Dự án Pele: một lò phản ứng luôn ở bên bạn
Tương lai u ám của nhà máy điện hạt nhân mini Pele Nguồn: pipedot.org
Tiện ích hoàn hảo
Ý tưởng thuần hóa một lò phản ứng hạt nhân cho mục đích quân sự và biến nó thành một thiết bị kỹ thuật thực địa không hơn không kém đã có trong đầu các kỹ sư trong một thời gian rất dài.
Đầu tiên là các nhà thiết kế Liên Xô với nhà máy điện hạt nhân sâu bướm TES-3 vào cuối những năm 50. Nó không thể được gọi là nhỏ gọn - lò phản ứng hạt nhân với cơ sở hạ tầng được đặt trên bốn khung gầm hạng nặng xe tăng. Nhà ga hoạt động hoàn hảo, tuổi thọ cao và có thể cung cấp điện và nhiệt tốt cho một đơn vị đồn trú ở xa. Nhưng kích thước và trọng lượng cắt cổ của TPP-3 không cho phép cải tiến thêm thiết kế.
Ở một cấp độ mới, khái niệm về trạm hạt nhân di động được tiếp tục vào đầu những năm 80, khi ngành công nghiệp Liên Xô cung cấp sản phẩm Pamir-630D cho loạt phim này. Nếu TPP-3 được chế tạo theo sơ đồ cổ điển của lò phản ứng nước áp lực, thì tại Pamir, chất làm mát là hợp chất Nitrin dựa trên dinitrogen tetroxide. Điều này giúp giảm kích thước của lò phản ứng và tăng nhiệt độ ở đầu ra của vùng nóng lên 500 độ C. Nhà ga được đặt trên hai lưới kéo hạng nặng, máy kéo của chúng là những chiếc MAZ của Bêlarut với thiết kế đặc biệt. Không giống như TES-3, một cặp sơ mi rơ moóc có thể di chuyển dọc theo đường công cộng và địa hình khá tốt.
Hóa ra nó chỉ là kết quả của một hỗn hợp nổ thực sự trên các bánh xe. Không chỉ có gần XNUMX kg uranium dioxide được làm giàu cao trong lò phản ứng, mà cả chất làm mát hóa ra cũng độc hại một cách đáng ngạc nhiên. Người ta cáo buộc rằng trong quá trình chạy các quy trình làm việc của lò phản ứng, một trong những nhà phát triển đã bị đầu độc bởi Nitrin đến chết. Sau tai nạn Chernobyl, dự án đã bị đóng cửa, và kể từ đó không có thông tin gì về các dự án lò phản ứng hạt nhân di động trong nước.
Nhưng ý tưởng cung cấp điện cho các đơn vị đồn trú quân sự tách biệt khỏi các nhà máy điện hạt nhân quy mô nhỏ đã không bị từ bỏ. Đặc biệt là trong bối cảnh phát triển của tuyến đường biển phía Bắc.
Tại Hoa Kỳ, những trải nghiệm đầu tiên với các trạm di động có từ đầu những năm 60. Chính Hệ thống điện di động ML-1 đã cách mạng hóa ngành công nghiệp.
Đầu tiên, để giảm kích thước, các kỹ sư đã chấp nhận rủi ro lớn và bơm nitơ vào lò phản ứng. Về lý thuyết, nó được cho là đóng vai trò của chất làm mát, và trong trường hợp đó, lượng dự trữ của nó có thể nhanh chóng được bổ sung từ không khí xung quanh. Nhưng khí làm mát vùng nóng của lò phản ứng đòi hỏi các giải pháp không tầm thường để bịt kín mạch. Người Mỹ không bao giờ có thể giải quyết vấn đề này - khí gas bị rò rỉ từ các đường ống và thậm chí còn mang theo rất nhiều hạt phóng xạ.
Tính năng độc đáo thứ hai của ML-1 là khả năng vận chuyển trên không của nó - nó là chiếc đầu tiên trong những câu chuyện tiền lệ của loại này. Nhà ga được đặt trong bốn container tiêu chuẩn và được vận chuyển bằng máy bay C-130.
Như đã rõ, cuộc cách mạng đã không xảy ra - thiết kế hóa ra quá thô sơ đến mức nó thậm chí còn chưa được đưa vào hoạt động thử nghiệm trong quân đội.
Dự án Pelé
Người Mỹ sử dụng tổ hợp Advanced Medium Mobile Power Source làm nguồn năng lượng di động chính, bao gồm 2,5 máy phát điện đa nhiên liệu có công suất từ 2,5 kW đến 2011 MW. Các nhà phát triển tuyên bố rằng so với những người tiền nhiệm của họ, đã rút khỏi dịch vụ vào năm 21, máy phát điện tiết kiệm hơn XNUMX%, cũng như đáng tin cậy hơn và an toàn hơn.
Tuy nhiên, các định luật vật lý và hóa học không thể bị lừa dối - các đơn vị đồn trú cho các nhà máy điện phải liên tục cung cấp nhiên liệu và vật tư tiêu hao. Thứ nhất, điều này gây rắc rối và thứ hai, nó làm tăng tính dễ bị tổn thương của bất kỳ căn cứ bị cô lập nào của Hoa Kỳ trước các cuộc tấn công. Đáng để chặn các đoàn lữ hành bằng nhiên liệu, và công nghệ được ca ngợi của Mỹ sẽ không tồn tại lâu. Số lượng căn cứ quân sự của quân đội Mỹ đã vượt quá tám trăm, điều này tạo ra những vấn đề lớn với việc cung cấp nhiên liệu.
Đồng thời, Lầu Năm Góc không ngừng tăng số lượng người tiêu dùng điện trong quân đội. Người Mỹ có kế hoạch chuyển các phương tiện có bánh nhẹ sang lực kéo điện trong 25–30 năm nữa. Và trong tương lai, xu hướng này được lên kế hoạch mở rộng cho tất cả các loại xe bọc thép, cho đến xe tăng. Đồng thời, Hoa Kỳ đang mơ về hệ thống phòng thủ tên lửa bằng laser và một loạt các thiết bị làm tăng nhu cầu về điện. Vì vậy, nếu dự án nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ phục vụ mục đích quân sự không tồn tại, thì nó sẽ phải được phát minh ra.
Và người Mỹ đang kể cho người nộp thuế một câu chuyện về việc giảm "dấu chân carbon" khét tiếng từ cơ sở hạ tầng quân sự. Theo Lầu Năm Góc, chỉ riêng trong năm 2020, Quân đội đã "sử dụng gần 78 triệu thùng nhiên liệu để cung cấp năng lượng cho tàu, máy bay, phương tiện chiến đấu và căn cứ dự bị, với tổng trị giá 9,2 tỷ USD."
Nó dường như là một con số ấn tượng, tuy nhiên dường như không đáng kể so với ngân sách quốc phòng trị giá 750 tỷ USD của Lầu Năm Góc. Và trong bối cảnh lượng khí thải hàng năm thải ra bầu khí quyển của Hoa Kỳ, tỷ lệ quân đội hầu như không đạt được một vài phần trăm. Các nhà nghiên cứu đã tính toán rằng trong ba năm qua, quân đội Hoa Kỳ đã thải ra hơn năm mươi triệu tấn carbon dioxide mỗi mười hai tháng. Về nguyên tắc, hầu hết các quốc gia trên thế giới không có khả năng tạo ra một khối lượng khí nhà kính như vậy.
Đây là những gì Pele có thể trông giống như. Nguồn: Atomic-Energy.ru
Câu trả lời cho tất cả các câu hỏi trên, người Mỹ tính đến dự án lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ thế hệ thứ tư mang tên Pele.
Chương trình phát triển bắt đầu vào tháng 2022 năm 1 và sẽ đạt đến đỉnh cao đối với người Mỹ trong việc tạo ra một nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ nối tiếp với công suất từ 5 đến XNUMX MW. Đồng thời, nó được lên kế hoạch nạp nhiên liệu hạt nhân vào lò phản ứng không quá ba năm một lần. Thật thú vị, Pele phải là lò phản ứng thế hệ IV đầu tiên ở Hoa Kỳ.
Lần thứ hai trong lịch sử, Lầu Năm Góc đang cố gắng cách mạng hóa năng lượng hạt nhân - ML-1 sáu mươi năm trước cũng dựa trên các giải pháp chưa được thử nghiệm. Nguyên mẫu đầu tiên dự kiến sẽ được tạo ra tại Phòng thí nghiệm Quốc gia ở Idaho. NPP thế hệ IV là một khái niệm rộng bao gồm một số sơ đồ khác nhau khác nhau cả về kiểu làm mát và nhiên liệu sử dụng. Người Mỹ cho Pele đã chọn làm mát bằng khí (xin chào từ nitơ ML-1) và một loại nhiên liệu rất đặc biệt - TRISO (tristructural-isotropic).
Triso viên nén. Nguồn: www.naukatehnika.com
Một quả bóng uranium dioxide có đường kính 0,5 mm được bọc trong lớp vỏ than chì, tiếp theo là một lớp pyrographite, silicon carbide và trên cùng mọi thứ được bao phủ bởi một lớp vỏ pyrographite khác. Than chì bao quanh lõi dioxit chịu trách nhiệm giữ các sản phẩm phân hạch. Mặt khác, Pele là một lò phản ứng điển hình - nhiên liệu được nạp vào các thanh và nhiệt từ vùng nóng được truyền đến máy tạo hơi nước bằng một loại khí chưa được đặt tên. Nó có thể là heli, nitơ hoặc thậm chí là hydro - trong hơn nửa thế kỷ, người Mỹ đã học cách xây dựng các đường ống kín và bền cho bất kỳ chất làm mát nào.
Nhà phát triển chính của nhà máy điện hạt nhân nhỏ gọn là BWX Technologies, công ty kiếm tiền từ việc cung cấp nhiên liệu hạt nhân. Hợp đồng xây dựng nguyên mẫu Pele đã được ký kết vào năm ngoái và ngụ ý 300 triệu đô la cho mục đích này. Sản phẩm hoàn chỉnh dự kiến vào năm 2024. BWX bắt đầu sản xuất nhiên liệu TRISO “ba lớp” được điều chỉnh cho lò phản ứng mới vào tháng 2022 năm XNUMX.
Tại cơ sở của BWX Technologies ở Lynchburg, Virginia. Nguồn: Atomic-Energy.ru
Bất chấp sự an toàn đã được tuyên bố của Pele, người Mỹ nhận thức rõ rằng trong trường hợp xảy ra hỗn loạn cục bộ, một nhà máy điện hạt nhân mini không thể tồn tại dù chỉ vài ngày. Cái chết của ngay cả nhà máy điện hạt nhân cực kỳ hiện đại nhất từ một mỏ hoặc đạn tầm thường sẽ khiến lãnh thổ gần đó không thể sử dụng được trong một thời gian dài. Cũng như những người lính xung quanh. Do đó, Lầu Năm Góc đề xuất chỉ sử dụng Pele trên các căn cứ trên đảo và ở Bắc Cực. Trong trường hợp sụp đổ, chết một số nhà máy điện hạt nhân, lục địa Mỹ sẽ dễ dàng sống sót. Điều tương tự không thể nói về các đối thủ tiềm tàng.
Chương trình Pele gián tiếp báo hiệu rằng người Mỹ có ý định tạo ra sự cạnh tranh đáng kể với Nga để giành quyền kiểm soát Tuyến đường biển phía Bắc. Nhà máy điện hạt nhân mini là công cụ để xây dựng lực lượng ở phía bắc và tăng quyền tự chủ của các đơn vị riêng lẻ. Và mọi người sẽ phải tính đến điều này trong tương lai. Nếu Pele vẫn chơi như nó phải thế.
tin tức