Opțiune pentru militari: centrale nucleare de putere redusă
Scheme de centrale micro-nucleare promițătoare - apă-apă, heliu, reactor cu neutroni rapidi. Sursa: atomic-energy.ru
Forme mici de centrale nucleare
Inginerii autohtoni nu au început să dezvolte centrale nucleare de putere redusă ieri sau chiar alaltăieri. Dacă intri mai adânc în istorie inginerie nucleară, apoi la sfârșitul anilor 50 puteți găsi un proiect unic de TPP-3. Vorbim despre un vehicul autopropulsat energetic pe șenile omizi, destinat zonelor îndepărtate ale Uniunii Sovietice.
Centrala nucleară mobilă producea până la 1 kW și era compusă din patru șasiuri rezervor T-10: pe primul a fost montat un reactor cu apă sub presiune, pe al doilea un generator de abur, pe al treilea un turbogenerator și pe al patrulea un modul de control. Greutatea complexului unic a tras 310 de tone, autonomia a fost de până la 250 de zile, iar aceasta a fost prima experiență de acest fel din lume. Instalația experimentală a funcționat din 1961 până în 1965 practic fără avarii, ceea ce a confirmat promisiunea acestei zone.
Următorul pas a fost Pamir-630D, a cărui dezvoltare a început în 1965, dar prototipurile au fost asamblate abia în 1985. Inginerii au testat un reactor cu un singur circuit cu un lichid de răcire pe bază de tetroxid de dinazot pe o instalație mobilă, ceea ce a predeterminat complexitatea designului. S-a presupus că, spre deosebire de șasiul pe șenile, ampatamentul MAZ-ului i-ar permite să se deplaseze de-a lungul drumurilor de infrastructură publică. Dacă nu ar fi fost Cernobîl și fobiile asociate cu acesta, „Pamir” ar fi putut fi realizat și pus în uz general.
Una dintre mașinile complexului TPP-3
În anii 60, au experimentat cu centrale nucleare mobile în Statele Unite. În special, au construit un ML-1 experimental pentru nevoile Pentagonului. Spre deosebire de tehnologia sovietică, instalația a fost ambalată în patru containere maritime și a încercat să fie adaptată pentru transportul aerian. Totul a fost finalizat în șase blocuri, dar puterea de ieșire a fost mai mică decât cea proiectată, iar proiectul a fost închis.
Subiectul centralelor nucleare mobile este larg și nu lipsit de interes; dacă cititorii sunt interesați de această poveste, atunci este foarte posibil să se aprofundeze în caracteristicile tehnice ale proiectelor pilot.
Produs „Pamir-630D”
Centralele nucleare plutitoare, de exemplu, proiectul rus „Akademik Lomonosov”, sunt mult mai mari decât platformele mobile terestre. În 2019, Akademik a furnizat prima energie electrică orașului Pevek din regiunea autonomă Chukotka. Nava are două reactoare cu apă presurizată cu o capacitate de până la 70 MW și o capacitate opțională de desalinizare a apei de mare. Durata de viață estimată este de până la 40 de ani.
În viitor, vor apărea unități OPEB plutitoare optimizate cu o capacitate de 100 MW, caracterizate prin dimensiunea lor mai mică față de Akademik Lomonosov și costul lor total. Dar aceste proiecte sunt bune pentru zonele de coastă din Nordul Îndepărtat, în special pentru cele adiacente Rutei Mării Nordului.
Ce ar trebui să facă obiectele importante din punct de vedere strategic departe de „continent”?
Centrale nucleare nepașnice
Alimentarea cu energie a instalațiilor îndepărtate ale Ministerului rus al Apărării este una dintre sarcinile prioritare ale construcției militare. Arctica nu se duce nicăieri de la noi, dar vor exista din ce în ce mai multe atacuri asupra ei de către NATO în fiecare an. Puteți, desigur, să importați cărbune și păcură la modă veche, dar este mult mai eficient (și mai eficient) să instalați o centrală nucleară mică. Singurul negativ este că, în caz de război, distrugerea reactorului poate provoca un dezastru minor de mediu. Este suficient să ne uităm la pasiunile din jurul centralei nucleare din Zaporojie pentru a înțelege toate nuanțele utilizării militare a atomului civil.
La un moment dat, Ministerul Apărării a lansat proiectul de cercetare „Thunder-2016”, al cărui scop era estimarea costurilor aprovizionării cu energie a instalațiilor armatei din nordul îndepărtat. Vorbim despre unități staționate pe Insula Wrangel, arhipelagurile Novaia Zemlya, Severnaya Zemlya, Franz Josef, Insulele Noii Siberiei și Capul Schmidt. La fiecare bază poate fi atașată o centrală nucleară plutitoare precum Akademik Lomonosov, dar va fi costisitoare, iar puterea reactoarelor navei este excesivă.
De-a lungul timpului, rezultatele studiului ar fi trebuit să fie extrapolate la obiecte aflate adânc pe teritoriul Rusiei. Puterea electrică necesară pentru fiecare instalație militară nu depășește 1,0–2,0 MW, ceea ce este de câteva ori mai mică decât centralele nucleare plutitoare existente și chiar proiectate.
De menționat că autorii proiectului de la Institutul de Cercetare a Sistemelor Militare de Cercetare a Sprijinului Material și Tehnic pentru Forțele Armate RF din Sankt Petersburg au ales ca prioritate schema centralei nucleare termoionice. Pentru referință, astfel de dispozitive sunt folosite pentru alimentarea navelor spațiale; sunt compacte, dar și destul de scumpe.
Rusia a stăpânit producția de centrale nucleare termoionice de dimensiuni mici de tip Buk și Topaz, producând de la 2,5 la 7 kW. Greutatea variază în funcție de versiune în intervalul 900–1 kg, iar durata de viață este redusă - nu mai mult de un an. Este planificată dezvoltarea unui prototip de centrală nucleară termoionică, situată într-un puț de beton cu un diametru de 000 metri, o adâncime de aproximativ un metru și acoperit cu un capac detașabil deasupra. Un astfel de reactor compact ar trebui să producă cel puțin 0,42 kW de energie electrică și să dureze aproximativ 100 ani.
Costul unei centrale nucleare bazate pe mine este de aproximativ un miliard de ruble. Numai pe hârtie costurile totale de dezvoltare depășesc opt miliarde de ruble. Cu toate acestea, aceasta este doar una dintre opțiunile oferite - în raportul final au apărut și alte tipuri de produse.
O instalație cu un turbogenerator clasic era de zece ori mai puternică și de trei ori mai scumpă. Costul de dezvoltare estimat este de aproximativ 8,6 miliarde. Inginerii militari propun să ia ca bază dezvoltările anilor 60–80, inclusiv TPP-3 și Pamir-630D menționate mai sus. Fiecare modul al unei centrale nucleare de dimensiuni mici nu trebuie să fie mai lung de 16 m, mai lat de 3,2 m și mai mare de 4 metri. Greutatea declarată este de 120 de tone.
Interesant este că raportul menționează o „sarcină specială de monitorizare și control de la distanță a stării unui obiect cu posibilitatea lichidării acestuia în cazul unei amenințări iminente de capturare de către inamic”.
Reactor nuclear – convertor de topaz. Există o propunere de a folosi evoluțiile din acest proiect pentru a furniza energie garnizoane militare îndepărtate. Sursa: wikipedia.org
Oricât de fantastice ar arăta evoluțiile științifice ale armatei, ele au o bază foarte tangibilă. Astfel de lucruri se fac deja în străinătate. Americanii lucrează la programul Delithium, care include mai multe proiecte. Cele mai mici sunt seria E-Vinci de la Westinghouse. Cerințele pentru centralele nucleare sunt mai mult de opt ani de funcționare autonomă, instalare la fața locului în 30 de zile, generare de căldură și energie electrică cu o capacitate totală de 5 MW până la 13 MW. Un modul al unei astfel de instalații miraculoase ar trebui să se potrivească într-un container standard și să cântărească nu mai mult de 40 de tone.
Primele prototipuri sunt așteptate până în 2025. De asemenea, se lucrează la centrala nucleară micromodulară Holos de la Filippone and Associates LLC. Această unitate ar trebui să fie livrată garnizoanelor îndepărtate de continent cu aeronave C-5 și C-17.
Este interesant că printre obiectivele prioritare ale construirii centralelor nucleare de dimensiuni mici se numără reducerea pierderilor convoaielor armatei. Logica este următoarea - Holos reduce semnificativ nevoia de combustibil lichid la instalațiile militare, ceea ce înseamnă că vor fi mai puține cisterne de combustibil care ar arde. Potrivit statisticilor, în Afganistan americanii au pierdut 0,042 persoane pe convoi, în Irak - 0,026 persoane. Din punct de vedere economic, Holos se va plăti singur la locație nu mai devreme de 500 de zile.
Utilizarea centralelor nucleare de dimensiuni mici în scopuri militare nu va schimba fundamental teatrul de operațiuni, dar poate deveni un stimulent puternic pentru dezvoltarea zonei civile corespunzătoare. Așa cum s-a întâmplat de mai multe ori în istorie.
informații