KKW einer neuen Generation. Neues AKW in Russland

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Im vergangenen Vierteljahrhundert haben nicht nur in unserer Gesellschaft mehrere Generationen gewechselt. Heute werden Kernkraftwerke einer neuen Generation gebaut. Die neuesten russischen Kraftwerke sind nur noch mit Druckwasserreaktoren der Generation 3+ ausgestattet. Reaktoren dieses Typs können ohne Übertreibung als die sichersten bezeichnet werden. Während der gesamten Betriebszeit der WWER-Reaktoren (Druckgekühlter Leistungsreaktor) hat es keinen einzigen schweren Unfall gegeben. Kernkraftwerke eines neuen Typs auf der ganzen Welt haben insgesamt bereits mehr als 1000 Jahre stabilen und störungsfreien Betrieb.

Konstruktion und Betrieb des neuesten Reaktors 3+

Der Uranbrennstoff im Reaktor ist in Zirkoniumröhren eingeschlossen, den sogenannten Brennelementen oder Brennstäben. Sie bilden die reaktive Zone des Reaktors selbst. Wenn die Absorptionsstäbe aus dieser Zone entfernt werden, erhöht sich der Fluss von Neutronenteilchen im Reaktor, und dann beginnt eine sich selbst erh altende Sp altkettenreaktion. Bei dieser Verbindung von Uran wird viel Energie freigesetzt, die die Brennelemente aufheizt. Kernkraftwerke, die mit WWER ausgestattet sind, arbeiten nach einem Zwei-Loop-Schema. Zunächst durchläuft reines Wasser den Reaktor, der bereits von verschiedenen Verunreinigungen gereinigt zugeführt wurde. Dann passiert es direkt den Kern, wo es die Brennstäbe kühlt und wäscht. Dieses Wasser wird erhitztseine Temperatur erreicht 320 Grad Celsius, damit es in flüssigem Zustand bleibt, muss es unter einem Druck von 160 Atmosphären geh alten werden! Dann fließt heißes Wasser zum Dampfgenerator und gibt Wärme ab. Und die Sekundärflüssigkeit tritt dann wieder in den Reaktor ein.

Die folgenden Aktionen entsprechen dem BHKW, an das wir gewöhnt sind. Das Wasser im Sekundärkreislauf wird im Dampferzeuger auf natürliche Weise zu Dampf, der gasförmige Zustand des Wassers bringt die Turbine zum Drehen. Dieser Mechanismus bewirkt, dass sich ein elektrischer Generator bewegt, der einen elektrischen Strom erzeugt. Der Reaktor selbst und der Dampferzeuger befinden sich in einer geschlossenen Betonhülle. Im Dampferzeuger interagiert das Wasser aus dem Primärkreislauf, das den Reaktor verlässt, in keiner Weise mit der Flüssigkeit aus dem Sekundärkreislauf, die zur Turbine fließt. Dieses Betriebsschema der Reaktor- und Dampferzeugeranordnung schließt das Eindringen von Strahlungsabfällen außerhalb der Reaktorhalle der Station aus.

Geld sparen

Ein neues Kernkraftwerk in Russland erfordert 40 % der Gesamtkosten des Kraftwerks selbst für die Kosten der Sicherheitssysteme. Der Hauptanteil der Mittel wird für die Automatisierung und Konstruktion des Triebwerks sowie für die Ausrüstung von Sicherheitssystemen bereitgestellt.

Die Grundlage für die Gewährleistung der Sicherheit in Kernkraftwerken der neuen Generation ist das Prinzip der Tiefenverteidigung, basierend auf der Verwendung eines Systems von vier physikalischen Barrieren, die die Freisetzung radioaktiver Stoffe verhindern.

Erste Barriere

Es wird in Form der Stärke der Uranbrennstoffpellets selbst dargestellt. Nach dem sogenannten OfensinterprozessBei einer Temperatur von 1200 Grad erh alten die Tabletten hochfeste dynamische Eigenschaften. Sie zerfallen nicht unter dem Einfluss hoher Temperaturen. Sie werden in Zirkoniumrohre eingebracht, die die Hülle der Brennelemente bilden. In ein solches Brennelement werden mehr als 200 Pellets automatisch eingeschossen. Wenn sie das Zirkoniumrohr vollständig füllen, führt der automatische Roboter eine Feder ein, die sie bis zum Versagen drückt. Dann pumpt die Maschine die Luft heraus und dichtet sie dann vollständig ab.

Zweite Barriere

Repräsentiert die Dichtheit der Zirkonumhüllungs-Brennelemente. Die TVEL-Hülle besteht aus Zirkonium in Nuklearqualität. Es hat eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit und kann seine Form bei Temperaturen über 1000 Grad beibeh alten. Die Qualitätskontrolle der Kernbrennstoffherstellung wird in allen Phasen ihrer Produktion durchgeführt. Durch mehrstufige Qualitätskontrollen ist die Möglichkeit der Druckentlastung von Brennelementen äußerst gering.

Dritte Barriere

Es ist in Form eines robusten Stahlreaktorbehälters mit einer Dicke von 20 cm hergestellt und für einen Arbeitsdruck von 160 Atmosphären ausgelegt. Der Reaktordruckbehälter verhindert die Freisetzung von Sp altprodukten unter dem Containment.

Die vierte Barriere

Dies ist eine versiegelte Eindämmung der Reaktorhalle selbst, die einen anderen Namen hat - Eindämmung. Es besteht nur aus zwei Teilen: der inneren und der äußeren Hülle. Die äußere Hülle bietet Schutz vor allen äußeren Einflüssen, sowohl natürlichen als auch künstlichen. DickeAußenhülle - 80 cm hochfester Beton.

Die Innenschale mit einer Betonwandstärke von 1 Meter 20 cm ist mit einem massiven 8 mm Stahlblech verkleidet. Darüber hinaus ist der Estrich durch spezielle Kabelsysteme verstärkt, die in der Schale selbst gespannt sind. Mit anderen Worten, es ist ein Kokon aus Stahl, der Beton strafft und seine Festigkeit um das Dreifache erhöht.

Die Nuancen der Schutzschicht

Der innere Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks der neuen Generation kann einem Druck von 7 Kilogramm pro Quadratzentimeter sowie hohen Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius standh alten.

Es gibt einen Raum zwischen den Schalen zwischen der inneren und der äußeren Schale. Es verfügt über ein System zum Filtern von Gasen, die aus dem Reaktorraum eintreten. Die stärkste Stahlbetonschale behält die Dichtheit bei einem Erdbeben von 8 Punkten bei. Hält dem Sturz eines Flugzeugs stand, dessen Gewicht auf 200 Tonnen berechnet wird, und hält auch extremen äußeren Einflüssen wie Tornados und Hurrikans mit einer maximalen Windgeschwindigkeit von 56 Metern pro Sekunde stand, deren Wahrscheinlichkeit ist einmal in 10.000 Jahren möglich. Außerdem schützt eine solche Schale vor einer Luftstoßwelle mit einem Frontdruck von bis zu 30 kPa.

Merkmal des Kernkraftwerks Generation 3+

Ein System von vier physikalischen Barrieren in der Tiefenverteidigung verhindert im Notfall die Freisetzung radioaktiver Stoffe außerhalb des Kraftwerks. Alle WWER-Reaktoren verfügen über passive und aktive Sicherheitssysteme, deren Kombination die Lösung von drei Hauptaufgaben garantiert,Notfälle:

• Kernreaktionen stoppen und stoppen;
• Gewährleistung einer konstanten Wärmeabfuhr aus dem Kernbrennstoff und dem Triebwerk selbst;
• Verhinderung der Freisetzung von Radionukliden außerhalb des Containments in Notfällen.

VVER-1200 in Russland und weltweit

Japans Kernkraftwerke der neuen Generation sind nach dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima-1 sicher geworden. Die Japaner entschieden sich daraufhin, keine Energie mehr mit Hilfe eines friedlichen Atoms zu erh alten. Die neue Regierung kehrte jedoch zur Atomkraft zurück, da die Wirtschaft des Landes schwere Verluste erlitt. Inländische Ingenieure mit Kernphysikern begannen, ein sicheres Kernkraftwerk einer neuen Generation zu entwickeln. Im Jahr 2006 erfuhr die Welt von der neuen supermächtigen und sicheren Entwicklung einheimischer Wissenschaftler.

Im Mai 2016 wurde ein grandioses Bauprojekt in der Schwarzerderegion abgeschlossen und die Tests des 6. Triebwerks im KKW Novovoronezh erfolgreich abgeschlossen. Das neue System arbeitet stabil und effizient! Zum ersten Mal haben Ingenieure beim Bau der Station nur einen und den weltweit höchsten Kühlturm für Kühlwasser entworfen. Während früher zwei Kühltürme für ein Aggregat gebaut wurden. Dank solcher Entwicklungen konnten finanzielle Ressourcen eingespart und die Technik erh alten werden. Für ein weiteres Jahr werden an der Station diverse Arbeiten durchgeführt. Dies ist notwendig, um die restlichen Geräte schrittweise in Betrieb zu nehmen, da nicht alles auf einmal gestartet werden kann. Vor dem KKW Nowoworonesch steht der Bau des 7. Kraftwerks, das noch zwei Jahre dauern wird. DanachWoronesch wird die einzige Region sein, die ein solches Großprojekt umgesetzt hat. Jedes Jahr wird Woronesch von verschiedenen Delegationen besucht, die den Betrieb des Kernkraftwerks studieren. Diese heimische Entwicklung hat den Westen und den Osten im Energiebereich hinter sich gelassen. Heute wollen verschiedene Staaten solche Kernkraftwerke einführen, einige nutzen sie bereits.

Eine neue Generation von Reaktoren arbeitet zum Wohle Chinas in Tianwan. Heute werden solche Stationen in Indien, Weißrussland und den b altischen Staaten gebaut. In der Russischen Föderation wird VVER-1200 in Voronezh, Gebiet Leningrad, eingeführt. Der Bau einer ähnlichen Anlage im Energiesektor ist in der Republik Bangladesch und im türkischen Staat geplant. Im März 2017 wurde bekannt, dass die Tschechische Republik aktiv mit Rosatom zusammenarbeitet, um dieselbe Station auf ihrem Boden zu bauen. Russland plant den Bau von Kernkraftwerken (neue Generation) in Sewersk (Gebiet Tomsk), Nischni Nowgorod und Kursk.