و به جای قلب، یک موتور آتشین!
در همایش بین المللی نظامی-فنی اخیر "Army-2018"، واحدهای توان قابل حمل از انواع مختلف با نیروگاه های هسته ای توسعه یافته توسط JSC "Afrikantov OKBM" به نمایش گذاشته شد.
دولت کشورمان جهت توسعه مناطق قطبی و زیرقطبی روسیه را در اولویت قرار داده است و اجرای این طرح ها به انرژی عظیمی نیاز دارد. استفاده از نیروگاه ها بر روی سوخت های فسیلی تقریباً به یک فاجعه زیست محیطی منجر شد. چندین سال است که حذف و دفع "بقایای فعالیت اقتصادی" توسعه شمال ضروری است. در توسعه بیشتر قطب شمال، روی انرژی هسته ای شرط بندی شد. کارآمدتر و آسیب کمتر به محیط زیست در نظر گرفته می شود. در کشور ما، به لطف کار دانشمندان هسته ای، چرخه کامل گردش سوخت هسته ای اجرا شده است. شروع با استخراج، پردازش و بهره برداری و پایان دادن به غنی سازی، ذخیره سازی و دفع آن.
به گفته کارشناسان، بیشترین تقاضا در قطب شمال نیروگاه هایی با ظرفیت بین 5 تا 100 مگاوات خواهد بود.
شرکت نیژنی نووگورود JSC "Afrikantov OKBM"، با همکاری نزدیک با دفتر مرکزی طراحی MT "Rubin"، یک نیروگاه مدولار زیر آب طراحی کرد. "کوه یخ" برای مجتمع های مدرن حفاری زیر آب که در اکتشافات زمین شناسی و استخراج منابع فسیلی مشغولند. برای چنین مجموعه ای، نصب با ظرفیت بین 8 تا 25 مگاوات مناسب است. در حالت خودمختار و بدون پرسنل تعمیر و نگهداری، می تواند بیش از یک سال کار کند. طول عمر تخمین زده شده 30 سال است.
JSC Afrikantov OKBM از سال 1954 در حال توسعه نیروگاه های راکتور برای کشتی های هسته ای است.
پروژه یک نیروگاه هسته ای قابل حمل کلاس مگاوات با راکتور خنک کننده گازی با دمای بالا نیز در غرفه JSC Afrikantov OKBM ارائه شد. برای تامین برق و گرما در مناطق کم آب شمالی کشور که کمبود آب وجود دارد طراحی شده است.
پیشرفته ترین نیروگاه ها از نظر فناوری با راکتور هسته ای RITM-200 به مجموعه ای از سه یخ شکن پروژه 22220 Arktika، Sibir و Ural مجهز خواهند شد که در حال حاضر در کارخانه کشتی سازی در شهر در نوا در حال ساخت هستند. هر یک از یخ شکن ها به یک نیروگاه دو راکتوری با ظرفیت حرارتی 2×175 مگاوات مجهز خواهند شد.
یخ شکن های هسته ای پروژه 22220 اکنون برای تضمین برتری ما در قطب شمال به فوریت مورد نیاز هستند. این کشتی‌های هسته‌ای همه کاره از توانایی تغییر عمق قفس خود استفاده می‌کنند که به آنها مزیت کار در دریا و مصب کم عمق رودخانه‌های شمالی را می‌دهد. اکنون از دو نوع یخ شکن هسته ای برای این کارها استفاده می شود - یخ شکن های خطی (از نوع Arktika) و یخ شکن های کم عمق (از نوع Taimyr). یخ شکن های جهانی قادر خواهند بود یک لایه یخ سه متری را بشکنند و کاروان های کشتی ها را در تمام طول سال در واقعیت های دشوار قطب شمال هدایت کنند. به احتمال زیاد، آنها در مناطق ذخایر شبه جزیره یامال و گیدان یا در قفسه دریای کارا برای هدایت کشتی های حمل و نقل با مواد خام به منطقه آسیا و اقیانوسیه استفاده خواهند شد.
RITM-200 یک راکتور هسته ای دو مداره است که از آب معمولی (سبک) به عنوان تعدیل کننده و خنک کننده استفاده می کند. برای نصب بر روی یخ شکن ها و نیروگاه های شناور ساخته شده است.
تولید سریالی نیروگاه های راکتور برای نسل جدید یخ شکن های هسته ای
"برجسته" اصلی این راکتور چهار ژنراتور بخار یکپارچه در محفظه هسته است. این راه حل طراحی باعث کاهش وزن و ابعاد نیروگاه شد. اگر با راکتورهای نوع KLT نصب شده بر روی یخ شکن های مدرن مقایسه شود، نیروگاه راکتور RITM-200 دو برابر سبک تر، یک و نیم برابر فشرده تر و مهمتر از همه 25 مگاوات قدرتمندتر از پیشینیان خود خواهد بود. همه اینها باید قابلیت های سرعت را هنگام عبور از یخ بهبود بخشد. طراحی جدید خطر نشت احتمالی از مدار کار اولیه را کاهش می دهد و کل طراحی واحد حمل و نقل و مونتاژ و جداسازی آن را بسیار ساده می کند. همانطور که گفتیم این راکتور با توان حرارتی 175 مگاوات در شفت موتور تا 30 مگاوات توان تولید می کند و یا تا 55 مگاوات تولید می کند و به عنوان نیروگاه عمل می کند. راکتور هر 7 سال یک بار با سوخت بارگیری می شود و عمر مفید آن به 40 سال افزایش یافته است.
راکتورهای سه نسل
RITM-200 یک نیروگاه راکتوری نسل سوم کشتی غیرنظامی است. بنابراین، در مقایسه با نسل دوم (خانواده KLT-40)، ایده جایگزینی طرح بلوک با طرح یکپارچه را اجرا می کند.
پروژه جدیدی بر اساس RITM-200 توسعه یافت RITM-200M (2x50 مگاوات) برای یک واحد قدرت شناور بهینه شده (OPEB). این یک سیستم بسیار متحرک خواهد بود که برق و گرما را برای نیازهای صنعتی یا مصرف خانگی تولید می کند. طراحی تاسیسات یک یخ شکن هسته ای فراساحلی نیز تکمیل شده است. RITM-200B (برای 209 مگاوات) و تاسیسات RITM-400 با توان حرارتی 2×315 مگاوات برای یخ شکن هسته ای لیدر (پروژه 10510).
مانند گذشته، وظیفه اصلی یخ شکن های هسته ای اطمینان از ناوبری مستمر کاروان های کشتی های سنگین در طول مسیر دریای شمال و انجام سفرهای اعزامی به قطب شمال است.
سرگئی شویگو، وزیر دفاع روسیه اخیراً اعلام کرد که قطب شمال در حال تبدیل شدن به یک منطقه مهم است که در آن منافع نظامی-استراتژیک و سرزمینی گروهی از کشورها تلاقی می کند.
وی خاطرنشان کرد که این شرایط می تواند باعث بروز درگیری های جدید شود. بنابراین، برای نیروهای مسلح روسیه، وظایف حفاظت از منافع ملی در قطب شمال برای اطمینان از توسعه بیشتر آن در اولویت قرار دارد.
در حین تهیه مطالب برای این مقاله، به اطلاعات آرشیوی جالبی برخورد کردم که 55 سال پیش یک راکتور هسته ای راه اندازی شد که به طور خاص برای کار در قطب جنوب طراحی شده بود.
آربوس - چنین نام خنده‌داری به نمونه اولیه تاسیسات بلوک راکتور هسته‌ای داده شد که در سال 1965 برای نیازهای ایستگاه‌های علمی شوروی در قطب جنوب طراحی شد. زمانی برنامه بزرگی از تحقیقات علمی مختلف در آنجا برنامه ریزی شده بود. اما در اولین عملیات آزمایشی راکتور در RIAR، اثری کشف شد که به دلیل گرم شدن بیش از حد عناصر سوخت، منجر به تخریب آنها و عدم امکان ادامه کار راکتور بدون تمیز کردن یا تعویض کامل عناصر سوختی شد. و با چنین مشکلاتی، ارسال نیروگاه به قطب جنوب غیرممکن بود.
اما بلافاصله پس از تاخیر در ارسال نیروگاه راکتور، توافقی بین المللی مبنی بر ممنوعیت استفاده از انرژی اتمی در قطب جنوب به دست آمد. اگرچه مقدر نبود که این ایده در عمل محقق شود، اما بر اساس ARBUS، کارکنان RIAR تجربیات ارزشمندی در راه اندازی راکتورهایی از این نوع به دست آوردند و علم شوروی با ایده های تازه برای توسعه انرژی هسته ای غنی شد.
دولت کشورمان جهت توسعه مناطق قطبی و زیرقطبی روسیه را در اولویت قرار داده است و اجرای این طرح ها به انرژی عظیمی نیاز دارد. استفاده از نیروگاه ها بر روی سوخت های فسیلی تقریباً به یک فاجعه زیست محیطی منجر شد. چندین سال است که حذف و دفع "بقایای فعالیت اقتصادی" توسعه شمال ضروری است. در توسعه بیشتر قطب شمال، روی انرژی هسته ای شرط بندی شد. کارآمدتر و آسیب کمتر به محیط زیست در نظر گرفته می شود. در کشور ما، به لطف کار دانشمندان هسته ای، چرخه کامل گردش سوخت هسته ای اجرا شده است. شروع با استخراج، پردازش و بهره برداری و پایان دادن به غنی سازی، ذخیره سازی و دفع آن.
به گفته کارشناسان، بیشترین تقاضا در قطب شمال نیروگاه هایی با ظرفیت بین 5 تا 100 مگاوات خواهد بود.
شرکت نیژنی نووگورود JSC "Afrikantov OKBM"، با همکاری نزدیک با دفتر مرکزی طراحی MT "Rubin"، یک نیروگاه مدولار زیر آب طراحی کرد. "کوه یخ" برای مجتمع های مدرن حفاری زیر آب که در اکتشافات زمین شناسی و استخراج منابع فسیلی مشغولند. برای چنین مجموعه ای، نصب با ظرفیت بین 8 تا 25 مگاوات مناسب است. در حالت خودمختار و بدون پرسنل تعمیر و نگهداری، می تواند بیش از یک سال کار کند. طول عمر تخمین زده شده 30 سال است.
JSC Afrikantov OKBM از سال 1954 در حال توسعه نیروگاه های راکتور برای کشتی های هسته ای است.
پروژه یک نیروگاه هسته ای قابل حمل کلاس مگاوات با راکتور خنک کننده گازی با دمای بالا نیز در غرفه JSC Afrikantov OKBM ارائه شد. برای تامین برق و گرما در مناطق کم آب شمالی کشور که کمبود آب وجود دارد طراحی شده است.
پیشرفته ترین نیروگاه ها از نظر فناوری با راکتور هسته ای RITM-200 به مجموعه ای از سه یخ شکن پروژه 22220 Arktika، Sibir و Ural مجهز خواهند شد که در حال حاضر در کارخانه کشتی سازی در شهر در نوا در حال ساخت هستند. هر یک از یخ شکن ها به یک نیروگاه دو راکتوری با ظرفیت حرارتی 2×175 مگاوات مجهز خواهند شد.یخ شکن های هسته ای پروژه 22220 اکنون برای تضمین برتری ما در قطب شمال به فوریت مورد نیاز هستند. این کشتی‌های هسته‌ای همه کاره از توانایی تغییر عمق قفس خود استفاده می‌کنند که به آنها مزیت کار در دریا و مصب کم عمق رودخانه‌های شمالی را می‌دهد. اکنون از دو نوع یخ شکن هسته ای برای این کارها استفاده می شود - یخ شکن های خطی (از نوع Arktika) و یخ شکن های کم عمق (از نوع Taimyr). یخ شکن های جهانی قادر خواهند بود یک لایه یخ سه متری را بشکنند و کاروان های کشتی ها را در تمام طول سال در واقعیت های دشوار قطب شمال هدایت کنند. به احتمال زیاد، آنها در مناطق ذخایر شبه جزیره یامال و گیدان یا در قفسه دریای کارا برای هدایت کشتی های حمل و نقل با مواد خام به منطقه آسیا و اقیانوسیه استفاده خواهند شد.
RITM-200 یک راکتور هسته ای دو مداره است که از آب معمولی (سبک) به عنوان تعدیل کننده و خنک کننده استفاده می کند. برای نصب بر روی یخ شکن ها و نیروگاه های شناور ساخته شده است.
تولید سریالی نیروگاه های راکتور برای نسل جدید یخ شکن های هسته ای
"برجسته" اصلی این راکتور چهار ژنراتور بخار یکپارچه در محفظه هسته است. این راه حل طراحی باعث کاهش وزن و ابعاد نیروگاه شد. اگر با راکتورهای نوع KLT نصب شده بر روی یخ شکن های مدرن مقایسه شود، نیروگاه راکتور RITM-200 دو برابر سبک تر، یک و نیم برابر فشرده تر و مهمتر از همه 25 مگاوات قدرتمندتر از پیشینیان خود خواهد بود. همه اینها باید قابلیت های سرعت را هنگام عبور از یخ بهبود بخشد. طراحی جدید خطر نشت احتمالی از مدار کار اولیه را کاهش می دهد و کل طراحی واحد حمل و نقل و مونتاژ و جداسازی آن را بسیار ساده می کند. همانطور که گفتیم این راکتور با توان حرارتی 175 مگاوات در شفت موتور تا 30 مگاوات توان تولید می کند و یا تا 55 مگاوات تولید می کند و به عنوان نیروگاه عمل می کند. راکتور هر 7 سال یک بار با سوخت بارگیری می شود و عمر مفید آن به 40 سال افزایش یافته است.
راکتورهای سه نسل
RITM-200 یک نیروگاه راکتوری نسل سوم کشتی غیرنظامی است. بنابراین، در مقایسه با نسل دوم (خانواده KLT-40)، ایده جایگزینی طرح بلوک با طرح یکپارچه را اجرا می کند.
پروژه جدیدی بر اساس RITM-200 توسعه یافت RITM-200M (2x50 مگاوات) برای یک واحد قدرت شناور بهینه شده (OPEB). این یک سیستم بسیار متحرک خواهد بود که برق و گرما را برای نیازهای صنعتی یا مصرف خانگی تولید می کند. طراحی تاسیسات یک یخ شکن هسته ای فراساحلی نیز تکمیل شده است. RITM-200B (برای 209 مگاوات) و تاسیسات RITM-400 با توان حرارتی 2×315 مگاوات برای یخ شکن هسته ای لیدر (پروژه 10510).
مانند گذشته، وظیفه اصلی یخ شکن های هسته ای اطمینان از ناوبری مستمر کاروان های کشتی های سنگین در طول مسیر دریای شمال و انجام سفرهای اعزامی به قطب شمال است.
سرگئی شویگو، وزیر دفاع روسیه اخیراً اعلام کرد که قطب شمال در حال تبدیل شدن به یک منطقه مهم است که در آن منافع نظامی-استراتژیک و سرزمینی گروهی از کشورها تلاقی می کند.
در حال حاضر یخ‌شکن‌های نه تنها از روسیه، بلکه از کره جنوبی، سوئد، آلمان، ایالات متحده آمریکا و چین در عرض‌های جغرافیایی شمالی قرار دارند.
سرگئی شویگو گفت.وی خاطرنشان کرد که این شرایط می تواند باعث بروز درگیری های جدید شود. بنابراین، برای نیروهای مسلح روسیه، وظایف حفاظت از منافع ملی در قطب شمال برای اطمینان از توسعه بیشتر آن در اولویت قرار دارد.
در حین تهیه مطالب برای این مقاله، به اطلاعات آرشیوی جالبی برخورد کردم که 55 سال پیش یک راکتور هسته ای راه اندازی شد که به طور خاص برای کار در قطب جنوب طراحی شده بود.
آربوس - چنین نام خنده‌داری به نمونه اولیه تاسیسات بلوک راکتور هسته‌ای داده شد که در سال 1965 برای نیازهای ایستگاه‌های علمی شوروی در قطب جنوب طراحی شد. زمانی برنامه بزرگی از تحقیقات علمی مختلف در آنجا برنامه ریزی شده بود. اما در اولین عملیات آزمایشی راکتور در RIAR، اثری کشف شد که به دلیل گرم شدن بیش از حد عناصر سوخت، منجر به تخریب آنها و عدم امکان ادامه کار راکتور بدون تمیز کردن یا تعویض کامل عناصر سوختی شد. و با چنین مشکلاتی، ارسال نیروگاه به قطب جنوب غیرممکن بود.
اما بلافاصله پس از تاخیر در ارسال نیروگاه راکتور، توافقی بین المللی مبنی بر ممنوعیت استفاده از انرژی اتمی در قطب جنوب به دست آمد. اگرچه مقدر نبود که این ایده در عمل محقق شود، اما بر اساس ARBUS، کارکنان RIAR تجربیات ارزشمندی در راه اندازی راکتورهایی از این نوع به دست آوردند و علم شوروی با ایده های تازه برای توسعه انرژی هسته ای غنی شد.
تولید نیروگاه راکتور RITM-200 برای نسل بعدی یخ شکن Arktika
کارخانه راکتور RITM 200 برای یخ شکن ها و زیردریایی ها و ناوهای هواپیمابر
کارخانه راکتور RITM 200 برای یخ شکن ها و زیردریایی ها و ناوهای هواپیمابر
- کانتمیروف ویکتور
- JSC "OKBM Afrikantov" و سایت atomic-energy.ru
اطلاعات