NPP de uma nova geração. Nova central nuclear na Rússia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

No último quarto de século, várias gerações mudaram não apenas em nossa sociedade. Hoje, estão sendo construídas usinas nucleares de uma nova geração. As últimas unidades de energia russas agora estão equipadas apenas com reatores de água pressurizada de geração 3+. Reatores deste tipo podem ser chamados de mais seguros sem exagero. Durante todo o período de operação dos reatores VVER (reator de potência refrigerado a pressão), não houve um único acidente grave. As usinas nucleares de um novo tipo em todo o mundo já têm mais de 1.000 anos de operação estável e sem problemas.

Projeto e operação do último reator 3+

O combustível de urânio no reator é encerrado em tubos de zircônio, os chamados elementos combustíveis, ou barras de combustível. Eles compõem a zona reativa do próprio reator. Quando as hastes de absorção são removidas desta zona, o fluxo de partículas de nêutrons aumenta no reator, e então começa uma reação em cadeia de fissão auto-sustentável. Com essa conexão de urânio, muita energia é liberada, o que aquece os elementos combustíveis. As usinas nucleares equipadas com VVER operam de acordo com um esquema de dois circuitos. Primeiro, a água pura passa pelo reator, que foi fornecido já purificado de várias impurezas. Em seguida, passa diretamente pelo núcleo, onde resfria e lava as varetas de combustível. Esta água é aquecidasua temperatura chega a 320 graus Celsius, para que permaneça no estado líquido, deve ser mantida sob pressão de 160 atmosferas! Em seguida, a água quente vai para o gerador de vapor, liberando calor. E o fluido secundário entra novamente no reator.

As ações a seguir estão de acordo com o CHP que estamos acostumados. A água no circuito secundário se transforma naturalmente em vapor no gerador de vapor, o estado gasoso da água gira a turbina. Esse mecanismo faz com que um gerador elétrico se mova, o que produz uma corrente elétrica. O próprio reator e o gerador de vapor estão localizados dentro de um invólucro de concreto selado. No gerador de vapor, a água do circuito primário que sai do reator não interage de forma alguma com o líquido do circuito secundário que vai para a turbina. Este esquema de operação do reator e disposição do gerador de vapor exclui a penetração de resíduos de radiação fora da sala do reator da estação.

Economizando dinheiro

Uma nova usina nuclear na Rússia requer 40% do custo total da própria usina para o custo dos sistemas de segurança. A maior parte dos recursos é destinada à automação e projeto da unidade de energia, bem como aos equipamentos dos sistemas de segurança.

A base para garantir a segurança nas usinas nucleares da nova geração é o princípio da defesa em profundidade, baseado na utilização de um sistema de quatro barreiras físicas que impedem a liberação de substâncias radioativas.

Primeira Barreira

É apresentado na forma da força dos próprios pellets de combustível de urânio. Após o chamado processo de sinterização em fornoa uma temperatura de 1200 graus, os comprimidos adquirem propriedades dinâmicas de alta resistência. Eles não se decompõem sob a influência de altas temperaturas. Eles são colocados em tubos de zircônio que formam o invólucro dos elementos combustíveis. Mais de 200 pellets são injetados automaticamente em um desses elementos de combustível. Quando eles enchem completamente o tubo de zircônio, o robô automático introduz uma mola que os pressiona até a falha. Em seguida, a máquina bombeia o ar e o sela completamente.

Segunda barreira

Representa a estanqueidade dos elementos combustíveis do revestimento de zircônio. O revestimento TVEL é feito de zircônio de grau nuclear. Aumentou a resistência à corrosão, é capaz de manter sua forma em temperaturas acima de 1000 graus. O controle de qualidade da fabricação do combustível nuclear é realizado em todas as etapas de sua produção. Como resultado de verificações de qualidade em vários estágios, a possibilidade de despressurização dos elementos combustíveis é extremamente baixa.

Terceira Barreira

É feito na forma de um vaso reator de aço durável, cuja espessura é de 20 cm, projetado para uma pressão de trabalho de 160 atmosferas. O vaso de pressão do reator evita a liberação de produtos de fissão sob a contenção.

A quarta barreira

Esta é uma contenção selada da própria sala do reator, que tem outro nome - contenção. Consiste em apenas duas partes: as conchas internas e externas. A casca externa fornece proteção contra todas as influências externas, naturais e artificiais. Espessuraconcha externa - concreto de alta resistência de 80 cm.

O revestimento interno com uma espessura de parede de concreto é de 1 metro e 20 cm. É coberto com uma chapa de aço maciça de 8 mm. Além disso, sua mesa é reforçada por sistemas especiais de cabos esticados dentro do próprio casco. Em outras palavras, é um casulo de aço que aperta o concreto, aumentando sua resistência em três vezes.

As nuances do revestimento protetor

A contenção interna de uma usina nuclear de nova geração pode suportar uma pressão de 7 quilos por centímetro quadrado, bem como altas temperaturas de até 200 graus Celsius.

Existe um espaço entre as cascas interna e externa. Possui sistema de filtragem dos gases que entram no compartimento do reator. A casca de concreto armado mais poderosa mantém a tensão durante um terremoto de 8 pontos. Suporta a queda de uma aeronave, cujo peso é calculado até 200 toneladas, e também permite suportar influências externas extremas, como tornados e furacões, com uma velocidade máxima do vento de 56 metros por segundo, cuja probabilidade é possível uma vez em 10.000 anos. Além disso, tal concha protege contra uma onda de choque de ar com uma pressão frontal de até 30 kPa.

Recurso do NPP da Geração 3+

Um sistema de quatro barreiras físicas em defesa em profundidade evita liberações radioativas fora da unidade de energia em caso de emergência. Todos os reatores VVER possuem sistemas de segurança passivos e ativos, cuja combinação garante a solução de três tarefas principais,emergências:

• parando e parando reações nucleares;
• garantir a remoção constante de calor do combustível nuclear e da própria unidade de energia;
• prevenção da liberação de radionuclídeos fora da contenção em caso de emergências.

VVER-1200 na Rússia e no mundo

As usinas nucleares de nova geração do Japão tornaram-se seguras após o acidente na usina nuclear de Fukushima-1. Os japoneses então decidiram não receber mais energia com a ajuda de um átomo pacífico. No entanto, o novo governo voltou à energia nuclear, pois a economia do país sofreu grandes perdas. Engenheiros domésticos com físicos nucleares começaram a desenvolver uma usina nuclear segura de uma nova geração. Em 2006, o mundo aprendeu sobre o novo desenvolvimento superpoderoso e seguro de cientistas domésticos.

Em maio de 2016, um grandioso projeto de construção foi concluído na região da terra negra e o teste da 6ª unidade de energia na usina nuclear de Novovoronezh foi concluído com sucesso. O novo sistema funciona de forma estável e eficiente! Pela primeira vez, durante a construção da estação, os engenheiros projetaram apenas uma torre de resfriamento mais alta do mundo para água de resfriamento. Enquanto anteriormente duas torres de resfriamento foram construídas para uma unidade de energia. Graças a esses desenvolvimentos, foi possível economizar recursos financeiros e preservar a tecnologia. Por mais um ano, diversas obras serão realizadas na estação. Isso é necessário para comissionar gradualmente o equipamento restante, pois é impossível iniciar tudo de uma vez. À frente da central nuclear de Novovoronezh está a construção da 7ª unidade de energia, que durará mais dois anos. Depois dissoVoronezh será a única região que implementou um projeto de tão grande escala. Todos os anos Voronezh é visitado por várias delegações que estudam a operação da usina nuclear. Tal desenvolvimento doméstico deixou para trás o Ocidente e o Oriente no campo da energia. Hoje, vários estados querem introduzir, e alguns já usam, essas usinas nucleares.

Uma nova geração de reatores está trabalhando em benefício da China em Tianwan. Hoje, essas estações estão sendo construídas na Índia, Bielorrússia e nos Estados Bálticos. Na Federação Russa, o VVER-1200 está sendo introduzido em Voronezh, região de Leningrado. Os planos são construir uma instalação semelhante no setor de energia na República de Bangladesh e no estado turco. Em março de 2017, soube-se que a República Tcheca estava cooperando ativamente com a Rosatom para construir a mesma estação em seu solo. A Rússia planeja construir usinas nucleares (nova geração) em Seversk (região de Tomsk), Nizhny Novgorod e Kursk.