Proiectul Pele: un reactor care este mereu cu tine
Viitorul sumbru al minicentralei nucleare de la Pele. Sursa: pipedot.org
Gadgetul perfect
Ideea de a îmblânzi un reactor nuclear pentru nevoi militare și de a-l face nu mai mult decât echipamente de câmp a fost în mintea inginerilor de foarte mult timp.
Primii au fost designeri sovietici cu centrala nucleară pe șenile TES-3 la sfârșitul anilor 50. Nu poate fi numit compact - reactorul nuclear cu infrastructură a fost amplasat pe patru șasiuri grele tancuri. Stația a funcționat impecabil, avea o durată de viață lungă și putea alimenta cu ușurință o garnizoană îndepărtată cu electricitate și căldură. Dar dimensiunile și greutatea prohibitivă a TPP-3 nu au permis îmbunătățirea în continuare a designului.
La un nou nivel, conceptul de stație nucleară mobilă a fost continuat la începutul anilor 80, când industria sovietică a propus pentru producție produsul Pamir-630D. Dacă TPP-3 a fost realizat conform designului clasic al unui reactor răcit cu apă, atunci la Pamir lichidul de răcire a fost compusul Nitrin pe bază de tetroxid de dinazot. Acest lucru a făcut posibilă reducerea dimensiunilor reactorului și creșterea temperaturii la ieșirea din zona fierbinte la 500 de grade Celsius. Stația a fost amplasată pe două traule grele, ale căror tractoare au fost special concepute MAZ din Belarus. Spre deosebire de TPP-3, o pereche de semiremorci ar putea circula pe drumurile publice și în condiții de teren destul de decente.
Abia până la urmă s-a dovedit a fi un adevărat amestec exploziv pe roți. Nu numai că reactorul conținea aproape douăzeci de kilograme de dioxid de uraniu foarte îmbogățit, dar și lichidul de răcire s-a dovedit a fi surprinzător de toxic. Se presupune că, în timpul testării proceselor de funcționare ale reactorului, unul dintre dezvoltatori a fost otrăvit până la moarte cu nitrină. După accidentul de la Cernobîl, proiectul a fost închis, iar de atunci nu s-a mai auzit nimic despre proiecte interne de reactoare nucleare mobile.
Dar ideea de a alimenta garnizoanele militare separate de centralele nucleare de dimensiuni mici nu a fost abandonată. Mai ales în lumina dezvoltării Rutei Mării Nordului.
În Statele Unite, primele experimente cu stații mobile datează de la începutul anilor '60. A fost ML-1 Mobile Power System, care avea să revoluționeze industria.
În primul rând, pentru a reduce dimensiunea, inginerii și-au asumat un risc mare și au pompat reactorul cu azot. În teorie, ar fi trebuit să joace rolul unui lichid de răcire și, dacă se întâmpla ceva, rezervele sale puteau fi umplute rapid din aerul din jur. Dar răcirea cu gaz a zonei fierbinți a reactorului a necesitat soluții non-triviale pentru etanșarea circuitului. Americanii nu au reușit niciodată să rezolve această problemă - gazul s-a scurs din conducte și chiar a purtat cu el o mulțime de particule radioactive.
A doua caracteristică unică a ML-1 a fost transportabilitatea aerului - a fost o premieră povestiri precedent de acest fel. Stația a fost amplasată în patru containere standard și transportată pe calea aerului pe un C-130.
După cum este deja clar, revoluția nu a avut loc - designul s-a dovedit a fi atât de grosolan încât nici măcar nu a ajuns la încercare în rândul trupelor.
Proiectul Pele
Americanii folosesc complexul Advanced Medium Mobile Power Source ca principală sursă de energie mobilă, care include cinci generatoare electrice multicombustibil cu o capacitate de 2,5 kW până la 2,5 MW. Dezvoltatorii susțin că, în comparație cu predecesorii lor, care au fost retrași din funcțiune în 2011, generatoarele sunt cu 21% mai economice, precum și mai fiabile și sigure.
Cu toate acestea, legile fizicii și chimiei nu pot fi păcălite - garnizoanele pentru centralele electrice trebuie să furnizeze continuu combustibil și consumabile. Acest lucru, în primul rând, este supărător și, în al doilea rând, crește vulnerabilitatea oricărei baze izolate din SUA la atacuri. Odată ce rulotele cu combustibil sunt întrerupte, lăudatul echipament american nu va rezista mult. Numărul bazelor militare din armata americană a depășit opt sute, ceea ce creează probleme enorme cu livrarea combustibilului.
În același timp, Pentagonul crește constant numărul consumatorilor de energie electrică din armată. Americanii plănuiesc să treacă vehiculele ușoare cu roți la tracțiune electrică în 25-30 de ani. Și în viitor intenționează să extindă această tendință la toate vehiculele blindate, inclusiv tancurile. În același timp, Statele Unite visează la apărarea antirachetă cu laser și la o grămadă de gadgeturi care cresc de multe ori nevoia de electricitate. Prin urmare, dacă nu ar exista proiectul unei centrale nucleare de dimensiuni mici în scopuri militare, ar trebui inventat.
Iar americanii le oferă contribuabililor o poveste despre reducerea celebrei „amprentă de carbon” a infrastructurii militare. Numai în 2020, armata „a folosit aproape 78 de milioane de barili de combustibil pentru a alimenta nave, avioane, vehicule de luptă și baze de rezervă, la un cost total de 9,2 miliarde de dolari”, potrivit Pentagonului.
Aceasta pare a fi o cifră impresionantă, care totuși pare nesemnificativă pe fondul bugetului de apărare al Pentagonului de 750 de miliarde. Și în comparație cu emisiile care sunt livrate anual în atmosfera Statelor Unite, ponderea armatei abia ajunge la câteva procente. Cercetătorii au estimat că, în ultimii trei ani, armata americană a emis peste cincizeci de milioane de tone de dioxid de carbon la fiecare douăsprezece luni. Majoritatea țărilor din lume nu sunt capabile să genereze o astfel de masă de gaze cu efect de seră.
Așa ar putea arăta Pele. Sursa: atomic-energy.ru
Americanii au considerat că proiectul unui reactor nuclear de dimensiuni mici din a patra generație numit Pele este răspunsul la toate întrebările descrise mai sus.
Programul de dezvoltare a început în martie 2022 și ar trebui să culmineze pentru americani cu crearea unei centrale nucleare în serie de dimensiuni mici, cu o capacitate de la 1 la 5 MW. În același timp, este planificată încărcarea combustibilului nuclear în reactor nu mai mult de o dată la trei ani. Interesant este că Pele este programat să fie primul reactor de generație IV din Statele Unite.
Pentru a doua oară în istorie, Pentagonul încearcă să facă o revoluție în energia nucleară - ML-1 în urmă cu șaizeci de ani se baza și pe soluții netestate. Primul prototip este planificat să fie creat la Laboratorul Național Idaho. Centralele nucleare de generația IV sunt un concept larg care include mai multe scheme diferite care diferă atât prin tipul de răcire, cât și prin combustibilul utilizat. Americanii au ales răcirea cu gaz pentru Pele (bună ziua de la azotul ML-1) și un combustibil foarte specific - TRISO (tristructural-izotrop).
Tablete TRISO. Sursa: naukatehnika.com
O minge de dioxid de uraniu cu diametrul de 0,5 mm este înfășurată într-o carcasă de grafit, urmată de un strat de pirografit și carbură de siliciu, apoi totul este acoperit cu o altă carcasă de pirografit. Grafitul din jurul miezului de dioxid este responsabil pentru reținerea produselor de fisiune. În caz contrar, Pele este un reactor tipic - combustibilul este încărcat în tije, iar căldura din zona fierbinte este transferată la generatorul de abur printr-un gaz încă nenumit. Ar putea fi heliu, azot sau chiar hidrogen - de mai bine de jumătate de secol, americanii au învățat să construiască conducte etanșe și durabile pentru orice lichid de răcire.
Dezvoltatorul principal al centralei nucleare compacte este BWX Technologies, care câștigă bani din furnizarea de combustibil nuclear. Contractul de construcție a prototipului Pele a fost semnat anul trecut și presupune 300 de milioane de dolari în acest scop. Produsul finit este așteptat până în 2024. BWX a început să producă combustibil TRISO „cu trei straturi” adaptat pentru noul reactor în decembrie 2022.
Fabricat de BWX Technologies din Lynchburg, Virginia. Sursa: atomic-energy.ru
În ciuda siguranței declarate a lui Pele, americanii sunt bine conștienți că chiar și în cazul unei mizerie locale, minicentrala nucleară nu va supraviețui nici măcar câteva zile. Moartea chiar și a celei mai moderne centrale nucleare dintr-o mină sau un obuz banal va face teritoriul din apropiere inutilizabil pentru o lungă perioadă de timp. La fel și soldații din jur. Prin urmare, Pentagonul își propune să folosească Pele doar la bazele insulelor și în Arctica deocamdată. În cazul unui colaps, America continentală va supraviețui cu ușurință morții mai multor centrale nucleare. Nu același lucru se poate spune despre potențialii adversari.
Programul Pele semnalează indirect că americanii intenționează să creeze o competiție semnificativă pentru Rusia pentru controlul Rutei Mării Nordului. Minicentralele nucleare sunt un instrument pentru construirea forțelor în nord și creșterea autonomiei unităților individuale. Și toată lumea va trebui să țină cont de acest lucru în viitor. Dacă Pele tot joacă așa cum trebuie.
informații