يستمر تطوير الطاقة النووية ، ومن أكثر المجالات إثارة للاهتمام إنشاء محطات طاقة مدمجة ومتحركة. لديهم مزايا كبيرة على محطات الطاقة النووية التقليدية الثابتة ويمكن استخدامها في مختلف المجالات. في السنوات الأخيرة ، تم تطوير العديد من المشاريع المماثلة في بلدنا ، وتم بالفعل تشغيل أشهرها.
محطة طاقة عائمة
في 22 مايو 2020 ، تم تشغيل أول محطة طاقة حرارية نووية عائمة محلية (FNPP) "Akademik Lomonosov" رقم 20870. تم نشر المحطة في ميناء Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). في ديسمبر من العام الماضي ، أعطت التيار الأول لشبكات الكهرباء المحلية ، وفي يونيو بدأ إمداد الحرارة.
العنصر الرئيسي لمحطة الطاقة النووية العائمة هو وحدة طاقة عائمة - سفينة غير ذاتية الدفع ذات تصميم خاص مع إزاحة تزيد عن 21.5 ألف طن. تم تجهيز وحدة الطاقة بوحدتي مفاعل KLT-40S ووحدتين للتوربينات البخارية. يمكن لـ "Akademik Lomonosov" إنتاج الكهرباء والبخار للتدفئة ، وكذلك إجراء تحلية مياه البحر.
يتم تشغيل وحدة الطاقة مع المرافق البرية الخاصة. من الجليد محمي بواسطة رصيف خاص. كما توجد على الشاطئ أيضًا البنية التحتية لنقل الكهرباء والبخار إلى شبكات التوزيع المحلية.
الطاقة القصوى لأحدث محطة طاقة نووية عائمة من حيث الكهرباء هي 70 ميغاواط. الطاقة الحرارية القصوى هي 145 Gcal / h. يقال إن هذه الخصائص كافية لتوفير مستوطنة لكل 100 ألف نسمة. من الغريب أن يكون مجموع سكان Chukotka Autonomous Okrug نصفهم صغير ، وهناك احتياطي خطير من حيث السعة.
سيتمكن "Akademik Lomonosov" من العمل حتى 35-40 عامًا. يمكن إجراء الصيانة والإصلاحات السنوية بسرعة. بعد 10-12 عامًا من التشغيل ، يلزم إجراء إصلاحات متوسطة في المصنع ، وبعد ذلك يمكن لوحدة الطاقة العودة إلى الرصيف والاستمرار في توليد الطاقة.
تقترح Rosatom بالفعل مشروع FNPP جديد بخصائص محسنة. من خلال استبدال وحدتين KLT-40S بمنتجات RITM-200 ، من الممكن جلب التوليد إلى 100 ميجاوات وتحسين المعلمات الأخرى.
حتى الآن ، تم بناء محطة طاقة عائمة واحدة فقط على طول رقم 20870 ، والتي توفر الآن الطاقة للمنطقة النائية. في الوقت نفسه ، أصبحت العديد من الدول الأجنبية مهتمة بالفعل بمحطات الطاقة النووية الروسية العائمة ، وقد تظهر طلبات حقيقية في المستقبل القريب. تنشط روسيا بشكل كبير في "تداول" محطات الطاقة النووية الأرضية الثابتة ، والآن يمكن للصادرات أن تتوسع على حساب المحطات العائمة.
وحدة طاقة الجيب
كما تم الحصول على نتائج ملحوظة في مجال محطات الطاقة فائقة الصغر. وهكذا ، فإن الجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية "MISiS" تعمل على "بطارية نووية" منذ عدة سنوات - ما يسمى. مصدر تيار بيتا فولتية يعتمد على النيكل 63. تم تقديم أول نموذج أولي لهذا الجهاز في عام 2016 ، وتم تحسينه بشكل أكبر.
مبادئ نظام بيتافولتية بسيطة للغاية. تحتوي البطارية على عنصر مشع يتحلل ليشكل جسيمات جاما. يقع الأخير على محول أشباه الموصلات ، مما يؤدي إلى تكوين تيار كهربائي.باستخدام مواد انشطارية مختلفة ، وتكوينات أشباه الموصلات ، وما إلى ذلك ، يمكن إنشاء بطاريات ذات خصائص مختلفة.
"البطاريات النووية" من MISIS لها تصميم مثير للاهتمام. يحتوي هذا العنصر على 200 طبقة من النيكل 63 بسمك 2 ميكرون ، مفصولة بـ 10 ميكرون من محولات الطاقة الماسية. هذا الأخير له بنية ثلاثية الأبعاد متناهية الصغر ، مما يجعل من الممكن امتصاص جزيئات β المتكونة بالكامل تقريبًا.
تحتوي البطارية النهائية على أبعاد دنيا - لا يزيد سمكها عن 3-4 مم ، مع مراعاة الحالة. الوزن - 0.25 غرام في نفس الوقت ، فإن الأداء صغير جدًا. الطاقة الكهربائية هي 1 ميغاواط فقط. ومع ذلك ، فإن المنتج الجديد من MISIS يقارن بشكل إيجابي مع التطورات الأخرى مع زيادة الكفاءة وانخفاض التكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي قادرة على توصيل التيار لعقود عديدة.
في الوقت الحاضر ، أصبحت "البطارية النووية" المحلية من النوع بيتا فولتية موضوع المنشورات في المجلات العلمية وتجري الأحداث المتعلقة ببراءات الاختراع الدولية. في المستقبل ، من الممكن إدخال مثل هذه الأجهزة في الممارسة. سيكون المجال الرئيسي للتطبيق هو مجموعة متنوعة من الأجهزة البحثية والخاصة ذات استهلاك منخفض للطاقة ومتطلبات عالية طوال مدة العملية. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون معدات للبحوث البحرية أو الفضائية.
في السابق ، حاولوا إدخال مصادر الطاقة النووية في الطب ، ولكن كان لا بد من التخلي عنها بسبب الآثار الجانبية السلبية. لا يهدد الإصدار الجديد من البطارية صحة الإنسان ، فبفضله يمكن استخدامه في أجهزة تنظيم ضربات القلب والأعصاب والقلب ، وعمليات الزرع المختلفة ، وما إلى ذلك.
جوال صغير الحجم
في الماضي ، تم إنشاء محطات طاقة نووية صغيرة الحجم على هياكل ذاتية الدفع أو مقطوعة في بلدنا. ثم لم يصل أي مشروع من هذا النوع إلى الإنتاج والاستخدام بالجملة. منذ عدة سنوات أصبح معروفًا عن استئناف هذا الاتجاه.
في سبتمبر 2017 ، ظهرت معلومات في وسائل الإعلام المحلية حول بدء العمل في محطتين صغيرتين للطاقة النووية (MAEU). يتم تنفيذ التطوير بناءً على طلب وزارة الدفاع وينص على إنشاء وحدات طاقة بسعة 100 كيلوواط و 1 ميغاواط. يجب أن تكون مبنية على هيكل مقطوع يوفر القدرة على النقل والنشر بسرعة إلى موقع جديد.
قيل إن تطوير اثنين من MAEU سيستغرق تقريبا. 6 سنوات. لم يتم الكشف عن الغرض من هذه المنتجات ، ولكن كانت هناك تقديرات لاستخدامها المحتمل لإمداد الطاقة للأعيان العسكرية أو المدنية البعيدة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقديم اقتراحات حول الاستخدام المحتمل لـ MAEU كجزء من أنظمة الأسلحة الواعدة ذات الاستهلاك العالي للطاقة. في بداية عام 2018 ، تم الإعلان عن عينات جديدة بشكل أساسي - ويمكن لمحطات الطاقة المتنقلة أن تكملها.
مرت ثلاث سنوات تقريبًا على التقارير الأولى حول تطوير IEAU لوزارة الدفاع ، ولم تظهر أي تفاصيل جديدة حتى الآن. ربما ستظهر الأخبار التالية لاحقًا ، أقرب إلى تاريخ الانتهاء المحدد. ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد سيناريو آخر - كان من الممكن إنهاء المشروع ، وبالتالي لا يمكن توقع أي أخبار.
في جميع المجالات
على الرغم من كل الصعوبات والغموض في السمعة ، فإن الطاقة النووية تحظى باهتمام كبير من الهياكل العسكرية والمدنية. أصبحت محطات الطاقة صغيرة الحجم والمتنقلة ذات القدرات المختلفة من أهم المجالات الواعدة.
تشارك الصناعة النووية الروسية بنشاط في هذا المجال ، ويتم تلقي الأخبار حول النجاحات الجديدة والتطورات الواعدة والعينات الجاهزة بانتظام. وهذا يسمح لنا بعمل توقعات متفائلة للمستقبل وانتظار الإنجازات التالية - العلمية والتقنية والعملية والتجارية.
