مشروع بيليه: مفاعل معك دائمًا

14
مشروع بيليه: مفاعل معك دائمًا
المستقبل الكئيب لمحطة الطاقة النووية المصغرة بيليه. المصدر: pipedot.org


الأداة المثالية


فكرة ترويض مفاعل نووي لأغراض عسكرية وجعله ليس أكثر من معدات تقنية ميدانية كانت في أذهان المهندسين لفترة طويلة جدًا.



كان الأول من المصممين السوفييت مع محطة كاتربيلر للطاقة النووية TES-3 في أواخر الخمسينيات. لا يمكن تسميته مضغوطة - تم وضع المفاعل النووي ذو البنية التحتية على أربعة هياكل ثقيلة الدبابات. عملت المحطة بشكل لا تشوبه شائبة ، وكان لها عمر خدمة طويل ويمكن أن تزود حامية بعيدة بالكهرباء والتدفئة. لكن أبعاد ووزن TPP-3 الباهظ لم يسمحا بمزيد من التحسين في التصميم.

على مستوى جديد ، استمر مفهوم المحطة النووية المتنقلة في أوائل الثمانينيات ، عندما عرضت الصناعة السوفيتية منتج Pamir-80D على السلسلة. إذا تم تصنيع TPP-630 وفقًا للمخطط الكلاسيكي لمفاعل الماء المضغوط ، فعندئذ يكون المبرد في Pamir هو مركب النيترين على أساس رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين. هذا جعل من الممكن تقليل أبعاد المفاعل ورفع درجة الحرارة عند مخرج المنطقة الساخنة إلى 3 درجة مئوية. تم وضع المحطة على شاحنتين ثقيلتين ، كانت الجرارات من طراز MAZ بيلاروسية بتصميم خاص. على عكس TES-500 ، يمكن أن يتحرك زوج من المقطورات على طول الطرق العامة والطرق الوعرة المناسبة تمامًا.

لقد ظهر للتو نتيجة لخليط متفجر حقيقي على عجلات. لم يكن هناك ما يقرب من عشرين كيلوغرامًا من ثاني أكسيد اليورانيوم عالي التخصيب في المفاعل فحسب ، بل تبين أيضًا أن المبرد كان سامًا بشكل مدهش. يُزعم أنه أثناء تشغيل عمليات تشغيل المفاعل ، تعرض أحد المطورين للتسمم بالنترين حتى الموت. بعد حادث تشيرنوبيل ، تم إغلاق المشروع ، ومنذ ذلك الحين لم يسمع أي شيء عن المشاريع المحلية للمفاعلات النووية المتنقلة.

لكن فكرة توفير الطاقة للحاميات العسكرية المنفصلة عن محطات الطاقة النووية صغيرة الحجم لم يتم التخلي عنها. خاصة في ظل تطور طريق بحر الشمال.

في الولايات المتحدة ، تعود التجارب الأولى مع المحطات المتنقلة إلى أوائل الستينيات. كان نظام الطاقة المحمول ML-60 هو الذي أحدث ثورة في الصناعة.

أولاً ، لتقليل الحجم ، قام المهندسون بمخاطرة كبيرة وضخوا المفاعل بالنيتروجين. من الناحية النظرية ، كان من المفترض أن يلعب دور المبرد ، وفي هذه الحالة يمكن تجديد احتياطياته بسرعة من الهواء المحيط. لكن تبريد الغاز في المنطقة الساخنة للمفاعل يتطلب حلولًا غير تافهة لإغلاق الدائرة. لم يتمكن الأمريكيون أبدًا من حل هذه المشكلة - كان الغاز يتسرب من خطوط الأنابيب ، وحتى أنه يحمل معه الكثير من الجسيمات المشعة.

الميزة الثانية الفريدة لـ ML-1 هي قابليتها للنقل الجوي - لقد كانت الأولى في قصص سابقة من هذا النوع. تم وضع المحطة في أربع حاويات قياسية وتم نقلها جواً إلى S-130.

كما هو واضح بالفعل ، لم تحدث الثورة - اتضح أن التصميم كان فظًا لدرجة أنه لم يتم حتى تشغيله في القوات.

مشروع بيليه


يستخدم الأمريكيون مجمع مصادر الطاقة المتنقلة المتوسطة المتقدمة كمصدر رئيسي للطاقة المتنقلة ، والذي يتضمن خمسة مولدات كهربائية متعددة الوقود بسعة 2,5 كيلوواط إلى 2,5 ميجاوات. يدعي المطورون أنه بالمقارنة مع أسلافهم ، الذين تم سحبهم من الخدمة في عام 2011 ، فإن المولدات أكثر اقتصادا بنسبة 21 في المائة ، فضلاً عن كونها أكثر موثوقية وأمانًا.

ومع ذلك ، لا يمكن خداع قوانين الفيزياء والكيمياء - يجب على حاميات محطات توليد الطاقة توفير الوقود والمواد الاستهلاكية بشكل مستمر. هذا ، أولاً ، مزعج ، وثانيًا ، يزيد من ضعف أي قاعدة أمريكية معزولة من الهجمات. من الجدير قطع القوافل بالوقود ، ولن تدوم التكنولوجيا الأمريكية المزدهرة طويلاً. تجاوز عدد القواعد العسكرية في الجيش الأمريكي ثمانمائة قاعدة ، مما يخلق مشاكل كبيرة في توصيل الوقود.

في الوقت نفسه ، يزيد البنتاغون باستمرار من عدد مستهلكي الكهرباء في الجيش. يخطط الأمريكيون لتحويل المركبات ذات العجلات الخفيفة إلى الجر الكهربائي في غضون 25-30 عامًا. وفي المستقبل ، من المخطط أن يمتد هذا الاتجاه ليشمل جميع المركبات المدرعة ، حتى الدبابات. في الوقت نفسه ، تحلم الولايات المتحدة بالدفاع الصاروخي بالليزر ومجموعة من الأدوات التي تضاعف الحاجة إلى الكهرباء. لذلك ، إذا لم يكن مشروع محطة طاقة نووية صغيرة الحجم للأغراض العسكرية موجودًا ، فلا بد من اختراعه.

ويطعم الأمريكيون دافعي الضرائب قصة حول تقليل "البصمة الكربونية" سيئة السمعة من البنية التحتية العسكرية. وفقًا للبنتاغون ، في عام 2020 وحده ، استخدم الجيش ما يقرب من 78 مليون برميل من الوقود لتشغيل السفن والطائرات والمركبات القتالية والقواعد الاحتياطية ، بإجمالي 9,2 مليار دولار.

يبدو أنه رقم مثير للإعجاب ، والذي يبدو مع ذلك غير مهم على خلفية ميزانية الدفاع للبنتاغون البالغة 750 مليار دولار. وعلى خلفية الانبعاثات التي تنبعث سنويًا إلى الغلاف الجوي للولايات المتحدة ، فإن حصة الجيش بالكاد تصل إلى XNUMX٪. قدر الباحثون أنه على مدى السنوات الثلاث الماضية ، أطلق الجيش الأمريكي أكثر من خمسين مليون طن من ثاني أكسيد الكربون كل اثني عشر شهرًا. معظم دول العالم غير قادرة ، من حيث المبدأ ، على توليد مثل هذه الكتلة من غازات الدفيئة.


هذا ما قد يبدو عليه بيليه. المصدر: atomic-energy.ru

الإجابة على جميع الأسئلة المذكورة أعلاه ، نظر الأمريكيون في مشروع مفاعل نووي صغير الحجم من الجيل الرابع اسمه بيليه.

بدأ برنامج التطوير في مارس 2022 وينبغي أن يتوج للأمريكيين بإنشاء محطة طاقة نووية صغيرة الحجم بسعة 1 إلى 5 ميجاوات. في الوقت نفسه ، من المخطط تحميل الوقود النووي في المفاعل مرة واحدة كل ثلاث سنوات. ومن المثير للاهتمام أن بيليه يجب أن يكون أول مفاعل من الجيل الرابع في الولايات المتحدة.

للمرة الثانية في التاريخ ، يحاول البنتاغون إحداث ثورة في الطاقة النووية - كان ML-1 قبل ستين عامًا يعتمد أيضًا على حلول غير مختبرة. من المقرر إنشاء النموذج الأولي الأول في المختبر الوطني في ولاية أيداهو. يعتبر Generation IV NPP مفهومًا واسعًا يتضمن العديد من المخططات المختلفة التي تختلف في كل من نوع التبريد والوقود المستخدم. اختار الأمريكيون بالنسبة لبيليه تبريد الغاز (مرحبًا من النيتروجين ML-1) ووقودًا محددًا للغاية - TRISO (ثلاثي التركيب - الخواص).


أقراص Triso. المصدر: www.naukatehnika.com

كرة من ثاني أكسيد اليورانيوم يبلغ قطرها 0,5 مم ملفوفة في غلاف من الجرافيت ، تليها طبقة من البيروغرافيت ، وكربيد السيليكون ، ويغطي كل شيء فوقها غلاف بيروغرافيت آخر. الجرافيت المحيط بنواة ثاني أكسيد هو المسؤول عن الاحتفاظ بمنتجات الانشطار. بخلاف ذلك ، يعد Pele مفاعلًا نموذجيًا - يتم تحميل الوقود في القضبان ، ويتم نقل الحرارة من المنطقة الساخنة إلى مولد البخار بواسطة غاز لم يتم تسميته بعد. يمكن أن يكون الهيليوم أو النيتروجين أو حتى الهيدروجين - لأكثر من نصف قرن ، تعلم الأمريكيون كيفية بناء خطوط أنابيب محكمة الغلق ومتينة لأي مبرد.

المطور الرئيسي لمحطة الطاقة النووية المدمجة هو BWX Technologies ، التي تجني الأموال من إمدادات الوقود النووي. تم توقيع عقد بناء النموذج الأولي لبيليه العام الماضي ويتضمن 300 مليون دولار لهذا الغرض. المنتج النهائي متوقع بحلول عام 2024. بدأت BWX في إنتاج وقود TRISO "ثلاثي الطبقات" الذي تم تكييفه للمفاعل الجديد في ديسمبر 2022.


في منشأة BWX Technologies في Lynchburg ، فيرجينيا. المصدر: atomic-energy.ru

على الرغم من السلامة المعلنة لبيليه ، فإن الأمريكيين يدركون جيدًا أنه في حالة حدوث اضطراب محلي ، لا يمكن لمحطة طاقة نووية صغيرة البقاء حتى بضعة أيام. إن موت حتى أكثر محطات الطاقة النووية حداثة من منجم عادي أو مقذوف سيجعل المنطقة المجاورة غير صالحة للاستعمال لفترة طويلة. وكذلك الجنود المحيطين. لذلك ، يقترح البنتاغون استخدام بيليه حتى الآن فقط في قواعد الجزر وفي القطب الشمالي. في حالة حدوث انهيار ، وموت العديد من محطات الطاقة النووية ، فإن أمريكا القارية ستنجو بسهولة. لا يمكن قول الشيء نفسه عن الخصوم المحتملين.

يشير برنامج بيليه بشكل غير مباشر إلى أن الأمريكيين يعتزمون خلق منافسة كبيرة لروسيا للسيطرة على طريق بحر الشمال. محطات الطاقة النووية الصغيرة هي أداة لبناء القوات في الشمال وزيادة استقلالية الوحدات الفردية. وسيتعين على الجميع أخذ ذلك في الاعتبار في المستقبل. إذا كان بيليه لا يزال يلعب كما ينبغي.
14 تعليقات
معلومات
عزيزي القارئ ، من أجل ترك تعليقات على المنشور ، يجب عليك دخول.
  1. -1
    12 مايو 2023 ، الساعة 05:56 مساءً
    بدأ برنامج التطوير في مارس 2022 وينبغي أن يتوج للأمريكيين بإنشاء محطة طاقة نووية صغيرة الحجم بسعة 1 إلى 5 ميجاوات. في الوقت نفسه ، من المخطط تحميل الوقود النووي في المفاعل مرة واحدة كل ثلاث سنوات. ومن المثير للاهتمام أن بيليه يجب أن يكون أول مفاعل من الجيل الرابع في الولايات المتحدة.

    هذا عندما يقومون بإنشاء نموذج أولي على الأقل ، سيكون من الممكن قول ومناقشة شيء ما.
    في غضون ذلك ، هذه هي "قائمة الأمنيات" التالية.
    سكرتير خاص
    تم بناء جميع محطات الطاقة النووية الأمريكية العاملة تقريبًا في الفترة 1967-1990 ، ولم يتم إطلاق مشاريع جديدة للطاقة النووية إلا في عام 2013 [3]. اعتبارًا من نوفمبر 2021 ، تواصل الدولة بناء مفاعلين جديدين بسعة إجمالية تبلغ 2 جيجاوات. تقرر التخلي عن بناء مفاعلين إضافيين من AP2,5 (Virgil C. Summer 2 و 1000) [2] ، بسبب زيادة مضاعفة في تكلفة التقدير وعدم رغبة الأطراف في تحمل تكاليف إضافية.

    من الأفضل أن تقرأ هنا عن الوضع الحقيقي للطاقة النووية الأمريكية. https://pikabu.ru/story/konkurentyi_rosatoma_westinghouse_stroitelstvo_ayes_po_amerikanski_4488568
    1. 0
      12 مايو 2023 ، الساعة 07:14 مساءً
      هناك شكوك جدية حول سلامة مثل هؤلاء мобильных المفاعلات!
    2. تم حذف التعليق.
    3. EUG
      0
      12 مايو 2023 ، الساعة 10:31 مساءً
      تمتلك شركة Westinghouse مشروعًا مشتركًا في خاركوف ، حيث لا تعمل أسوأ العقول الأوكرانية.
      1. +1
        13 مايو 2023 ، الساعة 01:17 مساءً
        اقتبس من Eug
        تمتلك شركة Westinghouse مشروعًا مشتركًا في خاركوف ، حيث لا تعمل أسوأ العقول الأوكرانية.

        و؟
        في الثلاثين عامًا التي مرت منذ الاتحاد السوفيتي ، هذه "ليست بأي حال من الأحوال أسوأ العقول الأوكرانية"؟ صححني إذا كنت مخطئا ، لكنني لا أعتقد ذلك. مباشر. لا توجد محطة واحدة ولا مفاعل جديد واحد. حتى تقنية التلدين للمفاعل ، والتي أطالت عمر محطات الطاقة النووية الأوكرانية ، تم إنشاؤها في روسيا. المنشأة "النووية" الجديدة الوحيدة في أوكرانيا هي مستودع الوقود المستهلك في وستنجهاوس. أظن أنه في هذا الاتجاه تعمل هذه "المجموعة القوية" تحت قيادة shtatovites. حصريا في قضايا استبدال الوقود الروسي بالوقود الامريكي.
  2. +1
    12 مايو 2023 ، الساعة 06:14 مساءً
    بالنسبة لي ، 5 ميغاواط ليست كافية لقاعدة عسكرية مستقلة في الشمال.
    نحن بحاجة للتدفئة وإمدادات المياه والاتصالات والأمن المحيط وخدمات المستهلك.
    أعتقد أن 200 شخص يكفي.

    حسنا اذن.
    أين المحمية؟ أي أنك ما زلت بحاجة إلى مولدات تعمل بالديزل.

    حتى الآن ، لم تصل تقنيات محطات الطاقة النووية إلى مثل هذا الاستقلال الذاتي وقابلية الصيانة بحيث يمكن استخدامها كمحطات متنقلة صغيرة.

    لكن دعنا نرى ما هي الأخطاء الجديدة)
    1. 0
      12 مايو 2023 ، الساعة 06:36 مساءً
      5 ميغاواط ليست بهذا القدر

      السؤال هو ، كيف يحصلون على هذه 5 ميجاوات؟
      المقال يقول
      محطة طاقة نووية صغيرة الحجم بقدرة من 1 إلى 5 ميجاوات.

      أفهم أننا نتحدث عن وحدة طاقة واحدة ذات طاقة قابلة للتعديل. ثم يتم حل مشكلة التكرار عن طريق تركيب وحدة طاقة ثانية ، خاصةً منذ ذلك الحين
      من المخطط تحميل الوقود النووي في المفاعل مرة واحدة كل ثلاث سنوات

      ولكن إذا كانت محطة الطاقة النووية 5 ميجاوات ، فهذه بالفعل عدة وحدات مدمجة في وحدة واحدة ، فكل شيء أكثر تعقيدًا.
    2. 0
      12 مايو 2023 ، الساعة 15:13 مساءً
      اقتباس من Login_Off
      5 ميغاواط

      كثير أم قليل؟
      بالنسبة للمنطقة الوسطى من الاتحاد الروسي ، يُعتقد أنه في ذروة الصقيع ، هناك حاجة إلى 300 واط من الطاقة الحرارية لتسخين متر مربع ، وفي القطب الشمالي - 500 واط. هذا عن تدفئة الفضاء.
      في
      اقتباس من Login_Off
      تكفي لـ 200 شخص.

      لنفترض أن المعيار السوفيتي هو 12 مترًا مربعًا من مساحة المعيشة لكل شخص - فهذه قاعدة صحية ، فالمزيد من الازدحام يمثل بالفعل مخاطر متعددة لزيادة الأمراض والجهاز التنفسي وجميع أنواع الأشياء السيئة الأخرى. أي ، بالنسبة لـ 2 شخص في الحامية ، هناك حاجة فقط لتدفئة أماكن المعيشة (بما في ذلك غرفة الطعام ، إذا كان الجيش ، أو المطابخ إذا كان مدنيًا) ، فأنت بحاجة إلى 200 × 200 × 12 - بالفعل 500 ميغاوات فقط للتدفئة. بالإضافة إلى المواقد الكهربائية في غرفة الطعام والغلايات ... والباقي لجميع أنواع الرادارات والأشياء.
    3. 0
      12 مايو 2023 ، الساعة 21:11 مساءً
      اقتباس من Login_Off
      5 ميغاواط ليست كافية لقاعدة عسكرية مستقلة في الشمال ، تحتاج للتدفئة
      لا حاجة للتدفئة.
      كفاءة NPP ~ 35٪ ، والباقي حرارة.
      كل 65٪ لا تستخدم.
      لكن 35٪ أكيد.
      استخدم 5 ميغاواط من الحرارة مجانًا
      1. 0
        13 مايو 2023 ، الساعة 20:39 مساءً
        استخدم 5 ميغاواط من الحرارة مجانًا

        أي على الأقل - الدائرة الثانية ، المرجل ، نظام الازدواج بأكمله ، المكياج بماء الغلاية ، إلخ. وما إلى ذلك وهلم جرا.
        لم يعد متحركًا.
  3. 0
    12 مايو 2023 ، الساعة 09:35 مساءً
    في BWX Technologies في Lynchburg ،

    يفيض البلاستيك المألوف بشكل مؤلم على المخاط ، فقط قاموا أيضًا بتثبيته بالمشابك))) كسل الأم ، ليس بأي حال من الأحوال تقليدًا روسيًا يضحك
    يجب استخدام الفولاذ والصلب! لهذا ، يوجد مصنع مساعد في كل معهد بحث ، وفي الإنتاج مثل هذا الإهمال هو الظلام بشكل عام. حسنًا ، هذا أمر مفهوم. هذا ليس مشروعًا إعلانيًا لخداع الناخب "بتقنيات النانو الخضراء" ، حيث يتم كل شيء بشكل جميل ، فقط لا يعمل ، هنا يمكنك الخطأ
    1. +3
      12 مايو 2023 ، الساعة 10:43 مساءً
      اقتبس من البنغو
      يفيض البلاستيك المألوف بشكل مؤلم على المخاط ، فقط قاموا أيضًا بتثبيته بالمشابك)))

      من السيء أن تكون هكذا! لا "على المخاط"و "على أساس تقنيات البوليمر الحيوي المبتكرة". ابتسامة
  4. -2
    12 مايو 2023 ، الساعة 14:23 مساءً
    تنطلق قطاراتهم عن مسارها كل أسبوع ، ويريدون وضع المفاعل في شاحنة ، ثم تنقلب هذه الشاحنة في مكان ما ومرحباً ....
  5. 0
    7 أغسطس 2023 15:15
    فكرة إنشاء مفاعل من النوع المضغوط واستخدامه في الحياة اليومية فكرة صحيحة في حد ذاتها. المشكلة هي أنه حتى الآن لم يقم أحد بتطبيقها ...
  6. -1
    8 أغسطس 2023 00:43
    مفاعل بحجم الشاحنة؟ الغواصات النووية بدون طيار والطرادات النووية مع طرد أساسي في حالات الطوارئ.
    بارد!