Reaktor WWER-1200 to taran dla zachodnich sankcji technologicznych
W takiej postaci elektrownia jądrowa Akkuyu powinna pojawić się w 2025 roku. Źródło: t.me/akkuyu_nukleer
Turecki Gambit
Rosatom nadał Turcji status mocarstwa jądrowego. Mówimy o pierwszej w kraju elektrowni jądrowej „Akkuyu”, a status ten jest nadal czysto pokojowy. Chociaż nikt nie odwołał obecności amerykańskiego arsenału nuklearnego w bazie Incirlik. Odejdźmy jednak od politycznego aspektu tej sprawy, zwłaszcza w świetle dostaw na Ukrainę szerokiej broń i technologia. Skupmy się na technicznej stronie zagadnienia i korzyściach, jakie budowa tureckiej elektrowni atomowej niesie dla Rosji.
Imponujące zdjęcia budowy elektrowni jądrowej Akkuyu. Źródło: t.me/akkuyu_nukleer
Najważniejsze, co można w tej chwili stwierdzić, to to, że kompetencje technologiczne Rosji są poszukiwane na rynku światowym. Do pierwszych należą reaktory jądrowe z serii WWER-1200. To, że tak powiem, jest głównym produktem eksportowym Rosatomu. Oprócz Akkuyu elektrownie jądrowe na Białorusi w obwodzie grodzieńskim, egipska elektrownia jądrowa El-Dabaa, węgierska elektrownia jądrowa Paks-2, elektrownia jądrowa Rooppur w Bangladeszu, kilka bloków elektrowni jądrowej Tianwan na ukończeniu, a wokół takich reaktorów budowane są dwa bloki energetyczne budowanej elektrowni jądrowej. Xudapu” w Chinach. Reaktory poprzedniej serii WWER-1000 są instalowane w największej elektrowni jądrowej w Indiach Kudankulam, która ostatecznie zostanie oddana do eksploatacji nie wcześniej niż w 2025 roku. Na rok 2023 taki przypadek projektów importowych rosyjskiej firmy wygląda imponująco. Szczególnie na tle wypowiedzi poszczególnych liderów importu o izolacji kraju od świata zewnętrznego. Dlaczego zagraniczni klienci tak bardzo kochają VVER-1200? Na pierwszy rzut oka w tym produkcie nie ma nic wybitnego. Jest to typowy reaktor wodny ciśnieniowy lub według klasyfikacji IAEA PWR (reaktory wodne ciśnieniowe), w którym woda spełnia dwie funkcje - moderowanie neutronów oraz przenoszenie ciepła z rdzenia reaktora do turbin. Przewidziane są dwa obwody - w jednym woda pod ciśnieniem 160 atmosfer jest przegrzewana w reaktorze do 300 stopni iw stanie ciekłym przekazuje energię w generatorze pary do drugiego obwodu. Para pod ciśnieniem napędza następnie turbinę i wytwarza energię elektryczną. W Akkuyu powstają cztery reaktory WWER-1200, każdy o mocy 1200 MW. Powinno to wystarczyć do zasilenia w energię elektryczną prawie całego Stambułu, a dokładniej 90 procent potrzeb 15-milionowego miasta. Rozwój oddziału WWER w przemyśle krajowym stał się szczególnie istotny po tragedii w Czarnobylu, w której wybuchł reaktor RBMK-1000 (reaktor kanałowy dużej mocy). Różnica w stosunku do typu „Czarnobyl” z WWER polega przede wszystkim na zastosowaniu grafitu jako moderatora i braku drugiego obwodu wymiany ciepła. Woda w RBMK przechodzi przez gorącą strefę reaktora, a następnie bezpośrednio do turbin. Strukturalnie RBMK jest przeznaczony do niskowzbogaconego (do 3,5 procent izotopowo) dwutlenku uranu jako paliwa, podczas gdy WWER-1200 wymaga prawie 5-procentowego wzbogacenia. Oczywiście daleko jej do koncentracji uzbrojenia (ponad 20 proc.), ale to dodatkowo utrudnia jej działanie. A wiąże się to z rosyjskimi zasobami – teraz nikt na świecie nie wie, jak tak skutecznie i tanio wzbogacić paliwo uranowe.
4,5-metrowe zespoły paliwowe reaktorów serii WWER. Źródło: t.me/akkuyu_nukleer
Okazja do ponownego przypomnienia sobie Akkuyu nadarzyła się właśnie w związku z paliwem dla budowanej stacji. 27 kwietnia odbył się uroczysty załadunek pierwszego paliwa jądrowego do reaktora, w którym zdalnie uczestniczyli prezydenci Rosji i Republiki Turcji. To jeszcze nie jest uruchomienie elektrowni jądrowej, ale dla Turcji jest to bardzo ważne – do tej pory kraj nie akceptował czegoś takiego. Paliwo dla WWER-1200 składa się z kilkugramowych „peletów jądrowych” o wysokości do 12 mm i znormalizowanej średnicy 7,6 mm. Każda tabletka jest dosłownie pieczona przez 4-5 godzin w temperaturze tysiąca stopni, doprowadzając surowiec do stanu ceramicznego. Nowosybirska Fabryka Koncentratów Chemicznych zajmuje się produkcją koncentratu paliwowego i wydaje się, że przedsiębiorstwo długo nie pozostanie bez zamówień. Następnie wraz z inżynierami składamy logiczną matrioszkę. Tabletki są ładowane do rurowego elementu paliwowego (TVEL) wykonanego ze stopu cyrkonu po dokładnie 350 sztuk każda. Ponadto każdy z elementów paliwowych tworzy zespół paliwowy - każdy zawiera 313 elementów paliwowych. Strefa aktywna każdego reaktora mieści 163 takie zespoły. Twórcy Akkuyu zamierzają dostarczyć pierwszą komercyjną energię elektryczną w 2025 roku.
Źródło: atomic-energy.ru
Źródło: old.vestnik-aem.ru
Twórcy Akkuyu zapewniają, że 1 gram paliwa ma ogromną energochłonność - potencjał wystarczy do obsługi wszystkich niezbędnych urządzeń w mieszkaniu z 3-osobową rodziną przez 4-5 lat. Przekładając na zwykłe kategorie, tablet generuje do 1400 kW/h energii i zastępuje pół tony ropy naftowej lub 500 metrów sześciennych gazu ziemnego. Aby odbierać paliwo jądrowe na terenie elektrowni jądrowej, zbudowano terminal morski Wostocznyj. Stamtąd do Rosji trafi też wypalone paliwo, które w szczególności posłuży do załadowania reaktorów na neutrony prędkie, a także do oddzielenia niespalonych izotopów uranu 235 i 238.
Ale najważniejsze w reaktorach VVER-1200 nie jest nawet paliwo i wydajność, ale bezpieczeństwo - najwyższe na świecie spośród wszystkich konstrukcji. Ponadto lokalizację tureckiego „Akkuyu” wybrano w najbardziej spokojnym sejsmicznie miejscu w kraju. Autorzy projektu obliczyli odporność na trzęsienie ziemi o sile 9 stopni i tsunami o sile 8 stopni. Każdy reaktor stoi na dwumetrowym fundamencie, a ściany mają półtora metra grubości. "Akkuyu" musi wytrzymać upadek międzykontynentalnego liniowca bez konsekwencji. Jeśli nie będzie globalnych katastrof, to elektrownia jądrowa będzie żyła bez większych napraw nawet 80 lat. Wtedy najprawdopodobniej stacja ostatecznie stanie się przestarzała moralnie i technicznie.
Bezpieczeństwo VVER-1200 zapewnia unikalny autonomiczny system chłodzenia, który zapewnia bezpieczeństwo reaktora nawet wtedy, gdy stacja jest całkowicie odłączona od zasilania, a także przewidziana jest specjalna pułapka na stopione paliwo jądrowe. To duży stożek pod reaktorem, wypełniony tlenkami glinu i żelaza, przeznaczony do gaszenia gigantycznej temperatury stopu.
VVER-1200 to nie tylko udany produkt eksportowy, ale także konstrukcja opanowana na rynku krajowym. Paradoksalnie w Rosji działają tylko dwie elektrownie jądrowe na takich ciśnieniowych reaktorach wodnych (Leningradzka i Nowoworonieżska), a za granicą buduje się jednocześnie osiem elektrowni. Nawiasem mówiąc, Leningradzka elektrownia jądrowa jest przygotowywana do nowej generacji reaktorów VVER-TOI, które z kolei zostały już przetestowane w elektrowni jądrowej Kursk. POI może stać się ważnym atutem eksportowym w przyszłości, ale to temat na inną rozmowę.
Wyprodukowano w Rosji
Budowa Akkuyu w Turcji wywołała reakcję łańcuchową w Rosji. Ponieważ jest to całkowicie domowy projekt pod klucz, wszystkie komponenty są budowane w naszym kraju. I nie tylko to - teraz trzy rosyjskie uniwersytety są podłączone do programu szkoleniowego dla tureckich specjalistów dla przemysłu jądrowego. Początkowo kształcenie rozpoczęło się na NRNU MEPhI i Petersburskim Państwowym Uniwersytecie Politechnicznym, aw 2023 roku Narodowy Uniwersytet Badawczy w Moskiewskim Instytucie Energetyki (NRU MPEI) zatrudni 40 studentów. I to nie licząc trzystu już wyszkolonych specjalistów z Turcji, którzy już pracują nad budową Akkuyu. Niedawno MEPhI ogłosiło przyjęcie na studia magisterskie w specjalności „Fizyka i technologia jądrowa” dla kolejnych 25 kandydatów z Turcji.
Komponenty elektrowni jądrowej Akkuyu zmontowane w Rosji. Źródło: t.me/akkuyu_nukleer
Trochę o „twardym”, który jest produkowany w Rosji dla „Akkuyu”. Oprócz paliwa z Nowosybirska budowane są platformy dla tureckiej elektrowni jądrowej do transportu bloku rur ochronnych z reaktora. Robi to fabryka Tyazhmash w Syzran. Zaprojektowany na 125 ton mechanizm ma na celu usunięcie rur ochronnych z reaktora podczas wymiany paliwa jądrowego. W Podolsku powstają niskociśnieniowe podgrzewacze do bloków energetycznych. Vologda Atommash produkuje 180-tonowe urządzenia zwiększające ciśnienie dla obwodu pierwotnego reaktora. A to niewielka część programu produkcyjnego na dużą skalę, który obejmuje dziesiątki wyspecjalizowanych przedsiębiorstw Rosatomu.
Znaczna część eksportu kraju zależy od tego, jak pomyślne będą losy budowy Akkuyu i innych elektrowni jądrowych wykonanych w Rosji za granicą. Przede wszystkim to WWER-1200, który jest krytycznym elementem elektrowni, działa jak taran dla zachodnich sankcji. Na obszernej liście ograniczeń nie brakuje odmów ze strony budowy elektrowni jądrowych. Finowie przykryli Hanhikivi-1, pozbywają się rosyjskiego paliwa jądrowego w Czechach, na Słowacji, a zeszłego lata, według gazety Vzglyad, kraje G7”wyrazili wspólny zamiar zmniejszenia uzależnienia od cywilnych produktów jądrowych i produktów pokrewnych z Rosji, w tym pracy na rzecz pomocy krajom dążącym do dywersyfikacji ich łańcuchów dostaw paliwa jądrowego". Nie będą czekać. Jeśli ropę i gaz można jeszcze teoretycznie zastąpić, ponieważ wielu ludzi na świecie produkuje to dobro, to z pokojowym atomem jest to coraz trudniejsze. „Zielona Agenda” swego czasu zniechęcała do rozwoju technologii niemal na całym świecie.
Na uroczystej ceremonii dostarczenia pierwszego paliwa jądrowego do elektrowni jądrowej Akkuyu w Turcji. Źródło: t.me/akkuyu_nukleer
Spośród wiodących mocarstw zachodnich jedynie Francja, Kanada i Stany Zjednoczone zachowały kompetencje w zakresie budowy elektrowni jądrowych. Raczej kompetencje szczątkowe. Portfel zamówień Kanadyjczyków z Candu Energy, Francuzów z Framatome i Amerykanów z Westinghouse jest znikomy. Oznacza to, że po prostu nie będzie wystarczającej liczby specjalistów i środków, aby „zastąpić Rosję” na rynku światowym. Wielcy analitycy Zachodu po prostu nie mają nic do zaoferowania takim krajom jak Turcja, Indie, Bangladesz, Chiny i, co dziwne, Arabia Saudyjska. Ten ostatni, mimo oceanu ropy pod stopami, zamierza zbudować pierwszą w kraju elektrownię jądrową. W grudniu ubiegłego roku rosyjscy naukowcy nuklearni złożyli wniosek do odpowiedniego konkursu. Ponadto Rosatom ma zamówienia na 2023 bloki energetyczne dla zagranicznych elektrowni atomowych na wiosnę 34 roku. A to oznacza, że \uXNUMXb\uXNUMXbnieżyczliwi będą musieli albo szukać środków asymetrycznych, albo po prostu obserwować rozwój wydarzeń.
informacja