler ortaya çıkabilir. Rusya, sabit kara tabanlı nükleer santrallerin "ticaretinde" oldukça aktiftir ve artık ihracat yüzer istasyonlar pahasına genişleyebilir.
Cep güç ünitesi
Ultra kompakt enerji santralleri alanında da dikkate değer sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle, Ulusal Araştırma Teknoloji Üniversitesi "MISiS", son birkaç yıldır "nükleer pil" üzerinde çalışıyor - sözde. nikel-63'e dayalı bir beta-voltaik akım kaynağı. Böyle bir cihazın ilk prototipi 2016 yılında sunuldu ve daha da geliştirildi.
Betavoltaik sistemin prensipleri oldukça basittir. Pil, β-parçacıkları oluşturmak üzere bozunan bir radyoaktif element içerir. İkincisi, bir elektrik akımı oluşumuna yol açan yarı iletken dönüştürücüye düşer. Farklı bölünebilir malzemeler, yarı iletken konfigürasyonları vb. kullanılarak farklı özelliklere sahip piller oluşturulabilir.
MISIS'in "nükleer pilleri" ilginç bir tasarıma sahip. Bu eleman, 10 mikronluk elmas dönüştürücülerle ayrılmış, 2 mikron kalınlığında 200 kat nikel-63 içerir. İkincisi, oluşan β-parçacıklarını neredeyse tamamen emmeyi mümkün kılan bir mikro kanallı üç boyutlu yapıya sahiptir.
Bitmiş pil minimum boyutlara sahiptir - durum dikkate alındığında kalınlık 3-4 mm'den fazla değildir. Ağırlık - 0,25 g Aynı zamanda performans da aynı derecede küçüktür. Elektrik gücü sadece 1 μW'dir. Bununla birlikte, MISIS'in yeni ürünü, artan verimlilik ve daha düşük maliyetle diğer gelişmelere göre daha avantajlıdır. Ek olarak, onlarca yıl boyunca akım iletme yeteneğine sahiptir.
Şu anda, beta-voltaik tipteki yerli "nükleer pil", bilimsel dergilerde yayınların konusu haline geliyor ve uluslararası patentleme etkinlikleri devam ediyor. Gelecekte, bu tür cihazları uygulamaya sokmak mümkündür. Ana uygulama alanı, operasyon süresi boyunca düşük enerji tüketimi ve yüksek gereksinimleri olan çeşitli araştırma ve özel cihazlar olacaktır. Örneğin, deniz veya uzay araştırmaları için ekipman olabilir.
Önceleri nükleer enerji kaynaklarını tıbba sokmaya çalıştılar ancak olumsuz yan etkileri nedeniyle terk edilmek zorunda kaldılar. Pilin yeni versiyonu, nöro ve kalp pillerinde, çeşitli implantlarda vb. kullanılabildiği için insan sağlığını tehdit etmiyor.
Küçük boyutlu mobil
Geçmişte ülkemizde kundağı motorlu veya çekilen şase üzerinde küçük ölçekli nükleer santraller oluşturuldu. Daha sonra bu tür tek bir proje seri üretime ve kullanıma ulaşmadı. Birkaç yıl önce bu yönün yeniden başlaması hakkında bilgi sahibi oldu.
Eylül 2017'de, yerel medyada iki yeni küçük ölçekli nükleer santral (MAEU) üzerinde çalışmaya başlandığı hakkında bilgi ortaya çıktı. Geliştirme, Savunma Bakanlığı'nın talebi üzerine gerçekleştirilir ve 100 kW ve 1 MW kapasiteli güç ünitelerinin oluşturulmasını sağlar. Yeni bir konuma hızlı bir şekilde aktarma ve yerleştirme yeteneği sağlayan, çekili bir şasi üzerine inşa edilmelidirler.
İki MAEU'nun geliştirilmesinin yakl. 6 yıl. Bu tür ürünlerin amacı açıklanmadı, ancak uzak askeri veya sivil nesnelere güç sağlamak için olası kullanımlarına dair tahminler vardı. Ayrıca MAEU'nun yüksek enerji tüketimine sahip gelecek vaat eden silah sistemleri kapsamında olası kullanımı hakkında önerilerde bulunulmuştur. 2018'in başında, temelde yeni örnekler açıklandı ve mobil enerji santralleri bunları tamamlayabilirdi.
Savunma Bakanlığı için IEAU'nun geliştirilmesine ilişkin ilk raporların üzerinden neredeyse üç yıl geçti ve henüz yeni ayrıntılar ortaya çıkmadı. Belki bir sonraki haber daha sonra, belirtilen tamamlanma tarihine daha yakın görünecektir. Ancak, başka bir senaryo göz ardı edilemez - proje sonlandırılabilir ve bu nedenle hiçbir haber beklenemez.
Bütün bölgelerde
Tüm zorluklara ve belirsiz itibara rağmen, nükleer enerji askeri ve sivil yapılar için büyük ilgi görüyor. Çeşitli yeteneklere sahip küçük ölçekli ve mobil santraller en önemli ve gelecek vaat eden alanlardan biri haline geliyor.
Rus nükleer endüstrisi bu alanda aktif olarak yer almakta ve yeni başarılar, umut verici gelişmeler ve hazır örnekler hakkında düzenli olarak haberler alınmaktadır. Bu, gelecek için iyimser tahminler yapmamıza ve bir sonraki başarıları - bilimsel, teknik, pratik ve ticari - beklememize izin verir.
