(H2N2)-Nga và Mỹ đang hợp tác triển khai một dự án nhà máy điện nguyên tử tương lai. Theo đề xuất của các nhà thiết kế, nhà máy điện này sẽ vượt xa tất cả các hệ thống trước đây về mức độ an toàn, hiệu quả kinh tế và nhiều thông số khác. Mặc dù có sự gia tăng sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng gió và sóng và các năng lượng thay thế khác, nhưng hàng thập kỷ tới chúng ta vẫn chưa thể từ bỏ năng lượng “cổ điển”. Và tất nhiên ở đây, năng lượng nguyên tử là loại thân thiện nhất với môi trường.
Các nhà môi trưòng khẳng định rằng, các nhà máy nhiệt điện thải vào khí quyển hàng triệu tấn chất độc và khí nhà kính. Nhà máy thủy điện, đi cùng với các hồ chứa nước, làm thay đổi không thuận nghịch hàng chục km môi trường xung quanh, làm ảnh hưởng đến môi trường sống của hàng ngàn loài động thực vật, gây áp lực rất lớn đối với vỏ trái đất.
Với sơ đồ mới của Nhà máy điện nguyên tử mới sẽ loại bỏ các kết cấu của nhiều hệ thống máy điện hạt nhân trước đây. Về phía Mỹ, đối tác chính của dự án là Công ty General Atomics, còn về phía Nga là Cục Thiết kế thử nghiệm cơ khí chế tạo I.I Afrikantov, trực thuộc Cơ quan Liên bang về năng lượng nguyên tử.
Các chuyên gia đang nhìn thấy viễn cảnh của nhà máy nguyên tử mới khi được giới thiệu về mô hình và phương pháp vận hành.
Hệ thống của nhà máy là Tuabin khí – Lò phản ứng modun Helium (GT-MHR). Nhiều viện nghiên cứu của Nga và Mỹ, cũng như các công ty của Pháp và Nhật bản đang tham gia xây dựng đề án chung Nhà máy điện hạt nhân mới. Điểm mới của dự án là có hai lò phản ứng chính. Lò phản ứng hạt nhân làm mát bằng khí Heli và độ an toàn bên trong (tức là khi gia nhiệt càng mạnh thì phản ứng càng yếu) và chuyển đổi nhanh nhất năng lượng heli nóng thành điện năng nhờ có tuabin khí, gọi là chu kỳ kín Brayton. Bởi vì các hộp chất phóng xạ được chôn xuống đất nên không phải sử dụng thiết bị bổ sung (máy bơm, tuabin, ống trên mặt), điều đó công việc xây dựng sẽ đơn giản và giảm chi phí xây dựng và bảo trì.
Tất cả được đóng trong hộp kín. Vì vậy, ngay cả khi hệ thống điều khiển không hoạt động thì nhiên liệu vẫn sẽ không bị nóng chảy. Tất cả sẽ tự động mất đi và nguội từ từ do nhiệt phân tán vào đất nền bao quanh nhà máy.
Nhiên liệu cho nhà máy – đó là oxit và cacbua urani hoặc oxit plutoni chế biến thành dạng viên bi có đường kính 0,2 mm và được bọc bằng các lớp gốm có độ bền nhiệt khác nhau. Các kim loại có sức kháng cao “đổ” vào que, chúng tạo thành một cụm. Các thông số vật lý (khối lượng của kết cấu, điều kiện xảy ra phản ứng) và các thông số hình học của các lò phản ứng (mật độ năng lượng tương đối thấp) được tính toán trước, để khi xảy ra sự cố bất kỳ, kể cả khí mất hoàn toàn nước làm mát thì những viên bị này không tan chảy.
Toàn bộ lò phóng xa được chế tạo từ graphit – hoàn toàn không có các chi tiết nào bằng kim loại, còn hợp kim chịu nhiệt chỉ được dùng chế tạo vỏ ngoài. Khi nhiệt độ ở trung tâm nhà máy lên đến tối đa là 1.600 độ C, lò phản ứng tự nó sẽ bắt đầu được làm mát, nhiệt đươc truyền vào đất nền xung quanh.
Nhà máy chủ yếu hoạt động là nhờ một tuabin khí – lò phản ứng heli kiểu mô-đun. GT-MHR là một lò phản ứng graphit-khí, gồm có hai modun: một khối lò phản ứng nhiệt độ cao và một khối biến đổi năng lượng. Trong khối thứ nhất gồm có lò phóng xa và hệ thống điều khiển và bảo vệ an toàn lò; bloc thứ hai gồm có: một tuabin khí với máy phát điện, thiết bị thu hồi nhiệt, thiết bị làm mát. Sự biến đổi năng lượng thực hiện trong một chu kỳ Brighton mạch kín.
Cả hai modun của thiết bị phản ứng bố trí trong hầm betông cốt thép đứng, nằm dưới mặt đất. Những ưu điểm chính của việc sử dung kết cấu này là hệ số hiệu dụng cao và không có khả năng phá huỷ lò phóng xa trong trường hợp xảy ra sự cố. Nhược điểm của nhà máy, theo các nhà thiết kế là công suất không cao. Để thay thế một bloc VVEP-1000 yêu cầu phải có 4 bloc GT-MHR. Nhược điểm này đỏi hỏi, một mặt phải sử dụng chất làm mát bằng khí, có nhiệt dung nhỏ so với nước hoặc natri, mặt khác, cường độ năng lượng của khu vực phóng xạ thấp do phải thực hiện các yêu cầu về an toàn lò phản ứng./.
Hoahocngaynay.com
Nguồn IDT/Neftegaz
