- إنضم
- 2 مايو 2018
- المشاركات
- 6,878
- التفاعل
- الدولة
فخر مدينة الذرة السلمية
حتى منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، عمل العلماء والمهندسون في معهد أوبنينسك للفيزياء وهندسة الطاقة (IPPE) على عدد من المشاريع الفريدة التي كانت بمثابة الأساس لتطوير هندسة الطاقة النووية المحلية والعالمية. تتضمن قائمة هذه المشاريع ، على وجه الخصوص ، TES-3 ، أول محطة طاقة نووية متنقلة ، والتي أصبحت رمزًا لهندسة الطاقة النووية على نطاق صغير ، وإنجازًا تاريخيًا للعلماء الروس ، وجزءًا من تراث مدينة ذرة سلمية.
عصر النووي
في الخمسينيات من القرن الماضي ، عندما كانت الطاقة النووية في مهدها ، ظهرت أفكار جريئة بشكل لا يصدق. كان أحدهم هو إنشاء محطة طاقة نووية ذاتية الدفع للعمل في أقصى الشمال. تم التعبير عن هذه الفكرة لأول مرة من قبل الوزير يفيم بافلوفيتش سلافسكي. في عام 1955 ، زار مصنع لينينغراد كيروف. في محادثة مع مدير المحطة N.M. Sinev تم تقديم اقتراح لأول مرة لتطوير محطة طاقة نووية متنقلة يمكنها توفير الكهرباء للمنشآت المدنية والعسكرية البعيدة في الدائرة القطبية.
من خلال تصميمها والغرض منها ، كانت محطة الطاقة النووية القابلة للنقل بمثابة مرفق تجريبي. كان الغرض من المصنع دراسة تجربة التصميم والبيانات التجريبية اللازمة لتطوير مصادر الطاقة المتنقلة المستقلة التي يمكن استخدامها في المناطق التي يصعب الوصول إليها في أقصى الشمال وسيبيريا.
أصبح اقتراح Slavsky دليلًا للعمل ، وسرعان ما أعدت محطة Kirov ، بالتعاون مع Yaroslavl Locomotive Plant ، مشاريع لقطار الطاقة النووية ، أي محطة طاقة نووية متنقلة منخفضة السعة يتم نقلها بالسكك الحديدية. تم تصور خيارين ، وهما: (1) مخطط الدائرة الواحدة مع محطة التوربينات الغازية و (2) مخطط باستخدام محطة التوربينات البخارية للقاطرة نفسها. عهد سلافسكي إلى معهد الفيزياء وهندسة الطاقة (الذي كان يُعرف آنذاك باسم "المختبر الخامس") بتطوير المشروع. تم تنفيذ تطوير TES-3 وفقًا لمرسوم مجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1956.
كانت المهمة هي إنشاء محطة طاقة نووية منخفضة السعة يتم تصنيعها بأقصى جاهزية للمصنع وفي نفس الوقت تلبية متطلبات النقل بالسكك الحديدية.
تم تصميم TNPP للعمل في ظروف مستقلة. كان من الضروري أيضًا ضمان إمكانية نقل المحطة مع قلب قابل للتفريغ بعد التشغيل عند الطاقة.
في عام 1957 كان التصميم الأولي للمحطة جاهزًا. صممت منقبل يوري أناتوليفيتش سيرجيف وديمتري ليونيدوفيتش برودر. اقترح العلماء وضع محطة الطاقة النووية القابلة للنقل على مجنزرات، مما يجعلها ذاتية الدفع تقريبًا. بدت الفكرة مغرية: فالمصنع على مجنزرات سيقترب من مناجم المعادن الخام أو الفحم ، أو المستوطنات، من تلقاء نفسه ويبدأ في تزويدها بالطاقة. وفي غضون عام أو ثلاثة سينتقلون إلى مكان آخر. لماذا نبني مصنعًا في موقع في ظروف التربة الصقيعية ، عندما كان هناك خيار أكثر اقتصادا وتقدمًا في متناول اليد؟
بدأ العمل في مفاعل TES-3 في IPPE في مختبر M.Ye. Minashin بواسطة مجموعة من خمسة أشخاص بقيادة Yu.A. سيرجيف. هذه المجموعة ، جنبًا إلى جنب مع موظفي B.G. دوبوفسكي مختبر Broder ، وكذلك مكتب التصميم لمصنع Leningrad Kirov ،على المقترحات الرئيسية لمفهوم تصميم المفاعل.
في عام 1957 ، فيما يتعلق بالتطوير الإضافي في IPPE للعمل على المفاعلات الصغيرة (بما في ذلك تلك الخاصة بوحدات النقل) على أساس مجموعة سيرجييف. تم تشكيل المختبر رقم 30 ، والذي نسق العمل في مشروع TES-3.
تضمن تنفيذ المشروع بالإضافة إلى ذلك عددًا من منظمات التصميم والهندسة والبحث: LPI ، TsNII-45 ، SKBK-189 ، TsKBA ، TsKBS-4 ، GPI TPEP ، LKB-12 ، NII-8 ، OKB-12 ، NII-9 ، NII-627 ؛ والمصانع: Elektrosila، Vagonostroitelny n.a. يغوروف ، إيكونومايزر ، كراسنايا زاريا ، إلكتروبولت وغيرها. تم تصنيع النموذج الأولي TES-3 بواسطة Leningrad Kirov Plant بمشاركة أكثر من مائة من موردي المعدات القياسية والأدوات والمعدات الخاصة. تم تنفيذ الإدارة العلمية لإنشاء هذه المركبة الفريدة من قبل المختبر الخامس. وكان المشاركون الرئيسيون هم Yu.A. سيرجيف ، ف. Orekhov ، V.A. نوموف ، ج. روميانتسيف ، م. ميناشين ، وف. أورلوف.
تم إجراء تجارب TES-3 على ثلاث منشآت مادية تم إنشاؤها على التوالي في المختبر تحت إشراف I.G. موروزوف. قام أول critical assembly بنمذجة المفاعل تقريبًا ، حيث تم تركيبه على قضبان الوقود المتاحة المستخدمة سابقًا لـ AM-1 (الاختصار الروسي AM يرمز إلى "Atom mirny" (ذرة السلام) ، فقد قام بتشفير مفاعل أول NPP) . يمكن تسخين التجمعات الساخنة الثانية والثالثة (منشأة TES-3) تقريبًا إلى درجات حرارة التصميم. بالنسبة للتجمعات الساخنة التي تم إنشاؤها ، تم تقليد تأثير درجة الحرارة عن طريق تخفيف الماء بحمض الفورميك. كان المشاركون الرئيسيون في التجارب هم B.G. دوبوفسكي ، آي جي. موروزوف ، م. لانتسوف ، Ye.A. بلاكسين و في. فيدوروف.
في عام 1961 ، تم بالفعل تصنيع TES-3 TNPP وإعداده لبدء التشغيل في موقع IPPE. تم تنفيذ الإطلاق المادي من قبل طاقم المختبر رقم 2. وصل المفاعل إلى درجة criticality في 7 يونيو ، وفي 13 أكتوبر 1961 ، تلقى TES-3 أول حمولة كهربائية.
لقد أتاح حجم وتعاون المشاركين في المشروع إمكانية إنشاء "آلة يورانيوم ذاتية الدفع" في وقت قياسي. أقل من خمس سنوات مرت من استلام المهمة الفنية (ديسمبر 1956) لبدء تشغيل المفاعل (أكتوبر 1961).
يتكون TES-3 TNPP ، بقوة كهربائية تبلغ 1500 كيلوواط ، والذي أصبح أول تجربة عملية في الاتحاد السوفيتي (وفي العالم) في إنشاء محطة طاقة نووية أرضية قابلة للنقل ، من أربع منصات ذاتية الدفع على مجنزرة طويلة على هيكل دبابة شكلها كشكل المقطورة ، تتكون من وحدات المفاعل والتوربينات ، والوحدة المساعدة ووحدة التحكم.
تم تركيب المفاعل وأنظمة الدعم في السيارة الأولى ؛ كان مولد البخار بمعدات مختلفة ومضخات دوران لتغذية الدائرة الأولية والمبادل الحراري ، الذي يتم من خلاله نقل الحرارة إلى سائل العمل ، في الثاني ؛ كان المولد التوربيني 1.5 ميغاواط في الثالث ؛ وأخيرًا ، كانت لوحة التحكم مع المعدات المساعدة في الرابعة.
مخطط المركبة ذاتية الدفع مع المفاعل وأنظمة الخدمة: 1. منصة ذاتية الدفع. 2. الجسم. 3. مفاعل مع التدريع. 4. مشغلات CPS. 5. المبرد. 6. خط أنابيب الدائرة الأولية. 7. خط أنابيب المياه الفني.
تم تجهيز كتلة المفاعل بمفاعل ماء مضغوط يحتوي على مجمعات وقود اليورانيوم عالي التخصيب. يستخدم النظام الماء العادي كمهدئ ومبرد. كان استهلاك المياه في الدائرة الأولية للمحطة 320 طن / ساعة. كانت درجة حرارة الماء 270 ℃ عند مدخل المفاعل و 300 عند مخرج المفاعل. كان وزن معدات المصنع (بما في ذلك الحماية البيولوجية) 210 أطنان ، وكان وزن جميع المركبات ذاتية الدفع 310 أطنان. يحتوي قلب المفاعل ، على شكل أسطوانة بارتفاع 600 مم وقطر 660 مم ، على 74 مجموعة وقود مع يورانيوم عالي التخصيب. كان متوسط الحمل الحراري في المفاعل 0.6 × 106 كيلو كالوري / (م 2 / ساعة) ، وكان الحد الأقصى 1.3 × 106 كيلو كالوري / (م 2 / ساعة). تبلغ قوة المولد التوربيني 1.5 ميجاوات ، لكن يمكن للمحطة الثلاثة مولدات البخار إنتاج بخار عند ضغط 20 ضغط جوي ودرجة حرارة 285 درجة مئوية بكمية كافية للحصول على طاقة عند عمود التوربينات حتى 2 ميجاوات.
في موقع العملية ، يتم ربط المحطات الأربعة ببعضها البعض بواسطة الكابلات وخطوط الأنابيب. تم حساب طول عمل المفاعل لفترة من 250 يومًا إلى عام واحد.
لتوفير الحماية من الإشعاع أثناء التشغيل ، تم إنشاء درع أرضي حول أول مركبتين ذاتية الدفع في موقع العملية. تم تجهيز مركبة المفاعل ذاتية الدفع بدرع بيولوجي قابل للنقل ، ونتيجة لذلك كان من الممكن إجراء التجميع والتفكيك في غضون ساعات قليلة بعد إغلاق المفاعل وكذلك نقل المفاعل مع قلب محترق جزئيًا أو كليًا . أثناء النقل ، تم تبريد المفاعل باستخدام مبرد هواء ، والذي يضمن إزالة ما يصل إلى 0.3٪ من الطاقة المقدرة للمصنع.
طوال فترة التشغيل في وضع الطاقة (من 13 أكتوبر 1961 إلى 18 يونيو 1965) ، تم تشغيل TES-3 لحوالي 13000 ساعة دون أي حوادث أو انتهاك لحدود الأمان الإشعاعي. (شخصيا اشك في هذا)
النهاية ؟
تم إلغاء البرنامج في وقت لاحق. بعد اكتمال مهمته الأولى ، تم إغلاق المفاعل ، وتم إيقاف تشغيل المنشأة وأصبح في موقع تخزين IPPE منذ ذلك الحين. في الثمانينيات ، تم تطوير فكرة محطات الطاقة النووية ذات السعة المنخفضة والقابلة للنقل بشكل أكبر في شكل TES-7 و TES-8.
