Perkembangan tenaga nuklear berterusan, dan salah satu bidangnya yang paling menarik adalah penciptaan loji janakuasa padat dan mudah alih. Mereka mempunyai kelebihan yang signifikan berbanding loji tenaga nuklear pegun tradisional dan dapat digunakan dalam pelbagai bidang. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa projek serupa telah dibangunkan di negara kita, dan yang paling terkenal telah mula beroperasi.
Loji janakuasa terapung
Pada 22 Mei 2020, loji tenaga terma nuklear terapung domestik pertama (FNPP) "Akademik Lomonosov", pr. 20870 dimasukkan ke dalam operasi komersial. Stesen ini dikerahkan di pelabuhan Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). Pada bulan Disember tahun lalu, dia memberikan arus pertama ke jaringan elektrik tempatan, dan pada bulan Jun bekalan panas bermula.
Unsur utama loji tenaga nuklear terapung adalah unit tenaga terapung - kapal tanpa kendiri reka bentuk khas dengan anjakan lebih daripada 21.5 ribu tan. Unit kuasa dilengkapi dengan dua unit reaktor KLT-40S dan dua unit turbin stim. "Akademik Lomonosov" dapat menghasilkan elektrik dan wap untuk pemanasan, serta melakukan penyahgaraman air laut.
Unit kuasa dikendalikan bersama dengan kemudahan khas di darat. Dari ais dilindungi oleh dermaga khas. Juga di darat adalah infrastruktur untuk penghantaran elektrik dan wap ke rangkaian pengedaran tempatan.
Kapasiti kuasa maksimum loji tenaga nuklear terapung terbaru dari segi elektrik ialah 70 MW. Kuasa terma maksimum ialah 145 Gcal / j. Dikatakan bahawa ciri-ciri tersebut cukup untuk memberikan penyelesaian bagi setiap 100 ribu penduduk. Penasaran bahawa seluruh populasi Chukotka Autonomous Okrug adalah separuh daripada jumlah kecil, dan terdapat cadangan yang serius dari segi kapasiti.
"Akademik Lomonosov" akan dapat bekerja sehingga 35-40 tahun. Penyelenggaraan dan pembaikan tahunan boleh dilakukan dengan cepat. Setelah 10-12 tahun beroperasi, pembaikan rata-rata diperlukan di kilang, selepas itu unit kuasa dapat kembali ke tempat tidur dan terus menghasilkan tenaga.
Rosatom sudah mencadangkan projek FNPP baru dengan ciri-ciri yang lebih baik. Dengan menggantikan dua unit KLT-40S dengan produk RITM-200, adalah mungkin untuk menjana 100 MW dan meningkatkan parameter lain.
Sejauh ini, hanya satu loji kuasa terapung yang telah dibangun sepanjang 20870 prr, yang kini menyediakan tenaga ke wilayah terpencil. Pada masa yang sama, beberapa negara asing telah tertarik dengan loji tenaga nuklear terapung Rusia, dan pesanan sebenar mungkin muncul dalam waktu terdekat. Rusia cukup aktif dalam "memperdagangkan" loji tenaga nuklear darat yang tidak bergerak, dan sekarang eksport boleh berkembang dengan mengorbankan stesen terapung.
Unit kuasa poket
Hasil yang luar biasa juga telah diperoleh dalam bidang loji kuasa ultra padat. Oleh itu, Universiti Teknologi Penyelidikan Nasional "MISiS" telah mengusahakan "bateri nuklear" selama beberapa tahun terakhir - yang disebut. sumber arus beta-volta berdasarkan nikel-63. Prototaip pertama peranti sedemikian dipersembahkan pada tahun 2016, dan ia diperbaiki lagi.
Prinsip sistem betavoltaik cukup mudah. Bateri mengandungi unsur radioaktif yang terurai membentuk zarah β. Yang terakhir jatuh pada penukar semikonduktor, yang membawa kepada pembentukan arus elektrik. Dengan menggunakan bahan fisil yang berbeza, konfigurasi semikonduktor, dan lain-lain, bateri dengan ciri yang berbeza dapat dibuat.
"Bateri nuklear" dari MISIS mempunyai reka bentuk yang menarik. Elemen ini mengandungi 200 lapisan nikel-63 dengan ketebalan 2 mikron, dipisahkan oleh transduser berlian 10 mikron. Yang terakhir mempunyai struktur tiga dimensi saluran mikro, yang memungkinkan untuk menyerap partikel-β yang hampir terbentuk sepenuhnya.
Bateri siap mempunyai dimensi minimum - ketebalannya tidak lebih dari 3-4 mm, dengan mengambil kira casingnya. Berat - 0.25 g. Pada masa yang sama, prestasinya sama kecil. Kuasa elektrik hanya 1 μW. Walau bagaimanapun, produk baru dari MISIS dibandingkan dengan perkembangan lain dengan peningkatan kecekapan dan kos yang lebih rendah. Di samping itu, ia mampu menyampaikan arus selama beberapa dekad.
Pada masa ini, "bateri nuklear" domestik dari jenis beta-volta menjadi topik penerbitan dalam jurnal saintifik dan acara untuk pematenan antarabangsa sedang dijalankan. Di masa depan, adalah mungkin untuk memperkenalkan peranti sedemikian. Bidang utama aplikasi adalah pelbagai penyelidikan dan alat khas dengan penggunaan tenaga rendah dan keperluan tinggi selama operasi. Sebagai contoh, ia boleh menjadi peralatan untuk penyelidikan laut atau ruang angkasa.
Sebelumnya, mereka berusaha memperkenalkan sumber tenaga nuklear dalam perubatan, tetapi mereka harus ditinggalkan kerana kesan sampingan yang negatif. Versi baru bateri tidak mengancam kesihatan manusia, dan ia boleh digunakan pada alat pacu jantung neuro dan jantung, pelbagai implan, dll.
Mudah alih bersaiz kecil
Pada masa lalu, loji tenaga nuklear bersaiz kecil pada casis yang ditopang sendiri atau ditarik diciptakan di negara kita. Maka tidak ada satu pun projek seperti ini yang mencapai pengeluaran dan penggunaan besar-besaran. Beberapa tahun yang lalu diketahui mengenai penyambungan semula arah ini.
Pada bulan September 2017, maklumat muncul di media domestik mengenai permulaan kerja dua loji tenaga nuklear bersaiz kecil baru (MAEU). Pembangunan ini dilakukan atas permintaan Kementerian Pertahanan dan memperuntukkan penciptaan unit tenaga dengan kapasiti 100 kW dan 1 MW. Mereka harus dibangun di atas sasis yang ditarik yang memberikan kemampuan untuk memindahkan dan menyebarkan ke lokasi baru dengan cepat.
Dikatakan bahawa pengembangan dua MAEU akan memakan waktu sekitar. 6 tahun. Tujuan produk tersebut tidak dinyatakan, tetapi ada anggaran kemungkinan penggunaannya untuk bekalan elektrik objek tentera atau awam yang terpencil. Sebagai tambahan, cadangan dibuat mengenai kemungkinan penggunaan MAEU sebagai bagian dari sistem senjata yang menjanjikan dengan penggunaan tenaga yang tinggi. Pada awal tahun 2018, pada dasarnya sampel baru diumumkan - dan loji kuasa mudah alih dapat melengkapkannya.
Hampir tiga tahun berlalu sejak laporan pertama mengenai pengembangan IEAU untuk Kementerian Pertahanan, dan belum ada perincian baru. Mungkin berita seterusnya akan muncul kemudian, lebih dekat dengan tarikh siap yang ditentukan. Namun, senario lain tidak dapat dikesampingkan - projek itu mungkin telah ditamatkan, dan oleh itu tidak ada berita yang diharapkan.
Di semua kawasan
Di sebalik semua kesukaran dan reputasi yang tidak jelas, kekuatan nuklear sangat menarik bagi struktur ketenteraan dan orang awam. Loji tenaga bersaiz kecil dan mudah alih dengan pelbagai keupayaan menjadi salah satu bidang yang paling penting dan menjanjikan.
Industri nuklear Rusia terlibat secara aktif dalam bidang ini, dan berita mengenai kejayaan baru, perkembangan yang menjanjikan dan sampel siap diterima secara berkala. Ini membolehkan kita membuat ramalan optimis untuk masa depan dan menunggu pencapaian seterusnya - saintifik, teknikal, praktikal dan komersial.
