পূর্ববর্তী নিবন্ধগুলিতে, আমরা খুঁজে পেয়েছি যে সৌর শক্তি মানবতার চাহিদা মেটাতে সক্ষম হবে না (ব্যাটারির দ্রুত ভাঙ্গন এবং তাদের ব্যয়ের কারণে), না তাপ-নিউক্লিয়ার শক্তি (যেহেতু পরীক্ষামূলক চুল্লিতে একটি ইতিবাচক শক্তি আউটপুট অর্জন করার পরেও, একটি বাণিজ্যিক ব্যবহারের পথে চমত্কার পরিমাণ সমস্যা থেকে যায়)। কি অবশিষ্ট থাকে?

একশ বছরেরও বেশি সময় ধরে, মানবজাতির সমস্ত অগ্রগতি সত্ত্বেও, কয়লার সাধারণ দহন (যা এখনও বিশ্বের উৎপাদন ক্ষমতার 40.7% শক্তির উৎস), গ্যাস (21.2%), গ্যাস (21.2%) থেকে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়। পেট্রোলিয়াম পণ্য (5.5%) এবং জলবিদ্যুৎ (আরও 16.2%, মোট এই 83.5%)।

যা অবশিষ্ট থাকে তা হল পারমাণবিক শক্তি, যেখানে প্রচলিত তাপীয় নিউট্রন চুল্লি (বিরল এবং ব্যয়বহুল U-235 প্রয়োজন) এবং সহ চুল্লি দ্রুত নিউট্রন(যা একটি "বন্ধ জ্বালানী চক্র" এ প্রাকৃতিক U-238 এবং থোরিয়াম প্রক্রিয়া করতে পারে)।

এই পৌরাণিক "বন্ধ জ্বালানী চক্র" কী, দ্রুত এবং তাপীয় নিউট্রন চুল্লির মধ্যে পার্থক্য কী, কী নকশা বিদ্যমান, কখন আমরা এই সমস্ত থেকে সুখ আশা করতে পারি এবং অবশ্যই - সুরক্ষার সমস্যা - কাটার নীচে।

নিউট্রন এবং ইউরেনিয়াম সম্পর্কে

আমাদের সকলকে স্কুলে বলা হয়েছিল যে U-235, যখন একটি নিউট্রন এটিকে আঘাত করে, বিভাজন করে এবং শক্তি প্রকাশ করে এবং আরও 2-3টি নিউট্রন নির্গত হয়। বাস্তবে, অবশ্যই, সবকিছুই কিছুটা জটিল, এবং এই প্রক্রিয়াটি এই প্রাথমিক নিউট্রনের শক্তির উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করে। চলুন নিউট্রন ক্যাপচার বিক্রিয়া (U-238 + n -> U-239 এবং U-235 + n -> U-236) এর ক্রস সেকশনের (=সম্ভাব্যতা) গ্রাফ এবং U-235 এর বিদারণ বিক্রিয়া দেখি। এবং U-238 নিউট্রনের শক্তির (=গতি) উপর নির্ভর করে:

আমরা দেখতে পাচ্ছি, U-235 এর জন্য বিদারণ সহ একটি নিউট্রন ধরার সম্ভাবনা নিউট্রন শক্তি হ্রাসের সাথে বৃদ্ধি পায়, কারণ প্রচলিত পারমাণবিক চুল্লিগুলিতে নিউট্রনগুলি গ্রাফাইট/জলে এমন পরিমাণে "ধীরগতি" হয় যে তাদের গতি একই ক্রমে হয়ে যায় স্ফটিক জালিতে পরমাণুর তাপীয় কম্পনের গতি (তাই নাম - তাপীয় নিউট্রন)। এবং তাপীয় নিউট্রন দ্বারা U-238-এর বিভাজনের সম্ভাবনা U-235-এর চেয়ে 10 মিলিয়ন গুণ কম, এই কারণেই U-235 তোলার জন্য টন প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম প্রক্রিয়াকরণ করা প্রয়োজন।

নীচের গ্রাফের দিকে তাকিয়ে কেউ বলতে পারে: ওহ, দুর্দান্ত ধারণা! আসুন 10 MeV নিউট্রন দিয়ে সস্তা U-238 ভাজুন - এর ফলে একটি চেইন বিক্রিয়া হওয়া উচিত, কারণ সেখানেই ফিশনের জন্য ক্রস সেকশনের গ্রাফ উপরে যায়! কিন্তু একটি সমস্যা আছে - প্রতিক্রিয়ার ফলে নিঃসৃত নিউট্রনগুলির শক্তি মাত্র 2 MeV বা তার কম (গড়ে ~1.25), এবং এটি U-238-এ দ্রুত নিউট্রনগুলিতে একটি স্ব-টেকসই প্রতিক্রিয়া চালু করার জন্য যথেষ্ট নয়। (হয় আরও শক্তির প্রয়োজন, বা প্রতিটি বিভাগ থেকে আরও নিউট্রন উড়ে গেছে)। ওহ, এই মহাবিশ্বে মানবতা দুর্ভাগ্য ...

যাইহোক, যদি U-238-এ দ্রুত নিউট্রনগুলির উপর একটি স্ব-টেকসই প্রতিক্রিয়া এত সহজ হয়, তাহলে প্রাকৃতিক পারমাণবিক চুল্লি থাকবে, যেমনটি Oklo-এর U-235-এর ক্ষেত্রে হয়েছিল, এবং সেই অনুযায়ী U-238 প্রকৃতিতে পাওয়া যাবে না। বড় আমানতের ফর্ম।

পরিশেষে, আমরা যদি প্রতিক্রিয়ার "আত্ম-টেকসই" প্রকৃতি পরিত্যাগ করি, তাহলেও শক্তি উৎপাদনের জন্য সরাসরি U-238 ভাগ করা সম্ভব। এটি ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, থার্মোনিউক্লিয়ার বোমাগুলিতে - D+T প্রতিক্রিয়া থেকে 14.1MeV নিউট্রনগুলি বোমার শেলের মধ্যে U-238 কে বিভক্ত করে - এবং এইভাবে বিস্ফোরণের শক্তি প্রায় বিনামূল্যে বৃদ্ধি করা যেতে পারে। নিয়ন্ত্রিত অবস্থার অধীনে, একত্রিত করার একটি তাত্ত্বিক সম্ভাবনা থেকে যায় ফিউশন চুল্লিএবং U-238 এর একটি কম্বল (শেল) - বিদারণ বিক্রিয়ার কারণে থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের শক্তি ~10-50 গুণ বৃদ্ধি করতে।

কিন্তু কিভাবে আপনি একটি স্ব-টেকসই প্রতিক্রিয়ায় U-238 এবং থোরিয়াম আলাদা করবেন?

বন্ধ জ্বালানী চক্র

ধারণাটি নিম্নরূপ: আসুন ফিশন ক্রস সেকশনে নয়, ক্যাপচার ক্রস বিভাগে দেখি: একটি উপযুক্ত নিউট্রন শক্তি (খুব কম নয় এবং খুব বেশি নয়), U-238 একটি নিউট্রন ক্যাপচার করতে পারে এবং 2 ক্ষয় হওয়ার পরে এটি প্লুটোনিয়াম -239 হতে পারে:

ব্যয়িত জ্বালানি থেকে, প্লুটোনিয়ামকে রাসায়নিকভাবে বিচ্ছিন্ন করে MOX জ্বালানি (প্লুটোনিয়াম এবং ইউরেনিয়াম অক্সাইডের মিশ্রণ) তৈরি করা যেতে পারে যা দ্রুত চুল্লি এবং প্রচলিত তাপীয় উভয় ক্ষেত্রেই পোড়ানো যায়। ব্যয়িত জ্বালানীর রাসায়নিক পুনঃপ্রক্রিয়াকরণের প্রক্রিয়াটি এর উচ্চ তেজস্ক্রিয়তার কারণে খুব কঠিন হতে পারে এবং এখনও পুরোপুরি সমাধান করা যায়নি এবং কার্যত কাজ করা হয়নি (তবে কাজ চলছে)।

প্রাকৃতিক থোরিয়ামের জন্য - একটি অনুরূপ প্রক্রিয়া, থোরিয়াম একটি নিউট্রন ক্যাপচার করে, এবং স্বতঃস্ফূর্ত বিদারণের পরে, ইউরেনিয়াম -233 হয়ে যায়, যা প্রায় ইউরেনিয়াম -235 এর মতো একইভাবে বিভক্ত এবং রাসায়নিকভাবে ব্যয় করা জ্বালানী থেকে মুক্তি পায়:

এই প্রতিক্রিয়াগুলি, অবশ্যই, প্রচলিত তাপ চুল্লিতেও ঘটে - তবে মডারেটর (যা নিউট্রন ক্যাপচারের সম্ভাবনাকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে) এবং নিয়ন্ত্রণ রডগুলির কারণে (যা কিছু নিউট্রন শোষণ করে), উৎপন্ন প্লুটোনিয়ামের পরিমাণ কম হয়। ইউরেনিয়াম-235 পুড়ে গেছে। পুড়িয়ে ফেলার চেয়ে বেশি বিচ্ছিন্ন পদার্থ তৈরি করার জন্য, আপনাকে নিয়ন্ত্রণ রডগুলিতে যতটা সম্ভব কম নিউট্রন হারাতে হবে (উদাহরণস্বরূপ, সাধারণ ইউরেনিয়াম দিয়ে তৈরি নিয়ন্ত্রণ রড ব্যবহার করে), গঠন, কুল্যান্ট (নীচে এই সম্পর্কে আরও) এবং সম্পূর্ণরূপে নিউট্রন মডারেটর পরিত্রাণ পান (গ্রাফাইট বা জল)।

দ্রুত নিউট্রনগুলির জন্য ফিশন ক্রস সেকশন তাপীয়গুলির তুলনায় ছোট হওয়ার কারণে, চুল্লির কোরে ফিসাইল উপাদানের (U-235, U-233, Pu-239) ঘনত্ব 2-4 থেকে বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। 20% এবং উচ্চতর। এবং এই কোরের চারপাশে অবস্থিত থোরিয়াম/প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম সহ ক্যাসেটে নতুন জ্বালানী উৎপাদন করা হয়।

ভাগ্যের মতো, যদি বিদারণ তাপীয় নিউট্রনের পরিবর্তে দ্রুত নিউট্রনের কারণে হয়, তাহলে বিক্রিয়া তাপীয় নিউট্রন দ্বারা বিদারণের ক্ষেত্রে থেকে ~1.5 গুণ বেশি নিউট্রন উৎপন্ন করে - যা প্রতিক্রিয়াটিকে আরও বাস্তবসম্মত করে তোলে:

উৎপাদিত নিউট্রনের সংখ্যা বৃদ্ধির ফলেই মূলত পাওয়া যেত তার চেয়ে বেশি পরিমাণ জ্বালানি উৎপাদন করা সম্ভব হয়। অবশ্যই, নতুন জ্বালানী পাতলা বাতাস থেকে নেওয়া হয় না, তবে "অকেজো" U-238 এবং থোরিয়াম থেকে উত্পাদিত হয়।

কুল্যান্ট সম্পর্কে

যেমনটি আমরা উপরে জেনেছি, দ্রুত চুল্লিতে জল ব্যবহার করা যায় না - এটি অত্যন্ত কার্যকরভাবে নিউট্রনকে ধীর করে দেয়। কি এটা প্রতিস্থাপন করতে পারেন?

গ্যাস:আপনি হিলিয়াম দিয়ে চুল্লি ঠান্ডা করতে পারেন। কিন্তু তাদের অল্প তাপ ক্ষমতার কারণে এইভাবে শক্তিশালী চুল্লি ঠান্ডা করা কঠিন।

তরল ধাতু: সোডিয়াম, পটাসিয়াম- বিশ্বজুড়ে দ্রুত চুল্লিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সুবিধাগুলি হল একটি কম গলনাঙ্ক এবং কাছাকাছি বায়ুমণ্ডলীয় চাপে কাজ করে, তবে এই ধাতুগুলি খুব ভালভাবে পুড়ে যায় এবং জলের সাথে বিক্রিয়া করে। বিশ্বের একমাত্র অপারেটিং এনার্জি রিঅ্যাক্টর, BN-600, সোডিয়াম কুল্যান্টে চলে।

সীসা, বিসমাথ- বর্তমানে রাশিয়ায় তৈরি করা ব্রেস্ট এবং এসভিবিআর চুল্লিতে ব্যবহৃত হয়। সুস্পষ্ট অসুবিধাগুলির মধ্যে - যদি চুল্লিটি সীসা/বিসমাথের হিমাঙ্কের নীচে ঠাণ্ডা হয়ে থাকে - তবে এটি গরম করা খুব কঠিন এবং দীর্ঘ সময় নেয় (আপনি উইকির লিঙ্কে স্পষ্ট নয় সেগুলি সম্পর্কে পড়তে পারেন)। সাধারণভাবে, অনেক প্রযুক্তিগত সমস্যা বাস্তবায়নের পথে রয়ে গেছে।

বুধ- পারদ কুল্যান্ট সহ একটি BR-2 চুল্লি ছিল, কিন্তু এটি পরিণত হয়েছে, পারদ তুলনামূলকভাবে চুল্লির কাঠামোগত উপাদানগুলিকে দ্রুত দ্রবীভূত করে - তাই আর কোনও পারদ চুল্লি তৈরি করা হয়নি।

বহিরাগত:একটি পৃথক বিভাগ - গলিত লবণ চুল্লি - LFTR - কাজ করে বিভিন্ন বিকল্পফিসাইল পদার্থের ফ্লোরাইড (ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম, প্লুটোনিয়াম)। 60-এর দশকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে 2টি "ল্যাবরেটরি" চুল্লি তৈরি করা হয়েছিল, এবং তারপর থেকে অন্য কোনও চুল্লি বাস্তবায়িত হয়নি, যদিও অনেকগুলি প্রকল্প রয়েছে।

অপারেটিং চুল্লি এবং আকর্ষণীয় প্রকল্প

রাশিয়ান BOR-60- পরীক্ষামূলক দ্রুত নিউট্রন চুল্লি, 1969 সাল থেকে অপারেটিং। বিশেষ করে, এটি নতুন দ্রুত নিউট্রন চুল্লির কাঠামোগত উপাদান পরীক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

রাশিয়ান BN-600, BN-800: উপরে উল্লিখিত হিসাবে, BN-600 বিশ্বের একমাত্র দ্রুত নিউট্রন পাওয়ার চুল্লি। এটি 1980 সাল থেকে কাজ করছে, এখনও ইউরেনিয়াম-235 ব্যবহার করছে।

2014 সালে, এটি আরও শক্তিশালী BN-800 চালু করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। এটি ইতিমধ্যেই MOX জ্বালানী (প্লুটোনিয়াম সহ) ব্যবহার শুরু করার এবং একটি বন্ধ জ্বালানী চক্র (উত্পাদিত প্লুটোনিয়াম প্রক্রিয়াকরণ এবং পোড়ানো সহ) বিকাশ শুরু করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। তারপরে একটি সিরিয়াল BN-1200 হতে পারে, তবে এর নির্মাণের সিদ্ধান্ত এখনও নেওয়া হয়নি। দ্রুত নিউট্রন রিঅ্যাক্টর নির্মাণ এবং শিল্প পরিচালনার অভিজ্ঞতার পরিপ্রেক্ষিতে, রাশিয়া অন্য কারো চেয়ে অনেক এগিয়েছে এবং সক্রিয়ভাবে বিকাশ অব্যাহত রেখেছে।

এছাড়াও জাপান (Jōyō), ভারত (FBTR) এবং চীন (চীন এক্সপেরিমেন্টাল ফাস্ট রিঅ্যাক্টর) এ ছোট অপারেটিং রিসার্চ ফাস্ট রিঅ্যাক্টর রয়েছে।

জাপানি মঞ্জু চুল্লি- বিশ্বের দুর্ভাগ্যজনক চুল্লি। এটি 1995 সালে নির্মিত হয়েছিল, এবং একই বছরে কয়েকশ কিলোগ্রাম সোডিয়াম ফুটো হয়েছিল, সংস্থাটি ঘটনার স্কেলটি লুকানোর চেষ্টা করেছিল (হ্যালো ফুকুশিমা), চুল্লিটি 15 বছরের জন্য বন্ধ ছিল। 2010 সালের মে মাসে, চুল্লিটি শেষ পর্যন্ত হ্রাস পাওয়ার সাথে শুরু হয়েছিল, কিন্তু আগস্টে, জ্বালানী স্থানান্তরের সময়, একটি 3.3-টন ক্রেন চুল্লিতে ফেলে দেওয়া হয়েছিল, যা অবিলম্বে তরল সোডিয়ামে ডুবে গিয়েছিল। 2011 সালের জুন মাসে ক্রেনটি পাওয়া সম্ভব হয়েছিল। 29 মে, 2013-এ চুল্লিটি চিরতরে বন্ধ করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হবে।

ভ্রমণ তরঙ্গ চুল্লী: সুপরিচিত অবাস্তব প্রকল্পগুলির মধ্যে "ভ্রমণ তরঙ্গ চুল্লী" - টেরাপাওয়ার কোম্পানির কাছ থেকে ট্র্যাভেলিং ওয়েভ রিঅ্যাক্টর। এই প্রকল্পটি বিল গেটস দ্বারা প্রচারিত হয়েছিল - তাই তারা হাব্রেতে এটি সম্পর্কে দুবার লিখেছেন: , . ধারণাটি ছিল যে চুল্লির "কোর" সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম গঠিত, এবং এর চারপাশে U-238/থোরিয়াম ক্যাসেট ছিল যা ভবিষ্যতে জ্বালানী তৈরি করা হবে। তারপর, রোবট এই ক্যাসেটগুলিকে কেন্দ্রের কাছাকাছি নিয়ে যাবে - এবং প্রতিক্রিয়া চলতে থাকবে। কিন্তু বাস্তবে, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ ছাড়া এই সমস্ত কাজ করা খুব কঠিন এবং প্রকল্পটি কখনই শুরু হয়নি।

পারমাণবিক শক্তির নিরাপত্তার বিষয়ে

আমি কীভাবে বলতে পারি যে মানবতা পারমাণবিক শক্তির উপর নির্ভর করতে পারে - এবং এটি ফুকুশিমার পরে?

আসল বিষয়টি হ'ল যে কোনও শক্তি বিপজ্জনক। আসুন আমরা চীনের বানকিয়াও বাঁধের দুর্ঘটনার কথা স্মরণ করি, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনের উদ্দেশ্যে অন্যান্য জিনিসের মধ্যে নির্মিত হয়েছিল - তখন 26 হাজার মানুষ মারা গিয়েছিল। 171 হাজার পর্যন্ত মানব. এ দুর্ঘটনা সায়ানো-শুশেনস্কায়া এইচপিপি- 75 জন মারা গেছে। শুধুমাত্র চীনেই, কয়লা খনির সময় প্রতি বছর 6,000 খনি শ্রমিক মারা যায় এবং এর মধ্যে তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে নিঃশ্বাস নেওয়ার স্বাস্থ্যের পরিণতি অন্তর্ভুক্ত নয়।

পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার সংখ্যা পাওয়ার ইউনিটের সংখ্যার উপর নির্ভর করে না, কারণ প্রতিটি দুর্ঘটনা একটি সিরিজে একবারই ঘটতে পারে। প্রতিটি ঘটনার পরে, সমস্ত ইউনিটে কারণগুলি বিশ্লেষণ এবং নির্মূল করা হয়। সুতরাং, চেরনোবিল দুর্ঘটনার পরে, সমস্ত ইউনিট পরিবর্তন করা হয়েছিল, এবং ফুকুশিমার পরে, পারমাণবিক শক্তি সম্পূর্ণভাবে জাপানিদের কাছ থেকে কেড়ে নেওয়া হয়েছিল (তবে, সেখানে ষড়যন্ত্র তত্ত্বও রয়েছে - মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং তার মিত্রদের ইউরেনিয়ামের ঘাটতি রয়েছে বলে আশা করা হচ্ছে- পরবর্তী 5-10 বছরে 235)।

ব্যয়িত জ্বালানীর সমস্যা সরাসরি দ্রুত নিউট্রন চুল্লি দ্বারা সমাধান করা হয়, কারণ বর্জ্য প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির উন্নতির পাশাপাশি, কম বর্জ্য তৈরি হয়: ভারী (অ্যাক্টিনাইড), দীর্ঘজীবী প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলিও দ্রুত নিউট্রন দ্বারা "পুড়ে যায়"।

উপসংহার

দ্রুত চুল্লিগুলির প্রধান সুবিধা রয়েছে যা প্রত্যেকে থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর থেকে আশা করে - তাদের জন্য জ্বালানী হাজার হাজার এবং হাজার হাজার বছর ধরে মানবতাকে স্থায়ী করবে। এমনকি আপনার এটি খনি করার দরকার নেই - এটি ইতিমধ্যেই খনন করা হয়েছে এবং পড়ে আছে

শিক্ষাবিদ এফ মিটেনকভ, ফেডারেল স্টেট ইউনিটারি এন্টারপ্রাইজের বৈজ্ঞানিক পরিচালক "মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এর এক্সপেরিমেন্টাল ডিজাইন ব্যুরো" এর নামকরণ করা হয়েছে। আই. আই. আফ্রিকানটোভা (নিঝনি নভগোরড)।

অ্যাকাডেমিশিয়ান ফিওডর মিখাইলোভিচ মিটেনকভ 2004 সালে শারীরিক ও প্রযুক্তিগত মৌলিক উন্নয়ন এবং দ্রুত নিউট্রন পাওয়ার রিঅ্যাক্টর তৈরির জন্য গ্লোবাল এনার্জি পুরস্কারে ভূষিত হন (বিজ্ঞান এবং জীবন নং 8, 2004 দেখুন)। বিজয়ীদের দ্বারা সম্পাদিত গবেষণা এবং অপারেটিং রিঅ্যাক্টর প্ল্যান্ট BN-350, BN-600, BN-800 নির্মাণাধীন এবং BN-1800 ডিজাইন করায় তাদের বাস্তব বাস্তবায়ন মানবতার জন্য নতুন জিনিস উন্মুক্ত করে, প্রতিশ্রুতিশীল দিকপারমাণবিক শক্তির বিকাশ।

BN-600 চুল্লি সহ Beloyarsk NPP.

জুন 2004-এ গ্লোবাল এনার্জি প্রাইজ পুরস্কার অনুষ্ঠানে শিক্ষাবিদ এফ.এম. মিটেনকভ।

বিজ্ঞান এবং জীবন // দৃষ্টান্ত

বিজ্ঞান এবং জীবন // দৃষ্টান্ত

পরিকল্পিত ডায়াগ্রামদ্রুত নিউট্রন চুল্লি BN-350.

দ্রুত শক্তি চুল্লি BN-600 এর পরিকল্পিত চিত্র।

BN-600 চুল্লির কেন্দ্রীয় হল।

BN-800 ফাস্ট নিউট্রন রিঅ্যাক্টরের বৈদ্যুতিক শক্তি 880 মেগাওয়াট এবং তাপশক্তি 1.47 গিগাওয়াট। একই সময়ে, এর নকশা স্বাভাবিক অপারেশনের সময় এবং যে কোনও ধারণাযোগ্য দুর্ঘটনা উভয় ক্ষেত্রেই সম্পূর্ণ নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।

বিজ্ঞান এবং জীবন // দৃষ্টান্ত

শক্তি খরচ - সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সূচক, যা মূলত যে কোনো দেশের জনসংখ্যার অর্থনৈতিক উন্নয়ন, জাতীয় নিরাপত্তা এবং কল্যাণের মাত্রা নির্ধারণ করে। শক্তি খরচের বৃদ্ধি সর্বদা মানব সমাজের বিকাশের সাথে রয়েছে, তবে বিংশ শতাব্দীতে এটি বিশেষত দ্রুত ছিল: শক্তির ব্যবহার প্রায় 15 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছিল, এটির শেষ নাগাদ প্রায় 9.5 বিলিয়ন টন তেলের সমতুল্য (পায়ের আঙুলের) পরম মূল্যে পৌঁছেছে। কয়লা, তেল এবং প্রাকৃতিক গ্যাসের দহন বিশ্বব্যাপী শক্তি খরচের প্রায় 80% প্রদান করে। একবিংশ শতাব্দীতে, এর বৃদ্ধি নিঃসন্দেহে অব্যাহত থাকবে, বিশেষ করে উন্নয়নশীল দেশগুলিতে, যার জন্য অর্থনৈতিক উন্নয়নএবং জনসংখ্যার জীবনমানের উন্নতি অনিবার্যভাবে ব্যবহৃত শক্তির পরিমাণে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির সাথে জড়িত, প্রাথমিকভাবে এর সর্বজনীন প্রকার - বিদ্যুৎ। 21 শতকের মাঝামাঝি নাগাদ, বিশ্বব্যাপী শক্তির ব্যবহার দ্বিগুণ এবং বিদ্যুতের ব্যবহার তিনগুণ হবে বলে অনুমান করা হচ্ছে।

শক্তি খরচ বৃদ্ধির সাধারণ প্রবণতা তেল এবং প্রাকৃতিক গ্যাস আমদানির উপর বেশিরভাগ দেশের নির্ভরতা বাড়ায়, শক্তি সংস্থানগুলিতে অ্যাক্সেসের জন্য প্রতিযোগিতা তীব্র করে এবং বিশ্বব্যাপী নিরাপত্তার জন্য হুমকি তৈরি করে। একই সময়ে, শক্তি উৎপাদনের পরিবেশগত পরিণতি সম্পর্কে উদ্বেগ বাড়ছে, প্রাথমিকভাবে হাইড্রোকার্বন জ্বালানী দহন পণ্য নির্গমন থেকে অগ্রহণযোগ্য বায়ু দূষণের বিপদের কারণে।

অতএব, খুব দূরের ভবিষ্যতে, মানবতা বিকল্প "কার্বন-মুক্ত" শক্তি উৎপাদন প্রযুক্তির ব্যবহারে স্যুইচ করতে বাধ্য হবে যা অগ্রহণযোগ্য পরিবেশগত পরিণতি ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য ক্রমবর্ধমান শক্তির চাহিদাগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে পূরণ করবে। যাইহোক, আমাদের স্বীকার করতে হবে যে বর্তমানে পরিচিত পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলি - বায়ু, সৌর, ভূ-তাপীয়, জোয়ার ইত্যাদি - তাদের সম্ভাব্য ক্ষমতার কারণে বড় আকারের শক্তি উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যাবে না (দেখুন "বিজ্ঞান এবং জীবন" নং 10, 2002 - বিঃদ্রঃ এড) এবং নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের খুব প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তি এখনও গবেষণা এবং একটি প্রদর্শনী পারমাণবিক চুল্লি তৈরির পর্যায়ে রয়েছে (দেখুন "বিজ্ঞান এবং জীবন" নং 8, 2001, নং 9, 2001 - বিঃদ্রঃ এড).

এই নিবন্ধের লেখক সহ অনেক বিশেষজ্ঞের মতে, 21 শতকে মানবতার আসল শক্তি পছন্দ হবে বিদারণ চুল্লির উপর ভিত্তি করে পারমাণবিক শক্তির ব্যাপক ব্যবহার। পারমাণবিক শক্তি ইতিমধ্যে জ্বালানী এবং শক্তির বৈশ্বিক চাহিদা বৃদ্ধির একটি উল্লেখযোগ্য অংশ গ্রহণ করতে পারে। আজ এটি বিশ্বব্যাপী শক্তি খরচের প্রায় 6% প্রদান করে, প্রধানত বৈদ্যুতিক, যেখানে এর অংশ প্রায় 18% (রাশিয়াতে - প্রায় 16%)।

বর্তমান শতাব্দীতে শক্তির প্রধান উৎস হতে পারমাণবিক শক্তির বৃহত্তর ব্যবহারের জন্য বেশ কিছু শর্তের প্রয়োজন। প্রথমত, পারমাণবিক শক্তিকে জনসংখ্যা এবং পরিবেশের জন্য নিশ্চিত সুরক্ষার প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হবে এবং পারমাণবিক জ্বালানী উত্পাদনের জন্য প্রাকৃতিক সম্পদগুলিকে কমপক্ষে কয়েক শতাব্দী ধরে "বড়" পারমাণবিক শক্তির কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে হবে। এবং, উপরন্তু, প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচকগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, পারমাণবিক শক্তি হাইড্রোকার্বন জ্বালানী ব্যবহার করে সর্বোত্তম শক্তির উত্স থেকে নিকৃষ্ট হওয়া উচিত নয়।

আসুন দেখি কিভাবে আধুনিক পারমাণবিক শক্তি এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

পারমাণবিক শক্তির নিশ্চিত নিরাপত্তার উপর

এর সূচনা থেকে, পারমাণবিক শক্তির নিরাপত্তার সমস্যাগুলি বিবেচনা করা হয়েছে এবং বেশ কার্যকরভাবে পদ্ধতিগতভাবে এবং বৈজ্ঞানিক ভিত্তিতে সমাধান করা হয়েছে। যাইহোক, এর গঠনের সময়কালে, তেজস্ক্রিয়তার অগ্রহণযোগ্য রিলিজের সাথে জরুরী অবস্থা দেখা দেয়, যার মধ্যে দুটি বড় আকারের দুর্ঘটনাও ছিল: 1979 সালে থ্রি মাইল আইল্যান্ড পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে (ইউএসএ) এবং চেরনোবিল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র(ইউএসএসআর) 1986 সালে। এই বিষয়ে, আন্তর্জাতিক পরমাণু শক্তি সংস্থা (IAEA) এর পৃষ্ঠপোষকতায় বিজ্ঞানী এবং পারমাণবিক বিশেষজ্ঞদের বিশ্ব সম্প্রদায় সুপারিশগুলি তৈরি করেছে, যার সাথে সম্মতি কার্যত পরিবেশ এবং জনসংখ্যার উপর অগ্রহণযোগ্য প্রভাবগুলিকে দূর করে যে কোনও শারীরিকভাবে সম্ভব হলে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনা। তারা, বিশেষ করে, প্রদান করে: যদি নকশাটি নির্ভরযোগ্যভাবে প্রমাণ না করে যে চুল্লির কোরের একটি গলে যাওয়া বাদ দেওয়া হয়েছে, তবে এই ধরনের দুর্ঘটনার সম্ভাবনা অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত এবং এটি প্রমাণ করতে হবে যে চুল্লির নকশায় প্রদত্ত শারীরিক বাধাগুলি পরিবেশের জন্য অগ্রহণযোগ্য পরিণতি বাদ দেওয়ার গ্যারান্টি দেওয়া হয়। IAEA সুপারিশ অন্তর্ভুক্ত অবিচ্ছেদ্য অংশবিশ্বের অনেক দেশে জাতীয় পারমাণবিক নিরাপত্তা মানদণ্ডে কিছু প্রকৌশল সমাধান যা আধুনিক চুল্লিগুলির নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করে তা নীচে BN-600 এবং BN-800 চুল্লিগুলির উদাহরণ ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছে।

পারমাণবিক জ্বালানী উৎপাদনের জন্য সম্পদের ভিত্তি

পারমাণবিক বিশেষজ্ঞরা জানেন যে বিদ্যমান পারমাণবিক শক্তি প্রযুক্তি, তথাকথিত "তাপীয়" পারমাণবিক চুল্লির উপর ভিত্তি করে একটি জল বা গ্রাফাইট নিউট্রন মডারেটর, বড় আকারের পারমাণবিক শক্তির বিকাশ নিশ্চিত করতে পারে না। এই ধরনের চুল্লিতে প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম ব্যবহারের কম দক্ষতার কারণে: শুধুমাত্র U-235 আইসোটোপ ব্যবহার করা হয়, যার উপাদান প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামে মাত্র 0.72%। অতএব, "বৃহৎ" পারমাণবিক শক্তির বিকাশের জন্য দীর্ঘমেয়াদী কৌশল তথাকথিত দ্রুত ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে উন্নত বন্ধ জ্বালানী চক্র প্রযুক্তিতে একটি রূপান্তর জড়িত। পারমানবিক চুল্লিএবং পরমাণু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চুল্লি থেকে আনলোড করা জ্বালানীর পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ জ্বালানি চক্রে অপুর্ণ এবং সদ্য গঠিত ফিসাইল আইসোটোপগুলির পরবর্তী প্রত্যাবর্তনের জন্য।

একটি "দ্রুত" চুল্লিতে, পারমাণবিক জ্বালানীর বেশিরভাগ বিদারণ ঘটনা 0.1 MeV এর বেশি শক্তি সহ দ্রুত নিউট্রন দ্বারা সৃষ্ট হয় (তাই নাম "দ্রুত" চুল্লি)। একই সময়ে, চুল্লিতে বিদারণ ঘটে শুধুমাত্র খুব বিরল আইসোটোপ U-235-এর নয়, U-238-এরও ঘটে, যা প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামের প্রধান উপাদান (~99.3%), যা নিউট্রন বর্ণালীতে বিদারণের সম্ভাবনা। একটি "তাপ চুল্লি" খুব কম. এটি মৌলিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ যে একটি "দ্রুত" চুল্লিতে, প্রতিটি পারমাণবিক বিভাজন ইভেন্টের সাথে, একটি বৃহত্তর সংখ্যক নিউট্রন উত্পাদিত হয়, যা প্লুটোনিয়াম Pu-239 এর ফিসাইল আইসোটোপে U-238 এর নিবিড় রূপান্তরের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। ফলে এই রূপান্তর ঘটে পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া:

একটি দ্রুত চুল্লির নিউট্রন-ভৌতিক বৈশিষ্ট্যগুলি এমন যে এটিতে প্লুটোনিয়াম গঠনের প্রক্রিয়াটি বর্ধিত প্রজননের চরিত্র ধারণ করতে পারে, যখন প্রাথমিকভাবে লোড হওয়া পরিমাণের চেয়ে বেশি গৌণ প্লুটোনিয়াম চুল্লিতে তৈরি হয়। পারমাণবিক চুল্লিতে অতিরিক্ত পরিমাণে ফিসাইল আইসোটোপ গঠনের প্রক্রিয়াটিকে "প্রজনন" বলা হয় (ইংরেজি জাত থেকে - সংখ্যাবৃদ্ধি)। এই শব্দটি প্লুটোনিয়াম জ্বালানী সহ দ্রুত চুল্লির জন্য আন্তর্জাতিকভাবে স্বীকৃত নামের সাথে যুক্ত - ব্রিডার রিঅ্যাক্টর বা গুণক।

প্রজনন প্রক্রিয়ার বাস্তব বাস্তবায়ন পারমাণবিক শক্তির ভবিষ্যতের জন্য মৌলিক গুরুত্ব। আসল বিষয়টি হ'ল এই জাতীয় প্রক্রিয়া প্রায় সম্পূর্ণরূপে প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম ব্যবহার করা সম্ভব করে এবং এর ফলে প্রতিটি টন খনন করা প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম থেকে শক্তির "ফলন" প্রায় একশ গুণ বাড়িয়ে দেয়। এটি দীর্ঘ ঐতিহাসিক দৃষ্টিকোণ থেকে পারমাণবিক শক্তির কার্যত অক্ষয় জ্বালানী সম্পদের পথ খুলে দেয়। অতএব, এটা সাধারণত breeders ব্যবহার গৃহীত হয় প্রয়োজনীয় শর্তবড় আকারের পারমাণবিক শক্তির সৃষ্টি এবং অপারেশন।

দ্রুত প্রজননকারী চুল্লি তৈরির মৌলিক সম্ভাবনা 1940 এর দশকের শেষের দিকে উপলব্ধি করার পরে, তাদের নিউট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নিবিড় গবেষণা এবং বিশ্বজুড়ে উপযুক্ত প্রকৌশল সমাধানের অনুসন্ধান শুরু হয়। আমাদের দেশে, দ্রুত চুল্লি নিয়ে গবেষণা ও উন্নয়নের সূচনাকারী ছিলেন ইউক্রেনীয় একাডেমি অফ সায়েন্সেসের শিক্ষাবিদ আলেকজান্ডার ইলিচ লেপুনস্কি, যিনি 1972 সালে তাঁর মৃত্যুর আগ পর্যন্ত ছিলেন বৈজ্ঞানিক সুপারভাইজার Obninsk পদার্থবিদ্যা এবং শক্তি ইনস্টিটিউট (PEI)।

দ্রুত চুল্লি তৈরির প্রকৌশলগত অসুবিধাগুলি বেশ কয়েকটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যের সাথে যুক্ত। এর মধ্যে রয়েছে: জ্বালানীর উচ্চ শক্তির ঘনত্ব; এর নিবিড় শীতলতা নিশ্চিত করার প্রয়োজন; কুল্যান্টের উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা, চুল্লি কাঠামোগত উপাদান এবং সরঞ্জাম; দ্রুত নিউট্রনের সাথে তীব্র বিকিরণ দ্বারা সৃষ্ট কাঠামোগত উপকরণের বিকিরণ ক্ষতি। এই নতুন বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি সমাধান করতে এবং দ্রুত চুল্লিগুলির প্রযুক্তির বিকাশের জন্য, অনন্য স্ট্যান্ড সহ একটি বড় আকারের গবেষণা এবং পরীক্ষামূলক ভিত্তি তৈরি করা প্রয়োজন ছিল, সেইসাথে 1960-1980 এর দশকে অনেকগুলি পরীক্ষামূলক এবং প্রদর্শনী তৈরি করা হয়েছিল। রাশিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ফ্রান্স, যুক্তরাজ্য এবং জার্মানিতে এই ধরণের পাওয়ার রিঅ্যাক্টর। এটি লক্ষণীয় যে সমস্ত দেশে সোডিয়ামকে শীতল মাধ্যম হিসাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল - কুল্যান্ট - দ্রুত চুল্লিগুলির জন্য, যদিও এটি জল এবং বাষ্পের সাথে সক্রিয়ভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়। কুল্যান্ট হিসাবে সোডিয়ামের নির্ণায়ক সুবিধাগুলি হল এর ব্যতিক্রমী ভাল থার্মোফিজিকাল বৈশিষ্ট্য (উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ তাপ ক্ষমতা, উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক), সঞ্চালনের জন্য কম শক্তি খরচ, চুল্লির কাঠামোগত উপকরণগুলিতে ক্ষয়কারী প্রভাব হ্রাস করা এবং তুলনামূলক সহজতা। অপারেশন চলাকালীন তার পরিষ্কার করা।

1973 সালে ক্যাস্পিয়ান সাগরের পূর্ব উপকূলে 1000 মেগাওয়াট তাপ শক্তি সহ প্রথম ঘরোয়া প্রদর্শনী দ্রুত নিউট্রন পাওয়ার চুল্লি BN-350 চালু করা হয়েছিল (দেখুন "বিজ্ঞান এবং জীবন" নং 11, 1976 - বিঃদ্রঃ এড) এটিতে পারমাণবিক শক্তির জন্য একটি লুপ তাপ স্থানান্তর স্কিম এবং তাপ শক্তি রূপান্তর করার জন্য একটি স্টিম টারবাইন কমপ্লেক্স ছিল। চুল্লির তাপবিদ্যুতের কিছু অংশ বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হত, বাকি অংশ ডিস্যালিনেশনের জন্য ব্যবহার করা হত। সমুদ্রের জল. অন্যতম স্বাতন্ত্র্যসূচক বৈশিষ্ট্যসোডিয়াম কুল্যান্ট সহ এটি এবং পরবর্তী রিঅ্যাক্টর ইনস্টলেশনের ডায়াগ্রাম - চুল্লি এবং বাষ্প-জল সার্কিটের মধ্যে একটি মধ্যবর্তী তাপ স্থানান্তর সার্কিটের উপস্থিতি, নিরাপত্তা বিবেচনার দ্বারা নির্দেশিত।

BN-350 রিঅ্যাক্টর প্ল্যান্ট, তার প্রযুক্তিগত পরিকল্পনার জটিলতা সত্ত্বেও, 1973 থেকে 1988 পর্যন্ত (নকশা সময়ের চেয়ে পাঁচ বছর বেশি) ম্যাঙ্গিশ্লাক এনার্জি প্ল্যান্ট এবং শেভচেঙ্কোতে (বর্তমানে আকতাউ, কাজাখস্তান) সমুদ্রের জল নিষ্কাশন প্ল্যান্টের অংশ হিসাবে সফলভাবে পরিচালিত হয়েছিল। .

BN-350 চুল্লিতে সোডিয়াম সার্কিটগুলির বড় শাখা উদ্বেগের কারণ হয়েছিল, যেহেতু জরুরি অবসাদ ঘটলে আগুন লাগতে পারে। তাই, BN-350 রিঅ্যাক্টরের প্রবর্তনের জন্য অপেক্ষা না করেই, ইউএসএসআর একটি অবিচ্ছেদ্য ডিজাইনের আরও শক্তিশালী দ্রুতগতির চুল্লি BN-600 ডিজাইন করা শুরু করে, যেখানে কোনও বড়-ব্যাসের সোডিয়াম পাইপলাইন ছিল না এবং প্রায় সমস্ত তেজস্ক্রিয় সোডিয়াম ছিল। প্রাথমিক সার্কিট চুল্লী জাহাজে কেন্দ্রীভূত ছিল। এটি প্রথম সোডিয়াম সার্কিটের হতাশার ঝুঁকি প্রায় সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করা, ইনস্টলেশনের আগুনের বিপদ হ্রাস করা এবং চুল্লির বিকিরণ সুরক্ষা এবং নির্ভরযোগ্যতার স্তর বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে।

BN-600 চুল্লি প্ল্যান্ট 1980 সাল থেকে Beloyarsk NPP-এর তৃতীয় পাওয়ার ইউনিটের অংশ হিসাবে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করছে। আজ এটি বিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী দ্রুত নিউট্রন চুল্লি অপারেটিং, যা অনন্য অপারেশনাল অভিজ্ঞতার উত্স এবং উন্নত কাঠামোগত উপকরণ এবং জ্বালানীর সম্পূর্ণ-স্কেল পরীক্ষার জন্য একটি ভিত্তি হিসাবে কাজ করে।

রাশিয়ায় এই ধরণের চুল্লির পরবর্তী সমস্ত প্রকল্প, সেইসাথে বিদেশে বিকশিত বেশিরভাগ বাণিজ্যিক দ্রুত চুল্লি প্রকল্পগুলি একটি অবিচ্ছেদ্য নকশা ব্যবহার করে।

দ্রুত চুল্লির নিরাপত্তা নিশ্চিত করা

ইতিমধ্যেই প্রথম ফাস্ট নিউট্রন পাওয়ার রিঅ্যাক্টর ডিজাইনের সময় মহান মনোযোগতাদের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় এবং চলাকালীন উভয় ক্ষেত্রেই সুরক্ষার সমস্যাগুলিতে মনোযোগ দেওয়া হয়েছিল জরুরী অবস্থা. উপযুক্ত নকশা সমাধানের জন্য অনুসন্ধানের দিকনির্দেশগুলি চুল্লির অভ্যন্তরীণ আত্ম-সুরক্ষার মাধ্যমে পরিবেশ এবং জনসংখ্যার উপর অগ্রহণযোগ্য প্রভাবগুলি বাদ দেওয়ার প্রয়োজনীয়তার দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল এবং সম্ভাব্য দুর্ঘটনাগুলিকে স্থানীয়করণের জন্য কার্যকর সিস্টেম ব্যবহার করে যা তাদের পরিণতিগুলিকে সীমিত করে।

একটি চুল্লির আত্মরক্ষা প্রাথমিকভাবে নেতিবাচক কর্মের উপর ভিত্তি করে প্রতিক্রিয়া, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা এবং চুল্লির শক্তির সাথে পারমাণবিক জ্বালানীর বিদারণ প্রক্রিয়াকে স্থিতিশীল করে, সেইসাথে চুল্লিতে ব্যবহৃত উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উপর। দ্রুত চুল্লিগুলির অন্তর্নিহিত সুরক্ষা চিত্রিত করার জন্য, আমরা তাদের মধ্যে সোডিয়াম কুল্যান্ট ব্যবহারের সাথে যুক্ত তাদের কিছু বৈশিষ্ট্য তুলে ধরব। তাপসোডিয়ামের স্ফুটনাঙ্ক (স্বাভাবিক শারীরিক অবস্থার অধীনে 883oC) চুল্লির জাহাজে বায়ুমণ্ডলের কাছাকাছি চাপ বজায় রাখা সম্ভব করে। এটি চুল্লির নকশাকে সরল করে এবং এর নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়। রিঅ্যাক্টর জাহাজটি অপারেশনের সময় বড় যান্ত্রিক লোডের শিকার হয় না, তাই এটির ফেটে যাওয়ার সম্ভাবনা বিদ্যমান চাপযুক্ত জলের চুল্লিগুলির তুলনায় এমনকি কম, যেখানে এটি অনুমানমূলক শ্রেণীর অন্তর্গত। তবে একটি দ্রুত চুল্লিতেও এই জাতীয় দুর্ঘটনা পারমাণবিক জ্বালানীর নির্ভরযোগ্য শীতলকরণের দৃষ্টিকোণ থেকে বিপদ ডেকে আনে না, যেহেতু জাহাজটি একটি সিল করা সুরক্ষা আবরণ দ্বারা বেষ্টিত এবং এতে সম্ভাব্য সোডিয়াম ফুটো হওয়ার পরিমাণ নগণ্য। একটি অবিচ্ছেদ্য নকশার একটি দ্রুত চুল্লিতে সোডিয়াম কুল্যান্টের সাথে পাইপলাইনগুলির ডিপ্রেসারাইজেশনও নেতৃত্ব দেয় না বিপজ্জনক পরিস্থিতি. যেহেতু সোডিয়ামের তাপ ক্ষমতা বেশ বেশি, এমনকি বাষ্প-জল সার্কিটে তাপ অপসারণের সম্পূর্ণ বন্ধের সাথেও, চুল্লিতে কুল্যান্টের তাপমাত্রা প্রতি ঘন্টায় প্রায় 30 ডিগ্রি হারে বৃদ্ধি পাবে। স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময়, চুল্লির আউটলেটে কুল্যান্টের তাপমাত্রা 540oC হয়। সোডিয়াম ফুটানোর আগে তাপমাত্রার একটি উল্লেখযোগ্য মার্জিন এই ধরনের অসম্ভাব্য দুর্ঘটনার পরিণতি সীমিত করার জন্য ব্যবস্থা নেওয়ার জন্য যথেষ্ট সময়ের রিজার্ভ প্রদান করে।

BN-800 চুল্লির নকশায়, যা BN-600-এর মৌলিক প্রকৌশল সমাধানগুলি ব্যবহার করে, চুল্লির অখণ্ডতা বজায় রাখা এবং পরিবেশের উপর কোনও অগ্রহণযোগ্য প্রভাব নেই তা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত ব্যবস্থা নেওয়া হয়েছে, এমনকি ঘটনাতেও একটি অনুমানমূলক, অত্যন্ত অসম্ভাব্য দুর্ঘটনা যার মধ্যে চুল্লির কোর গলে যাওয়া।

BN-600 চুল্লির কন্ট্রোল প্যানেল।

দ্রুত চুল্লিগুলির দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন প্রদত্ত সুরক্ষা ব্যবস্থাগুলির পর্যাপ্ততা এবং কার্যকারিতা নিশ্চিত করেছে। BN-600 চুল্লির অপারেশনের 25 বছর ধরে, অতিরিক্ত তেজস্ক্রিয়তা, কর্মীদের কোন এক্সপোজার এবং বিশেষ করে স্থানীয় জনগণের সাথে কোন দুর্ঘটনা ঘটেনি। দ্রুত চুল্লি উচ্চ কর্মক্ষম স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করেছে এবং নিয়ন্ত্রণ করা সহজ। সোডিয়াম কুল্যান্ট প্রযুক্তি আয়ত্ত করা হয়েছে, যা কার্যকরভাবে আগুনের ঝুঁকিকে নিরপেক্ষ করে। কর্মীরা আত্মবিশ্বাসের সাথে লিক এবং সোডিয়াম জ্বলন সনাক্ত করে এবং তাদের পরিণতিগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে দূর করে। ভিতরে গত বছরগুলোঅধিক পরিমাণে ব্যাপক আবেদনদ্রুত চুল্লি প্রকল্পগুলিতে, সিস্টেম এবং ডিভাইসগুলি পাওয়া যায় যা কর্মীদের হস্তক্ষেপ বা বাহ্যিক শক্তি সরবরাহ ছাড়াই চুল্লিটিকে নিরাপদ অবস্থায় স্থানান্তর করতে পারে।

দ্রুত চুল্লির প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচক

সোডিয়াম প্রযুক্তির বৈশিষ্ট্য, বর্ধিত সুরক্ষা ব্যবস্থা এবং প্রথম চুল্লিগুলির জন্য ডিজাইন সমাধানগুলির একটি রক্ষণশীল পছন্দ - BN-350 এবং BN-600 - জল-ঠান্ডা চুল্লির তুলনায় তাদের উচ্চ ব্যয়ের কারণ হয়ে উঠেছে। যাইহোক, এগুলি মূলত দ্রুত চুল্লিগুলির কার্যকারিতা, সুরক্ষা এবং নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষা করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল। তাদের সফল অপারেশনের মাধ্যমে এই সমস্যার সমাধান হয়েছে। পরবর্তী চুল্লি ইনস্টলেশন তৈরি করার সময় - BN-800, উদ্দেশ্যে ব্যাপক ব্যবহারপারমাণবিক শক্তিতে, প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে আরও মনোযোগ দেওয়া হয়েছিল, এবং ফলস্বরূপ, নির্দিষ্ট মূলধন ব্যয়ের ক্ষেত্রে, উল্লেখযোগ্যভাবে VVER-1000-এর কাছে যাওয়া সম্ভব হয়েছিল - প্রধান ধরণের গার্হস্থ্য ধীর-নিউট্রন পাওয়ার চুল্লি।

এখন পর্যন্ত এটি প্রতিষ্ঠিত বলে মনে করা যেতে পারে যে সোডিয়াম কুল্যান্ট সহ দ্রুত চুল্লিতে আরও প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক উন্নতির জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে। একই সাথে নিরাপত্তার মাত্রা বাড়ানোর সাথে সাথে তাদের অর্থনৈতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য প্রধান নির্দেশাবলীর মধ্যে রয়েছে: চুল্লির ইউনিট শক্তি এবং পাওয়ার ইউনিটের প্রধান উপাদানগুলি বৃদ্ধি করা, প্রধান সরঞ্জামগুলির নকশার উন্নতি করা, বৃদ্ধি করার জন্য সুপারক্রিটিকাল স্টিম প্যারামিটারগুলিতে স্যুইচ করা। তাপ শক্তি রূপান্তর চক্রের থার্মোডাইনামিক দক্ষতা, তাজা এবং ব্যয়িত জ্বালানী পরিচালনার জন্য সিস্টেমকে অপ্টিমাইজ করে, পারমাণবিক জ্বালানীর পোড়া বৃদ্ধি, উচ্চ শক্তির সাথে একটি কোর তৈরি করে অভ্যন্তরীণ সহগপ্রজনন হার (CR) - 1 পর্যন্ত, পরিষেবা জীবন 60 বছর বা তার বেশি বৃদ্ধি করে।

উন্নতি স্বতন্ত্র প্রজাতি OKBM-এ সম্পাদিত নকশা অধ্যয়ন দ্বারা দেখানো সরঞ্জামগুলি, চুল্লি প্ল্যান্ট এবং সামগ্রিকভাবে পাওয়ার ইউনিট উভয়ের প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচকগুলির উন্নতিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, প্রতিশ্রুতিশীল BN-1800 চুল্লির রিফুয়েলিং সিস্টেমের উন্নতির জন্য গবেষণাগুলি এই সিস্টেমের ধাতব খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করার সম্ভাবনা দেখিয়েছে। মডুলার স্টিম জেনারেটরগুলিকে একটি আসল ডিজাইনের কেসড দিয়ে প্রতিস্থাপন করা তাদের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে, সেইসাথে পাওয়ার ইউনিটের স্টিম জেনারেটর বগির ক্ষেত্রফল, আয়তন এবং উপাদান ব্যবহার।

চুল্লি শক্তির প্রভাব এবং ধাতু খরচের উপর যন্ত্রপাতির প্রযুক্তিগত উন্নতি এবং মূলধন খরচের মাত্রা টেবিল থেকে দেখা যায়।

দ্রুত চুল্লি উন্নত করার জন্য স্বাভাবিকভাবেই কিছু প্রচেষ্টার প্রয়োজন হবে শিল্প উদ্যোগ, বৈজ্ঞানিক এবং নকশা সংস্থা. এইভাবে, পারমাণবিক জ্বালানীর বার্নআপ বাড়ানোর জন্য, নিউট্রন বিকিরণ প্রতিরোধী রিঅ্যাক্টর কোরের জন্য কাঠামোগত উপাদানগুলির বিকাশ এবং দক্ষতা অর্জন করা প্রয়োজন। বর্তমানে এ দিকে কাজ চলছে।

দ্রুত চুল্লি শুধুমাত্র শক্তির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। উচ্চ-শক্তির নিউট্রন ফ্লাক্সগুলি ব্যয় করা পারমাণবিক জ্বালানীতে গঠিত সবচেয়ে বিপজ্জনক দীর্ঘস্থায়ী রেডিওনুক্লাইডগুলিকে কার্যকরভাবে "বার্ন" করতে সক্ষম। পারমাণবিক শক্তি থেকে তেজস্ক্রিয় বর্জ্য ব্যবস্থাপনার সমস্যা সমাধানের জন্য এটি মৌলিক গুরুত্ব। আসল বিষয়টি হ'ল কিছু রেডিওনুক্লাইডের (অ্যাক্টিনাইডস) অর্ধ-জীবন ভূতাত্ত্বিক গঠনের বৈজ্ঞানিকভাবে ভিত্তিক স্থিতিশীলতার সময়কালকে ছাড়িয়ে যায়, যা তেজস্ক্রিয় বর্জ্যের চূড়ান্ত নিষ্পত্তির স্থান হিসাবে বিবেচিত হয়। অতএব, অ্যাক্টিনাইড বার্ন এবং দীর্ঘস্থায়ী ফিশন পণ্যগুলিকে স্বল্পস্থায়ী পণ্যে রূপান্তর সহ একটি বদ্ধ জ্বালানী চক্র ব্যবহার করে, পারমাণবিক শক্তির বর্জ্যকে নিরপেক্ষ করার সমস্যাটি আমূলভাবে সমাধান করা এবং সমাহিত করার জন্য তেজস্ক্রিয় বর্জ্যের পরিমাণ ব্যাপকভাবে হ্রাস করা সম্ভব।

পারমাণবিক শক্তির স্থানান্তর, "তাপীয়" চুল্লি সহ, দ্রুত প্রজননকারী চুল্লিতে, সেইসাথে একটি বন্ধ জ্বালানী চক্রে, এটি একটি নিরাপদ শক্তি প্রযুক্তি তৈরি করা সম্ভব করবে যা মানব সমাজের টেকসই উন্নয়নের প্রয়োজনীয়তাগুলি সম্পূর্ণরূপে পূরণ করে।

অনেক বিশেষজ্ঞ আজ বিশ্বাস করেন যে দ্রুত নিউট্রন চুল্লি হল পারমাণবিক শক্তির ভবিষ্যত। এই প্রযুক্তির বিকাশের অন্যতম পথপ্রদর্শক হল রাশিয়া, যেখানে বেলোয়ারস্ক এনপিপি-তে BN-600 ফাস্ট নিউট্রন চুল্লী 30 বছর ধরে গুরুতর ঘটনা ছাড়াই কাজ করছে, সেখানে BN-800 চুল্লি তৈরি করা হচ্ছে এবং একটি তৈরি করা হচ্ছে। বাণিজ্যিক BN-1200 চুল্লি পরিকল্পনা করা হয়. ফ্রান্স এবং জাপানের দ্রুত নিউট্রন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র পরিচালনার অভিজ্ঞতা রয়েছে এবং ভারত ও চীনে দ্রুত নিউট্রন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের পরিকল্পনা বিবেচনা করা হচ্ছে। প্রশ্ন উঠছে: কেন একটি অত্যন্ত উন্নত পারমাণবিক শক্তি শিল্পের দেশে দ্রুত নিউট্রন শক্তির বিকাশের জন্য কোনও বাস্তব কর্মসূচি নেই - মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র?

আসলে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এমন একটি প্রকল্প ছিল। আমরা ক্লিঞ্চ রিভার ব্রিডার রিঅ্যাক্টর প্রকল্পের কথা বলছি (ইংরেজিতে - The Clinch River Breeder Reactor, সংক্ষেপে CRBRP)। এই প্রকল্পের লক্ষ্য ছিল একটি সোডিয়াম ফাস্ট রিঅ্যাক্টর ডিজাইন এবং নির্মাণ করা, যা এলএমএফবিআর (লিকুইড মেটাল ফাস্ট ব্রিডার রিঅ্যাক্টরগুলির জন্য সংক্ষিপ্ত) নামক অনুরূপ আমেরিকান চুল্লিগুলির পরবর্তী শ্রেণীর জন্য একটি প্রদর্শনী প্রোটোটাইপ হবে। একই সময়ে, বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্পে তাদের বাণিজ্যিক ব্যবহারের উদ্দেশ্যে তরল ধাতব দ্রুত চুল্লি প্রযুক্তির বিকাশের দিকে ক্লিঞ্চ নদী চুল্লিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসাবে কল্পনা করা হয়েছিল। ক্লিঞ্চ নদী চুল্লির অবস্থানটি ছিল 6 কিমি 2 এলাকা, প্রশাসনিকভাবে টেনেসির ওক রিজ শহরের অংশ।

চুল্লিটির 1000 মেগাওয়াট তাপশক্তি এবং 350-380 মেগাওয়াটের পরিসরে একটি বৈদ্যুতিক শক্তি থাকার কথা ছিল। এটির জন্য জ্বালানী ছিল দুটি জ্বালানী সমৃদ্ধকরণ অঞ্চল সহ একটি সিলিন্ডারের আকারে 198টি হেক্সাগোনাল অ্যাসেম্বলি। চুল্লির অভ্যন্তরীণ অংশে 108টি অ্যাসেম্বলি ছিল যার মধ্যে 18% প্লুটোনিয়াম সমৃদ্ধ। তারা 24% সমৃদ্ধ প্লুটোনিয়াম সহ 90 টি সমাবেশ সমন্বিত একটি বাইরের অঞ্চল দ্বারা বেষ্টিত ছিল। এই কনফিগারেশন প্রদান করা উচিত সেরা শর্ততাপ অপচয়ের জন্য।

প্রকল্পটি প্রথম 1970 সালে উপস্থাপিত হয়েছিল। 1971 সালে, মার্কিন প্রেসিডেন্ট রিচার্ড নিক্সন এই প্রযুক্তিটিকে দেশের শীর্ষ গবেষণা ও উন্নয়ন অগ্রাধিকারগুলির মধ্যে একটি হিসাবে প্রতিষ্ঠিত করেছিলেন।

এর বাস্তবায়নে বাধা কিসের?

এই সিদ্ধান্তের অন্যতম কারণ ছিল প্রকল্পের চলমান ব্যয় বৃদ্ধি। 1971 সালে, মার্কিন পরমাণু শক্তি কমিশন নির্ধারণ করে যে প্রকল্পটির জন্য প্রায় $400 মিলিয়ন খরচ হবে। বেসরকারী খাত প্রকল্পের বেশিরভাগ অর্থায়নের প্রতিশ্রুতি দিয়েছে, প্রতিশ্রুতি দিয়েছে $257 মিলিয়ন। পরবর্তী বছরগুলিতে, যাইহোক, প্রকল্পের ব্যয় লাফিয়ে 700 মিলিয়নে পৌঁছেছিল৷ 1981 সালের হিসাবে, বাজেট তহবিলের এক বিলিয়ন ডলার ইতিমধ্যেই ব্যয় করা হয়েছিল, যদিও সেই সময়ে প্রকল্পের ব্যয় 3 - 3.2 বিলিয়ন ধরা হয়েছিল৷ ডলার, অন্য বিলিয়ন গণনা না, যা উত্পাদিত জ্বালানী উৎপাদনের জন্য একটি প্ল্যান্ট নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় ছিল। 1981 সালে, একটি কংগ্রেসনাল কমিটি বিভিন্ন অপব্যবহারের ঘটনা উন্মোচন করে, যা প্রকল্পের ব্যয় আরও বাড়িয়ে দেয়।

বন্ধ করার সিদ্ধান্তের আগে, প্রকল্পের ব্যয় ইতিমধ্যে $ 8 বিলিয়ন অনুমান করা হয়েছিল।

আরেকটি কারণ ছিল বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্রিডার চুল্লি নির্মাণ ও পরিচালনার উচ্চ খরচ। 1981 সালে, এটি অনুমান করা হয়েছিল যে একটি দ্রুত চুল্লি নির্মাণের খরচ একই শক্তির একটি আদর্শ হালকা জল চুল্লির দ্বিগুণ হবে। এটিও অনুমান করা হয়েছিল যে প্রজননকারীকে প্রচলিত হালকা জলের চুল্লিগুলির সাথে অর্থনৈতিকভাবে প্রতিযোগিতামূলক হতে হলে, ইউরেনিয়ামের দাম প্রতি পাউন্ড $165 হতে হবে, যখন বাস্তবে মূল্য ছিল প্রতি পাউন্ড $25। বেসরকারি উৎপাদনকারী প্রতিষ্ঠানগুলো এমন ঝুঁকিপূর্ণ প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ করতে চায়নি।

ব্রিডার প্রোগ্রাম কমানোর আরেকটি গুরুতর কারণ ছিল হুমকি সম্ভাব্য লঙ্ঘনঅপ্রসারণ ব্যবস্থা, যেহেতু এই প্রযুক্তিটি প্লুটোনিয়াম তৈরি করে, যা পারমাণবিক অস্ত্র তৈরিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। পারমাণবিক বিস্তার ইস্যুতে আন্তর্জাতিক উদ্বেগের কারণে, এপ্রিল 1977 সালে, মার্কিন প্রেসিডেন্ট জিমি কার্টার বাণিজ্যিক দ্রুত চুল্লি নির্মাণে একটি অনির্দিষ্ট বিলম্বের আহ্বান জানান।

রাষ্ট্রপতি কার্টার সাধারণত ক্লিঞ্চ নদী প্রকল্পের একটি ধারাবাহিক বিরোধী ছিলেন। 1977 সালের নভেম্বরে, তহবিল অব্যাহত রাখার জন্য একটি বিল ভেটো দেওয়ার পরে, কার্টার বলেছিলেন যে এটি "নিষিদ্ধভাবে ব্যয়বহুল" এবং "একবার সম্পন্ন হলে প্রযুক্তিগতভাবে অপ্রচলিত এবং অর্থনৈতিকভাবে অকার্যকর হয়ে যাবে।" উপরন্তু, তিনি বলেছেন যে সাধারণভাবে দ্রুত চুল্লি প্রযুক্তি নিরর্থক। দ্রুত নিউট্রন প্রদর্শনী প্রকল্পে সংস্থান ঢেলে দেওয়ার পরিবর্তে, কার্টার "বিদ্যমান পারমাণবিক প্রযুক্তির সুরক্ষার উন্নতিতে অর্থ ব্যয় করার" প্রস্তাব করেছিলেন।

1981 সালে রোনাল্ড রিগ্যান দায়িত্ব নেওয়ার পর ক্লিঞ্চ রিভার প্রকল্পটি পুনরায় চালু করা হয়েছিল। কংগ্রেসের ক্রমবর্ধমান বিরোধিতা সত্ত্বেও, তিনি তার পূর্বসূরির নিষেধাজ্ঞাকে বাতিল করেন এবং নির্মাণ আবার শুরু হয়। যাইহোক, 26 অক্টোবর, 1983-এ, নির্মাণ কাজের সফল অগ্রগতি সত্ত্বেও, মার্কিন সিনেট সংখ্যাগরিষ্ঠ (56 থেকে 40) দ্বারা নির্মাণের জন্য আর কোনো অর্থায়নের আহ্বান জানায় এবং সাইটটি পরিত্যক্ত হয়।

আবার, এটি খুব সম্প্রতি মনে করা হয়েছিল, যখন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে একটি স্বল্প-শক্তির mPower চুল্লির প্রকল্প তৈরি করা শুরু হয়েছিল। ক্লিঞ্চ নদী পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিকল্পিত নির্মাণের স্থানটিকে এটির নির্মাণের স্থান হিসাবে বিবেচনা করা হচ্ছে।

দ্রুত নিউট্রন চুল্লি।

বড় আকারের পারমাণবিক শক্তির কাঠামোতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকাএকটি বন্ধ জ্বালানী চক্রের সাথে দ্রুত নিউট্রন চুল্লিতে বরাদ্দ করা হয়। তারা প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম ব্যবহারের দক্ষতা প্রায় 100 গুণ বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে এবং এর ফলে, বাইরে থেকে পারমাণবিক শক্তির বিকাশের উপর বিধিনিষেধ অপসারণ করে। প্রাকৃতিক সম্পদপারমানবিক জ্বালানি.
বর্তমানে বিশ্বের 30টি দেশে প্রায় 440টি পারমাণবিক চুল্লি কাজ করছে, যেগুলি বিশ্বের সমস্ত বিদ্যুতের প্রায় 17% সরবরাহ করে। শিল্পোন্নত দেশগুলিতে, "পারমাণবিক" বিদ্যুতের অংশ, একটি নিয়ম হিসাবে, কমপক্ষে 30% এবং ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে। যাইহোক, বিজ্ঞানীদের মতে, দ্রুত বর্ধনশীল পারমাণবিক শক্তি শিল্প, আধুনিক "তাপীয়" পারমাণবিক চুল্লির উপর ভিত্তি করে, যা অপারেশন এবং নির্মাণাধীন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে ব্যবহৃত হয় (যার অধিকাংশই ভিভিইআর এবং এলডব্লিউআর টাইপ রিঅ্যাক্টর সহ), অবশ্যম্ভাবীভাবে ইতিমধ্যেই বর্তমান শতাব্দীতে ইউরেনিয়াম কাঁচামালের ঘাটতির সম্মুখীন হয় কারণ এই স্টেশনগুলির জ্বালানীর বিচ্ছিন্ন উপাদান হল বিরল আইসোটোপ ইউরেনিয়াম-235।
একটি দ্রুত নিউট্রন চুল্লিতে (BN), একটি পারমাণবিক বিভাজন বিক্রিয়া অতিরিক্ত পরিমাণে গৌণ নিউট্রন তৈরি করে, যার শোষণের ফলে ইউরেনিয়াম-238 সমন্বিত ইউরেনিয়ামের সিংহভাগ নতুন পারমাণবিক বিভাজন উপাদান প্লুটোনিয়াম-239 এর নিবিড় গঠনের দিকে পরিচালিত করে। . ফলস্বরূপ, প্রতি কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম-235 থেকে শক্তি উৎপাদনের পাশাপাশি এক কেজির বেশি প্লুটোনিয়াম-239 পাওয়া সম্ভব, যা বিরল ইউরেনিয়াম-235-এর পরিবর্তে যেকোনো পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চুল্লিতে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই শারীরিক প্রক্রিয়া, যাকে জ্বালানী প্রজনন বলা হয়, সমস্ত প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামকে অনুমতি দেবে, এর প্রধান অংশ সহ - ইউরেনিয়াম-238 আইসোটোপ (ফসিল ইউরেনিয়ামের মোট ভরের 99.3%), পারমাণবিক শক্তি শিল্পে জড়িত হতে। আধুনিক তাপীয় নিউট্রন পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের এই আইসোটোপটি কার্যত শক্তি উৎপাদনে জড়িত নয়। ফলস্বরূপ, বিদ্যমান ইউরেনিয়াম সম্পদ এবং প্রকৃতির উপর ন্যূনতম প্রভাব সহ শক্তি উৎপাদন প্রায় 100 গুণ বৃদ্ধি করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, পারমাণবিক শক্তি কয়েক সহস্রাব্দের জন্য মানবতার জন্য যথেষ্ট হবে।
বিজ্ঞানীদের মতে, আনুমানিক 80:20% অনুপাতে "থার্মাল" এবং "দ্রুত" চুল্লিগুলির যৌথ অপারেশন সর্বাধিক পারমাণবিক শক্তি সরবরাহ করবে। দক্ষ ব্যবহারইউরেনিয়াম সম্পদ। এই অনুপাতে, দ্রুত চুল্লিগুলি তাপ চুল্লি দিয়ে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি পরিচালনা করার জন্য পর্যাপ্ত প্লুটোনিয়াম-239 উত্পাদন করবে।
অতিরিক্ত পরিমাণে গৌণ নিউট্রন সহ দ্রুত চুল্লিগুলির প্রযুক্তির একটি অতিরিক্ত সুবিধা হল দীর্ঘজীবী (হাজার হাজার এবং কয়েক হাজার বছর পর্যন্ত ক্ষয়কাল সহ) তেজস্ক্রিয় বিদারণ পণ্যগুলিকে "পুড়ে ফেলা" করার ক্ষমতা, তাদের পরিণত করে। 200-300 বছরের বেশি না অর্ধ-জীবন সহ স্বল্পস্থায়ী। এই ধরনের রূপান্তরিত তেজস্ক্রিয় বর্জ্য পৃথিবীর প্রাকৃতিক বিকিরণের ভারসাম্যকে বিঘ্নিত না করে বিশেষ স্টোরেজ সুবিধাগুলিতে নিরাপদে কবর দেওয়া যেতে পারে।

দ্রুত নিউট্রন পারমাণবিক চুল্লির ক্ষেত্রে কাজ 1960 সালে প্রথম পাইলট শিল্প শক্তি চুল্লি BN-350 এর নকশার সাথে শুরু হয়েছিল। এই চুল্লিটি 1973 সালে চালু হয়েছিল এবং 1998 সাল পর্যন্ত সফলভাবে পরিচালিত হয়েছিল।
1980 সালে, বেলোয়ারস্ক এনপিপি-তে, 3 নং পাওয়ার ইউনিটের অংশ হিসাবে, পরবর্তী, আরও শক্তিশালী পাওয়ার রিঅ্যাক্টর BN-600 (600 MW(e)) চালু করা হয়েছিল, যা আজ অবধি নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে চলেছে। বিশ্বের সবচেয়ে বড় অপারেটিং চুল্লি এই ধরনের. এপ্রিল 2010 সালে, চুল্লিটি উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা সূচকগুলির সাথে 30 বছরের ডিজাইন পরিষেবা জীবন সম্পূর্ণ করেছিল। অপারেশনের দীর্ঘ সময় ধরে, পাওয়ার ইউনিটের ক্ষমতা ক্ষমতা একটি স্থিতিশীল স্তরে বজায় রাখা হয় উচ্চস্তর- প্রায় 80%। অপরিকল্পিত ক্ষতি 1.5% এর কম।
গত 10 বছরে পাওয়ার ইউনিটের অপারেশন, চুল্লির জরুরী বন্ধের একটিও ঘটনা ঘটেনি।
পরিবেশে দীর্ঘজীবী গ্যাস অ্যারোসোল রেডিওনুক্লাইডের কোন মুক্তি নেই। নিষ্ক্রিয় তেজস্ক্রিয় গ্যাসের ফলন বর্তমানে নগণ্য এবং পরিমাণ<1% от допустимого по санитарным нормам.
চুল্লির অপারেশন দৃঢ়ভাবে সোডিয়াম লিক প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য নকশা ব্যবস্থার নির্ভরযোগ্যতা প্রদর্শন করেছে।
নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তার পরিপ্রেক্ষিতে, BN-600 চুল্লি সিরিয়াল থার্মাল নিউট্রন রিঅ্যাক্টর (VVER) এর সাথে প্রতিযোগিতায় পরিণত হয়েছে।

চিত্র 1. বিএন-600 এর চুল্লি (কেন্দ্রীয়) হল

1983 সালে, BN-600-এর ভিত্তিতে, এন্টারপ্রাইজটি 880 MW(e) ক্ষমতার একটি পাওয়ার ইউনিটের জন্য একটি উন্নত BN-800 চুল্লির জন্য একটি প্রকল্প তৈরি করে। 1984 সালে, বেলোয়ারস্ক এবং নতুন দক্ষিণ উরাল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুটি বিএন-800 চুল্লি নির্মাণের কাজ শুরু হয়েছিল। এই চুল্লিগুলির নির্মাণে পরবর্তী বিলম্বটি এর সুরক্ষা আরও উন্নত করতে এবং প্রযুক্তিগত ও অর্থনৈতিক সূচকগুলিকে উন্নত করার জন্য নকশাটিকে পরিমার্জন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। BN-800 নির্মাণের কাজ 2006 সালে Beloyarsk NPP (4র্থ পাওয়ার ইউনিট) এ আবার শুরু হয়েছিল এবং 2013 সালে শেষ হওয়া উচিত।

চিত্র 2. দ্রুত নিউট্রন চুল্লি BN-800 (উল্লম্ব বিভাগ)

চিত্র 3. BN-800 চুল্লির মডেল

নির্মাণাধীন BN-800 চুল্লির নিম্নলিখিত গুরুত্বপূর্ণ কাজ রয়েছে:

• MOX জ্বালানীতে অপারেশন নিশ্চিত করা।
• একটি বন্ধ জ্বালানী চক্রের মূল উপাদানগুলির পরীক্ষামূলক প্রদর্শন।
• নতুন ধরনের সরঞ্জামের বাস্তব অপারেটিং অবস্থার অধীনে পরীক্ষা এবং দক্ষতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা উন্নত করার জন্য প্রবর্তিত উন্নত প্রযুক্তিগত সমাধান।
• তরল ধাতব কুল্যান্ট সহ ভবিষ্যতের দ্রুত নিউট্রন চুল্লির জন্য উদ্ভাবনী প্রযুক্তির বিকাশ:
• উন্নত জ্বালানি এবং কাঠামোগত উপকরণ পরীক্ষা এবং সার্টিফিকেশন;
• ক্ষুদ্র অ্যাক্টিনাইড পোড়ানো এবং দীর্ঘস্থায়ী ফিশন পণ্যগুলিকে ট্রান্সমিউট করার জন্য প্রযুক্তির প্রদর্শন, যা পারমাণবিক শক্তি থেকে তেজস্ক্রিয় বর্জ্যের সবচেয়ে বিপজ্জনক অংশ গঠন করে।

JSC "Afrikantov OKBM" 1220 মেগাওয়াট শক্তি সহ একটি উন্নত বাণিজ্যিক চুল্লি BN-1200 এর জন্য একটি প্রকল্প তৈরি করছে।

চিত্র 3. BN-1200 চুল্লি (উল্লম্ব বিভাগ)

এই প্রকল্প বাস্তবায়নের জন্য নিম্নলিখিত কর্মসূচির পরিকল্পনা করা হয়েছে:

• 2010...2016 - চুল্লি প্ল্যান্টের প্রযুক্তিগত নকশার উন্নয়ন এবং গবেষণা ও উন্নয়ন কর্মসূচির বাস্তবায়ন।
• 2020 - MOX জ্বালানী ব্যবহার করে প্রধান পাওয়ার ইউনিটের কমিশনিং এবং এর কেন্দ্রীভূত উত্পাদনের সংগঠন।
• 2023…2030 - প্রায় 11 গিগাওয়াট ক্ষমতা সহ একাধিক পাওয়ার ইউনিট চালু করা।

BN-600-এর ইতিবাচক অপারেটিং অভিজ্ঞতা দ্বারা নিশ্চিত হওয়া এবং BN-800 প্রকল্পের অন্তর্ভুক্ত সমাধানগুলির পাশাপাশি, BN-1200 প্রকল্পটি প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচকগুলির আরও উন্নতি এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধির লক্ষ্যে নতুন সমাধান ব্যবহার করে।
প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচক অনুযায়ী:

• BN-800 এর জন্য 0.85 এর পরিকল্পিত মান থেকে 0.9 পর্যন্ত ইনস্টল করা ক্ষমতা ব্যবহার ফ্যাক্টর বৃদ্ধি করা;
• 11.8% t.a এর পরীক্ষামূলক জ্বালানী সমাবেশে অর্জিত স্তর থেকে MOX জ্বালানীর পুড়ে যাওয়ায় ধীরে ধীরে বৃদ্ধি। 20% t.a স্তর পর্যন্ত (গড় বার্নআপ ~140 মেগাওয়াট দিন/কেজি);
• ইউরেনিয়াম-প্লুটোনিয়াম অক্সাইড জ্বালানীতে প্রজনন ফ্যাক্টর ~1.2 এবং মিশ্র নাইট্রাইড জ্বালানীতে ~1.45 বৃদ্ধি করা;
• BN-800 এর তুলনায় নির্দিষ্ট ধাতু খরচ সূচকে ~1.7 গুণ হ্রাস
• চুল্লির পরিষেবা জীবন 45 বছর (BN-800) থেকে 60 বছর বৃদ্ধি করা।

নিরাপত্তার জন্য:

• কোরের গুরুতর ক্ষতির সম্ভাবনা নিয়ন্ত্রক নথিগুলির প্রয়োজনীয়তার চেয়ে কম মাত্রার একটি আদেশ হওয়া উচিত;
• স্যানিটারি সুরক্ষা অঞ্চলটি অবশ্যই এনপিপি সাইটের সীমানার মধ্যে অবস্থিত হতে হবে যে কোনও নকশার ভিত্তিতে দুর্ঘটনার জন্য;
• প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থা জোনের সীমানা অবশ্যই এনপিপি সাইটের সীমানার সাথে মিলে যেতে হবে ডিজাইনের ভিত্তিতে গুরুতর দুর্ঘটনার জন্য, যার সম্ভাবনা প্রতি চুল্লি/বছরে 10-7 এর বেশি হবে না।

রেফারেন্স এবং নতুন সমাধানের সর্বোত্তম সংমিশ্রণ এবং প্রসারিত জ্বালানী প্রজননের সম্ভাবনা এই প্রকল্পটিকে চতুর্থ প্রজন্মের পারমাণবিক প্রযুক্তি হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা সম্ভব করে তোলে।

JSC "Afrikantov OKBM" দ্রুত চুল্লিতে আন্তর্জাতিক সহযোগিতায় সক্রিয়ভাবে অংশগ্রহণ করে। এটি চীনা পরীক্ষামূলক দ্রুত নিউট্রন চুল্লি সিইএফআর প্রকল্পের বিকাশকারী এবং চুল্লির প্রধান সরঞ্জাম তৈরির জন্য প্রধান ঠিকাদার, 2011 সালে চুল্লিটির শারীরিক এবং পাওয়ার স্টার্টআপে অংশ নিয়েছিল এবং এর শক্তির বিকাশে সহায়তা করছে। বর্তমানে, OKBM এবং Rosatom স্টেট কর্পোরেশনের অন্যান্য উদ্যোগের অংশগ্রহণে BN-800 প্রকল্পের উপর ভিত্তি করে একটি সোডিয়াম-কুলড ডেমোনস্ট্রেশন ফাস্ট রিঅ্যাক্টর (CDFR) চীনে নির্মাণের জন্য একটি আন্তঃসরকারি চুক্তি প্রস্তুত করা হচ্ছে।

I. Kurchatov এর উদ্যোগে 1955 সালে বিশ্বের প্রথম পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র চালু এবং সফল অপারেশনের পরে, ইউরালে একটি চ্যানেল-টাইপ চাপযুক্ত জল চুল্লি সহ একটি শিল্প পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। এই ধরণের চুল্লির বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে সরাসরি কোরে উচ্চ পরামিতিগুলিতে বাষ্পের সুপারহিটিং, যা সিরিয়াল টারবাইন সরঞ্জাম ব্যবহারের সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

1958 সালে, রাশিয়ার কেন্দ্রে, ইউরাল প্রকৃতির সবচেয়ে মনোরম কোণগুলির মধ্যে একটিতে, বেলোয়ারস্ক পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের নির্মাণ শুরু হয়েছিল। ইনস্টলারদের জন্য, এই স্টেশনটি 1957 সালে আবার শুরু হয়েছিল এবং যেহেতু সেই দিনগুলিতে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিষয়টি বন্ধ ছিল, চিঠিপত্র এবং জীবনে এটিকে বেলোয়ারস্ক রাজ্য জেলা পাওয়ার প্ল্যান্ট বলা হত। এই স্টেশনটি উরালেনারগোমন্টাজ ট্রাস্টের কর্মচারীরা শুরু করেছিলেন। তাদের প্রচেষ্টার মাধ্যমে, 1959 সালে, জল এবং বাষ্প পাইপলাইন (চুল্লির 1 সার্কিট) উত্পাদনের জন্য একটি কর্মশালার একটি বেস তৈরি করা হয়েছিল, জারেচনি গ্রামে তিনটি আবাসিক ভবন নির্মিত হয়েছিল এবং মূল ভবনের নির্মাণ শুরু হয়েছিল।

1959 সালে, Tsentroenergomontazh ট্রাস্টের শ্রমিকরা নির্মাণস্থলে উপস্থিত হয়েছিল এবং তাদের চুল্লি ইনস্টল করার দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল। 1959 সালের শেষের দিকে, পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র নির্মাণের স্থানটি স্মোলেনস্ক অঞ্চলের ডোরোগোবুজ থেকে স্থানান্তরিত করা হয়েছিল এবং বেলোয়ারস্ক এনপিপির ভবিষ্যত পরিচালক ভি. নেভস্কির নেতৃত্বে ইনস্টলেশনের কাজ করা হয়েছিল। তাপীয় যান্ত্রিক সরঞ্জাম ইনস্টলেশনের সমস্ত কাজ সম্পূর্ণরূপে Tsentroenergomontazh ট্রাস্টে স্থানান্তরিত হয়েছিল।

বেলোয়ারস্ক এনপিপি নির্মাণের নিবিড় সময়কাল 1960 সালে শুরু হয়েছিল। এই সময়ে, ইনস্টলারদের নির্মাণ কাজের পাশাপাশি স্টেইনলেস পাইপলাইন স্থাপন, বিশেষ কক্ষের আস্তরণ এবং তেজস্ক্রিয় বর্জ্য সংরক্ষণের সুবিধা, চুল্লি কাঠামো স্থাপন, গ্রাফাইট রাজমিস্ত্রি, স্বয়ংক্রিয় ঢালাই ইত্যাদির জন্য নতুন প্রযুক্তি আয়ত্ত করতে হয়েছিল। আমরা বিশেষজ্ঞদের কাছ থেকে উড়ে শিখেছি যারা ইতিমধ্যে পারমাণবিক স্থাপনা নির্মাণে অংশ নিয়েছিল। তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্র স্থাপনের প্রযুক্তি থেকে পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের জন্য সরঞ্জাম ইনস্টলেশনের দিকে সরে যাওয়ার পরে, সেন্ট্রোয়েনারগোমন্তাজের কর্মীরা সফলভাবে তাদের কাজগুলি সম্পন্ন করে এবং 26 এপ্রিল, 1964 এ, এএমবি -100 এর সাথে বেলোয়ারস্ক এনপিপির প্রথম পাওয়ার ইউনিট। চুল্লী Sverdlovsk শক্তি সিস্টেমে প্রথম কারেন্ট সরবরাহ করেছিল। এই ইভেন্টটি, নভোভোরোনেজ এনপিপি-র 1 ম পাওয়ার ইউনিটের কমিশনিংয়ের সাথে, দেশের বৃহৎ পারমাণবিক শক্তি শিল্পের জন্মের অর্থ।

AMB-100 চুল্লিটি ওবনিনস্কে বিশ্বের প্রথম পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চুল্লির নকশার আরও উন্নতি। এটি কোরের উচ্চ তাপীয় বৈশিষ্ট্য সহ একটি চ্যানেল-টাইপ চুল্লি ছিল। চুল্লিতে সরাসরি পারমাণবিক অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে উচ্চ পরামিতিগুলির বাষ্প পাওয়া পারমাণবিক শক্তির বিকাশে একটি বড় পদক্ষেপ ছিল। চুল্লিটি একটি 100 মেগাওয়াট টার্বোজেনারেটরের সাথে একটি ইউনিটে পরিচালিত হয়েছিল।

কাঠামোগতভাবে, বেলোয়ারস্ক এনপিপি-র প্রথম পাওয়ার ইউনিটের চুল্লিটি আকর্ষণীয় হয়ে উঠল যে এটি কার্যত কোনও ফ্রেম ছাড়াই তৈরি করা হয়েছিল, অর্থাৎ, চুল্লিটির ভারী, বহু-টন, টেকসই শরীর ছিল না, যেমন, বলুন, একটি 11-12 মিটার লম্বা, 3-3.5 মিটার ব্যাস, প্রাচীর এবং নীচের পুরুত্ব 100-150 মিমি বা তার বেশি। ওপেন-চ্যানেল রিঅ্যাক্টরগুলির সাথে একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র নির্মাণের সম্ভাবনা খুব প্রলোভনসঙ্কুল হয়ে উঠেছে, কারণ এটি ভারী প্রকৌশল কেন্দ্রগুলিকে 200-500 টন ওজনের ইস্পাত পণ্য তৈরির প্রয়োজনীয়তা থেকে মুক্ত করেছিল৷ কিন্তু চুল্লিতে সরাসরি পারমাণবিক ওভারহিটিং বাস্তবায়নটি পরিণত হয়েছিল। প্রক্রিয়াটি নিয়ন্ত্রণে সুপরিচিত অসুবিধার সাথে যুক্ত হতে পারে, বিশেষ করে এর অগ্রগতি নিরীক্ষণের ক্ষেত্রে, অনেক যন্ত্রের নির্ভুল অপারেশনের প্রয়োজনীয়তার সাথে, উচ্চ চাপে বিভিন্ন আকারের বিপুল সংখ্যক পাইপের উপস্থিতি ইত্যাদি।

বেলোয়ারস্ক এনপিপির প্রথম ইউনিটটি তার সম্পূর্ণ নকশা ক্ষমতায় পৌঁছেছে, তবে, ইউনিটের অপেক্ষাকৃত ছোট ইনস্টলেশন ক্ষমতা (100 মেগাওয়াট), এর প্রযুক্তিগত চ্যানেলগুলির জটিলতার কারণে এবং তাই, উচ্চ ব্যয়, 1 কিলোওয়াট ঘন্টা বিদ্যুতের ব্যয়। ইউরালের তাপীয় স্টেশনগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি বলে প্রমাণিত হয়েছে।

এএমবি -200 চুল্লি সহ বেলোয়ারস্ক এনপিপির দ্বিতীয় ইউনিটটি কাজের খুব চাপ ছাড়াই দ্রুত নির্মিত হয়েছিল, যেহেতু নির্মাণ এবং ইনস্টলেশন দল ইতিমধ্যে প্রস্তুত ছিল। চুল্লি ইনস্টলেশন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা হয়েছে. এটিতে একটি একক-সার্কিট কুলিং সার্কিট ছিল, যা সমগ্র পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের প্রযুক্তিগত নকশাকে সরলীকৃত করেছিল। প্রথম পাওয়ার ইউনিটের মতো, AMB-200 চুল্লির প্রধান বৈশিষ্ট্য হল উচ্চ-প্যারামিটার বাষ্প সরাসরি টারবাইনে সরবরাহ করা। 31 ডিসেম্বর, 1967-এ, পাওয়ার ইউনিট নং 2 নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত ছিল - এটি স্টেশনের 1 ম পর্যায়ের নির্মাণ সম্পন্ন করেছে।

বিএনপিপির 1 ম মঞ্চের অপারেশন ইতিহাসের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ রোম্যান্স এবং নাটকে ভরা ছিল, যা নতুন সবকিছুর বৈশিষ্ট্য ছিল। এটি ব্লক উন্নয়নের সময়কালে বিশেষভাবে সত্য ছিল। এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে এতে কোনও সমস্যা হওয়া উচিত নয় - প্লুটোনিয়াম উত্পাদনের জন্য এএম "ফার্স্ট ইন দ্য ওয়ার্ল্ড" চুল্লি থেকে শিল্প চুল্লি পর্যন্ত প্রোটোটাইপ ছিল, যার ভিত্তিতে মৌলিক ধারণা, প্রযুক্তি, নকশা সমাধান, অনেক ধরণের সরঞ্জাম এবং সিস্টেম এবং এমনকি প্রযুক্তিগত শাসনের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ পরীক্ষা করা হয়েছিল। যাইহোক, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে শিল্প পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং এর পূর্বসূরীদের মধ্যে পার্থক্য এতটাই মহান এবং অনন্য যে নতুন, পূর্বে অজানা সমস্যা দেখা দিয়েছে।

তাদের মধ্যে সবচেয়ে বড় এবং সবচেয়ে সুস্পষ্ট ছিল বাষ্পীভবন এবং সুপারহিটিং চ্যানেলগুলির অসন্তোষজনক নির্ভরযোগ্যতা। তাদের ক্রিয়াকলাপের অল্প সময়ের পরে, জ্বালানী উপাদানগুলির গ্যাস ডিপ্রেসারাইজেশন বা কুল্যান্ট লিকগুলি চুল্লিগুলির গ্রাফাইট গাঁথনি, প্রযুক্তিগত অপারেটিং এবং মেরামতের মোড, কর্মীদের এবং পরিবেশের উপর বিকিরণ এক্সপোজারের জন্য অগ্রহণযোগ্য পরিণতির সাথে উপস্থিত হয়েছিল। সেই সময়ের বৈজ্ঞানিক ক্যানন এবং গণনার মান অনুসারে, এটি হওয়া উচিত ছিল না। এই নতুন ঘটনার গভীরভাবে অধ্যয়ন আমাদেরকে পাইপে ফুটন্ত জলের মৌলিক আইন সম্পর্কে প্রতিষ্ঠিত ধারণাগুলি পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করেছিল, যেহেতু কম তাপ প্রবাহের ঘনত্বের সাথেও, পূর্বে অজানা ধরনের তাপ স্থানান্তর সংকট দেখা দেয়, যা 1979 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল ভি.ই. ডোরোশচুক (ভিটিআই) এবং পরবর্তীকালে "দ্বিতীয় ধরণের তাপ স্থানান্তর সংকট" বলা হয়।

1968 সালে, বেলোয়ারস্ক এনপিপি - বিএন -600-এ দ্রুত নিউট্রন চুল্লি সহ একটি তৃতীয় পাওয়ার ইউনিট তৈরি করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। BN-600 তৈরির বৈজ্ঞানিক তত্ত্বাবধান ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স অ্যান্ড পাওয়ার ইঞ্জিনিয়ারিং দ্বারা সম্পাদিত হয়েছিল, চুল্লি প্ল্যান্টের নকশা পরীক্ষামূলক মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইন ব্যুরো দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল এবং ইউনিটের সাধারণ নকশা দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল Atomelectroproekt এর লেনিনগ্রাদ শাখা। ব্লকটি একটি সাধারণ ঠিকাদার দ্বারা নির্মিত হয়েছিল - ইউরালেনারগোস্ট্রয় ট্রাস্ট।

এটি ডিজাইন করার সময়, শেভচেঙ্কোর BN-350 চুল্লি এবং BOR-60 চুল্লির অপারেটিং অভিজ্ঞতা বিবেচনা করা হয়েছিল। BN-600 এর জন্য, প্রাথমিক সার্কিটের আরও অর্থনৈতিক এবং কাঠামোগতভাবে সফল অবিচ্ছেদ্য বিন্যাস গৃহীত হয়েছিল, যার অনুসারে চুল্লি কোর, পাম্প এবং মধ্যবর্তী হিট এক্সচেঞ্জারগুলি একটি হাউজিংয়ে অবস্থিত। 12.8 মিটার ব্যাস এবং 12.5 মিটার উচ্চতার চুল্লী জাহাজটি চুল্লির শ্যাফ্টের বেস প্লেটে স্থির রোলার সমর্থনে ইনস্টল করা হয়েছিল। একত্রিত চুল্লির ভর ছিল 3900 টন, এবং ইনস্টলেশনে সোডিয়ামের মোট পরিমাণ 1900 টন ছাড়িয়ে গেছে। জৈবিক সুরক্ষা ইস্পাত নলাকার পর্দা, ইস্পাত ফাঁকা এবং গ্রাফাইট ফিলার সহ পাইপ দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল।

BN-600-এর জন্য ইনস্টলেশন এবং ঢালাই কাজের জন্য গুণমানের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূর্বের অর্জনের চেয়ে বেশি মাত্রার অর্ডার হিসাবে পরিণত হয়েছে এবং ইনস্টলেশন দলকে জরুরীভাবে কর্মীদের পুনরায় প্রশিক্ষণ দিতে হবে এবং নতুন প্রযুক্তিতে দক্ষতা অর্জন করতে হবে। তাই 1972 সালে, অস্টেনিটিক স্টিল থেকে একটি চুল্লী জাহাজ একত্রিত করার সময়, একটি বিটাট্রন প্রথমবারের মতো বড় ওয়েল্ডের সংক্রমণ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এছাড়াও, BN-600 চুল্লির অভ্যন্তরীণ ডিভাইসগুলি ইনস্টল করার সময়, পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতার জন্য বিশেষ প্রয়োজনীয়তা আরোপ করা হয়েছিল, এবং আন্তঃ-চুল্লি স্থান থেকে আনা এবং সরানো সমস্ত অংশ রেকর্ড করা হয়েছিল। এটি সোডিয়াম কুল্যান্ট দিয়ে চুল্লি এবং পাইপলাইনগুলিকে আরও ফ্লাশ করার অসম্ভবতার কারণে হয়েছিল।

নিকোলাই মুরাভিভ, যিনি তাকে নিঝনি নভগোরড থেকে কাজ করার জন্য আমন্ত্রণ জানাতে সক্ষম হয়েছিলেন, যেখানে তিনি পূর্বে একটি ডিজাইন ব্যুরোতে কাজ করেছিলেন, চুল্লি ইনস্টলেশন প্রযুক্তির বিকাশে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করেছিলেন। তিনি BN-600 চুল্লি প্রকল্পের বিকাশকারীদের একজন ছিলেন এবং ততক্ষণে তিনি ইতিমধ্যে অবসর গ্রহণ করেছিলেন।

ইনস্টলেশন দল দ্রুত নিউট্রন ইউনিট ইনস্টল করার জন্য নির্ধারিত কাজগুলি সফলভাবে সম্পন্ন করেছে। সোডিয়াম দিয়ে চুল্লিটি পূরণ করা দেখায় যে সার্কিটের পরিচ্ছন্নতা প্রয়োজনের চেয়েও বেশি বজায় রাখা হয়েছিল, যেহেতু সোডিয়ামের ঢালা বিন্দু, যা তরল ধাতুতে বিদেশী দূষক এবং অক্সাইডের উপস্থিতির উপর নির্ভর করে, সেই সময়ে অর্জিত হওয়া তুলনায় কম ছিল। ইউএসএসআর-এ BN-350, BOR-60 চুল্লি এবং ফ্রান্সের পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র "ফিনিক্স" এর ইনস্টলেশন।

বেলোয়ারস্ক এনপিপি নির্মাণে ইনস্টলেশন টিমের সাফল্য মূলত পরিচালকদের উপর নির্ভর করে। প্রথমে পাভেল রিয়াবুখা, তারপরে তরুণ উদ্যমী ভ্লাদিমির নেভস্কি এসেছিলেন, তারপরে তাকে ভাজগেন কাজারভ দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়েছিল। ভি. নেভস্কি ইনস্টলারদের একটি দল গঠনের জন্য অনেক কিছু করেছিলেন। 1963 সালে, তিনি বেলোয়ারস্ক পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিচালক নিযুক্ত হন এবং পরে তিনি গ্লাভাটোমেনারগোর নেতৃত্ব দেন, যেখানে তিনি দেশের পারমাণবিক শক্তি শিল্পের বিকাশের জন্য কঠোর পরিশ্রম করেছিলেন।

অবশেষে, 8 এপ্রিল, 1980-এ, BN-600 দ্রুত নিউট্রন চুল্লির সাথে বেলোয়ারস্ক এনপিপি-র 3 নং পাওয়ার ইউনিটের পাওয়ার স্টার্ট-আপ হয়েছিল। BN-600 এর ডিজাইনের কিছু বৈশিষ্ট্য:

• বৈদ্যুতিক শক্তি - 600 মেগাওয়াট;
• তাপ শক্তি - 1470 মেগাওয়াট;
• বাষ্প তাপমাত্রা - 505 o সে;
• বাষ্প চাপ - 13.7 MPa;
• গ্রস থার্মোডাইনামিক দক্ষতা - 40.59%।

কুল্যান্ট হিসাবে সোডিয়াম পরিচালনার অভিজ্ঞতার জন্য বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত। এটির ভাল থার্মোফিজিকাল এবং সন্তোষজনক পারমাণবিক শারীরিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি স্টেইনলেস স্টিল, ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম ডাই অক্সাইডের সাথে ভালভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অবশেষে, এটি দুষ্প্রাপ্য এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা নয়। যাইহোক, এটি অত্যন্ত রাসায়নিকভাবে সক্রিয়, যে কারণে এটির ব্যবহারের জন্য কমপক্ষে দুটি গুরুতর সমস্যার সমাধান প্রয়োজন: সঞ্চালন সার্কিট থেকে সোডিয়াম ফুটো হওয়ার সম্ভাবনা হ্রাস করা এবং বাষ্প জেনারেটরে আন্তঃ-সার্কিট লিক এবং কার্যকর স্থানীয়করণ এবং সোডিয়াম দহনের সমাপ্তি নিশ্চিত করা। একটি ফাঁস ঘটনা.

প্রথম কাজটি সাধারণত সরঞ্জাম এবং পাইপলাইন প্রকল্পগুলির বিকাশের পর্যায়ে বেশ সফলভাবে সমাধান করা হয়েছিল। চুল্লির অবিচ্ছেদ্য বিন্যাসটি খুব সফল বলে প্রমাণিত হয়েছিল, যেখানে তেজস্ক্রিয় সোডিয়াম সহ 1 ম সার্কিটের সমস্ত প্রধান সরঞ্জাম এবং পাইপলাইনগুলি চুল্লি জাহাজের ভিতরে "লুকানো" ছিল এবং তাই এর ফুটো, নীতিগতভাবে, কেবলমাত্র একটি থেকে সম্ভব হয়েছিল। কয়েকটি সহায়ক সিস্টেম।

এবং যদিও BN-600 আজ বিশ্বের একটি দ্রুত নিউট্রন চুল্লি সহ বৃহত্তম পাওয়ার ইউনিট, বেলোয়ারস্ক এনপিপি একটি বড় ইনস্টল ক্ষমতা সহ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির মধ্যে একটি নয়। এর পার্থক্য এবং সুবিধাগুলি উত্পাদনের নতুনত্ব এবং স্বতন্ত্রতা, এর লক্ষ্য, প্রযুক্তি এবং সরঞ্জাম দ্বারা নির্ধারিত হয়। বেলএনপিপি-র সমস্ত চুল্লী স্থাপনাগুলি পাইলট শিল্প নিশ্চিতকরণ বা ডিজাইনার এবং কনস্ট্রাক্টরদের দ্বারা নির্ধারিত প্রযুক্তিগত ধারণা এবং সমাধানগুলি অস্বীকার করার উদ্দেশ্যে, প্রযুক্তিগত শাসন, কাঠামোগত উপকরণ, জ্বালানী উপাদান, নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থার গবেষণা।

তিনটি পাওয়ার ইউনিটেরই আমাদের দেশে বা বিদেশে সরাসরি কোনো অ্যানালগ নেই। তারা পারমাণবিক শক্তির ভবিষ্যত উন্নয়নের জন্য অনেক ধারণাকে মূর্ত করেছে:

• শিল্প-স্কেল চ্যানেল ওয়াটার-গ্রাফাইট চুল্লি সহ পাওয়ার ইউনিটগুলি নির্মিত এবং চালু করা হয়েছিল;
• 36 থেকে 42% পর্যন্ত তাপ শক্তি চক্র দক্ষতা সহ উচ্চ পরামিতি সহ সিরিয়াল টার্বো ইউনিট ব্যবহার করা হয়েছিল, যা বিশ্বের কোনও পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে নেই;
• জ্বালানী সমাবেশগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল, যার নকশাটি জ্বালানীর রডগুলি ধ্বংস হয়ে গেলেও কুল্যান্টে প্রবেশের বিভাজন কার্যকলাপের সম্ভাবনা বাদ দেয়;
• কার্বন ইস্পাত ২য় ইউনিটের চুল্লির প্রাথমিক সার্কিটে ব্যবহৃত হয়;
• তরল ধাতব কুল্যান্ট ব্যবহার এবং পরিচালনার প্রযুক্তিটি মূলত আয়ত্ত করা হয়েছে;

বেলোয়ারস্ক এনপিপি ছিল রাশিয়ার প্রথম পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র যা বাস্তবে ব্যয়িত চুল্লি প্ল্যান্টগুলি নিষ্ক্রিয় করার সমস্যা সমাধানের প্রয়োজনীয়তার মুখোমুখি হয়েছিল। ক্রিয়াকলাপের এই ক্ষেত্রটির বিকাশ, যা সমগ্র পারমাণবিক শক্তি শিল্পের জন্য খুব প্রাসঙ্গিক, একটি সাংগঠনিক এবং নিয়ন্ত্রক নথির ভিত্তির অভাব এবং আর্থিক সহায়তার অমীমাংসিত সমস্যার কারণে একটি দীর্ঘ ইনকিউবেশন সময় ছিল।

বেলোয়ারস্ক এনপিপি-র 50 বছরেরও বেশি সময়ের অপারেশনের তিনটি মোটামুটি স্বতন্ত্র পর্যায় রয়েছে, যার প্রতিটির নিজস্ব কার্যকলাপের ক্ষেত্র ছিল, এর বাস্তবায়নে নির্দিষ্ট অসুবিধা, সাফল্য এবং হতাশা ছিল।

প্রথম পর্যায় (1964 থেকে 70-এর দশকের মাঝামাঝি) সম্পূর্ণভাবে 1ম পর্যায় পাওয়ার ইউনিটগুলির ক্ষমতার নকশা স্তরের প্রবর্তন, বিকাশ এবং অর্জনের সাথে যুক্ত ছিল, প্রচুর পুনর্গঠন কাজ এবং ইউনিটগুলির অপূর্ণ নকশার সাথে সম্পর্কিত সমস্যাগুলি সমাধান করা, প্রযুক্তিগত শাসন এবং জ্বালানী চ্যানেলের টেকসই অপারেশন নিশ্চিত করা। এই সমস্ত কিছুর জন্য স্টেশন কর্মীদের প্রচুর শারীরিক এবং বৌদ্ধিক প্রচেষ্টার প্রয়োজন ছিল, যা দুর্ভাগ্যবশত, পারমাণবিক শক্তির আরও বিকাশের জন্য পারমাণবিক সুপারহিটেড বাষ্প সহ ইউরেনিয়াম-গ্রাফাইট চুল্লি বেছে নেওয়ার সঠিকতা এবং সম্ভাবনার উপর আস্থার সাথে মুকুট দেওয়া হয়নি। যাইহোক, পরবর্তী প্রজন্মের ইউরেনিয়াম-গ্রাফাইট চুল্লি তৈরি করার সময় 1 ম পর্যায়ের সঞ্চিত অপারেটিং অভিজ্ঞতার সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য অংশটি ডিজাইনার এবং কনস্ট্রাক্টরদের দ্বারা বিবেচনা করা হয়েছিল।

70 এর দশকের শুরুটি দেশের পারমাণবিক শক্তির আরও বিকাশের জন্য একটি নতুন দিক বেছে নেওয়ার সাথে যুক্ত ছিল - মিশ্র ইউরেনিয়াম-প্লুটোনিয়াম জ্বালানী ব্যবহার করে ব্রিডার চুল্লির সাথে বেশ কয়েকটি পাওয়ার ইউনিট নির্মাণের পরবর্তী সম্ভাবনার সাথে দ্রুত নিউট্রন চুল্লি প্ল্যান্ট। দ্রুত নিউট্রন ব্যবহার করে প্রথম পাইলট শিল্প ইউনিট নির্মাণের জন্য অবস্থান নির্ধারণ করার সময়, পছন্দটি বেলোয়ারস্ক এনপিপির উপর পড়ে। এই পছন্দটি এই অনন্য পাওয়ার ইউনিটটি সঠিকভাবে তৈরি করতে এবং পরবর্তীতে এর নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য নির্মাণ দল, ইনস্টলার এবং প্ল্যান্ট কর্মীদের দক্ষতার স্বীকৃতি দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়েছিল।

এই সিদ্ধান্তটি বেলোয়ারস্ক এনপিপির বিকাশের দ্বিতীয় পর্যায়কে চিহ্নিত করেছে, যা বেশিরভাগ অংশে "চমৎকার" রেটিং সহ BN-600 চুল্লির সাথে পাওয়ার ইউনিটের সম্পূর্ণ নির্মাণকে গ্রহণ করার রাজ্য কমিশনের সিদ্ধান্তের সাথে সম্পন্ন হয়েছিল, অনুশীলনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

এই পর্যায়ে কাজের গুণমান নিশ্চিত করার দায়িত্ব নির্মাণ এবং ইনস্টলেশন ঠিকাদার এবং স্টেশনের অপারেটিং কর্মীদের উভয়ের সেরা বিশেষজ্ঞদের উপর ন্যস্ত করা হয়েছিল। প্ল্যান্টের কর্মীরা পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের সরঞ্জাম স্থাপন এবং দক্ষতার ব্যাপক অভিজ্ঞতা অর্জন করেছিলেন, যা চেরনোবিল এবং কুরস্ক পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে চালু করার সময় সক্রিয়ভাবে এবং ফলপ্রসূভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। বিলিবিনো এনপিপির বিশেষ উল্লেখ করা উচিত, যেখানে কাজ শুরু করার পাশাপাশি, প্রকল্পের একটি গভীর বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, যার ভিত্তিতে বেশ কয়েকটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি করা হয়েছিল।

তৃতীয় ব্লকটি চালু হওয়ার সাথে সাথে স্টেশনটির অস্তিত্বের তৃতীয় পর্যায় শুরু হয়েছিল, যা 35 বছরেরও বেশি সময় ধরে চলছে। এই পর্যায়ের লক্ষ্যগুলি ছিল ইউনিটের নকশার পরামিতিগুলি অর্জন করা, বাস্তবে নকশা সমাধানগুলির কার্যকারিতা নিশ্চিত করা এবং একটি ব্রিডার চুল্লি সহ একটি সিরিয়াল ইউনিটের নকশায় পরবর্তী বিবেচনার জন্য অপারেটিং অভিজ্ঞতা অর্জন করা। এই সমস্ত লক্ষ্য এখন সফলভাবে অর্জিত হয়েছে।

ইউনিট ডিজাইনে দেওয়া সুরক্ষা ধারণাগুলি সাধারণত নিশ্চিত করা হয়েছিল। যেহেতু সোডিয়ামের স্ফুটনাঙ্ক তার অপারেটিং তাপমাত্রার থেকে প্রায় 300 o সেন্টিগ্রেড বেশি, তাই BN-600 চুল্লি চুল্লির পাত্রে প্রায় চাপ ছাড়াই কাজ করে, যা অত্যন্ত প্লাস্টিকের ইস্পাত দিয়ে তৈরি হতে পারে। এটি কার্যত দ্রুত বিকাশকারী ফাটলগুলির সম্ভাবনাকে দূর করে। এবং প্রতিটি পরবর্তী সার্কিটে চাপ বৃদ্ধির সাথে চুল্লির কোর থেকে তাপ স্থানান্তরের তিন-সার্কিট স্কিমটি 1ম সার্কিট থেকে তেজস্ক্রিয় সোডিয়াম দ্বিতীয় (অ-তেজস্ক্রিয়) সার্কিটে প্রবেশের সম্ভাবনাকে সম্পূর্ণরূপে দূর করে, এবং আরও বেশি করে। বাষ্প-জল তৃতীয় সার্কিট।

BN-600-এর অর্জিত উচ্চ স্তরের নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতার নিশ্চিতকরণ হল চেরনোবিল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনার পরে সম্পাদিত নিরাপত্তা বিশ্লেষণ, যা কোনো জরুরি প্রযুক্তিগত উন্নতির প্রয়োজনীয়তা প্রকাশ করেনি। জরুরী সুরক্ষা সক্রিয়করণ, জরুরী শাটডাউন, অপারেটিং শক্তিতে অপরিকল্পিত হ্রাস এবং অন্যান্য ব্যর্থতার পরিসংখ্যান দেখায় যে BN-6OO চুল্লি বিশ্বের সেরা পারমাণবিক ইউনিটগুলির মধ্যে কমপক্ষে 25% এর মধ্যে রয়েছে।

বার্ষিক প্রতিযোগিতার ফলাফল অনুযায়ী, 1994, 1995, 1997 এবং 2001 সালে Beloyarsk NPP. "রাশিয়ার সেরা এনপিপি" উপাধিতে ভূষিত হয়েছিল।

দ্রুত নিউট্রন রিঅ্যাক্টর BN-800 সহ পাওয়ার ইউনিট নং 4 প্রাক-স্টার্টআপ পর্যায়ে রয়েছে। 27 জুন, 2014-এ 880 মেগাওয়াট ক্ষমতার BN-800 চুল্লি সহ নতুন 4র্থ পাওয়ার ইউনিটটি ন্যূনতম নিয়ন্ত্রিত শক্তি স্তরে আনা হয়েছিল। পাওয়ার ইউনিটটি পারমাণবিক শক্তির জ্বালানী বেস উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করার জন্য এবং একটি বন্ধ পারমাণবিক জ্বালানী চক্রের সংগঠনের মাধ্যমে তেজস্ক্রিয় বর্জ্য হ্রাস করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

1200 মেগাওয়াট ক্ষমতার একটি দ্রুত চুল্লি সহ 5 নং পাওয়ার ইউনিট সহ বেলোয়ারস্ক এনপিপির আরও সম্প্রসারণের সম্ভাবনা বিবেচনা করা হচ্ছে - সিরিয়াল নির্মাণের জন্য প্রধান বাণিজ্যিক পাওয়ার ইউনিট।