Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции
МАЛАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В РОССИИ И СССР
Артемова Н.М., Макиенко Т.А.
Московский инженерно-физический институт(государственный университет)
Несмотря на существенную значимость и перспективы развития ядерных энергетических установок большой мощности в России, несомненно, существенную роль в экономике и хозяйстве такой крупной и северной страны может и должна сыграть малая атомная энергетика. Малые ЯЭУ, например, такие как, установки для гражданского атомного флота, а также установки малой мощности, имеют ряд преимуществ перед атомными установками больших масштабов. Основным преимуществом малых ядерных установок является их мобильность, экономичность: на установку меньших размеров требуется меньшие капитальные затраты, меньше обслуживающего персонала, их можно подвезти в труднодоступные места.
История развития малой ЯЭ началась в начале 50-х годов когда в нашей стране осуществлялся поиск путей мирного использования атомной энергии. На ледоколе «Ленин» использовались реакторные установки первого поколения ОК-150. В состав установки входили три корпусных водо-водяных реактора. Одним из оригинальных нововведений в конструкции было то, что во избежание влияния вибрации использовались главные циркуляционные насосы первого контура с горизонтальными роторами.
В середине 60-х годов была разработана реакторная установка второго поколения типа ОК-900, предназначенная для энергоснабжения ледоколов. В новой установке было два реактора. Число циркуляционных петель увеличилось до четырех. Был полностью учтен опыт эксплуатации первой реакторной установки.
Следующим этапом развития гражданского флота явилась разработка и постройка однореакторных установок третьего поколения КЛТ-40. Реакторная установка КЛТ-40 спроектирована на базе унифицированного оборудования и компоновки ОК-900 в соответствии с требованиями «Прав ядерной безопасности и судовых ЯУЭ». В КЛТ-40 улучшена конструкция защитной оболочки, предусмотрены дополнительные меры безопасности.
Одним перспективных направлений использования транспортных реакторных установок является возможность их реализации в плавучих водоопреснительных комплексах. Есть предположение о разработке российско-канадского проекта ядерного энергетического комплекса, использующего атомный плавучий энергоблок и опреснители на базе новой технологии опреснения морской воды методом обратного осмоса.
Несколько лет назад специалистами Российского научного центра «Курчатовский
институт» была предложена концепция нового ядерного реактора с принципиально
иной эксплуатационной и инфраструктурной парадигмой долгоживущей ядерной
батарейки — реактор Марс (расплавно-солевой, предназначенный для использования
в труднодоступных и удаленных регионах). При доставке жидкосолевой
теплоноситель находится в замороженном состоянии. По окончании эксплуатации
установка заменяется на новую, а отработавшая свой срок установка поступает на
переработку.
В настоящее время проводятся экспериментальные исследования различных переходных режимов. В реакторных установках будущего будут устранены причины вызывающие течь первого контура: неустойчивый режим течения теплоносителя в области теплообмена с большим градиентом температуры, неупорядоченное смешивание потоков теплоносителя. Будет внедрен режим работы, уменьшающий повреждаемость наиболее нагруженных элементов, снижено влияние термоциклирования. Актуальной задачей является обеспечение герметичности оболочки, в перспективе есть возможность повысить энергоресурс и срок службы, будет снижена нагруженность элементов. Обращается большое внимание на необходимость удовлетворения требованиям современных нормативных документов по безопасности.
В работе последовательно проанализированы основные этапы развития малой ядерной энергетики, выявлены основные тенденции развития этого направления. Подводя итоги можно отметить, что в нашей стране накоплен уникальный в мировом масштабе опыт развития гражданского атомного флота, опыт создания надежных ядерных установок. Многолетний опыт эксплуатации в нашей стране транспортных реакторных установок доказывает их высокую надежность и безопасность. Таким образом, реализуемые на их основе, проекты судов, ТЭС и энергоопреснительных комплексов, могут представлять реальный коммерческий интерес и побудить российских и иностранных инвесторов к участию в реализации этих проектов.
Литература
1. Макаров В.И. Опыт создания и эксплуатации реакторных установок гражданских судов // Ядерная энергетика. 2000.
2. Ядерное общество.№ 5-6,декабрь, 2003, № 1, февраль,2004.
3. Митинков Ф.М. Результаты двадцатилетней эксплуатации ЯППУ ОК-900 атомного ледокола Ленин – в книге международный семинар «Атомная энергия на море. Безопасность и экология »//Мурманск,1990.