Centrali nucleari spaziali

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Centrali nucleari spaziali
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Anonim

Nel 2009, la Commissione sotto il presidente della Federazione Russa per la modernizzazione e lo sviluppo tecnologico dell'economia russa ha deciso di attuare il progetto "Creazione di un modulo di trasporto ed energia basato su una centrale nucleare di classe megawatt".

JSC NIKIET è stato nominato capo progettista dell'impianto del reattore.

L'Agenzia spaziale federale ha rilasciato la licenza NIKIET n. 981K del 29 agosto 2008 per svolgere attività spaziali.

Centrali nucleari spaziali
Centrali nucleari spaziali

Da un'intervista a Yu. G. Dragunov RIA Novosti. Pubblicato il 2012-08-28

La Russia sta sviluppando attivamente l'energia nucleare, facendo affidamento sulla colossale esperienza e conoscenza accumulata nei decenni del programma nucleare nazionale.

Uno dei pionieri nella creazione di tecnologie innovative nel nostro paese e nel mondo è la N. A. Dollezhal (NIKIET), celebra quest'anno il suo 60° anniversario. Gli specialisti dell'Istituto hanno dato un contributo inestimabile alla capacità di difesa del nostro paese, hanno sviluppato progetti per il primo reattore per la produzione di isotopi per armi, il primo impianto di reattore per un sottomarino nucleare e il primo reattore di potenza per una centrale nucleare. Nell'ambito dei progetti e con la partecipazione di NIKIET, sono stati creati 27 reattori di ricerca in Russia e all'estero.

E oggi l'Istituto progetta reattori completamente nuovi, lavora alla creazione di un'installazione di reattore per un'unica centrale nucleare di classe megawatt per un veicolo spaziale, che non ha analoghi al mondo.

Il direttore - progettista generale di NIKIET, membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa Yuri Dragunov ha parlato a RIA Novosti dei progressi del lavoro nelle aree rivoluzionarie della scienza e della tecnologia nucleare russa.

- Per tutti i 60 anni della sua esistenza, l'Istituto segue il motto del fondatore e primo direttore di NIKIET, accademico N. A. Dollezhal: "Se puoi, vai avanti del secolo". E questo progetto ne è una conferma. La creazione di questa installazione è un lavoro complesso del Centro di ricerca statale FSUE "Keldysh Center", OJSC RSC Energia, KBHM im. SONO. Isaev e le imprese dell'ente statale per l'energia atomica Rosatom. Il nostro Istituto è stato individuato come unico esecutore dell'impianto reattore ed è stato individuato come coordinatore dei lavori dalle organizzazioni di Rosatom. Il lavoro è davvero unico, non ci sono analoghi oggi, quindi sta andando avanti abbastanza difficile. Poiché siamo un'organizzazione di progettazione, abbiamo determinate fasi, fasi e le percorriamo passo dopo passo. L'anno scorso abbiamo completato lo sviluppo della bozza del progetto dell'impianto del reattore, quest'anno stiamo eseguendo la progettazione tecnica dell'impianto del reattore. È necessaria un'enorme quantità di test, in particolare sul carburante, compresi gli studi sul comportamento del carburante e dei materiali strutturali nelle condizioni del reattore. Il lavoro sulla progettazione tecnica sarà piuttosto lungo, circa 3 anni, ma prepareremo la prima fase della progettazione tecnica, la documentazione principale di quest'anno. Oggi abbiamo identificato e preso una decisione tecnica sulla scelta dell'opzione di progettazione dell'elemento combustibile e la decisione tecnica finale sulla scelta dell'opzione di progettazione del reattore. E solo un paio di settimane fa, abbiamo preso una decisione tecnica sulla scelta dell'opzione di progettazione principale e del suo layout.

- Oggi abbiamo una cooperazione abbastanza ampia, più di tre dozzine di organizzazioni sono coinvolte nello sviluppo della progettazione dell'impianto del reattore. Tutti gli accordi su questo argomento sono stati conclusi e c'è piena fiducia che faremo questo lavoro in tempo. Il lavoro è coordinato dal consiglio del project manager sotto la mia presidenza, esaminiamo lo stato dei lavori una volta a trimestre. C'è un problema, non posso fare a meno di menzionarlo. Purtroppo, come altrove su tutti gli argomenti, i nostri contratti sono conclusi per un periodo di un anno. Il processo di confinamento è allungato e, tenendo conto del tempo speso per le procedure concorsuali, infatti, ci divoriamo il nostro tempo. Ho preso una decisione in NIKIET, apriamo un ordine speciale e iniziamo a lavorare l'11 gennaio. I partecipanti, tuttavia, sono molto più difficili da attrarre. C'è un problema, quindi oggi abbiamo sconcertato i nostri membri in modo che diano piani prima che lo sviluppo sia completato, almeno per un periodo di tre anni. Stiamo formulando queste proposte e andremo al governo con la richiesta di passare a un contratto triennale per questo progetto. Quindi vedremo chiaramente il programma e organizzeremo e coordineremo meglio il lavoro sul progetto. Risolvere questo problema è molto importante per la corretta implementazione del progetto.

- Penso che il progetto sarà puramente russo. C'è ancora molto know-how, molte nuove soluzioni e, secondo me, il progetto dovrebbe essere puramente russo.

- Fondamentalmente, in questa fase della progettazione tecnica, abbiamo adottato la versione del carburante ad anidride carbonica. Il combustibile che ha esperienza nell'operare in impianti con emissione termica. Abbiamo realizzato l'elemento di combustibile sezionale per garantire le condizioni che sono già state testate nei reattori operativi. Sì, questa è una novità, sì, questo è un progetto innovativo, ma in termini di elementi chiave deve essere elaborato e deve avvenire nei tempi previsti dal progetto presidenziale.

- No, non stiamo considerando un'opzione di sovraccarico per oggi. Può essere riutilizzabile, ma contiamo su 10 anni di funzionamento, e credo, a giudicare dai risultati della discussione nella comunità scientifica, con Roscosmos, che oggi il compito di allungare il lavoro dell'installazione non sia fissato. Roskosmos sta discutendo di aumentare la capacità dell'impianto, ma questo, in generale, non sarà un problema se facciamo questo progetto, lo implementiamo e, soprattutto, testiamo un prototipo a terra presso lo stand. Successivamente, possiamo facilmente elaborarlo ad alta capacità.

Creazione di centrali nucleari e sistemi di propulsione elettrica per scopi spaziali

Nel sito di prova di Semipalatinsk, dal 1960 al 1989, sono stati eseguiti lavori per creare un motore a razzo nucleare.

complesso reattore IGR;

complesso di banchi "Baikal-1" con il reattore IVG-1 e due postazioni di lavoro per il test dei prodotti 11B91;

reattore RA (IRGIT).

reattore IGR

Il reattore IGR è un reattore a neutroni termici pulsati con un nucleo omogeneo, che è una pila di blocchi di grafite contenenti uranio, assemblati sotto forma di colonne. Il riflettore del reattore è formato da blocchi simili che non contengono uranio.

Il reattore non ha un raffreddamento forzato del nucleo. Il calore rilasciato durante il funzionamento del reattore viene accumulato dalla muratura e quindi attraverso le pareti del recipiente del reattore viene trasferito all'acqua del circuito di raffreddamento.

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reattore IGR

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IVG-1 Reattore e sistemi di alimentazione dei componenti

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Reattore RA (IRGIT)

1962-1966 anni

Nel reattore IGR sono stati effettuati i primi test di elementi combustibili modello del NRM. I risultati dei test hanno confermato la possibilità di creare elementi di combustibile con superfici solide di scambio termico operanti a temperature superiori a 3000K, flussi termici specifici fino a 10 MW/m2 in condizioni di potenti neutroni e radiazioni gamma (sono stati effettuati 41 lanci, 26 modelli di assemblaggi di combustibile di sono state testate varie modifiche).

1971-1973 anni

Nel reattore IGR sono state effettuate prove di resistenza termica dinamica del combustibile ad alta temperatura NRE, durante le quali sono stati implementati i seguenti parametri:

rilascio di energia specifica nel combustibile - 30 kW / cm3

flusso di calore specifico dalla superficie degli elementi di combustibile - 10 MW / m2

temperatura del liquido di raffreddamento - 3000K

la velocità di variazione della temperatura del liquido di raffreddamento con l'aumento e la diminuzione della potenza - 1000 K / s

durata della modalità nominale - 5 s

1974-1989 anni

Nel reattore IGR sono state eseguite le prove di assemblaggi combustibili di vari tipi di reattori NRE, centrali nucleari e impianti gas-dinamici con idrogeno, azoto, elio e refrigeranti ad aria.

1971-1993 anni

Sono state condotte ricerche sul rilascio dal combustibile nel refrigerante gassoso (idrogeno, azoto, elio, aria) nell'intervallo di temperatura 400 … 2600 K e sulla deposizione di prodotti di fissione nei circuiti del gas, le cui sorgenti erano sperimentali complessi di combustibile situati nei reattori IGR e RA.

l'URSS

Periodo di azione attiva sul tema 1961-1989

Fondi spesi, miliardi di $ ~ 0, 3

Numero di reattori fabbricati 5

I principi dello sviluppo e della creazione elementwise

Composizione del carburante

UC-ZrC,

UC-ZrC-NbC

Densità di calore del nucleo, medio/massimo, MW/l 15 / 33

Temperatura massima raggiunta del fluido di lavoro, K 3100

Impulso di spinta specifico, s ~ 940

Vita utile alla temperatura massima del fluido di lavoro, s 4000

Stati Uniti d'America

Periodo di azione attiva sul tema 1959-1972

Fondi spesi, miliardi di $ ~2, 0

Numero di reattori fabbricati 20

I principi dello sviluppo e della creazione integrante

Composizione del carburante Soluzione solida

UC2 in grafite

matrice

Densità di calore del nucleo, medio/massimo, MW/l 2, 3 / 5, 1

Temperatura massima raggiunta del fluido di lavoro, K 2550 2200

Impulso di spinta specifico, s ~ 850

Vita utile alla temperatura massima del fluido di lavoro, s 50 2400

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