NPP de una nueva generación. Nueva central nuclear en Rusia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Durante el último cuarto de siglo, varias generaciones han cambiado no solo en nuestra sociedad. Hoy se están construyendo centrales nucleares de nueva generación. Las últimas unidades de energía rusas ahora están equipadas solo con reactores de agua a presión de generación 3+. Los reactores de este tipo pueden llamarse los más seguros sin exagerar. Durante todo el periodo de funcionamiento de los reactores VVER (reactor de potencia refrigerado a presión), no se ha producido ningún accidente grave. Las plantas de energía nuclear de un nuevo tipo en todo el mundo en total ya tienen más de 1000 años de funcionamiento estable y sin problemas.

Diseño y operación del último reactor 3+

El combustible de uranio en el reactor está encerrado en tubos de circonio, los llamados elementos combustibles o barras de combustible. Constituyen la zona reactiva del propio reactor. Cuando las barras de absorción se retiran de esta zona, el flujo de partículas de neutrones aumenta en el reactor y luego comienza una reacción en cadena de fisión autosostenida. Con esta conexión de uranio, se libera mucha energía, que calienta los elementos combustibles. Las centrales nucleares equipadas con VVER funcionan según un esquema de dos circuitos. Primero, el agua pura pasa por el reactor, que se suministró ya purificada de varias impurezas. Luego pasa directamente a través del núcleo, donde enfría y lava las barras de combustible. Esta agua se calientasu temperatura alcanza los 320 grados centígrados, para que se mantenga en estado líquido, ¡debe mantenerse bajo una presión de 160 atmósferas! Luego, el agua caliente va al generador de vapor, emitiendo calor. Y el fluido secundario vuelve a entrar en el reactor.

Las siguientes acciones están de acuerdo con el CHP al que estamos acostumbrados. El agua del circuito secundario se convierte naturalmente en vapor en el generador de vapor, el estado gaseoso del agua hace girar la turbina. Este mecanismo hace que un generador eléctrico se mueva, lo que produce una corriente eléctrica. El reactor en sí y el generador de vapor están ubicados dentro de un caparazón de hormigón sellado. En el generador de vapor, el agua del circuito primario que sale del reactor no interacciona en modo alguno con el líquido del circuito secundario que va a la turbina. Este esquema de funcionamiento de la disposición del reactor y el generador de vapor excluye la penetración de desechos radiactivos fuera de la sala del reactor de la estación.

Sobre ahorrar dinero

Una nueva planta de energía nuclear en Rusia requiere el 40% del costo total de la planta en sí para el costo de los sistemas de seguridad. La parte principal de los fondos se destina a la automatización y el diseño de la unidad de potencia, así como al equipamiento de los sistemas de seguridad.

La base para garantizar la seguridad en las centrales nucleares de nueva generación es el principio de defensa en profundidad, basado en el uso de un sistema de cuatro barreras físicas que impiden la liberación de sustancias radiactivas.

Primera barrera

Se presenta en forma de la fuerza de las propias pastillas de combustible de uranio. Después del llamado proceso de sinterización en hornoa una temperatura de 1200 grados, las tabletas adquieren propiedades dinámicas de alta resistencia. No se descomponen bajo la influencia de altas temperaturas. Se colocan en tubos de circonio que forman la coraza de los elementos combustibles. Más de 200 gránulos se inyectan automáticamente en uno de esos elementos de combustible. Cuando llenan por completo el tubo de zirconio, el robot automático introduce un resorte que los presiona hasta su rotura. Luego, la máquina bombea el aire y luego lo sella por completo.

Segunda barrera

Representa la hermeticidad de los elementos combustibles del revestimiento de circonio. El revestimiento de TVEL está fabricado en circonio de grado nuclear. Ha aumentado la resistencia a la corrosión, es capaz de conservar su forma a temperaturas superiores a 1000 grados. El control de calidad de la fabricación del combustible nuclear se lleva a cabo en todas las etapas de su producción. Como resultado de los controles de calidad de varias etapas, la posibilidad de despresurización de los elementos combustibles es extremadamente baja.

Tercera Barrera

Tiene la forma de una vasija de reactor de acero duradero, cuyo espesor es de 20 cm y está diseñada para una presión de trabajo de 160 atmósferas. La vasija de presión del reactor evita la liberación de productos de fisión bajo la contención.

La cuarta barrera

Esta es una contención sellada de la propia sala del reactor, que tiene otro nombre: contención. Consta de solo dos partes: las capas interior y exterior. La capa exterior brinda protección contra todas las influencias externas, tanto naturales como artificiales. Espesorcapa exterior - hormigón de alta resistencia de 80 cm.

La capa interior con un espesor de pared de hormigón es de 1 metro 20 cm y está cubierta con una chapa de acero maciza de 8 mm. Además, su solera está reforzada por sistemas especiales de cables estirados dentro de la propia carcasa. En otras palabras, es un capullo de acero que tensa el hormigón, aumentando su resistencia tres veces.

Los matices de la capa protectora

La contención interior de una central nuclear de nueva generación puede soportar una presión de 7 kilogramos por centímetro cuadrado, así como altas temperaturas de hasta 200 grados centígrados.

Hay un espacio entre capas entre las capas interior y exterior. Posee un sistema de filtrado de gases que ingresan desde el compartimiento del reactor. La capa de hormigón armado más poderosa mantiene la estanqueidad durante un terremoto de 8 puntos. Soporta la caída de un avión, cuyo peso se calcula hasta 200 toneladas, y también le permite soportar influencias externas extremas, como tornados y huracanes, con una velocidad máxima del viento de 56 metros por segundo, cuya probabilidad es posible una vez cada 10.000 años. Además, una carcasa de este tipo protege contra una onda de choque de aire con una presión frontal de hasta 30 kPa.

Característica de la generación 3 NPP+

Un sistema de cuatro barreras físicas en defensa en profundidad evita emisiones radiactivas al exterior de la unidad de potencia en caso de emergencia. Todos los reactores VVER cuentan con sistemas de seguridad pasiva y activa, cuya combinación garantiza la solución de tres tareas principales,emergencias:

• detener y detener reacciones nucleares;
• garantizar una eliminación constante del calor del combustible nuclear y de la propia unidad de potencia;
• prevención de la liberación de radionucleidos fuera de la contención en caso de emergencia.

VVER-1200 en Rusia y en todo el mundo

Las plantas de energía nuclear de nueva generación de Japón se han vuelto seguras después del accidente en la planta de energía nuclear de Fukushima-1. Entonces, los japoneses decidieron no recibir más energía con la ayuda de un átomo pacífico. Sin embargo, el nuevo gobierno volvió a la energía nuclear, ya que la economía del país sufrió grandes pérdidas. Ingenieros nacionales con físicos nucleares comenzaron a desarrollar una planta de energía nuclear segura de nueva generación. En 2006, el mundo se enteró del nuevo desarrollo superpoderoso y seguro de los científicos nacionales.

En mayo de 2016, se completó un grandioso proyecto de construcción en la región de la tierra negra y se completó con éxito la prueba de la sexta unidad de energía en la central nuclear de Novovoronezh. ¡El nuevo sistema funciona de manera estable y eficiente! Por primera vez, durante la construcción de la estación, los ingenieros diseñaron solo una y la torre de enfriamiento más alta del mundo para enfriar agua. Mientras que anteriormente se construyeron dos torres de enfriamiento para una unidad de potencia. Gracias a tales desarrollos, fue posible ahorrar recursos financieros y preservar la tecnología. Un año más se realizarán diversas obras en la estación. Esto es necesario para poner en marcha gradualmente el equipo restante, ya que es imposible iniciar todo a la vez. Por delante de la central nuclear de Novovoronezh está la construcción de la séptima unidad de energía, durará otros dos años. Después de esoVoronezh será la única región que ha implementado un proyecto a gran escala. Cada año, Voronezh recibe la visita de varias delegaciones que estudian el funcionamiento de la central nuclear. Tal desarrollo interno ha dejado atrás a Occidente y Oriente en el campo de la energía. Hoy en día, varios estados quieren introducir, y algunos ya utilizan, este tipo de plantas de energía nuclear.

Una nueva generación de reactores está trabajando en beneficio de China en Tianwan. Hoy, tales estaciones se están construyendo en India, Bielorrusia y los Estados bálticos. En la Federación Rusa, el VVER-1200 se está introduciendo en Voronezh, región de Leningrado. Los planes son construir una instalación similar en el sector energético en la República de Bangladesh y el estado turco. En marzo de 2017, se supo que la República Checa estaba cooperando activamente con Rosatom para construir la misma estación en su territorio. Rusia planea construir plantas de energía nuclear (nueva generación) en Seversk (región de Tomsk), Nizhny Novgorod y Kursk.