masterok.livejournal. : другие произведения.

Ручное управление ядерными процессами. Как это было

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Все мы на уроках физики видели картинку, на которой было нарисовано, как один кусок урана подносят к другому, в результате чего накапливается критическая масса и начинается цепная реакция. Американские ядерщики делали еще проще - они просто засовывали между двумя полусферами урана отвертку! Конечно, такое легкомысленное отношение к ядерным материалам не могло не привести к трагическим последствиям. После окончания Второй мировой войны США продолжили ядерные исследования в военных лабораториях Лос-Аламоса. Одним из ведущих сотрудников Лос-Аламоса был доктор Луи Слотин. Он занимался экспериментами с критической массой - подносил одну полусферу урана к другой и засекал начало возникновения цепной реакции. Луи не доверял автоматике - поэтому он просто клал одну полусферу урана на другую и просовывал между ними отвертку. Из-за этого полусферы не могли соприкоснуться друг с другом полностью, что не давало развиться цепной реакции. А вот что было дальше ... Вернее сначала посмотрим с чего все начиналось ...
  masterok.livejournal.l
  
  Отвертка как предохранитель от ядерного взрыва
  
  Источник: masterok.livejournal. com'2286874.html
  
  Воссоздание инцидента 1946 года. Плутоний скрыт под полусферой отражателя, удерживаемой отвёрткой (фото см. источник).
  
  В 42 году собранные почти со всего мира в штаты учёные подошли вплотную к разгадке тайн строения материи. Осталась самая малость- подтвердить теорию практикой. Осуществить мечту алхимиков по преобразованию одних элементов в другие.
  На снимках самый первый из "рукотворных" ядерных реакторов. Состояла "поленница" из графитовых блоков, которые были аккуратно уложены, причем в каждом втором слое блоки были полыми, а внутри размещалось ядерное топливо - прессованные оксиды урана и металлические слитки.
  
  Первый реактор содержал 60 тонн урана, обложенного блоками графита (фото см. источник).
  Поскольку такой реактор использовался для проверки возможности осуществления управляемой реакции, то были и своеобразные "органы управления" - несколько типов стержней из кадмия и бористой стали. Всего было три типа стержней. Первый тип - управлялся с пульта, это были регулирующие стержни. Второй тип - аварийные стержни. Вернее, это был единственный стержень, который подвешивался над реактором на веревке. Если возникала аварийная ситуация, веревку планировалось перерубить, и упавший в реактор стержень глушил реакцию. Ну, и еще был стержень, который вынимался вручную для того, чтобы создать условия для проведения управляемой ядерной реакции (т.е. привести в критическое состояние сам реактор).
  

Все это несравнимо с современными реакторами - не была предусмотрена ни система охлаждения (т.е. она была, реактор планировалось поливать обычной водой в случае сильного нагрева), ни система защиты человека от радиоактивного излучения.Проработал реактор несколько десятков минут (28, если быть точным), и в течение этого времени ученые получили реальное доказательство возможности проведения ядерной реакции (управляемой) - эксперимент оказался полностью удачным.

  
  За это время убедились- коэффициентом размножения нейтронов можно управлять! И слава Богу. В противном случае на месте Чикаго, а для эксперимента не нашлось места интереснее чем под трибунами университетского стадиона, было б подобие Хиросимы. Видимо профессорам, все эти блоки были сложены вручную, не хотелось далеко уезжать от альма матер.
  
  
  1946 год. Курчатовский реактор (фото см. источник).
  Малость крупнее и продуманнее, но тоже видно что сложен руками. И вообще в те годы экспериментаторы ещё не заразились вредной привычкой работать манипуляторами.
  
  Моделирование инцидента 1945 года. Плутониевый шар окружён блоками из отражателя - карбида вольфрама (фото см. источник).
  
  Еще один ядерщик из Лос-Аламоса, доктор Ричард Файнман позже написал: "Эти тесты были похожи на то, как будто вы щекочете хвост спящего дракона". И он совсем не преувеличивал - один сотрудник лаборатории уже поплатился здоровьем за свою халатность.
  21 августа 1945 года молодой ученый Гарри Даглян в одиночку проводил эксперимент по изучению отражения нейтронов. Ядро было помещено внутрь конструкции из блоков из карбида вольфрама, отражателя нейтронов. Добавление каждого нового блока весом 4,4 кг (общая масса блоков должна была составить 236 кг) приближало сборку к критическому состоянию. При попытке установки очередного блока Даглян уронил его прямо на плутоний, что перевело сборку в надкритическое состояние. Как только брусок упал на плутоний, Гарри словно попал в центр ядерного реактора. Взрыва не последовало, но ученый получил невероятную дозу радиации .
  Несмотря на то, что блок был немедленно убран, Даглян получил смертельную дозу излучения (около 5-8 Зв) и умер от лучевой болезни через 25 дней. Во время инцидента также пострадал второй человек, охранник Роберт Дж. Хеммерли, не участвовавший в эксперименте, он получил дозу приблизительно 0,2 Зв. Хеммерли умер в 1978 году (через 32 года после происшествия) от лейкемии в возрасте 62 года.
  В процессе инцидента произошло примерно 10 в степени 16 делений, никелевый чехол на плутониевом шаре не разрушился.
  Как оказалось, это было не последней жертвой.
  
  21 мая 1946 года Луи Слотин, как обычно, принялся за свои эксперименты. Привычным движением он засунул отвертку между полусферами плутония (теми самыми, которые убили Гарри Даглиана). В секретной лаборатории Омега присутствовали еще семеро сотрудников, включая стажера, который должен был прийти на место Слотина. Когда Луи демонстрировал тест на критическую массу, отвертка выскользнула у него из рук и полусферы плутония сомкнулись.
  Тут же всех восьмерых ученых обдало волной жара, а над плутонием появилось синее сияние. Комната оказалась пронизана гамма-излучением и потоками нейтронов - счетчики Гейгера щелкали, как умалишенные.
  К чести Луи, он не растерялся и быстро спихнул полусферу на пол - голой рукой! Ядерный взрыв не состоялся, но в этом для Луи было мало утешительного. Он уже чувствовал жжение в руке и кислый привкус во рту - у него начиналась лучевая болезнь.
  
  Луи срочно отправили в госпиталь, но он знал, что его дни сочтены. Слотин отправил телеграмму своим родителям в Виннипег - его папа и мама приехали в Лос-Аламос за несколько дней до того, как он умер.
  Через два года от лучевой болезни умерли еще двое ученых, которые присутствовали на злосчастном эксперименте.
  Луи Слотин повел себя, как настоящий герой и спас как минимум нескольких человек. Но если бы американские ядерщики думали головой, то не опускали бы верхнюю полусферу на нижнюю, а поднимали бы нижнюю полусферу к подвешенной верхней. Тогда в случае неосторожного движения нижняя полусфера просто падала бы на пол. Именно такую конструкцию и стали использовать в позднейших экспериментах.
  Плутониевый шар был использован в ядерном испытании "ABLE", проходившем в рамках операции "Перекрёстки" 1 июля 1946 года. Благодаря экспериментам Дагляна и Злотина эффективность оружия, использовавшегося при испытаниях, была увеличена по сравнению с использовавшимся при бомбардировках Японии
  
  [источники] http://www.damninteresting.com/bitten-by-the-nuclear-dragon/
  http://nuclear-knowledge.com/reflectors.php
  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D1%80%D1%8F%D0%B4-%D0%B4%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%BD
  http://geektimes.ru/post/206444/
  
  Недавно мы с вами рассматривали как пытались делать английские Ядерные мины с цыплятами, знаменитые советские Передвижные АЭС (ПАЭС). Вот еще заброшенный Атомный маяк или совсем свеженький Атомный проект "Прорыв" и тоже свежее Возвращение атомного лихтеровоза. Далее об этом подробнее в одноимённых главах.
  
  ГЛАВА 1. Ядерные мины с цыплятами. Источник: https://masterok.livejournal.com/2284583.html.
  Синий Павлин - это название сверхсекретного проекта, который британские военные разработали в 1950-е годы. В рамках проекта на территории Германии должны были быть установлены подземные ядерные мины. Если бы СССР начал наступать на Европу - мины были бы активированы (дистанционно или с помощью 8-дневного таймера).
  Предполагалось, что взрыв ядерных мин "не только разрушит здания и сооружения на большой территории, но и предотвратит ее оккупацию ввиду радиоактивного заражения местности". В качестве ядерной начинки таких мин использовались английские атомные авиабомбы Blue Danube (Синий Дунай). Каждая из мин была громадного размера и весила более 7 тонн. Мины должны были лежать в германской земле без охраны - поэтому их корпус выполнили практически невскрываемым. После активации каждая мина взрывалась бы через 10 секунд после того, как ее кто-нибудь сдвинет, либо изменятся показатели внутреннего давления и влажности.
  Далее про это подробнее ...
  1 апреля 2004 года Национальный Архив Великобритании распространил информацию: во время Холодной войны англичане собирались применить против советских войск ядерную бомбу "Синий павлин", начинённую живыми цыплятами. Естественно, все подумали - шутка. Оказалось, что правда.
  "Это подлинная история", - заявил Роберт Смит (Robert Smith), глава пресс-службы британского Национального архива (National Archives), открывшего выставку The Secret State, посвящённую государственным секретам и военным тайнам англичан 1950-х годов.
  "Государственная служба не шутит", - вторит его коллега Том О"лири (Tom O"Leary).
  Вот и журнал New Scientist некоторые факты подтверждает:сообщение об английской ядерной боеголовке он опубликовал серьёзного 3 июля 2003 года.
  Сразу после сброса атомных бомб на Японию тогдашний британский премьер-министр Клемент Эттли (Clement Attlee) направил сверхсекретную записку в комитет по атомной энергии (Atomic Energy Committee). Эттли написал, что если Великобритания хочет остаться великой державой, ей необходимо мощное оружие сдерживания, способное сравнять с землёй крупные города противника. Британское ядерное оружие разрабатывалось в такой секретности, что Уинстон Черчилль, вернувшийся на родину в 1951 году, был поражён, как Эттли смог скрыть стоимость бомбы от парламента и простых граждан.
  В начале пятидесятых годов, когда послевоенная картина мира уже во многом пришла к двухполюсной схеме противостояния коммунистического востока и капиталистического запада, над Европой нависла угрозой новой войны. Западные державы отдавали себе отчет в том, что СССР значительно превосходит их по количеству обыкновенного оружия, поэтому основным сдерживающим фактором, способным остановить предполагаемое нашествие, должно было стать оружие ядерное - его у Запада было больше. В рамках подготовки к очередной войне британским секретным предприятием RARDE был разработан особый вид мин, которые должны были оставлять за собой за войска в случае, если им пришлось бы отступать из Европы под натиском коммунистических орд. Мины этого проекта, получившего название "Синий павлин", по сути, являлись обыкновенными ядерными бомбами - только предназначенными для установки под землей, а не метания с воздуха.
  Заряды должны были устанавливаться в стратегически важных для продвижения наступающих войск точках - на крупных автотрассах, под мостами (в специальных бетонных колодцах) и т. д. Предполагалось, что при подрыве всех зарядов будет создана зона радиоактивного заражения и труднопреодолимых преград, что задержит продвижение советских войск на двое-трое суток.
  В ноябре 1953 года первая атомная бомба - "Голубой Дунай" (Blue Danube) - поступила в распоряжение Королевских ВВС. Спустя год "Дунай" лёг в основу нового проекта под названием "Синий павлин" (Blue Peacock).
  Цель проекта - предотвращение вражеской оккупации территории за счёт её разрушения, а также ядерного (и не только) загрязнения. Понятно, кого в разгар Холодной войны англичане считали потенциальным врагом - Советский Союз.
  Именно его "ядерного наступления" они ожидали с тревогой и заранее подсчитывали ущерб. Иллюзий по поводу исхода для себя Третьей Мировой британцы не испытывали: объединённая мощность десятка водородных бомб русских будет эквивалентна всем союзническим бомбам, сброшенным на Германию, Италию и Францию во время Второй Мировой.
  12 миллионов человек погибают в первые секунды, другие 4 миллиона серьёзно ранены, ядовитые облака путешествуют по всей стране. Прогноз получился настолько мрачным, что публике его не показывали вплоть до 2002 года, когда материалы попали в Национальный архив.
  
  Ядерная мина проекта "Синий павлин" весила около 7,2 тонн и представляла собой внушительный стальной цилиндр, внутри которого находилось плутониевое ядро, окруженное детонирующей химической взрывчаткой, а также довольно сложная по тем временам электронная начинка. Мощность бомбы составляла порядка 10 килотонн. Англичане планировали зарыть десять таких мин рядом со стратегически важными объектами в Западной Германии, где был расположен британский войсковой контингент, и использовать их в случае, если СССР все-таки решится на вторжение. Мины должны были взрываться через восемь дней после активации встроенного таймера. Кроме того, их можно было подрывать дистанционно, с расстояния до 5 км. Устройство было также оснащено системой, препятствующей разминированию: любая попытка вскрыть или переместить активированную бомбу вела к немедленному взрыву.
  При создании мины разработчики столкнулись с достаточно неприятной проблемой, связанной с неустойчивой работой электронных систем бомбы в условиях низких температур зимы. Чтобы решить эту проблему, предлагалось использовать теплоизолирующую оболочку и... цыплят. Предполагалось, что цыплят будут замуровывать в мину вместе с запасом воды и корма. Через несколько недель цыплята умерли бы, но тепла их тел хватило бы, чтобы согревать электронику мины. Про цыплят стало известно после рассекречивания документов Синего Павлина. Сначала все подумали, что это первоапрельская шутка, но Том О"Лири - глава Национального архива Великобритании, сказал "это выглядит, как шутка, но это определенно шуткой не является..."
  Впрочем, существовал и более традиционный вариант, использующий обыкновенную теплоизоляцию на основе стекловаты.
  В середине пятидесятых годов проект увенчался созданием двух рабочих прототипов, которые были успешно протестированы, но не испытаны - ни одна ядерная мина не была взорвана. Однако в 1957 г. британские военные заказали строительство десяти мин проекта "Синий Павлин", планируя разместить их на территории Германии под видом небольших ядерных реакторов, предназначенных для выработки электроэнергии. Однако в том же году правительство Великобритании принимает решение о закрытии проекта: сама идея тайного размещения ядерного оружия на территории другой страны была сочтена политическим просчетом армейского руководства. Обнаружение этих мин грозило Англии очень серьезными дипломатическими осложнениями, поэтому в результате уровень риска, связанный с реализацией проекта "Синий павлин", был признан неприемлемо высоким.
  Опытный образец "куриной мины" пополнил историческую коллекцию правительственного агентства по ядерному оружию (Atomic Weapons Establishment).
  
  ГЛАВА 2. Передвижные АЭС (ПАЭС). Источник: https://masterok.livejournal.com/443215.html.
  Передвижные АЭС (ПАЭС)... или сказание о бродячем реакторе.
  
  Советские мобильные атомные электростанции предназначались прежде всего для работы в отдаленных районах Крайнего Севера, где отсутствуют железные дороги и линии электропередач
  В тусклом свете заполярного дня по заснеженной тундре пунктирной линией ползет колонна гусеничного транспорта: бронетранспортеры охраны, вездеходы с персоналом, цистерны с топливом и... четыре загадочные машины внушительных размеров, похожие на могучие железные гробы. Наверное, так или почти так выглядело бы путешествие мобильной атомной электростанции к Н-скому военному объекту, который стережет страну от вероятного противника в самом сердце ледяной пустыни...
  Корни этой истории уходят, разумеется, в эпоху атомной романтики - в середину 1950-х. В 1955 году Ефим Павлович Славский - один из корифеев атомной промышленности СССР, будущий глава Минсредмаша, прослуживший на этом посту от Никиты Сергеевича до Михаила Сергеевича, - посетил ленинградский Кировский завод. Именно в беседе с директором ЛКЗ И.М. Синевым впервые прозвучало предложение о разработке мобильной атомной электростанции, которая могла бы питать электроэнергией гражданские и военные объекты, расположенные в отдаленных районах Крайнего Севера и Сибири.
  
  Предложение Славского стало руководством к действию, и уже вскоре ЛКЗ в кооперации с Ярославским паровозостроительным заводом подготовил проекты атомного энергопоезда - передвижной АЭС (ПАЭС) небольшой мощности для транспортировки по железной дороге. Предусматривались два варианта - одноконтурная схема c газотурбинной установкой и схема с использованием паротурбинной уста-новки самого локомотива. Вслед за этим к разработке идеи подключились и другие предприятия. По итогам обсуждения зеленый свет был дан проекту Ю.А. Сергеева и Д.Л. Бродера из обнинского Физико-энергетического института (ныне ФГУП "ГНЦ РФ - ФЭИ"). Видимо посчитав, что рельсовый вариант ограничит ареал действия ПАЭС лишь территориями, охваченными железнодорожной сетью, ученые предложили поставить свою электростанцию на гусеницы, сделав ее практически вездеходной.
  
  Эскизный проект станции появился в 1957 году, а уже два года спустя было произведено специальное оборудование для постройки опытных образцов ТЭС-3 (транспортируемой электростанции).
  В те времена практически все в атомной индустрии приходилось делать "с нуля", однако опыт создания ядерных реакторов для транспортных нужд (например, для ледокола "Ленин") уже существовал, и на него можно было бы опереться.
  
  ТЭС-3 - транспортабельная атомная электростанция, перевозимая на четырёх самоходных гусеничных шасси, созданных на базе тяжёлого танка Т-10. ТЭС-3 вступила в опытную эксплуатацию в 1961 году. Впоследствии программа была свёрнута. В 80-х годах дальнейшее развитие идея транспортабельных крупноблочных атомных электростанций небольшой мощности получила в виде ТЭС-7 и ТЭС-8.
  
  Одним из главных факторов, которые приходилось учитывать авторам проекта при выборе тех или иных инженерных решений, была, разумеется, безопасность. С этой точки зрения оптимальной была признана схема малогабаритного двухконтурного водо-водяного реактора. Вырабатываемое реактором тепло отбиралось водой под давлением 130 атм при температуре на входе в реактор 275?С и на выходе - 300?С. Через теплообменник тепло передавалось рабочему телу, в качестве которого также выступала вода. Образовавшийся пар приводил в движение турбину генератора.
  
  Активная зона реактора была спроектирована в виде цилиндра высотой 600 и диаметром 660 мм. Внутри помещались 74 тепловыделяющие сборки. В качестве топливной композиции решили применить интерметаллид (химическое соединение металлов) UAl3, залитый силумином (SiAl). Сборки представляли собой два коаксиальных кольца с этой топливной композицией. Подобная схема была разработана специально для ТЭС-3.
  
  В 1960 году созданное энергетическое оборудование смонтировали на гусеничном шасси, позаимствованном у последнего советского тяжелого танка Т-10, который производился с середины 1950-х до середины 1960-х годов. Правда, для ПАЭС базу пришлось удлинить, так что энергосамоход (так стали называть вездеходы, перевозящие атомную электростанцию) имел десять катков против семи у танка.
  
  Но даже при такой модернизации разместить всю энергоустановку на одной машине было невозможно. ТЭС-3 представляла собой комплекс из четырех энергосамоходов.
  
  Первый энергосамоход нес на себе ядерный реактор с транспортируемой биозащитой и специальный воздушный радиатор для снятия остаточного охлаждения. На второй машине монтировались парогенераторы, компенсатор объема, а также циркуляционные насосы для подпитки первого контура. Собственно выработка электроэнергии была функцией третьего энергосамохода, где размещался турбогенератор с оборудованием конденсатно-питательного тракта. Четвертая машина играла роль пункта управления ПАЭС, а также имела резервное энергетическое оборудование. Здесь находились пульт и главный щит со средствами пуска, пусковой дизель-генератор и блок аккумуляторных батарей.
  
  В дизайне энергосамоходов первую скрипку играли лапидарность и прагматизм. Поскольку ТЭС-3 предполагалось эксплуатировать преимущественно в районах Крайнего Севера, оборудование помещалось внутрь утепленных кузовов так называемого вагонного типа. В поперечном сечении они представляли собой шестиугольник неправильной формы, который можно описать как трапецию, поставленную на прямоугольник, что невольно вызывает ассоциацию с гробом.
  
  ПАЭС предназначалась для функционирования только в стационарном режиме, работать "на ходу" она не могла. Чтобы запустить станцию, требовалось расставить энергосамоходы в нужном порядке и соединить их трубопроводами для теплоносителя и рабочего тела, а также электрическими кабелями. И именно на стационарный режим работы была спроектирована биозащита ПАЭС.
  
  Система биозащиты состояла из двух частей: транспортируемой и стационарной. Транспортируемая биозащита перевозилась вместе с реактором. Активная зона реактора помещалась в своего рода свинцовый "стакан", который находился внутри бака. Когда ТЭС-3 работала, бак заливался водой. Слой воды резко снижал активацию нейтронами стенок бака биозащиты, кузова, рамы и прочих металлических частей энергосамохода. После окончания кампании (периода работы электростанции на одной заправке) воду сливали и транспортировка осуществлялась при пустом баке.
  
  Под стационарной биозащитой понимались своего рода боксы из земли или бетона, которые перед пуском ПАЭС требовалось возводить вокруг энергосамоходов, несущих на себе реактор и парогенераторы.
  
  Общий вид АЭС "ТЭС-3"
  
  В августе 1960 года собранную ПАЭС доставили в Обнинск, на испытательную площадку Физико-энергетического института. Меньше чем через год, 7 июня 1961 года, реактор достиг критичности, а 13 октября состоялся энергетический пуск станции. Испытания продолжались до 1965 года, когда реактор отработал свою первую кампанию. Однако на этом история советской мобильной АЭС фактически закончилась. Дело в том, что параллельно знаменитый обнинский институт разрабатывал еще один проект в области малой атомной энергетики. Им стала плавучая АЭС "Север" с аналогичным реактором. Как и ТЭС-3, "Север" проектировался преимущественно для нужд энергообеспечения военных объектов. И вот в начале 1967 года Министерство обороны СССР решило отказаться от плавучей атомной станции. Заодно были остановлены работы и по наземной мобильной энергоустановке: ПАЭС была переведена в стояночный режим. В конце 1960-х появилась надежда на то, что детищу обнинских ученых все-таки найдется практическое применение. Предполагалось, что атомная станция могла бы использоваться в нефтедобыче в тех случаях, когда в нефтеносные слои требуется закачать большое количество горячей воды, чтобы поднять ископаемое сырье ближе к поверхности. Рассматривали, к примеру, возможность такого использования ПАЭС на скважинах в районе города Грозного. Но даже послужить кипятильником для нужд чеченских нефтяников станции не удалось. Хозяйственная эксплуатация ТЭС-3 была признана нецелесообразной, и в 1969 году энергоустановку пол-ностью законсервировали. Навсегда.
  
  Для экстремальных условий
  
  Как это ни удивительно, но с кончиной обнинской ПАЭС история советских мобильных атомных электростанций не прекратилась. Другой проект, о котором несомненно стоит рассказать, представляет собой весьма курьезный пример советского энергетического долгостроя. Начало ему было положено еще в начале 1960-х, но некий осязаемый результат он принес лишь в горбачевскую эпоху и вскоре был "убит" резко усилившейся после чернобыльской катастрофы радиофобией. Речь идет о белорусском проекте "Памир 630Д".
  Комплекс передвижной АЭС "Памир-630Д" базировался на четырех грузовых автомобилях, представлявших собой связку "прицеп-тягач"
  В определенном смысле можно сказать, что ТЭС-3 и "Памир" соединяют родственные связи. Ведь одним из основателей белорусской ядерной энергетики стал А.К. Красин - бывший директор ФЭИ, принимавший непо-средственное участие в проектировании первой в мире АЭС в Обнинске, Белоярской АЭС и ТЭС-3. В 1960 году его пригласили в Минск, где ученый вскоре был избран академиком АН БССР и назначен директором отделения атомной энергетики Энергетического института белорусской Академии наук. В 1965 году отделение было преобразовано в Институт ядерной энергетики (ныне Объединенный институт энергетических и ядерных исследований "Сосны" НАН).
  
  В одну из поездок в Москву Красин узнал о существовании государственного заказа на проектирование передвижной атомной электростанции мощностью 500-800 кВт. Наибольший интерес к такого рода энергоустановке проявляли военные: им требовался компактный и автономный источник электричества для объектов, находящихся в отдаленных и отличающихся суровым климатом районах страны - там, где нет ни железных дорог, ни ЛЭП и куда довольно сложно доставить большое количество обычного топлива. Речь могла идти об электропитании радиолокаторных станций или пусковых установок ракет.
  
  С учетом предстоящего использования в экстремальных климатических условиях к проекту предъявлялись особые требования. Станция должна была работать при большом разбросе температур (от -50 до +35?С), а также при высокой влажности. Заказчик требовал, чтобы управление энергоустановкой было максимально автоматизировано. При этом станция должна была вписываться в железнодорожные габариты О-2Т и в габариты грузовых кабин самолетов и вертолетов с размерами 30х4,4х4,4 м. Продолжительность кампании АЭС определялась в не менее чем 10 000 часов при времени непрерывной работы не более 2000 часов. Время развертывания станции должно было составлять не более шести часов, а демонтаж необходимо было уложить в 30 часов.
  
  Реактор "ТЭС-3"
  
  Кроме того, проектировщикам следовало придумать, как снизить расходование воды, которая в условиях тундры ненамного доступнее солярки. Именно это последнее требование, практически исключавшее применение водяного реактора, во многом определило судьбу "Памира-630Д".
  
  Оранжевый дым
  
  Генеральным конструктором и главным идейным вдохновителем проекта стал В.Б. Нестеренко, ныне член-корреспондент белорусской Национальной академии наук. Именно ему принадлежит идея использовать в реакторе для "Памира" не воду или расплавленный натрий, а жидкую тетраокись азота (N2O4) - причем одновременно в качестве теплоносителя и рабочего тела, так как реактор мыслился одноконтурным, без теплообменника.
  
  Тетраоксись азота была выбрана, естественно, не случайно, так как это соединение обладает весьма интересными термодинамическими свойствами, такими как высокая теплопроводность и теплоемкость, а также низкая температура испарения. Его переход из жидкого в газообразное состояние сопровождается химической реакцией диссоциации, когда молекула тетраокиси азота распадается сначала на две молекулы диокиси азота (2NO2), а затем на две молекулы окиси азота и одну молекулу кислорода (2NO+O2). При увеличении количества молекул объем газа или его давление резко возрастают.
  
  Кликабельно
  
  В реакторе, таким образом, стало возможным реализовать замкнутый газожидкостный цикл, который давал реактору преимущества в эффективности и компактности.
  
  Осенью 1963 года белорусские ученые представили свой проект мобильной атомной станции на рассмотрение научно-технического совета Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР. Тогда же на суд членов НТС были вынесены аналогичные проекты ФЭИ, ИАЭ им. Курчатова и ОКБМ (Горький). Предпочтение отдали белорусскому проекту, однако лишь десять лет спустя, в 1973 году, в ИЯЭ АН БССР было создано специальное конструкторское бюро с опытным производством, которое приступило к конструированию и стендовым испытаниям узлов будущего реактора.
  
  Одной из самых главных инженерных задач, которую предстояло решать создателям "Памира-630Д", стала отработка устойчивого термодинамического цикла с участием теплоносителя и рабочего тела нетрадиционного типа. Для этого применялся, например, стенд "Вихрь-2", представлявший собой фактически турбогенераторный блок будущей станции. В нем нагрев тетраоксида азота производился с помощью турбореактивного авиадвигателя ВК-1 с форсажной камерой.
  
  Отдельную проблему представляла собой высокая коррозионная агрессивность тетраоксида азота, особенно в местах фазовых переходов - кипения и конденсации. Если же в контур турбогенератора попала бы вода, N2O4, прореагировав с ней, немедленно дала бы азотную кислоту со всеми ее известными свойствами. Противники проекта так и говорили порой, что, дескать, белорусские ядерщики намерены растворить в кислоте активную зону реактора. Частично проблема высокой агрессивности тетраоксида азота была решена добавлением в теплоноситель 10% обычной моноокиси азота. Этот раствор получил название "нитрин".
  
  Тем не менее применение тетраоксида азота увеличивало опасность использования всего ядерного реактора, особенно если вспомнить, что речь идет о мобильном варианте АЭС. Подтверждением тому стала гибель одного из сотрудников КБ. Во время опыта из разорвавшегося трубопровода вырвалось оранжевое облачко. Находившийся поблизости человек ненамеренно вдохнул ядовитый газ, который, прореагировав с водой в легких, превратился в азотную кислоту. Спасти несчастного не удалось.
  
  ПАЭС "Памир-630Д"
  
  Зачем снимать колеса?
  
  Впрочем, проектировщики "Памира-630Д" внедрили в свой проект ряд конструктивных решений, которые были призваны повысить безопасность всей системы. Во-первых, все процессы внутри установки, начиная от пуска реактора, управлялись и контролировались с помощью бортовых ЭВМ. Два компьютера работали параллельно, а третий находился в "горячем" резерве. Во-вторых, была реализована система аварийного охлаждения реактора за счет пассивного перетекания пара через реактор из части высокого давления в часть конденсатора. Наличие большого количества жидкого теплоносителя в технологическом контуре позволяло в случае, например, обесточивания эффективно отводить тепло от реактора. В-третьих, важным "страховочным" элементом конструкции стал материал замедлителя, в качестве которого был выбран гидрид циркония. При аварийном повышении температуры гидрид циркония разлагается, и выделяемый водород переводит реактор в глубоко подкритичное состояние. Реакция деления прекращается.
  
  За экспериментами и испытаниями шли годы, и те, кто задумывал "Памир" в начале 1960-х годов, смогли увидеть свое детище в металле лишь в первой половине 1980-х. Как и в случае с ТЭС-3, белорусским конструкторам понадобилось несколько машин для размещения на них своей ПАЭС. Реакторный блок монтировался на трехосном полуприцепе МАЗ-9994 грузоподъемностью 65 т, в роли тягача для которого выступал МАЗ-796. Кроме реактора с биозащитой в этом блоке размещались система аварийного расхолаживания, шкаф распределительного устройства собственных нужд и два автономных дизель-генератора по 16 кВт. Такая же связка МАЗ-767 - МАЗ-994 везла на себе и турбогенераторный блок с оборудованием электростанции.
  
  Дополнительно в кузовах КРАЗов передвигались элементы системы автоматизированного управления защиты и контроля. Еще один такой грузовик перевозил вспомогательный энергоблок с двумя стокиловаттными дизель-генераторами. Итого пять машин.
  
  "Памир-630Д", как и ТЭС-3, был рассчитан на стационарную работу. По прибытии на место дислокации монтажные бригады устанавливали рядом реакторный и турбогенераторный блоки и соединяли их трубопроводами с герметичными сочленениями. Блоки управления и резервная энергоустановка ставились не ближе 150 м от реактора, чтобы обеспечить радиационную безопасность персонала. С реакторного и турбогенераторного блока снимали колеса (прицепы устанавливались на домкратах) и отвозили их в безопасную зону. Все это, конечно, в проекте, ибо реальность оказалась иной.
  
  Макет первой белорусской и одновременно единственной в мире передвижной АЭС "Памир", которая была сделана в Минске
  
  Электрический пуск первого реактора состоялся 24 ноября 1985 года, а спустя пять месяцев случился Чернобыль. Нет, проект не был немедленно закрыт, и в общей сложности экспериментальный образец ПАЭС отработал на разных режимах нагрузки 2975 часов. Однако, когда на волне охватившей страну и мир радиофобии вдруг стало известно, что в 6 км от Минска стоит ядерный реактор экспериментальной конструкции, случился масштабный скандал. Совмин СССР тут же создал комиссию, которой предстояло изучить вопрос о целесообразности дальнейших работ по "Памиру-630Д". В том же 1986 году Горбачевым был отправлен в отставку легендарный глава Средмаша 88-летний Е.П. Славский, покровительствовавший проектам мобильных АЭС. И нет ничего удивительного в том, что в феврале 1988 года согласно решению Совмина СССР и АН БССР проект "Памир-630Д" прекратил свое существование. Одним из главных мотивов, как значилось в документе, стала "недостаточная научная обоснованность выбора теплоносителя".
  Автор: Олег Макаров
  
  Памир-630Д - мобильная атомная электростанция, размещённая на автомобильном шасси. Была разработана в Институте ядерной энергетики АН БССР
  
  Реакторный и турбогенераторные блоки были размещены на шасси двух автомобильных седельных тягачей МАЗ-537. Пульт управления и помещения для персонала были расположены ещё на двух автомобилях. Всего станцию обслуживало 28 человек. Установка была рассчитана на перевозку железнодорожным, морским и авиационным транспортом - самым тяжёлым компонентом был реакторный автомобиль, весивший 60 тонн, что не превышало грузоподъёмность стандартного железнодорожного вагона.
  
  В 1986 году, после Чернобыльской аварии, безопасность использования данных комплексов была подвергнута критике. По соображениям безопасности оба существовавших на тот момент комплекта "Памира" были уничтожены.
  
  А вот какое развитие эта тема получает сейчас.
  
  ОАО "Атомэнергопром" рассчитывает предложить мировому рынку промышленный образец передвижной АЭС малой мощности порядка 2,5 МВт.
  
  Российский "Атомэнергопром" представил в в 2009 году на международной выставке "Атомэкспо-Беларусь" в Минске проект блочной транспортабельной ядерной установки малой мощности, разработчиком которого является НИКИЭТ им. Доллежаля.
  
  Как сообщил главный конструктор института Владимир Сметанников, блок мощностью 2,4-2,6 МВт способен работать 25 лет без перезагрузки топлива. Предполагается, что его можно будет в готовом виде поставить на площадку, произвести запуск в течение двух суток. Он требует в обслуживании не более 10 человек. Стоимость одного блока оценивается в сумму около 755 млн рублей, но оптимальное размещение - по два блока. Промышленный образец может быть создан через 5 лет, однако на проведение НИОКР потребуется еще около 2,5 млрд рублей
  В 2009 году в Санкт-Петербурге была заложена первая мире плавучая атомная электростанция. Росатом на этот проект возлагает большие надежды: в случае его успешной реализации он ожидает массовых зарубежных заказов.
  В Росатоме планируют активно экспортировать плавучие АЭС. По словам главы госкорпорации Сергея Кириенко, потенциальные иностранные заказчики уже есть, но они хотят увидеть, как будет реализован пилотный проект.
  На руку строителям передвижных АЭС и экономический кризис, он только повышает спрос на их продукцию, - считает аналитик Unicredit Securities Дмитрий Коновалов. "Спрос будет именно потому, что электроэнергия этих станций является одной из наиболее дешевых. Атомные электростанции ближе к гидростанциям по цене за киловатт-час. И поэтому спрос будет как в индустриальных районах, так и в развивающихся регионах. А возможность мобильности и передвижения этих станций делает их еще более ценными, потому что потребности на электроэнергию в разных регионах тоже разные".
  Россия первой решила строить плавучие АЭС, хотя в других странах такая идея тоже активно обсуждалась, но от ее реализации решили отказаться. Один из разработчиков Центрального конструкторского бюро "Айсберг" Анатолий Макеев рассказал BFM.ru следующее: "В свое время была идея использования таких станций. По-моему, американская компания ее предложила - она хотела построить 8 плавучих атомных электростанций, но это все провалилось из-за "зеленых". Есть вопросы и к экономической целесообразности. Плавучие электростанции дороже стационарных, да и мощность у них маленькая".
  
  В 2009 году на Балтийском заводе началась сборка первой в мире плавучей атомной электростанции.
  Плавучий энергоблок, построенный в Петербурге по заказу ОАО "Концерн Энергоатом", станет мощным источником электричества, тепла и пресной воды для удаленных регионов страны, постоянно испытывающих дефицит энергии.
  Станция должна была быть сдана заказчику в 2012 году. После этого завод планирует заключить еще контракты на строительство еще 7-ми таких же станций. Кроме того, проектом плавучей атомной станции уже заинтересовались зарубежные заказчики.
  Плавучая атомная станция состоит из гладкопалубного несамоходного судна с двумя реакторными установками. Она может использоваться для получения электрической и тепловой энергии, а также для опреснения морской воды. В сутки она может выдать от 100 до 400 тысяч тонн пресной воды.
  Срок эксплуатации станции составит минимум 36 лет: три цикла по 12 лет, между которыми необходимо осуществлять перегрузку реакторных установок.
  Согласно проекту, постройка и эксплуатация такой атомной станции намного выгоднее постройки и эксплуатации наземных атомных электростанций.
  
  
  Экологическая безопасность АТЭС присуща и последней стадии ее жизненного цикла - снятия с эксплуатации. Концепция снятия с эксплуатации предполагает транспортировку станции, отработавшей срок службы к месту проведения ее разделки для утилизации и захоронения, что полностью исключает радиационное воздействие на акваторию региона, где эксплуатируется АТЭС.
  
  Несмотря на столь высокие требования к безопасности, экологи все равно усматривают угрозу в ПАТЭС. Их главным аргументом является статистка аварий и происшествий, произошедших с судами, на которых используются атомные установки. Но все-таки большинство аварий произошло до 90-х годов прошлого века, конкретней, в 60-х годах, то есть еще во время становления атомной энергетики как таковой. Как ни крути, технологии, в том числе безопасности, шагнули далеко вперед. Во-вторых, хоть ПАТЭС и будут строиться на базе технологий, использованных для строительства судов и субмарин, но уровень безопасности их, по заверениям "Росэнергоатома", будет превосходить даже наземные АЭС. И, наконец, эксперты приводят примеры тех же аварий, но при этом отмечают, что даже при крушении судна реактор остается в безопасности.
  
  Учитывая то, что этот проект основан на огромном опыте плавающих объектов - ледоколов, подводных лодок, проект вполне безопасный. Пример, затонувшая подводная лодка "Курск". У нее было огромный взрыв в носу, лодка погибла, а установка ядерная осталась целая. Когда лодку подняли и в док поставили, оказалось, что можно установку запускать", - комментирует Андрей Гагаринский. "Проект плавучей атомной станции прошел все необходимые государственные экспертизы, в том числе, экологическую. Установки такого типа наработали около 7 тыс. реакторо-лет и на сегодняшний день являются, по мнению специалистов, самыми надежными в мире"
  
  Кстати: Эксплуатация ПАТЭС будет производиться вахтовым методом с проживанием обслуживающего персонала на станции. Продолжительность вахты четыре месяца, после чего происходит смена вахты-экипажа. Общая численность основного эксплуатирующего производственного персонала ПАТЭС, включая сменный и резервный составы, составит около 140 человек.
  
  Для создания бытовых условий, соответствующих принятым стандартам, на станции предусмотрены столовая, бассейн, сауна, спортзал, салон отдыха, библиотека, телевидение и т.п. Для размещения персонала на станции имеется 64 одноместных и 10 двухместных кают. Жилой блок максимально удален от реакторных установок и от помещений энергетической установки. Численность привлекаемого постоянного непроизводственного персонала административно-хозяйственной службы, на который не распространяется вахтовый метод обслуживания, составит около 20 человек.
  
  По словам главы "Росатома" Сергея Кириенко, если не развивать атомную энергетику России, то лет через двадцать она вообще может исчезнуть. Согласно поставленной Президентом России задаче, к 2030 году доля атомной энергетики должна увеличиться до 25%. Похоже, ПАТЭС призваны не дать сбыться печальным предположениям первого и решить задачи, поставленные вторым хотя бы отчасти.
  
  Плавучие станции могут стать вообще уникальным российским проектом: в случае изготовления ПАТЭС для других государств, это будет тот же экспорт энергии из России, но уже не углеводородный.
  
  В 2010 году головной энергоблок плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) "Академик Ломоносов" спущен на воду в среду в Петербурге на ОАО "Балтийский завод"
  
  Однако, на сегодняшний день непростая ситуация, которая сложилась со строительством первой Плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС), кажется, плавно двинулась в сторону разрешения. Генеральный директор концерна "Росэнергоатом" Евгений Романов, в своем блоге сообщил: вопрос с завершением строительства ПАТЭС должен решиться в ближайшие два года.
  
  По данным экспертизы, проведенной в мае 2012 года совместно ОАО "Объединенная судостроительная корпорация" и "Росэнергоатом", работы по строительству плавучей атомной станции в настоящий момент выполнены всего на 35%, полтора года строительство, в сущности, не велось. И это, несмотря на тот факт, что согласно договору между "Балтийским заводом", выполняющим работы по строительству энергоблока и заказчиком ПАТЭС "Росэнергоатом", 24 мая 2012 года должна была состояться поставка готового энергоблока. Непростую ситуацию, сохранявшуюся до последнего момента на "Балтийском заводе", связывают с действиями предыдущего собственника предприятия. 13 января 2012 года на "Балтийском заводе" была введена процедура наблюдения в рамках дела о банкротстве. А обязательства по выполнению действующих контрактов, в том числе и продолжение строительства ПАТЭС, переведены на ООО "Балтийский завод - судостроение".
  
  источники
  http://www.popmech.ru
  http://www.goslyudi.ru
  ria.ru
  
  
  ГЛАВА 3. Атомный маяк . Источник: https://masterok.livejournal.com/1881996.html
  Атомный маяк
  Самый оригинальный технический проект в период губернаторства Карафуто был осуществлен при строительстве маяка на мысе Нака-Сиретоко-мисаки (мыс Анива).
  Маяк Анива был установлен в 1939 году на небольшой скале Сивучья, возле труднодоступного скалистого мыса Анива. Этот район изобилует течениями, частыми туманами, подводными каменистыми банками.
  Давайте о нем подробнее ...
  Автором проекта маяка Нака-Сиретоко мисаки был инженер Миура Синобу, выпускник технического колледжа в Канагава. Любопытно отметить, что там же учился и Ёшио Кайзука, архитектор губернаторства Карафуто, создавший проекты зданий Центральной технической лаборатории (ныне ИМГиГ) и музея губернаторства (ныне Сахалинский краеведческий музей). Первыми работами Миура Синобу были маяк Осака, построенный в 1932 году, и скальный маяк Кайгара (Сигнальный), построенный в 1936 году в проливе, разделяющем острова Малой Курильской гряды с островом Хоккайдо. Его новый маяк был самым сложным техническим сооружением на всем Сахалине и одним из интереснейших достижений мировой практики маячного строительства того времени.
  
  Сложность строительства заключалась в том, что все необходимые материалы было необходимо доставлять сюда кораблем в условиях всегда неспокойного здесь моря.
  Построенный маяк представляет собой круглую бетонную башню с небольшой боковой пристройкой, вписанной в овальное основание. Высота башни 31 метр, высота огня 40 метров над уровнем моря. Башня имела 9 этажей. На цокольном этаже располагались дизельная и аккумуляторная. Первый этаж с пристройкой занимали кухня и продовольственный склад, второй - радиорубка, аппаратная и вахтенная. В третьем, четвертом и пятом этажах башни были жилые комнаты, рассчитанные на 12 человек. В каждой имелось по две пары двухъярусных коек и небольшие ниши для личных вещей. Жилые помещения имели маленькие круглые окна-иллюминаторы. На шестом этаже находилась кладовая, на седьмом - механизмы пневматической сирены, на восьмом - склад горючего, на девятом располагался вращательный механизм. Проблесковый осветительный аппарат 3-го разряда приводился в движение при помощи часового механизма. В центральной части башни проходила труба, внутри которой был подвешен маятник - гиря весом 270 килограммов, - заводимый каждые три часа для движения оптической системы. Осветительный аппарат вращался в чаше, наполненной 300 килограммами ртути, используемой в качестве подшипника. Дальность действия маяка составляла 17,5 мили.
  
  Штат служащих на маяке состоял из четырех человек. После окончания навигации обслуживающий персонал с маяка снимался. Зимовали японские маячники в специально построенном для них поселке Сатоо (ныне застава Южная), также созданном по проекту Миура Синобу.
  
  
  Маяк функционировал на дизельном генераторе и резервных аккумуляторах до начала девяностых, а вот далее...
  
  В 90-х годах маяк стал работать на автономных изотопных элементах питания (РИТЭГ),радиоизотопный термоэлектрический генератор) - источник электроэнергии, использующий тепловую энергию радиоактивного распада. В качестве топлива для РИТЭГ используется стронций-90, а для высокоэнергоёмких генераторов - плутоний-238. Во времена СССР было изготовлено более тысячи РИТЭГов, в настоящее время в России их осталось более 700 штук. Срок службы РИТЭГов может составлять 10-30 лет, у большинства из них он закончился.
  
  По сути, данный маяк был маяком-роботом, способным работать автономно длительное время. Благодаря атомному источнику энергии, затраты на обслуживание были минимальными, но вскоре и на это не осталось средств - здание опустело, а в 2006 году военные вывезли отсюда две изотопные установки, питавшие маяк.
  
  В настоящее время маяк на мысе Анива является местом паломничества туристов-экстрималов. Учитывая "специфику" посещаемого объекта, в качестве проводников выступают "упакованные" по последнему слову техники, профессиональные спасатели из рядов МЧС.
  
  Для этих маяков была выпущена ограниченная партия миниатюрных атомных реакторов, которые были на этих маяках успешно установлены и запущены.
  
  
  ГЛАВА 4. Атомный проект "Прорыв" . Источник: https://masterok.livejournal.com/2013546.html
  Атомный проект "Прорыв"
  Вот такая новость появилась на сайтах информагенств:
  Крупнейшее проектное предприятие атомной отрасли России ОАО "Атомпроект" (Санкт-Петербург) объявило конкурс на изучение сейсмических условий площадки под опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК) российского проекта "Прорыв" по созданию ядерных энергетических технологий нового поколения, начальная цена работ - 5 миллионов рублей, они должны быть выполнены к середине 2015 года.
  Как следует из материалов, размещенных в среду на сайте закупок госкорпорации "Росатом", должна быть проведена оценка геодинамических и сейсмотектонических условий, сейсмичности пункта и площадки, параметры проектного землетрясения и максимального расчетного землетрясения для площадки размещения ОДЭК.
  "Подведение итогов конкурса запланировано на 2 октября нынешнего года. Все работы в рамках контракта должны быть выполнены до середины следующего года", - сказал РИА Новости представитель "Атомпроекта".
  Давайте узнаем подробнее про этот проект:
  Мировая ядерная энергетика (ЯЭ) в последние 30 лет находится в кризисном состоянии. Максимальная доля АЭС в выработке глобальной электроэнергии в 17% была достигнута в начале 90-х. На сегодня она снизилась до 13 %. Прогнозируется дальнейшее падение.
  Основным барьером на пути развития современной ЯЭ, является проблема конкурентоспособности, которая упирается в проблему безопасности АЭС "старого образца". Действующие АЭС производят большой объем ОЯТ (отработанное ядерное топливо), сроки дезактивации которого могут достигать 200 тысяч лет. Человечество не в состоянии проектировать хранилища с таким сроком работы. На уровне международной безопасности действующие АЭС могут быть использованы для производства ядерного оружия. Насколько это злободневно, можно судить по новостям из Ирана.
  Может сложится впечатление, что дни ядерной энергетики сочтены. Однако "Росатом" считает, что обладает достаточным человеческим и научным потенциалом для того, чтобы добиться технологического прорыва и сделать атомную энергетику более экологичной, экономичной и безопасной и надежной, чем существующие альтернативные способы получения энергии. Проект "Прорыв" призван решить все обозначенные проблемы и обеспечить непрерывно растущие потребности цивилизации в энергетике.
  
  Проект "Прорыв", предусматривающий создание ядерных энерготехнологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с реакторами на быстрых нейтронах, планируется выполнить на площадке Сибирского химического комбината в ЗАТО Северск Томской области.
  Реализация "Прорыва" включает создание опытно-демонстрационного энергокомплекса в составе реактора БРЕСТ-ОД-300 с пристанционным ядерным топливным циклом и модуля по производству плотного уран-плутониевого (нитридного) топлива для реакторов на быстрых нейтронах. Для реактора "БРЕСТ-ОД-300″ в качестве жидкометаллического теплоносителя выбран свинец.
  "Атомпроект" выполняет комплексное проектирование объектов атомной отрасли, научные исследования, разработку ядерных энерготехнологий нового поколения. "Атомпроект" также проектирует новые разделительные и радиохимические производства и атомные электростанции со всеми типами реакторов, осуществляет проектное сопровождение объектов использования атомной энергии на всех этапах жизненного цикла, является одним из участников проекта "Прорыв".
  
  Суть "Прорыва"
  Основные положения проекта
  1. Исключение тяжелых аварий АЭС (реактивностные, потери охлаждения, пожары, взрывы), требующих эвакуации населения
  2. Замыкание ядерного топливного цикла для полного использования энергетического потенциала уранового сырья
  3. Последовательное приближение к радиационно-эквивалентному захоронению РАО (это означает, что захораниваться будут отходы с той же радиоактивностью, что и извлеченное ранее из недр сырье)
  4. Технологическое усиление нераспространения ядерного оружия (новые реакторы не могут использоваться для его производства)
  5. Приведение капитальных затрат при сооружении АЭС с быстрыми реакторая, по крайней мере, до уровня АЭС старого образца
  6. Обеспечение конкурентоспособности ядерной энергетики в сравнении с другими видами энергогенерации
  7. Обеспечение масштабного развития ядерной энергетики России к концу столетия до 350 ГВт на существующей минеральной ресурсной базе (фактически, создается база для крупномасштабной ядерной энергетики).
  8. Переработка ОЯТ, включая накопленные тепловыми реакторами объемы (в России только 2% ОЯТ пускаются в переработку, отходы от старых реакторов непрерывно накапливаются, а расходы на их хранение постоянно растут, растет и экологическая угроза от них. Сжигание плутония и других радиоактивных элементов в реакторах нового типа дает предпосылки для окончательного решения проблемы радиоактивных отходов и создает условия для более безопасной жизни)
  Технология новых АЭС будет предусматривать так называемое радиационно-эквивалентное обращение ядерных материалов в топливном цикле, что в частности означает, что в течение примерно 150-300 лет переработанное топливо будет хранится в специальных хранилищах. За это время биологическая опасность будет снижена в 100 раз.
  Технологические, конструктивные и физические характеристики разрабатываемых реакторов
  1. характеристики ЯР исключают разгон на мгновенных нейтронах
  2. конструктивно исключена потеря теплоносителя
  3. нет материалов с потенциями взрыва или пожара в конструкции ЯР
  4. при любых отказах в системах АЭС, ошибках персонала и реализуемых внешних воздействиях исключены выбросы радиоактивности в окружающую среду, требующие эвакуации населения.
  В рамках проекта прорыв разрабатываются реакторы типа "БРЕСТ" с с электрической мощностью 300 и 1200 МВт. Первый БРЕСТ (на 300 МВт) планируется построить в Северске (Томская область), он носит название БРЕСТ-300. А так выглядит схема реактора БРЕСТ-1200:
  
  Вот цитата из интервью члена технического комитета проекта "Прорыв", главного конструктора реакторов на быстрых нейтронах ОАО "ОКБМ Африкантов" Б. А. Васильева.
  - Борис Александрович, позвольте начать с вопроса несколько провокационного: проект "Прорыв" - это новая энергетика или все-таки нет? Можно ли говорить о том, что в результате его реализации будет принципиально решен вопрос энергообеспечения человечества на длительное время.
  - Это было бы неточно "Прорыв" определять как проект, относящийся к новому виду энергии. По большому счету, это все-таки развитие уже освоенной атомной энергетики. Но то, что замыкание топливного цикла позволит превратить атомную энергетику в глобальную, такую, которая может удовлетворять потребности человечества в энергии в течение тысячелетий, это действительно так.
  Вопрос о замыкании ядерного топливного цикла был поставлен уже в начальный период развития атомной энергетики. А сейчас тем более стало ясно, что без замыкания топливного цикла, запасов урана хватит не более чем на 100 лет. Такая атомная энергетика не имеет принципиальных преимуществ перед традиционной, поскольку запасы нефти и газа хотя тоже не безграничны, но и не меньше по энергоресурсу.
  Замыкание ядерного топливного цикла позволяет вовлечь в работу дополнительный делящийся материал - плутоний, который получается из "балластного" изотопа урана-238 (99,3% в природном уране), что позволяет эффективно использовать весь природный уран, тогда как в освоенной атомной энергетике используется лишь природный делящийся материал - изотоп уран-235 (~0,7% в природном уране). Но замкнутый топливный цикл сложнее, чем открытый. Он требует переработки отработавшего ядерного топлива, выделения из него плутония (а это радиоактивный и токсичный элемент), изготовления свежего топлива на основе плутония; этот процесс должен быть непрерывным, что не так просто осуществить. Впрочем, во Франции, например, эта идея уже частично реализована, правда, на традиционных реакторах, которые не обеспечивают многократное повышение эффективности использования делящегося материала. Чтобы перейти к решению задачи полного использования потенциального ресурса урана, нужен новый тип реактора - реактор на быстрых нейтронах (быстрый реактор).
  Реакторы на быстрых нейтронах довольно давно разрабатываются во многих странах, но широкого внедрения пока не получили. Единственный в мире быстрый реактор действует сегодня в России, на Белоярской АЭС. Это реактор БН-600 с натриевым теплоносителем электрической мощностью 600 мегаватт. Один он, естественно, ничего не решает, да и сооружен БН-600 еще в 1980-е годы, то есть имеет достаточно солидный возраст для технического объекта. Кроме того, нужно улучшить показатели реакторов БН: технико-экономические характеристики, показатели безопасности. Это в определенной мере сделано в проекте БН-800, который сейчас сооружается на Белоярской атомной станции и через год-два должен быть пущен в эксплуатацию.
  В полной мере возможности улучшения конструкции быстрого натриевого реактора могут быть реализованы на базе всего накопленного опыта, и мы сейчас воплощаем эту идею в проекте реактора БН-1200, разрабатываемого в рамках проекта "Прорыв".
  Кроме натрия в быстром реакторе возможно использование других видов теплоносителя, не замедляющего нейтроны - в отличие от воды в традиционных реакторах. Специалистами НИКИЭТ (Москва) в 90-х годах было предложено использовать свинцовый теплоноситель, соответствующая конструкция реактора также разрабатывается в рамках проекта "Прорыв". Считается, что он может быть более эффективным по технико-экономическим показателям и безопасности. Мы, разработчики быстрого натриевого реактора, не уверены в этом. Окончательную оценку эффективности применения свинцового теплоносителя можно будет сделать только после получения опыта работы разрабатываемого опытно-демонстрационного реактора БРЕСТ-ОД-300.
  Но для того, чтобы замкнуть ядерный цикл, мало иметь только реакторы, нужен целый набор технологий: переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), изготовления свежего топлива, обращения с радиоактивными отходами от ОЯТ, которые являются самым опасным элементом в этой цепочке, да и в атомной энергетике в целом. Существует два варианта обращения с ОЯТ: прямое захоронение ОЯТ в недра земли, что делает атомную энергетику малоэффективной и экологически наиболее проблемной; и переработка ОЯТ. Переработка и выделение из отработавшего ядерного топлива полезных продуктов для дальнейшего использования в реакторах как раз и решают обозначенную задачу эффективного использования природного урана. При этом одновременно сводится к минимуму количество радиоактивных отходов атомной энергетики. Решение комплексной задачаи замыкания ядерного топливного цикла с использованием новых технологий - это и есть проект "Прорыв".
  
  [источники] http://m.ria.ru/atomtec/20140820/1020722126.html
  http://www.okbm.nnov.ru/russian/publications/360-breakthrough
  http://globalsib.com/16241/
  
  Еще напомним про атомную энергетику: посмотрите Как в Новосибирске делают ядерное топливо , а ведь существуют и Атомные часы. Вспомним как некоторое время назад Начался физический пуск энергоблока БН-800 и про Атомные реакторы на торговых судах. А ведь есть и Атомные самолеты и плавучие АЭС. А начиналось все конечно с Передвижных АЭС (ПАЭС) из эпохи СССР
  
  ГЛАВА 5. Возвращение атомного лихтеровоза. Источник: https://masterok.livejournal.com/2173625.html
  Возвращение атомного лихтеровоза
  В Североморске закончен первый этап восстановления одного из самых уникальных в мире кораблей. Это единственный транспортный корабль с атомной силовой установкой - лихтеровоз-контейнеровоз "Севморпуть".
  В доке 82-го Судоремонтного завода он прошёл процедуру восстановления и покраски корпуса. И теперь "Севморпуть" готовится к полномасштабному ремонту и вводу в эксплуатацию.
  Операция по выведению лихтеровоза из дока началась в понедельник днем. Ремонтные работы на судне "Росатомфлота" проводились с 1 октября этого года. По информации "Росатомфлота", в них были задействованы 154 производственных рабочих и 50 инженерно-технических специалистов ОАО "82 судоремонтный завод". "Лучшей оценкой результатов трудового коллектива предприятия стала лицензия Российского морского регистра судоходства, выданная ФГУП "Атомфлот" сроком на пять лет", - отмечают в компании.
  "Качество и оперативность работы, исполненной коллективом "82 судоремонтного завода", приятно удивили. Судоремонтники показали, что как и раньше работают на высоком уровне", - приводятся в сообщении слова первого заместителя генерального директора ФГУП "Атомфлот" Мустафы Кашки. Он уточнил, что последнее докование "Севморпути" на судоремонтном заводе было в 2005 году, и на предприятии были опасения, не растеряли ли навыки специалисты.
  По мнению судоремонтников, выполненный комплекс работ является сложнейшим, а по объемам может сравниться только с операциями на тяжелом авианесущем крейсере "Адмирал Кузнецов" и тяжелом атомном ракетном крейсере "Петр Великий". С января будущего года на атомном лихтеровозе-контейнеровозе "Севморпуть" продолжится заводской ремонт. Ходовые испытания судна запланированы на начало 2016 года.
  Ледокольно-транспортное судно "Севморпуть" находилось в эксплуатации с декабря 1988 года. В связи с выработкой назначенного ресурса реакторной установки (свыше 100 тысяч часов) и отсутствием востребованности лихтеровоз в марте 2007 года переведен в режим отстоя, а установка - в режим длительного хранения с возможностью последующего использования. В конце 2013 года генеральный директор Росатома Сергей Кириенко подписал приказ о восстановлении атомохода "Севморпуть".
  А мы с вами давайте вспомним историю этого корабля ...
  
  Атомный лихтеровоз-контейнеровоз "Севморпуть" - единственное в России ледокольно-транспортное судно с ядерной энергетической установкой, было построено на Керченском судостроительном заводе "Залив" им. Б.Е. Бутомы в период с 01.06.82 по 31.12.88. Проект судна разработан на основании совместного решения Минморфлота и Минсудпрома ? С-13/01360 от 30.05.78 в соответствии с техническим заданием на его разработку. Корпус судна спроектирован и построен на категорию ледовых подкреплений "УЛА" в соответствии с требованиями Правил Регистра СССР изд.1981г.
  Судно спроектировано, построено и эксплуатируется с учетом выполнения отечественных и международных правил, конвенций и норм, в том числе:
   Кодекса ИМО по безопасности ядерных торговых судов;
   Международной конвенции о безопасности торговых судов на ядерном топливе;
   Норм радиационной безопасности;
   Правил ядерной безопасности;
   Основных санитарных правил.
  Атомоход "Севморпуть" сдан в эксплуатацию 31.12.88г.
  С момента подъема флага и начала работ лихтеровоз "Севморпуть" прошел 302000 миль, перевез более 1,5 миллионов тонн грузов, осуществив за это время всего лишь одну перезарядку ядерного реактора.
  Для сравнения: судам типа СА-15, работающим на Дудинской линии пришлось бы выполнить почти 100 рейсов, чтобы перевести такое же количество груза, израсходовав при этом почти 100000 тонн топлива
  
  Восстановление атомного лихтеровоза-контейнеровоза "Севморпуть" запланировано к 1 марта 2016 года
  В конце декабря 2013 года Генеральный директор Госкорпорации "Росатом" С.В. Кириенко подписал приказ о восстановление атомного лихтеровоза-контейнеровоза "Севморпуть".
   Задачи, которые будут стоять перед контейнеровозом - это традиционное обеспечение Северного завоза, участие в освоение шельфа и разработке Павловского месторождения свинцово-цинковых руд на Новой Земле, обеспечение развертывания присутствия военных группировок в Арктике, восстановление инфраструктуры аэродромов и портов Новосибирских островов, Земли Франца Иосифа и других районов крайнего Севера.
  В настоящее время начинаются ремонтные работы, связанные с восстановлением судна. Для ввода в эксплуатацию "Севморпути" необходимо выполнить ремонт судна на класс Регистра, выполнить работы по продлению ресурса ЯЭУ, закупить и загрузить комплект ядерного топлива. Срок выполнения вышеуказанных работ - 1,5 года.
   Ранее в соответствии с приказом Госкорпорации "Росатом" от 24.10.2012 года ядерную установку должны были вывести в режим окончательного останова. Данные работы приостановлены.
  
  Назначение
  Судно предназначено для перевозки:
  -лихтеров типа ЛЭШ в трюмах, в специально оборудованных ячейках и на верхней палубе с погрузкой и выгрузкой их судовым лихтерным краном;
  -контейнеров международного стандарта ИСО в трюмах и на верхней палубе без специального переоборудования судна, погрузка-выгрузка контейнеров должна осуществляться береговыми средствами. Ограниченные партии могут быть погружены и выгружены контейнерными приставками лихтерного крана.
  Всего судно может взять на борт 74 лихтера грузоподъемностью по 300 т или 1328 двадцатифутовых контейнеров.
  Прочность люковых закрытий позволяет перевозку на них загруженных лихтеров массой по 450 тонн каждый, установленных в два яруса по высоте, или 20 и 40 футовых контейнеров международного стандарта в три яруса по высоте с максимально допустимой массой каждого контейнера 20,3 и 30,5 тонн соответственно.
  "Севморпуть" способен самостоятельно преодолевать лед толщиной до 1 м.
  Ядерная энергетическая установка не ограничивает дальность и продолжительность плавания.
  
  Основные характеристики
  Тип судна - одновинтовой, однопалубный атомоход с избыточным надводным бортом, баком, носовым расположением жилой надстройки, промежуточным расположением машинного отделения и реакторного отсека, с наклонным форштевнем ледокольного типа, крейсерской кормой, срезанной в надводной части по форме транца.
  Судно способно самостоятельно идти в сплошных ровных ледяных полях толщиной до 1 метра со скоростью около двух узлов. Корпус разделен 11 поперечными водонепроницаемыми переборками на 12 отсеков, в числе которых 6 грузовых трюмов.
  Длина наибольшая, м 260
  Длина между перпендикулярами, м 228,8
  Ширина наибольшая, м 32,2
  Высота борта у миделя, м 18,3
  Осадка по летнюю грузовую марку, м 11,8
  Осадка спецификационная (для плавания во льдах), м 10,65
  Водоизмещение судна в морской воде плотностью 1.025 т/м3
  при осадке по летнюю грузовую марку 11,8 м, т 61880
  Дедвейт судна при осадке по летнюю грузовую марку, т 33980
  Дедвейт судна при спецификационной осадке, т 26480
  Размер грузовых люков в свету:
  - длина, м 20,6
   - ширина, м 19,05
  Скорость хода судна при средней осадке 10 м и мощности ГТЗА 29420 кВт, узел 20,8
  
  Энергетическая установка
  Энергетическая установка состоит из:
  - Главного турбозубчатого агрегата мощностью 29420 кВт и при частоте вращения гребного вала 115 об/мин, работающего на гребной винт регулируемого шага.
  - Атомной паропроизводящей установки производительностью 215 тонн пара в час, при давлении 40 ата и температуре 290оС.
  - Вспомогательной установки:
  - 3 турбогенераторов по 1700 кВт
  - 2 резервных дизель-генераторов по 600 кВт
  - 2 аварийных дизель-генераторов по 200 кВт.
  - Котел аварийного хода (в случае выхода из строя АППУ) паропроизводительностью 50 т в час при давлении 25 кг/см2 и температуре пара 360оС, работающий на дизельном топливе.
  Характеристика кранов
  На лихтеровозе установлены подъемные краны:
  1.Кран "КОНЕ":
  Грузоподъемность, т 500
  Скорость подъема, опускания, м/мин 0.5¸80
  Скорость передвижения крана, м/мин 0.3¸50
  Высота подъема:
  - полная, м 27
  - от головки рельса, м 12
  Колея подкранового пути, мм 21336
  На лихтерном кране установлены две контейнерные приставки грузоподъемностью по 38,0 т и два вспомогательных крана по 3,0 т. Приставки предназначены для погрузки и разгрузки ограниченных партий 20 и 40 футовых контейнеров в портах, не оборудованных береговыми контейнерными кранами.
  2. Два крана грузоподъемностью 16 тонн .
  3. Два крана грузоподъемностью 3,2 тонны.
  
  Лихтеровоз был специально спроектирован для работы на Крайнем Севере. Он самостоятельно может преодолевать лёд толщиной до 1 метра. Его основным назначением в мирное время был северный завоз. Но, как и многие советские сугубо гражданские суда, он имел и военное предназначение. Имея ядерную энергетическую установку, "Севморпуть" обладает практически неограниченной дальностью хода. Он способен доставлять различные грузы в том числе и на необорудованное побережье. Для этого "Севморпуть" может транспортировать лихтеры (баржи) или самоходные транспортные и десантные средства, а также катера и гусеничные плавающие транспортёры.
  
  В принципе, двойное назначение советских гражданских судов - не новость. Так, атомные ледоколы типа "Арктика" при необходимости могут быть оборудованы двумя 76-мм артустановками АК-726 и четырьмя 30-мм шестиствольными зенитными автоматами АК-630. Справочник "Джейнс файтинг шипс" несколько десятков крупных транспортных судов советского Минморфлота относил к вспомогательным десантным силам ВМФ СССР. Таким же образом "Севморпуть" без существенного дооборудования мог быть использован для перевозки войск, боевой техники и материальных средств в интересах вооружённых сил.
  И сегодня одной из главных причин спасения этого уникального корабля стала острая потребность в создании Арктической группировки войск и восстановлении военной инфраструктуры на крайнем севере.
  
  В ближайшее время база на острове Котельный должна быть расширена, а новые базы появятся в районе Земли Франца-Иосифа и Новой Земли, а затем ещё в ряде пунктов, расположенных вдоль Северного морского пути. Масштаб работ и объём грузоперевозок, который потребуется для создания сети новых военных баз, требует существенного увеличения транспортных возможностей флота. И такой уникальный корабль, как "Севморпуть", подходит для этих задач как нельзя лучше.
  Восстановление и ремонт атомного лихтеровоза продлится до весны 2016 года. В настоящий момент завершается формирование его экипажа. Легендарному советскому кораблю ещё предстоит поработать для восстановления мощи страны.
  
   [источники] http://m.ria.ru/atomtec_news/20141229/1040754189.html
  http://www.rosatomflot.ru/index.php?menuid=34
  http://www.odnako.org/blogs/vozvrashchenie-atomnogo-lihterovoza-sevmorput-zavershyon-dokoviy-remont/
  
  В продолжении темы напомним еще про Атомные реакторы на торговых судах, а так же про Ледокол для озера Байкал и Самый большой ледокол в мире А где строится Самый крупный и мощный ледокол строится в России , или например изучали вопрос Есть ли перспективы у ПАТЭС ? Здесь подчёркнуты ключевые слова для поиска в Интернете.
  
  ПОСЛЕСЛОВИЕ.
  В те годы середины ХХ века еще не выработали всех мер безопасности как сейчас. И еще плохо представляли последствия для организма от облучения. Кюри вот носил пробирку с полонием в кармане брюк. Заработал незаживающую язву на бедре. Курчатов умер от лучевой болезни. Если кто помнит Александрова, президента Академии Наук СССР, то он был лысый как бильярдный шар. Тоже последствия выпадения волос после облучения.
  
  Даже после появления ядерного оружия отношение было достаточно наплевательским, хотя уже был опыт Хиросимы. Ядерное оружие использовали на учениях. И американцы и англичане и наши. Например в 54 году под руководством Жукова проводились учения с реальными ядерными взрывами, в "Науке и Жизни" в конце 60-х была чудная фотография наших танков на фоне ядерного гриба. А после взрыва туда гоняли солдат, не только химзащита замеры радиации проводила, но и мотострелки преодолевали эпицентр ядерного взрыва по еще неостывшей земле.
  А британцы так вообще на эсминце проходили через ножку ядерного гриба.
  
  Потом, когда у участников начались массовые проблемы со здоровьем, такую практику прекратили. Да и данные уже были получены, опыт и технологии защиты наработаны. А сколькие из тогдашних солдат и матросов умерли от рака - до сих пор тайна.
  
  Подборку информации для Samlib.ru выполнил Гребенчеко Ю.И. Волгоград, 2021, 13 декабря, 10:10.
  
  PS. Надеюсь, что читатели с пониманием отнесутся к нашим информационным подборкам такого и иного рода: для того, чтобы "ползать" по Интернету необходимо иметь какое-то системное образование и базовые знания о предмете поиска, но они у всех разные, и это затрудняет быстрый поиск правдивой информации. У всех своя правда, и она разная. Есть и злонамеренная ложь.
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"