Branduolinė energetika toliau vystoma, o viena įdomiausių jos sričių yra kompaktiškų ir mobilių jėgainių kūrimas. Jie turi didelių pranašumų prieš tradicines stacionarias atomines elektrines ir gali būti naudojami įvairiose srityse. Pastaraisiais metais mūsų šalyje buvo sukurta keletas panašių projektų, o garsiausias jau pradėtas eksploatuoti.
Plaukiojanti elektrinė
2020 m. Gegužės 22 d. Pirmoji buitinė plaukiojanti atominė šiluminė jėgainė (FNPP) „Akademik Lomonosov“, pr. 20870, buvo pradėta naudoti komerciniais tikslais. Stotis dislokuota Peveko (Čukotkos autonominis regionas) uoste. Praėjusių metų gruodį ji davė pirmąją srovę vietiniams elektros tinklams, o birželį prasidėjo šilumos tiekimas.
Pagrindinis plaukiojančios atominės elektrinės elementas yra plaukiojantis jėgainės blokas-specialios konstrukcijos savaeigis laivas, kurio darbinis tūris didesnis nei 21,5 tūkst. Maitinimo blokas aprūpintas dviem reaktoriais KLT-40S ir dviem garo turbinomis. „Akademik Lomonosov“gali gaminti elektrą ir garus šildymui, taip pat atlikti jūros vandens gėlinimą.
Maitinimo blokas valdomas kartu su specialiais kranto įrenginiais. Nuo ledo jis apsaugotas specialia prieplauka. Taip pat sausumoje yra elektros ir garo perdavimo vietiniams skirstymo tinklams infrastruktūra.
Didžiausia naujausios plaukiojančios atominės elektrinės galia elektros energijos atžvilgiu yra 70 MW. Didžiausia šiluminė galia yra 145 Gcal / h. Teigiama, kad tokių charakteristikų pakanka 100 tūkstančių gyventojų gyvenvietei užtikrinti. Įdomu, kad visi Čukotkos autonominio regiono gyventojai yra perpus mažesni, o pajėgumų atžvilgiu yra rimtas rezervas.
„Akademik Lomonosov“galės dirbti iki 35–40 metų. Kasmetinė priežiūra ir remontas gali būti atliekami skrendant. Po 10-12 metų eksploatavimo gamykloje reikia atlikti vidutinį remontą, po kurio maitinimo blokas gali grįžti į krantinę ir toliau gaminti energiją.
„Rosatom“jau siūlo naują FNPP projektą su patobulintomis savybėmis. Pakeitus du KLT-40S įrenginius RITM-200 produktais, galima padidinti generaciją iki 100 MW ir pagerinti kitus parametrus.
Iki šiol 20870 pr. Buvo pastatyta tik viena plaukiojanti elektrinė, kuri dabar tiekia energiją atokiam regionui. Tuo pačiu metu kelios užsienio šalys jau susidomėjo Rusijos plaukiojančiomis atominėmis elektrinėmis, o artimiausiu metu gali atsirasti realių užsakymų. Rusija gana aktyviai „prekiauja“stacionariomis sausumos atominėmis elektrinėmis, o dabar eksportas gali plėstis plaukiojančių stočių sąskaita.
Kišeninis maitinimo blokas
Nuostabūs rezultatai taip pat buvo gauti ypač kompaktiškų elektrinių srityje. Taigi Nacionalinis tyrimų technologijų universitetas „MISiS“pastaruosius kelerius metus dirbo prie „branduolinės baterijos“- vadinamosios. beta-voltainės srovės šaltinis, pagrįstas nikeliu-63. Pirmasis tokio prietaiso prototipas buvo pristatytas 2016 m., Ir jis buvo toliau tobulinamas.
Betavoltinės sistemos principai yra gana paprasti. Baterijoje yra radioaktyvus elementas, kuris suyra ir sudaro β daleles. Pastarieji patenka ant puslaidininkio keitiklio, dėl kurio susidaro elektros srovė. Naudojant skirtingas skilias medžiagas, puslaidininkių konfigūracijas ir pan., Galima sukurti skirtingų charakteristikų baterijas.
„Branduolinės baterijos“iš MISIS turi įdomų dizainą. Šiame elemente yra 200 2 mikronų storio nikelio-63 sluoksnių, atskirtų 10 mikronų deimantų keitikliais. Pastarosios turi mikrokanalinę trimatę struktūrą, kuri leidžia beveik visiškai absorbuoti susidariusias β daleles.
Baigta baterija turi minimalius matmenis - storis yra ne didesnis kaip 3-4 mm, atsižvelgiant į dėklą. Svoris - 0,25 g. Tuo pačiu metu našumas yra toks pat mažas. Elektros galia yra tik 1 μW. Tačiau naujas produktas iš MISIS palyginamas su kitomis naujovėmis, nes padidėja efektyvumas ir mažesnės išlaidos. Be to, jis gali tiekti srovę daugelį dešimtmečių.
Šiuo metu beta-voltaic tipo „branduolinė baterija“tampa publikacijų mokslo žurnaluose tema ir vyksta tarptautinio patentavimo renginiai. Ateityje tokius prietaisus galima įdiegti praktiškai. Pagrindinė taikymo sritis bus įvairūs tyrimai ir specialūs prietaisai, kurių energijos suvartojimas mažas ir keliami dideli reikalavimai operacijos trukmei. Pavyzdžiui, tai gali būti jūrų ar kosmoso tyrimų įranga.
Anksčiau jie bandė medicinoje įdiegti branduolinės energijos šaltinius, tačiau jų teko atsisakyti dėl neigiamo šalutinio poveikio. Naujoji baterijos versija nekelia grėsmės žmonių sveikatai, todėl ją galima naudoti neuro- ir širdies stimuliatoriuose, įvairiuose implantuose ir kt.
Mažo dydžio mobilusis telefonas
Anksčiau mūsų šalyje buvo kuriamos mažos atominės elektrinės ant savaeigių ar velkamųjų važiuoklių. Tada ne vienas tokio pobūdžio projektas nepasiekė masinės gamybos ir naudojimo. Prieš kelerius metus tapo žinoma apie šios krypties atnaujinimą.
2017 metų rugsėjį vidaus žiniasklaidoje pasirodė informacija apie dviejų naujų mažų atominių elektrinių (MAEU) darbų pradžią. Plėtra vykdoma Gynybos ministerijos prašymu ir numato sukurti 100 kW ir 1 MW galios jėgos blokus. Jie turėtų būti pastatyti ant velkamos važiuoklės, kuri suteikia galimybę greitai perkelti ir įdiegti į naują vietą.
Buvo teigiama, kad dviejų MAEU kūrimas užtruks maždaug. 6 metai. Tokių produktų paskirtis nebuvo atskleista, tačiau buvo apskaičiuota, kaip jie gali būti naudojami nuotoliniams kariniams ar civiliniams objektams tiekti. Be to, buvo pateikti pasiūlymai dėl galimo MAEU panaudojimo kaip perspektyvių ginklų sistemų, kuriose sunaudojama daug energijos. 2018 metų pradžioje buvo paskelbti iš esmės nauji pavyzdžiai - ir mobiliosios jėgainės galėtų juos papildyti.
Praėjo beveik treji metai, kai Gynybos ministerijai buvo pateiktos pirmosios ataskaitos apie IEAU plėtrą, o naujos detalės dar nepasirodė. Galbūt kitos naujienos pasirodys vėliau, arčiau nurodytos pabaigos datos. Tačiau negalima atmesti ir kito scenarijaus - projektas galėjo būti nutrauktas, todėl naujienų tikėtis negalima.
Visose srityse
Nepaisant visų sunkumų ir dviprasmiškos reputacijos, branduolinė energija labai domina karines ir civilines struktūras. Mažos ir mobilios elektrinės, turinčios įvairias galimybes, tampa viena svarbiausių ir perspektyviausių sričių.
Rusijos branduolinė pramonė aktyviai dalyvauja šioje srityje, o naujienos apie naujas sėkmes, perspektyvius pokyčius ir paruoštus mėginius nuolat gaunamos. Tai leidžia daryti optimistines ateities prognozes ir laukti kitų pasiekimų - mokslinių, techninių, praktinių ir komercinių.
