नई पीढ़ी की एनपीपी। रूस में नया एनपीपी

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

पिछली एक सदी में हमारे समाज में ही नहीं कई पीढ़ियां बदली हैं। आज नई पीढ़ी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र बन रहे हैं। नवीनतम रूसी बिजली इकाइयाँ अब केवल 3+ दबाव वाले पानी के रिएक्टरों से लैस हैं। इस प्रकार के रिएक्टरों को अतिशयोक्ति के बिना सबसे सुरक्षित कहा जा सकता है। VVER रिएक्टरों (प्रेशर-कूल्ड पावर रिएक्टर) के संचालन की पूरी अवधि के दौरान, एक भी गंभीर दुर्घटना नहीं हुई है। दुनिया भर में एक नए प्रकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में पहले से ही 1000 से अधिक वर्षों का स्थिर और परेशानी मुक्त संचालन हो चुका है।

नवीनतम रिएक्टर 3+ का डिजाइन और संचालन

रिएक्टर में यूरेनियम ईंधन जिरकोनियम ट्यूब, तथाकथित ईंधन तत्वों, या ईंधन छड़ में संलग्न है। वे रिएक्टर के प्रतिक्रियाशील क्षेत्र को ही बनाते हैं। जब इस क्षेत्र से अवशोषण छड़ें हटा दी जाती हैं, तो रिएक्टर में न्यूट्रॉन कणों का प्रवाह बढ़ जाता है, और फिर एक आत्मनिर्भर विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू होती है। यूरेनियम के इस कनेक्शन से बहुत अधिक ऊर्जा निकलती है, जो ईंधन तत्वों को गर्म करती है। VVER से लैस परमाणु ऊर्जा संयंत्र दो-लूप योजना के अनुसार काम करते हैं। सबसे पहले, शुद्ध पानी रिएक्टर से होकर गुजरता है, जिसे पहले से ही विभिन्न अशुद्धियों से शुद्ध किया गया था। फिर यह सीधे कोर से होकर गुजरता है, जहां यह ठंडा होता है और ईंधन की छड़ों को धोता है। यह पानी गरम किया जाता हैइसका तापमान 320 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, इसे तरल अवस्था में रहने के लिए इसे 160 वायुमंडल के दबाव में रखना होगा! फिर गर्म पानी भाप जनरेटर में चला जाता है, जिससे गर्मी निकल जाती है। और द्वितीयक द्रव फिर रिएक्टर में पुनः प्रवेश करता है।

निम्नलिखित क्रियाएं उस सीएचपी के अनुसार हैं जिसका हम उपयोग करते हैं। सेकेंडरी सर्किट में पानी भाप जनरेटर में स्वाभाविक रूप से भाप में बदल जाता है, पानी की गैसीय अवस्था टरबाइन को घुमाती है। यह तंत्र एक विद्युत जनरेटर को स्थानांतरित करने का कारण बनता है, जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है। रिएक्टर स्वयं और भाप जनरेटर एक सीलबंद कंक्रीट खोल के अंदर स्थित हैं। भाप जनरेटर में, प्राथमिक सर्किट से रिएक्टर छोड़ने वाला पानी टर्बाइन में जाने वाले माध्यमिक सर्किट से तरल के साथ किसी भी तरह से बातचीत नहीं करता है। रिएक्टर और भाप जनरेटर व्यवस्था के संचालन की यह योजना स्टेशन के रिएक्टर हॉल के बाहर विकिरण अपशिष्ट के प्रवेश को बाहर करती है।

पैसा बचाने पर

रूस में एक नए परमाणु ऊर्जा संयंत्र को सुरक्षा प्रणालियों की लागत के लिए संयंत्र की कुल लागत का 40% की आवश्यकता होती है। धन का मुख्य हिस्सा बिजली इकाई के स्वचालन और डिजाइन के साथ-साथ सुरक्षा प्रणालियों के उपकरणों के लिए आवंटित किया जाता है।

नई पीढ़ी के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में सुरक्षा सुनिश्चित करने का आधार गहराई से रक्षा का सिद्धांत है, जो रेडियोधर्मी पदार्थों की रिहाई को रोकने वाले चार भौतिक अवरोधों की प्रणाली के उपयोग पर आधारित है।

पहला अवरोध

इसे स्वयं यूरेनियम ईंधन छर्रों की ताकत के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। तथाकथित भट्ठी sintering प्रक्रिया के बाद1200 डिग्री के तापमान पर, टैबलेट उच्च शक्ति वाले गतिशील गुण प्राप्त करते हैं। वे उच्च तापमान के प्रभाव में टूटते नहीं हैं। उन्हें ज़िरकोनियम ट्यूबों में रखा जाता है जो ईंधन तत्वों के खोल का निर्माण करते हैं। ऐसे ही एक ईंधन तत्व में 200 से अधिक छर्रों को स्वचालित रूप से इंजेक्ट किया जाता है। जब वे ज़िरकोनियम ट्यूब को पूरी तरह से भर देते हैं, तो स्वचालित रोबोट एक स्प्रिंग पेश करता है जो उन्हें विफलता के लिए दबाता है। फिर मशीन हवा को बाहर निकालती है, और फिर उसे पूरी तरह से सील कर देती है।

दूसरा अवरोध

ज़िरकोनियम क्लैडिंग ईंधन तत्वों की जकड़न का प्रतिनिधित्व करता है। टीवीईएल क्लैडिंग न्यूक्लियर ग्रेड जिरकोनियम से बनी है। इसने संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि की है, 1000 डिग्री से अधिक तापमान पर अपना आकार बनाए रखने में सक्षम है। परमाणु ईंधन निर्माण का गुणवत्ता नियंत्रण इसके उत्पादन के सभी चरणों में किया जाता है। बहु-स्तरीय गुणवत्ता जांच के परिणामस्वरूप, ईंधन तत्वों के अवसादन की संभावना बेहद कम है।

तीसरा बाधा

इसे एक टिकाऊ स्टील रिएक्टर पोत के रूप में बनाया गया है, जिसकी मोटाई 20 सेमी है। इसे 160 वायुमंडल के काम के दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है। रिएक्टर दबाव पोत रोकथाम के तहत विखंडन उत्पादों की रिहाई को रोकता है।

चौथा बैरियर

यह रिएक्टर हॉल का ही सीलबंद कंटेनमेंट है, जिसका दूसरा नाम है- कंटेनमेंट। इसमें केवल दो भाग होते हैं: आंतरिक और बाहरी गोले। बाहरी आवरण प्राकृतिक और मानव निर्मित सभी बाहरी प्रभावों से सुरक्षा प्रदान करता है। मोटाईबाहरी खोल - 80 सेमी उच्च शक्ति कंक्रीट।

एक ठोस दीवार मोटाई के साथ भीतरी खोल 1 मीटर 20 सेमी है यह एक ठोस 8 मिमी स्टील शीट से ढका हुआ है। इसके अलावा, इसके पेंच को खोल के अंदर फैले केबलों की विशेष प्रणालियों द्वारा प्रबलित किया जाता है। दूसरे शब्दों में, यह स्टील का एक कोकून है जो कंक्रीट को कसता है, उसकी ताकत को तीन गुना बढ़ाता है।

सुरक्षात्मक कोटिंग की बारीकियां

नई पीढ़ी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र का आंतरिक नियंत्रण 7 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर के दबाव के साथ-साथ 200 डिग्री सेल्सियस तक के उच्च तापमान का सामना कर सकता है।

आंतरिक और बाहरी कोश के बीच एक अंतर-खोल स्थान होता है। इसमें रिएक्टर डिब्बे से प्रवेश करने वाली गैसों को छानने की एक प्रणाली है। सबसे शक्तिशाली प्रबलित कंक्रीट खोल 8 अंक के भूकंप के दौरान मजबूती बनाए रखता है। एक विमान के गिरने का सामना करता है, जिसके वजन की गणना 200 टन तक की जाती है, और आपको 56 मीटर प्रति सेकंड की अधिकतम हवा की गति के साथ अत्यधिक बाहरी प्रभावों, जैसे कि बवंडर और तूफान का सामना करने की अनुमति देता है, जिसकी संभावना है 10,000 साल में एक बार संभव है। इसके अलावा, ऐसा खोल 30 kPa तक के फ्रंट प्रेशर के साथ एयर शॉक वेव से बचाता है।

जेनरेशन 3 एनपीपी की सुविधा+

रक्षा में चार भौतिक बाधाओं की एक प्रणाली आपातकालीन स्थिति में बिजली इकाई के बाहर रेडियोधर्मी रिलीज को रोकती है। सभी VVER रिएक्टरों में निष्क्रिय और सक्रिय सुरक्षा प्रणालियाँ हैं, जिनमें से संयोजन तीन मुख्य कार्यों के समाधान की गारंटी देता है,आपात स्थिति:

• परमाणु प्रतिक्रियाओं को रोकना और रोकना;
• परमाणु ईंधन और बिजली इकाई से लगातार गर्मी हटाने को सुनिश्चित करना;
• आपात स्थिति के मामले में रोकथाम के बाहर रेडियोन्यूक्लाइड की रिहाई की रोकथाम।

VVER-1200 रूस और दुनिया भर में

जापान के नई पीढ़ी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र फुकुशिमा-1 परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के बाद सुरक्षित हो गए हैं। तब जापानियों ने शांतिपूर्ण परमाणु की मदद से ऊर्जा प्राप्त नहीं करने का फैसला किया। हालांकि, नई सरकार परमाणु ऊर्जा में लौट आई, क्योंकि देश की अर्थव्यवस्था को भारी नुकसान हुआ था। परमाणु भौतिकविदों के साथ घरेलू इंजीनियरों ने नई पीढ़ी का सुरक्षित परमाणु ऊर्जा संयंत्र विकसित करना शुरू किया। 2006 में, दुनिया को घरेलू वैज्ञानिकों के नए सुपर-शक्तिशाली और सुरक्षित विकास के बारे में पता चला।

मई 2016 में, ब्लैक अर्थ क्षेत्र में एक भव्य निर्माण परियोजना पूरी की गई और नोवोवोरोनिश एनपीपी में छठी बिजली इकाई का परीक्षण सफलतापूर्वक पूरा किया गया। नई प्रणाली स्थिर और कुशलता से काम करती है! पहली बार, स्टेशन के निर्माण के दौरान, इंजीनियरों ने केवल एक और ठंडा पानी के लिए दुनिया का सबसे ऊंचा कूलिंग टॉवर डिजाइन किया। जबकि पहले एक बिजली इकाई के लिए दो कूलिंग टावर बनाए गए थे। इस तरह के विकास के लिए धन्यवाद, वित्तीय संसाधनों को बचाना और प्रौद्योगिकी को संरक्षित करना संभव था। एक और वर्ष के लिए, स्टेशन पर विभिन्न कार्य किए जाएंगे। शेष उपकरणों को धीरे-धीरे चालू करने के लिए यह आवश्यक है, क्योंकि एक बार में सब कुछ शुरू करना असंभव है। नोवोवोरोनिश एनपीपी से आगे 7 वीं बिजली इकाई का निर्माण है, यह एक और दो साल तक चलेगा। फिरवोरोनिश एकमात्र ऐसा क्षेत्र होगा जिसने इतने बड़े पैमाने पर परियोजना को लागू किया है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन का अध्ययन करने वाले विभिन्न प्रतिनिधिमंडलों द्वारा हर साल वोरोनिश का दौरा किया जाता है। ऐसे घरेलू विकास ने ऊर्जा के क्षेत्र में पश्चिम और पूर्व को पीछे छोड़ दिया है। आज, विभिन्न राज्य शुरू करना चाहते हैं, और कुछ पहले से ही ऐसे परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का उपयोग कर रहे हैं।

नई पीढ़ी के रिएक्टर तियानवान में चीन के फायदे के लिए काम कर रहे हैं। आज, ऐसे स्टेशन भारत, बेलारूस और बाल्टिक राज्यों में बनाए जा रहे हैं। रूसी संघ में, VVER-1200 को वोरोनिश, लेनिनग्राद क्षेत्र में पेश किया जा रहा है। बांग्लादेश गणराज्य और तुर्की राज्य में ऊर्जा क्षेत्र में एक समान सुविधा का निर्माण करने की योजना है। मार्च 2017 में, यह ज्ञात हो गया कि चेक गणराज्य अपनी धरती पर उसी स्टेशन के निर्माण के लिए रोसाटॉम के साथ सक्रिय रूप से सहयोग कर रहा था। रूस ने सेवरस्क (टॉम्स्क क्षेत्र), निज़नी नोवगोरोड और कुर्स्क में परमाणु ऊर्जा संयंत्र (नई पीढ़ी) बनाने की योजना बनाई है।