Dünyanın ilk əriməyə davamlı nüvə reaktoru hazırlanıb
07.08.2024 / Xəbərlər
Fövqəladə vəziyyətdə özünü passiv şəkildə soyutmaq üçün nəzərdə tutulmuş əriməyə davamlı nüvə reaktorunun ilk tam miqyaslı tətbiqi uğurlu olmuşdur. Artıq atom elektrik stansiyalarındakı əsas risk aradan qaldırılmış oldu.
Nüvə parçalanması zamanı böyük miqdarda istilik ayrılır ki, bu da elektrik enerjisi istehsalında faydalıdır, lakin eyni zamanda da reaksiya üçün risk yaradır. Buna görə də nüvə reaktorlarında reaksiyadan istiliyi çıxaran daxili soyutma mexanizmləri var. Əgər belə bir mexanizm yoxdursa, reaktor həddindən artıq istiləşə və hətta partlaya bilər. Son dəfə bənzər bir soyutma mexanizmi nasazlığı 2011-ci ildə Fukushima atom elektrik stansiyasında baş vermiş və ərimə gerçəkləşmişdi. Bu ərimənin nəticələri isə hər cəhətdən fəlakətli bir hadisə ilə nəticələnmişdi.
Elm adamları, o vaxtdan bəri passiv soyudulan və təbii soyutma üsullarından istifadə edən nüvə reaktoru yaratmağa çalışırlar. Çinli alimlər, bu araşdırmaların ilkin bəhrəsini artıq alıblar. Çindəki irimiqyaslı atom elektrik stansiyası, hətta xarici enerji itkisi zamanı belə təhlükəli ərimələrə tam davamlı olan dünyada ilk atom elektrik stansiyası olub. Dizayn mövcud nüvə reaktorlarına uyğunlaşdırıla bilməz, lakin bu, gələcək reaktorlar üçün çox vacib seçim ola bilər. Çınqıl yataqlı reaktor (PBR) adlanan nisbətən yeni reaktor dizaynının passiv təhlükəsiz olmasının böyük üstünlükləri var. Bu o deməkdir ki, soyutma sistemləri üçün enerji kəsilərsə və ya başqa nasazlıq baş verərsə, reaktor təhlükəsiz şəkildə özü-özünü söndürə bilər.
Bir çox digər reaktor dizaynlarında olduğu kimi yüksək enerji sıxlığı olan yanacaq çubuqlarından istifadə etmək əvəzinə, PBR-lər yanacaq kimi qrafitlə əhatə olunmuş az miqdarda uran olan çoxsaylı aşağı enerji sıxlığı olan “çınqıllardan” istifadə edir. Bu, nüvə reaksiyasını yavaşlatmağa və yüksək temperaturlara tab gətirməyə kömək edir. Bu yanaşma 2 mühüm üstünlük gətirir. Birincisi, nüvə parçalanma reaksiyası adi reaktordan daha yavaş baş verir və daha yüksək temperatura daha uzun müddət davam edə bilir. İkinci üstünlük isə ondan ibarətdir ki, proses zamanı yaranan artıq istilik daha böyük yanacaq sahəsinə paylanır və keçiricilik və konveksiya kimi passiv və ya enerji sərf etməyən üsullardan istifadə etməklə soyudula bilər. Almaniya və Çində kiçik işləyən prototip reaktorlar tikilsə də, heç bir tam miqyaslı PBR-nin işlədiyi və passiv təhlükəsiz olduğu göstərilməmişdir. Çinin Tsinghua Universitetinin alimləri, sistemin Shandong-dakı High Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module (HTR-PM) adlı atom elektrik stansiyasında, tam miqyasda işlədiyini nümayiş etdiriblər. Qoşa reaktor konstruksiyası olan bu qurğuda, nüvələrin hər biri 105 MVt güc istehsal edə bilir.
Dünyanın bu tipdəki ilk elektrik stansiyası olan HTR-PM, 4-cü Nəsil bir dizayn olaraq qəbul olunur. İki reaktor 210 MW (210 MWe) elektrik enerjisi istehsal etmək üçün bir buxar turbininə qoşulmuş şəkildə işləyir. Bu arada hər reaktor 400 mindən çox çınqılla yüklənir. Hər çınqılın diametri 60 mm-dir və qrafitlə əhatə olunmuş az miqdarda uran-235 ilə zənginləşdirilmişdir. Bununla belə, başa düşüldüyü kimi, rektorlar kiçik (SMR - Small modular reactor) struktura malikdirlər. Yəni reaktorun özü zavodda istehsal olunur və tikinti sahəsinə daşınır. Təbii ki, Çinin bu uğuru qısa zamanda əldə olunmayıb. Layihə işlərini bir kənara qoyaraq, müvafiq HTR-PM elektrik stansiyasının tikintisinə 2016-cı ildə başlanılıb və 2023-cü ilin dekabrında isə kommersiya fəaliyyətinə başlanılıb. Sistemi sınaqdan keçirmək üçün komanda, HTR-PM-nin hər iki modulunu tam gücdə işləyərkən bağlayıb və reaktorun daxilindəki temperatur hərəkətlərini izləməyə başlayıb. Alimlər, HTR-PM-nin təbii şəkildə soyuduğunu və elektrik enerjisi çıxarıldıqdan sonra 35 saat ərzində sabit bir temperatura çatdığını müşahidə ediblər. Həmçinin təcili soyutma sisteminin heç bir mürəkkəb texnologiyadan asılı olmadığı üçün çox təhlükəsiz olduğu da vurulanır.
