Lựa chọn cho quân đội: nhà máy điện hạt nhân công suất thấp
Đề án của các nhà máy điện hạt nhân vi mô đầy triển vọng - nước áp lực, heli, lò phản ứng neutron nhanh. Nguồn: Atomic-Energy.ru
Các dạng nhà máy điện hạt nhân nhỏ
Các kỹ sư trong nước đã không bắt đầu phát triển các nhà máy điện hạt nhân công suất thấp vào ngày hôm qua hoặc thậm chí ngày hôm kia. Nếu bạn đi sâu vào câu chuyện kỹ thuật hạt nhân, thì vào cuối những năm 50, bạn có thể tìm thấy một dự án TES-3 độc đáo. Đây là phương tiện năng lượng tự hành bánh xích được thiết kế cho các vùng xa xôi của Liên Xô.
Nhà máy điện hạt nhân di động sản xuất tới 1 kW, bao gồm bốn khung gầm xe tăng T-10: trên chiếc đầu tiên lắp một lò phản ứng làm mát bằng nước, trên chiếc thứ hai là máy tạo hơi nước, trên chiếc thứ ba là máy phát điện tuabin và trên chiếc thứ tư là mô-đun điều khiển. Trọng lượng của khu phức hợp độc đáo là 310 tấn, quyền tự chủ lên tới 250 ngày và đây là trải nghiệm đầu tiên của loại hình này trên thế giới. Thiết lập thử nghiệm hoạt động từ năm 1961 đến năm 1965 mà hầu như không có sự cố nào, điều này khẳng định lời hứa của hướng này.
Bước tiếp theo là Pamir-630D, quá trình phát triển bắt đầu vào năm 1965, nhưng các nguyên mẫu chỉ được lắp ráp vào năm 1985. Các kỹ sư đã thử nghiệm lò phản ứng một vòng với chất làm mát dựa trên dinitrogen tetroxide trên một thiết bị di động, điều này đã xác định trước mức độ phức tạp của thiết kế. Người ta cho rằng, không giống như khung gầm bánh xích, chiều dài cơ sở của MAZ sẽ cho phép di chuyển dọc theo các con đường của cơ sở hạ tầng công cộng. Nếu không phải vì Chernobyl và những nỗi ám ảnh liên quan đến nó, Pamir có thể đã được nghĩ đến và đưa vào sử dụng chung.
Một trong những cỗ máy của tổ hợp TES-3
Vào những năm 60, họ đã thử nghiệm các nhà máy điện hạt nhân di động ở Hoa Kỳ. Đặc biệt, họ đã chế tạo một chiếc ML-1 thử nghiệm cho nhu cầu của Lầu Năm Góc. Không giống như công nghệ của Liên Xô, việc lắp đặt được đóng gói trong bốn container vận chuyển và cố gắng điều chỉnh để vận chuyển bằng đường hàng không. Mọi thứ đã được thực hiện trong sáu khối, nhưng công suất đầu ra thấp hơn so với thiết kế và dự án đã bị đóng cửa.
Chủ đề về các nhà máy điện hạt nhân di động rất phong phú và thú vị, nếu độc giả quan tâm đến câu chuyện này, thì hoàn toàn có thể đi sâu vào các tính năng kỹ thuật của các dự án thí điểm.
Sản phẩm "Pamir-630D"
Lớn hơn nhiều so với các nền tảng di động trên đất liền là các nhà máy điện hạt nhân nổi, chẳng hạn như dự án Akademik Lomonosov của Nga. Vào năm 2019, Akademik đã cung cấp điện đầu tiên cho thị trấn Pevek ở Khu tự trị Chukotka. Tàu có 70 lò phản ứng nước áp lực công suất tới 40 MW và tùy chọn khử mặn nước biển. Tuổi thọ ước tính - lên đến XNUMX năm.
Trong tương lai, các tổ máy OPEB nổi được tối ưu hóa có công suất 100 MW sẽ xuất hiện, có kích thước nhỏ hơn so với Akademik Lomonosov và ở mức chi phí cuối cùng. Nhưng những dự án này tốt cho các khu vực ven biển của Viễn Bắc, đặc biệt là những khu vực tiếp giáp với Tuyến đường biển phía Bắc.
Còn những đối tượng có tầm quan trọng chiến lược ở xa "đất liền" thì sao?
Nhà máy điện hạt nhân phi hòa bình
Cung cấp điện cho các cơ sở từ xa của Bộ Quốc phòng Nga là một trong những nhiệm vụ ưu tiên phát triển quân đội. Bắc Cực sẽ không đi đâu khỏi chúng ta, nhưng sẽ ngày càng có nhiều sự xâm lấn của NATO vào nó mỗi năm. Tất nhiên, bạn có thể nhập khẩu than và dầu nhiên liệu theo cách cũ, nhưng sẽ hiệu quả hơn nhiều (và hiệu quả hơn) nếu lắp đặt một nhà máy điện hạt nhân nhỏ. Điểm trừ duy nhất là trong trường hợp xảy ra chiến tranh, việc phá hủy lò phản ứng có thể gây ra một thảm họa môi trường nhỏ. Chỉ cần nhìn vào những đam mê xung quanh NPP Zaporozhye là đủ để hiểu tất cả các sắc thái của việc sử dụng nguyên tử dân sự cho mục đích quân sự.
Có thời điểm, Bộ Quốc phòng khởi động dự án nghiên cứu Grom-2016, mục đích là ước tính chi phí cung cấp điện cho các cơ sở quân đội ở vùng cực Bắc. Chúng ta đang nói về các đơn vị đóng quân trên Đảo Wrangel, các quần đảo Novaya Zemlya, Severnaya Zemlya, Franz Josef, Quần đảo New Siberian và Cape Schmidt. Một nhà máy điện hạt nhân nổi như Akademik Lomonosov có thể được trang bị cho mỗi căn cứ, nhưng nó đắt tiền và năng lượng của các lò phản ứng trên tàu là quá mức.
Theo thời gian, kết quả nghiên cứu được cho là đã được ngoại suy cho các vật thể nằm sâu trong lãnh thổ Nga. Công suất điện cần thiết cho mỗi cơ sở quân sự không vượt quá 1,0–2,0 MW, ít hơn nhiều lần so với các nhà máy điện hạt nhân nổi đang hoạt động và thậm chí đã được lên kế hoạch.
Cần lưu ý rằng các tác giả của dự án từ Viện Nghiên cứu Hệ thống Quân sự St. Petersburg Nghiên cứu Hậu cần của Lực lượng Vũ trang ĐPQ đã ưu tiên chọn sơ đồ nhà máy điện hạt nhân nhiệt điện. Để tham khảo, những thiết bị như vậy được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ, chúng nhỏ gọn nhưng cũng khá đắt tiền.
Nga đã làm chủ được việc sản xuất các nhà máy điện hạt nhân nhiệt điện cỡ nhỏ loại Buk và Topaz, công suất từ 2,5 đến 7 kW. Trọng lượng thay đổi tùy theo phiên bản trong khoảng 900–1 kg và tài nguyên rất ít - không quá một năm. Nó được cho là phát triển một nguyên mẫu của nhà máy điện hạt nhân nhiệt, nằm trong một trục bê tông có đường kính 000 mét, sâu khoảng một mét và được đậy bằng một nắp có thể tháo rời ở trên. Một lò phản ứng nhỏ gọn như vậy sẽ tạo ra ít nhất 0,42 kW điện và phục vụ trong khoảng 100 năm.
Chi phí của một nhà máy điện hạt nhân dựa trên "mỏ" là khoảng một tỷ rúp. Tổng chi phí phát triển chỉ trên giấy vượt quá tám tỷ rúp. Tuy nhiên, đây chỉ là một trong những tùy chọn được cung cấp - các loại sản phẩm khác đã xuất hiện trong báo cáo cuối cùng.
Một nhà máy có máy phát điện tăng áp cổ điển mạnh hơn gấp mười lần và đắt gấp ba lần. Chi phí phát triển ước tính khoảng 8,6 tỷ USD. Các kỹ sư quân sự đề xuất lấy những phát triển của thập niên 60-80 làm cơ sở, bao gồm TPP-3 và Pamir-630D đã đề cập ở trên. Mỗi mô-đun của nhà máy điện hạt nhân quy mô nhỏ không được dài hơn 16 m, rộng hơn 3,2 m và cao hơn 4 m. Khối lượng được tuyên bố trong vòng 120 tấn.
Thật thú vị, báo cáo đề cập đến một “nhiệm vụ đặc biệt là giám sát và kiểm soát từ xa trạng thái của vật thể với khả năng thanh lý nó trong trường hợp kẻ thù sắp bắt giữ”.
Lò phản ứng hạt nhân - Bộ chuyển đổi "Topaz". Có một đề xuất sử dụng những phát triển trong dự án này để cung cấp điện cho các đơn vị đồn trú quân sự ở xa. Nguồn: wikipedia.org
Bất kể sự phát triển khoa học của quân đội trông tuyệt vời như thế nào, chúng có nền tảng khá hữu hình bên dưới chúng. Điều này đã được thực hiện ở nước ngoài. Người Mỹ đang thực hiện chương trình Delithium, bao gồm một số dự án. Nhỏ nhất là dòng E-Vinci của Westinghouse. Yêu cầu đối với nhà máy điện hạt nhân - hơn tám năm hoạt động độc lập, lắp đặt tại cơ sở trong 30 ngày, phát nhiệt và điện với tổng công suất từ 5 MW đến 13 MW. Một mô-đun của quá trình cài đặt kỳ diệu như vậy phải nằm gọn trong một thùng chứa tiêu chuẩn và nặng không quá 40 tấn.
Các nguyên mẫu đầu tiên dự kiến vào năm 2025. Công việc cũng đang được tiến hành trên nhà máy điện hạt nhân mô-đun vi mô Holos của Filippone and Associates LLC. Đơn vị này sẽ được chuyển đến các đơn vị đồn trú ở xa đất liền bằng máy bay C-5 và C-17.
Điều thú vị là trong số các mục tiêu ưu tiên của việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ là giảm tổn thất cho các đoàn xe quân sự. Logic như sau - Holos giảm nhu cầu sử dụng nhiên liệu lỏng của các cơ sở quân sự, điều đó có nghĩa là sẽ có ít xe tải đốt nhiên liệu hơn. Theo thống kê, ở Afghanistan, quân Mỹ mất 0,042 người trên mỗi đoàn xe, ở Iraq - 0,026 người. Từ quan điểm kinh tế, Holos sẽ được đền đáp tại nơi triển khai không sớm hơn sau 500 ngày.
Việc sử dụng các nhà máy điện hạt nhân nhỏ cho mục đích quân sự sẽ không thay đổi cơ bản khu vực hoạt động, nhưng nó có thể trở thành một động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của hướng dân sự tương ứng. Như đã xảy ra hơn một lần trong lịch sử.
tin tức