ઝડપી ન્યુટ્રોન માટે રેકોર્ડ ધારક. ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર માનવતાની આશા છે

ન્યુટ્રોન?

ન્યુટ્રોન એવા કણો છે જે પ્રોટોન સાથે મોટાભાગના અણુ ન્યુક્લીનો ભાગ છે. ન્યુક્લિયર ફિશન પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, યુરેનિયમ ન્યુક્લિયસ બે ભાગોમાં વિભાજિત થાય છે અને વધુમાં કેટલાક ન્યુટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે. તેઓ અન્ય અણુઓમાં પ્રવેશી શકે છે અને એક અથવા વધુ વિખંડન પ્રતિક્રિયાઓને ટ્રિગર કરી શકે છે. જો યુરેનિયમ ન્યુક્લીના ક્ષીણ દરમિયાન છોડવામાં આવેલ દરેક ન્યુટ્રોન પડોશી અણુઓને અથડાવે છે, તો હિમપ્રપાત જેવી પ્રતિક્રિયાઓની સાંકળ વધુ અને વધુ ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે શરૂ થશે. જો ત્યાં કોઈ અવરોધક નથી, તો પરમાણુ વિસ્ફોટ થશે.

પરંતુ માં પરમાણુ રિએક્ટરકેટલાક ન્યુટ્રોન કાં તો બહાર આવે છે અથવા ખાસ શોષકો દ્વારા શોષાય છે. તેથી, વિભાજન પ્રતિક્રિયાઓની સંખ્યા હંમેશા એકસરખી રહે છે, જે ઊર્જા મેળવવા માટે જરૂરી છે. કિરણોત્સર્ગી સડોની પ્રતિક્રિયામાંથી ઉર્જા ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછી પાવર પ્લાન્ટની ટર્બાઇન ચલાવવા માટે વરાળ પેદા કરવા માટે વપરાય છે.

ન્યુટ્રોન કે જે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાને સતત રાખે છે તેમાં વિવિધ ઊર્જા હોઈ શકે છે. ઉર્જા પર આધાર રાખીને, તેમને કાં તો થર્મલ અથવા ઝડપી કહેવામાં આવે છે (ત્યાં ઠંડા પણ છે, પરંતુ તે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ માટે યોગ્ય નથી). વિશ્વના મોટાભાગના રિએક્ટર થર્મલ ન્યુટ્રોનના ઉપયોગ પર આધારિત છે, પરંતુ બેલોયાર્સ્ક એનપીપીમાં ઝડપી રિએક્ટર છે. શા માટે?

ફાયદા શું છે?

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરમાં, ન્યુટ્રોન ઉર્જાનો એક ભાગ, પરંપરાગત રિએક્ટરની જેમ, પરમાણુ બળતણના મુખ્ય ઘટક યુરેનિયમ-235ની ફિશન પ્રતિક્રિયાને જાળવવા માટે જાય છે. અને ઊર્જાનો એક ભાગ યુરેનિયમ-238 અથવા થોરિયમ-232ના બનેલા શેલ દ્વારા શોષાય છે. આ તત્વો પરંપરાગત રિએક્ટર માટે નકામું છે. જ્યારે ન્યુટ્રોન તેમના મધ્યવર્તી કેન્દ્રને અથડાવે છે, ત્યારે તેઓ પરમાણુ શક્તિમાં બળતણ તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય આઇસોટોપમાં ફેરવાય છે: પ્લુટોનિયમ-239 અથવા યુરેનિયમ-233.

સમૃદ્ધ યુરેનિયમ. ખર્ચાયેલા પરમાણુ બળતણથી વિપરીત, યુરેનિયમ લગભગ એટલું કિરણોત્સર્ગી નથી કે તેને ફક્ત રોબોટ્સ દ્વારા નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે. તમે જાડા મોજા પહેરીને તમારા હાથ વડે તેને થોડા સમય માટે પકડી પણ શકો છો. ફોટો: યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી

આમ, ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનો ઉપયોગ માત્ર શહેરો અને કારખાનાઓને ઊર્જા સપ્લાય કરવા માટે જ નહીં, પણ પ્રમાણમાં સસ્તી કાચી સામગ્રીમાંથી નવા પરમાણુ બળતણ બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. નીચેના તથ્યો આર્થિક ફાયદાની તરફેણમાં બોલે છે: એક કિલોગ્રામ યુરેનિયમ ઓરમાંથી ગંધવામાં આવે છે જેની કિંમત લગભગ પચાસ ડોલર છે, તેમાં ફક્ત બે ગ્રામ યુરેનિયમ -235 છે, અને બાકીનું યુરેનિયમ -238 છે.

જો કે, વિશ્વમાં ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનો વ્યવહારીક ઉપયોગ થતો નથી. BN-600 અનન્ય ગણી શકાય. ન તો જાપાનીઝ મોંજુ, ન તો ફ્રેન્ચ ફોનિક્સ, ન તો યુએસએ અને ગ્રેટ બ્રિટનમાં સંખ્યાબંધ પ્રાયોગિક રિએક્ટર હાલમાં કાર્યરત છે: થર્મલ ન્યુટ્રોન રિએક્ટર બાંધવા અને ચલાવવા માટે સરળ બન્યા. પરમાણુ બળતણ ઉત્પાદન સાથે ઊર્જા ઉત્પાદનને જોડી શકે તેવા રિએક્ટરોના માર્ગમાં સંખ્યાબંધ અવરોધો છે. અને 35 વર્ષ સુધી તેના સફળ ઓપરેશન દ્વારા અભિપ્રાય આપતા, BN-600 ના ડિઝાઇનરો ઓછામાં ઓછા કેટલાક અવરોધોને બાયપાસ કરવામાં સક્ષમ હતા.

શું સમસ્યા છે?

સોડિયમમાં. કોઈપણ પરમાણુ રિએક્ટરમાં ઘણા ઘટકો અને ઘટકો હોવા જોઈએ: પરમાણુ બળતણ સાથે બળતણ એસેમ્બલી, પરમાણુ પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા માટેના તત્વો અને ઉપકરણમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીને શોષી લેતું શીતક. આ ઘટકોની રચના, બળતણ અને શીતકની રચના અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ તેમના વિના રિએક્ટર વ્યાખ્યા દ્વારા અશક્ય છે.

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરમાં, શીતક તરીકે સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે જે ન્યુટ્રોન જાળવી રાખતું નથી, અન્યથા તે ઝડપીથી ધીમી, થર્મલ રાશિઓ તરફ વળશે. પરોઢિયે પરમાણુ ઊર્જાડિઝાઇનરોએ પારોનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો, પરંતુ તે રિએક્ટરની અંદરના પાઈપોને ઓગળી ગયો અને બહાર નીકળવા લાગ્યો. ગરમ ઝેરી ધાતુ, જે કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ કિરણોત્સર્ગી પણ બની હતી, તેણે એટલી બધી મુશ્કેલી ઊભી કરી કે પારો રિએક્ટર પ્રોજેક્ટ ઝડપથી છોડી દેવામાં આવ્યો.

સોડિયમના ટુકડા સામાન્ય રીતે કેરોસીનના સ્તર હેઠળ સંગ્રહિત થાય છે. આ પ્રવાહી જ્વલનશીલ હોવા છતાં, તે સોડિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી અને હવામાંથી પાણીની વરાળ છોડતું નથી. ફોટો: સુપરપ્લસ / વિકિપીડિયા

BN-600 પ્રવાહી સોડિયમનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રથમ નજરમાં, સોડિયમ પારો કરતાં થોડું સારું છે: તે અત્યંત રાસાયણિક રીતે સક્રિય છે, પાણી સાથે હિંસક પ્રતિક્રિયા આપે છે (બીજા શબ્દોમાં, જો તે પાણીમાં ફેંકવામાં આવે તો તે વિસ્ફોટ થાય છે) અને કોંક્રિટમાં રહેલા પદાર્થો સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપે છે. જો કે, તે ન્યુટ્રોન સાથે દખલ કરતું નથી, અને બાંધકામના કામના યોગ્ય સ્તર અને અનુગામી જાળવણી સાથે, લીકેજનું જોખમ એટલું મોટું નથી. વધુમાં, સોડિયમ, પાણીની વરાળથી વિપરીત, સામાન્ય દબાણ પર પમ્પ કરી શકાય છે. સેંકડો વાતાવરણના દબાણ હેઠળ ફાટેલી સ્ટીમ લાઇનમાંથી વરાળનો જેટ મેટલને કાપી નાખે છે, તેથી આ અર્થમાં સોડિયમ વધુ સુરક્ષિત છે. રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ માટે, તેનો ઉપયોગ સારા માટે પણ થઈ શકે છે. અકસ્માતની ઘટનામાં, સોડિયમ માત્ર કોંક્રિટ સાથે જ નહીં, પણ તેની સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપે છે કિરણોત્સર્ગી આયોડિન. સોડિયમ આયોડાઇડ હવે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટની ઇમારતમાંથી બહાર નીકળતું નથી, જ્યારે ફુકુશિમાના પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં અકસ્માત દરમિયાન ઉત્સર્જનનો લગભગ અડધો હિસ્સો ગેસિયસ આયોડિનનો હતો.

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર વિકસાવનારા સોવિયેત એન્જિનિયરોએ સૌપ્રથમ પ્રાયોગિક BR-2 (એક જ અસફળ, પારો) અને પછી પારાને બદલે સોડિયમ સાથે પ્રાયોગિક BR-5 અને BOR-60 બનાવ્યાં. તેમની પાસેથી મેળવેલા ડેટાએ પ્રથમ ઔદ્યોગિક "ઝડપી" રિએક્ટર BN-350 ડિઝાઇન કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, જેનો ઉપયોગ અનન્ય પરમાણુ રસાયણ અને ઉર્જા પ્લાન્ટ - દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશન પ્લાન્ટ સાથે સંયુક્ત પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં થતો હતો. બેલોયાર્સ્ક એનપીપી પર, બીએન પ્રકારનું બીજું રિએક્ટર - "ફાસ્ટ, સોડિયમ" - બનાવવામાં આવ્યું હતું.

BN-600 લૉન્ચ કરવામાં આવ્યો તે સમય સુધીમાં સંચિત અનુભવ હોવા છતાં, પ્રથમ વર્ષો પ્રવાહી સોડિયમ લીકની શ્રેણી દ્વારા અવ્યવસ્થિત હતા. આમાંથી કોઈ પણ ઘટનાએ વસ્તી માટે કિરણોત્સર્ગનો ખતરો ઉભો કર્યો ન હતો અથવા છોડના કર્મચારીઓના ગંભીર સંપર્કમાં પરિણમ્યો હતો, અને 1990 ના દાયકાની શરૂઆતથી, સોડિયમ લીક થવાનું બંધ થઈ ગયું છે. આને વૈશ્વિક સંદર્ભમાં મૂકવા માટે, જાપાનના મોંજુને 1995માં પ્રવાહી સોડિયમના ગંભીર લિકેજનો સામનો કરવો પડ્યો હતો, જેના કારણે આગ લાગી હતી અને પ્લાન્ટ 15 વર્ષ સુધી બંધ રહ્યો હતો. ફક્ત સોવિયેત ડિઝાઇનરો જ પ્રાયોગિક ઉપકરણને બદલે ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરના વિચારને ઔદ્યોગિકમાં અનુવાદિત કરવામાં સફળ થયા, જેના અનુભવે રશિયન પરમાણુ વૈજ્ઞાનિકોને આગામી પેઢીના રિએક્ટર - BN-800 વિકસાવવા અને બનાવવાની મંજૂરી આપી.

BN-800 પહેલેથી જ બાંધવામાં આવ્યું છે. 27 જૂન, 2014 ના રોજ, રિએક્ટર ન્યૂનતમ પાવર પર કામ કરવાનું શરૂ કર્યું, અને 2015 માં પાવર સ્ટાર્ટ-અપની અપેક્ષા છે. ન્યુક્લિયર રિએક્ટર શરૂ કરવું એ ખૂબ જ જટિલ પ્રક્રિયા હોવાથી, નિષ્ણાતો ભૌતિક સ્ટાર્ટ-અપ (સ્વ-ટકાઉ સાંકળ પ્રતિક્રિયાની શરૂઆત) અને ઊર્જા સ્ટાર્ટ-અપને અલગ પાડે છે, જે દરમિયાન પાવર યુનિટ પ્રથમ મેગાવોટ વીજળીનો સપ્લાય કરવાનું શરૂ કરે છે. નેટવર્ક.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપી, કંટ્રોલ પેનલ. સત્તાવાર વેબસાઇટ પરથી ફોટો: http://www.belnpp.rosenergoatom.ru

BN-800 માં, ડિઝાઇનરોએ ઘણા મહત્વપૂર્ણ સુધારાઓ અમલમાં મૂક્યા, જેમાં, ઉદાહરણ તરીકે, રિએક્ટર માટે કટોકટી એર કૂલિંગ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે. વિકાસકર્તાઓ કહે છે કે તેનો ફાયદો ઉર્જા સ્ત્રોતોથી સ્વતંત્રતા છે. જો, ફુકુશિમાની જેમ, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી અદૃશ્ય થઈ જાય છે, તો ઠંડક રિએક્ટરનો પ્રવાહ હજી પણ અદૃશ્ય થશે નહીં - પરિભ્રમણ જાળવવામાં આવશે કુદરતી રીતે, સંવહનને કારણે, વધતી ગરમ હવા. અને જો કોર અચાનક પીગળે છે, તો કિરણોત્સર્ગી ઓગળે તે બહાર નહીં જાય, પરંતુ ખાસ જાળમાં જશે. છેલ્લે, ઓવરહિટીંગ સામે રક્ષણ એ સોડિયમનો મોટો પુરવઠો છે, જે અકસ્માતની સ્થિતિમાં પેદા થયેલી ગરમીને શોષી શકે છે, પછી ભલે બધી ઠંડક પ્રણાલી સંપૂર્ણપણે નિષ્ફળ જાય.

BN-800 ને અનુસરીને, તેનાથી પણ વધુ શક્તિ સાથે BN-1200 રિએક્ટર બનાવવાની યોજના છે. વિકાસકર્તાઓ અપેક્ષા રાખે છે કે તેમના મગજની ઉપજ સીરીયલ રિએક્ટર બનશે અને તેનો ઉપયોગ ફક્ત બેલોયાર્સ્ક એનપીપી પર જ નહીં, પણ અન્ય સ્ટેશનો પર પણ થશે. જો કે, આ હમણાં માટે માત્ર યોજનાઓ છે; ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરમાં મોટા પાયે સંક્રમણ માટે, હજુ પણ સંખ્યાબંધ સમસ્યાઓ હલ કરવાની જરૂર છે.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપી, નવા પાવર યુનિટની બાંધકામ સાઇટ. સત્તાવાર વેબસાઇટ પરથી ફોટો: http://www.belnpp.rosenergoatom.ru

શું સમસ્યા છે?

ઇંધણના અર્થશાસ્ત્ર અને ઇકોલોજીમાં. ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર સમૃદ્ધ યુરેનિયમ ઓક્સાઇડ અને પ્લુટોનિયમ ઓક્સાઇડના મિશ્રણ પર કાર્ય કરે છે - આ કહેવાતા મોક્સ ઇંધણ છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, તે પરંપરાગત બળતણ કરતાં સસ્તું હોઈ શકે છે કારણ કે તે સસ્તા યુરેનિયમ-238માંથી પ્લુટોનિયમ અથવા યુરેનિયમ-233 અથવા અન્ય રિએક્ટરમાં ઇરેડિયેટેડ થોરિયમનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ અત્યાર સુધી મોક્સ ઇંધણ પરંપરાગત ઇંધણની કિંમતમાં હલકી ગુણવત્તાવાળા છે. તે એક પ્રકારનું દુષ્ટ વર્તુળ હોવાનું બહાર આવ્યું છે જેને તોડવું એટલું સરળ નથી: રિએક્ટર બનાવવા, રિએક્ટરમાં ઇરેડિયેટેડ સામગ્રીમાંથી પ્લુટોનિયમ અને યુરેનિયમના નિષ્કર્ષણ માટે ટેક્નોલોજીને ફાઇન-ટ્યુન કરવી જરૂરી છે અને તેના પર નિયંત્રણની ખાતરી કરવી જરૂરી છે. ઉચ્ચ-સ્તરની સામગ્રીનો અપ્રસાર. કેટલાક ઇકોલોજિસ્ટ્સ, ઉદાહરણ તરીકે, બિન-લાભકારી કેન્દ્ર બેલોનાના પ્રતિનિધિઓ, ઇરેડિયેટેડ સામગ્રીની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પાદિત કચરાના મોટા જથ્થા તરફ નિર્દેશ કરે છે, કારણ કે ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરમાં મૂલ્યવાન આઇસોટોપ્સ સાથે, રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સની નોંધપાત્ર માત્રા રચાય છે. ક્યાંક દફનાવવાની જરૂર છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનું સફળ સંચાલન પણ અણુ ઊર્જામાં ક્રાંતિની ખાતરી આપતું નથી. યુરેનિયમ-235ના મર્યાદિત ભંડારમાંથી વધુ સુલભ યુરેનિયમ-238 અને થોરિયમ-232 તરફ જવા માટે તે જરૂરી છે, પરંતુ પર્યાપ્ત નથી. પરમાણુ બળતણ પુનઃપ્રક્રિયા અને પરમાણુ કચરાના નિકાલની પ્રક્રિયામાં સામેલ ટેક્નોલોજિસ્ટ તેમના કાર્યોનો સામનો કરી શકશે કે કેમ તે એક અલગ વાર્તાનો વિષય છે.

તેના વચનને કારણે પરમાણુ ઉર્જાને હંમેશા વધુ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે. વિશ્વમાં, લગભગ વીસ ટકા વીજળી પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે, અને વિકસિત દેશોમાં પરમાણુ ઊર્જાના ઉત્પાદન માટેનો આ આંકડો પણ વધારે છે - તમામ વીજળીના ત્રીજા કરતા વધુ. જો કે, મુખ્ય પ્રકારના રિએક્ટર થર્મલ રહે છે, જેમ કે LWR અને VVER. વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે નજીકના ભવિષ્યમાં આ રિએક્ટરની મુખ્ય સમસ્યાઓમાંની એક કુદરતી બળતણ, યુરેનિયમ અને તેના આઇસોટોપ 238ની અછત હશે, જે વિભાજન સાંકળ પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવા માટે જરૂરી છે. થર્મલ રિએક્ટર માટે આ કુદરતી બળતણ સામગ્રીના સંસાધનોના સંભવિત અવક્ષયના આધારે, પરમાણુ ઊર્જાના વિકાસ પર નિયંત્રણો મૂકવામાં આવે છે. ઝડપી ન્યુટ્રોનનો ઉપયોગ કરીને પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ, જેમાં બળતણનું પ્રજનન શક્ય છે, તે વધુ આશાસ્પદ માનવામાં આવે છે.

વિકાસ ઇતિહાસ

સદીની શરૂઆતમાં રશિયન ફેડરેશનના પરમાણુ ઉદ્યોગ મંત્રાલયના કાર્યક્રમના આધારે, પરમાણુ ઉર્જા સંકુલ, નવા પ્રકારનાં આધુનિક અણુ પાવર પ્લાન્ટ્સની સલામત કામગીરી બનાવવા અને તેની ખાતરી કરવા માટે કાર્યો સેટ કરવામાં આવ્યા હતા. આમાંની એક સવલતો બેલોયાર્સ્ક ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ હતી, જે સ્વેર્ડલોવસ્ક (એકાટેરિનબર્ગ) નજીક 50 કિલોમીટર દૂર સ્થિત છે. તેને બનાવવાનો નિર્ણય 1957 માં લેવામાં આવ્યો હતો, અને 1964 માં પ્રથમ એકમ કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું.

તેના બે બ્લોક થર્મલ ન્યુક્લિયર રિએક્ટર ચલાવતા હતા, જેણે છેલ્લી સદીના 80-90ના દાયકા સુધીમાં તેમના સંસાધનો ખલાસ કરી દીધા હતા. ત્રીજા બ્લોક પર, વિશ્વમાં પ્રથમ વખત BN-600 ફાસ્ટ ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. તેમના કાર્ય દરમિયાન, વિકાસકર્તાઓ દ્વારા આયોજિત પરિણામો પ્રાપ્ત થયા હતા. પ્રક્રિયાની સલામતી પણ ઉત્તમ હતી. 2010 માં સમાપ્ત થયેલા પ્રોજેક્ટ સમયગાળા દરમિયાન, કોઈ ગંભીર ઉલ્લંઘન અથવા વિચલનો થયા નથી. તેની અંતિમ મુદત 2025 સુધીમાં સમાપ્ત થાય છે. તે પહેલાથી જ કહી શકાય છે કે ઝડપી ન્યુટ્રોન પરમાણુ રિએક્ટર, જેમાં BN-600 અને તેના અનુગામી, BN-800નો સમાવેશ થાય છે, તેનું ભવિષ્ય ઉમદા છે.

નવા BN-800નું લોન્ચિંગ

OKBM વૈજ્ઞાનિકો ગોર્કી (હાલના નિઝની નોવગોરોડ) ના આફ્રિકન્ટોવે 1983 માં બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના ચોથા પાવર યુનિટ માટે એક પ્રોજેક્ટ તૈયાર કર્યો હતો. 1987 માં ચેર્નોબિલમાં થયેલા અકસ્માત અને 1993 માં નવા સલામતી ધોરણોની રજૂઆતને કારણે, કામ બંધ કરવામાં આવ્યું હતું અને પ્રક્ષેપણ અનિશ્ચિત સમય માટે મુલતવી રાખવામાં આવ્યું હતું. માત્ર 1997 માં, ગોસાટોમ્નાડઝોરથી 880 મેગાવોટની ક્ષમતાવાળા BN-800 રિએક્ટર સાથે યુનિટ નંબર 4 ના બાંધકામ માટે લાઇસન્સ પ્રાપ્ત કર્યા પછી, પ્રક્રિયા ફરી શરૂ થઈ.

25 ડિસેમ્બર, 2013 ના રોજ, શીતકના વધુ પ્રવેશ માટે રિએક્ટરને ગરમ કરવાનું શરૂ થયું. ચૌદમીના જૂનમાં, યોજના મુજબની યોજના મુજબ, ન્યૂનતમ સાંકળ પ્રતિક્રિયા કરવા માટે પૂરતો સમૂહ થયો. પછી વસ્તુઓ અટકી ગઈ. યુરેનિયમ અને પ્લુટોનિયમના ફિઝીલ ઓક્સાઇડનું બનેલું MOX ઇંધણ, યુનિટ 3 માં વપરાતા સમાન, તૈયાર નહોતું. વિકાસકર્તાઓ નવા રિએક્ટરમાં આનો ઉપયોગ કરવા માંગતા હતા. મારે ભેગું કરવું પડ્યું અને નવા વિકલ્પો શોધવા પડ્યા. પરિણામે, પાવર યુનિટના પ્રક્ષેપણને મુલતવી ન રાખવા માટે, તેઓએ એસેમ્બલીના ભાગમાં યુરેનિયમ બળતણનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું. BN-800 ન્યુક્લિયર રિએક્ટર અને યુનિટ નંબર 4નું લોન્ચિંગ 10 ડિસેમ્બર, 2015ના રોજ થયું હતું.

પ્રક્રિયા વર્ણન

ઝડપી ન્યુટ્રોન સાથેના રિએક્ટરમાં ઓપરેશન દરમિયાન, ફિશન પ્રતિક્રિયાના પરિણામે ગૌણ તત્વોની રચના થાય છે, જે, જ્યારે યુરેનિયમ સમૂહ દ્વારા શોષાય છે, ત્યારે નવી બનાવેલી પરમાણુ સામગ્રી પ્લુટોનિયમ-239 બનાવે છે, જે આગળના વિભાજનની પ્રક્રિયાને ચાલુ રાખવા માટે સક્ષમ છે. આ પ્રતિક્રિયાનો મુખ્ય ફાયદો પ્લુટોનિયમમાંથી ન્યુટ્રોનનું ઉત્પાદન છે, જેનો ઉપયોગ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં પરમાણુ રિએક્ટર માટે બળતણ તરીકે થાય છે. તેની હાજરી યુરેનિયમના ઉત્પાદનને ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે, જેનો ભંડાર મર્યાદિત છે. એક કિલોગ્રામ યુરેનિયમ-235માંથી તમે એક કિલોગ્રામ પ્લુટોનિયમ-239 કરતાં થોડું વધારે મેળવી શકો છો, જેનાથી બળતણનું પ્રજનન સુનિશ્ચિત થાય છે.

પરિણામે, દુર્લભ યુરેનિયમના ન્યૂનતમ વપરાશ સાથે અને ઉત્પાદન પર કોઈ નિયંત્રણો નહીં ધરાવતા પરમાણુ ઊર્જા એકમોમાં ઊર્જા ઉત્પાદન સેંકડો ગણો વધશે. એવો અંદાજ છે કે આ કિસ્સામાં, યુરેનિયમનો ભંડાર માનવજાત માટે ઘણી સદીઓ સુધી ચાલશે. ન્યૂનતમ યુરેનિયમ વપરાશના સંદર્ભમાં સંતુલન જાળવવા માટે પરમાણુ ઊર્જામાં શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ 4 થી 1 નો ગુણોત્તર હશે, જ્યાં ઝડપી ન્યુટ્રોન પર કાર્યરત દરેક ચાર થર્મલ રિએક્ટર માટે એકનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે.

BN-800 લક્ષ્યાંક

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના પાવર યુનિટ નંબર 4 માં તેના ઓપરેશનલ જીવન દરમિયાન, પરમાણુ રિએક્ટરને ચોક્કસ કાર્યો સોંપવામાં આવ્યા હતા. BN-800 રિએક્ટરને MOX ઇંધણ પર કામ કરવું આવશ્યક છે. કામની શરૂઆતમાં થયેલી એક નાની હરકતથી સર્જકોની યોજનાઓ બદલાઈ ન હતી. બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના ડિરેક્ટર શ્રી સિદોરોવના જણાવ્યા મુજબ, 2019 માં MOX ઇંધણમાં સંપૂર્ણ સંક્રમણ હાથ ધરવામાં આવશે. જો આ સાચું થશે, તો સ્થાનિક ઝડપી ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયર રિએક્ટર આ પ્રકારના ઇંધણથી સંપૂર્ણ રીતે સંચાલિત વિશ્વનું પ્રથમ બનશે. તે પ્રવાહી ધાતુના શીતક, વધુ ઉત્પાદક અને સલામત સાથે ભવિષ્યના સમાન ઝડપી રિએક્ટર માટે પ્રોટોટાઇપ બનવું જોઈએ. તેના આધારે, BN-800 ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ નવીન ઉપકરણોનું પરીક્ષણ કરી રહ્યું છે, નવી તકનીકોના યોગ્ય ઉપયોગની તપાસ કરી રહ્યું છે જે પાવર યુનિટની વિશ્વસનીયતા અને કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.

class="eliadunit">

કામ તપાસી રહ્યું છે નવી સિસ્ટમબળતણ ચક્ર.

લાંબા આયુષ્ય સાથે કિરણોત્સર્ગી કચરાને બાળવા માટેના પરીક્ષણો.

મોટી માત્રામાં સંચિત શસ્ત્રો-ગ્રેડ પ્લુટોનિયમનો નિકાલ.

BN-800, તેના પુરોગામી, BN-600ની જેમ, રશિયન વિકાસકર્તાઓ માટે ઝડપી રિએક્ટરના નિર્માણ અને સંચાલનમાં અમૂલ્ય અનુભવ એકઠા કરવા માટે પ્રારંભિક બિંદુ બનવું જોઈએ.

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરના ફાયદા

પરમાણુ શક્તિમાં BN-800 અને સમાન પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે

નોંધપાત્ર રીતે યુરેનિયમ સંસાધન અનામતના જીવનમાં વધારો, જે પ્રાપ્ત ઊર્જાની માત્રામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

કિરણોત્સર્ગી વિખંડન ઉત્પાદનોના જીવનકાળને ન્યૂનતમ (કેટલાક હજાર વર્ષથી ત્રણસો સુધી) ઘટાડવાની ક્ષમતા.

ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટની સલામતી વધારવી. ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનો ઉપયોગ કોર મેલ્ટિંગની શક્યતાને ન્યૂનતમ સ્તરે સમતળ કરવાની મંજૂરી આપે છે, સુવિધાના સ્વ-રક્ષણના સ્તરને નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકે છે અને પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્લુટોનિયમના પ્રકાશનને દૂર કરી શકે છે. સોડિયમ શીતક સાથે આ પ્રકારના રિએક્ટર હોય છે વધારો સ્તરસુરક્ષા

17 ઓગસ્ટ, 2016 ના રોજ, બેલોયાર્સ્ક એનપીપીનું પાવર યુનિટ નંબર 4 100% પાવર ઓપરેશન પર પહોંચ્યું. ગયા વર્ષે ડિસેમ્બરથી, એકીકૃત યુરલ સિસ્ટમ ઝડપી રિએક્ટરમાં ઉત્પન્ન થતી ઊર્જા પ્રાપ્ત કરી રહી છે.

class="eliadunit">

I. Kurchatov ની પહેલ પર 1955 માં વિશ્વના પ્રથમ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટની શરૂઆત અને સફળ કામગીરી પછી, યુરલ્સમાં ચેનલ-પ્રકારના દબાણયુક્ત પાણીના રિએક્ટર સાથે ઔદ્યોગિક પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો. આ પ્રકારના રિએક્ટરની વિશેષતાઓમાં વરાળથી ઉચ્ચ પરિમાણોને સીધા જ કોરમાં સુપરહીટિંગનો સમાવેશ થાય છે, જેણે સીરીયલ ટર્બાઇન સાધનોનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા ખોલી હતી.

1958 માં, રશિયાના મધ્યમાં, યુરલ પ્રકૃતિના સૌથી મનોહર ખૂણામાંના એકમાં, બેલોયાર્સ્ક ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનું નિર્માણ શરૂ થયું. સ્થાપકો માટે, આ સ્ટેશન 1957 માં પાછું શરૂ થયું હતું, અને તે દિવસોમાં પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટનો વિષય બંધ હતો, પત્રવ્યવહાર અને જીવનમાં તેને બેલોયાર્સ્ક સ્ટેટ ડિસ્ટ્રિક્ટ પાવર પ્લાન્ટ કહેવામાં આવતું હતું. આ સ્ટેશન યુરેલેનેરગોમોન્ટાઝ ટ્રસ્ટના કર્મચારીઓ દ્વારા શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું. તેમના પ્રયત્નો દ્વારા, 1959 માં, પાણી અને વરાળ પાઇપલાઇન્સ (રિએક્ટરનું 1 સર્કિટ) ના ઉત્પાદન માટે વર્કશોપ સાથેનો આધાર બનાવવામાં આવ્યો હતો, ઝરેચેની ગામમાં ત્રણ રહેણાંક ઇમારતો બનાવવામાં આવી હતી, અને મુખ્ય ઇમારતનું બાંધકામ શરૂ થયું હતું.

1959 માં, ત્સેન્ટ્રોએનર્ગોમોન્ટાઝ ટ્રસ્ટના કામદારો બાંધકામ સાઇટ પર દેખાયા અને તેમને રિએક્ટર સ્થાપિત કરવાનું કામ સોંપવામાં આવ્યું. 1959 ના અંતમાં, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટના નિર્માણ માટેની જગ્યા ડોરોગોબુઝ, સ્મોલેન્સ્ક પ્રદેશમાંથી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવી હતી, અને સ્થાપન કાર્યનું નેતૃત્વ બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના ભાવિ ડિરેક્ટર વી. નેવસ્કી દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. થર્મલ મિકેનિકલ સાધનોના ઇન્સ્ટોલેશન પરના તમામ કાર્યને સંપૂર્ણપણે ત્સેન્ટ્રોએનર્ગોમોન્ટાઝ ટ્રસ્ટમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના નિર્માણનો સઘન સમયગાળો 1960 માં શરૂ થયો. આ સમયે, સ્થાપકોએ, બાંધકામના કામની સાથે, સ્ટેનલેસ પાઈપલાઈન, ખાસ રૂમની લાઇનિંગ અને કિરણોત્સર્ગી કચરો સંગ્રહ સુવિધાઓ, રિએક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સની સ્થાપના, ગ્રેફાઇટ ચણતર, સ્વચાલિત વેલ્ડીંગ વગેરે માટે નવી તકનીકોમાં નિપુણતા મેળવવી હતી. અમે નિષ્ણાતો પાસેથી ફ્લાય પર શીખ્યા જેમણે પહેલેથી જ પરમાણુ સુવિધાઓના નિર્માણમાં ભાગ લીધો હતો. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સના ઇન્સ્ટોલેશનની તકનીકથી પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સ માટે સાધનોની સ્થાપના તરફ આગળ વધ્યા પછી, ત્સેન્ટ્રોએનર્ગોમોન્ટાઝના કામદારોએ સફળતાપૂર્વક તેમના કાર્યો પૂર્ણ કર્યા, અને 26 એપ્રિલ, 1964 ના રોજ, એએમબી -100 સાથે બેલોયાર્સ્ક એનપીપીનું પ્રથમ પાવર યુનિટ. રિએક્ટરે સ્વેર્ડલોવસ્ક એનર્જી સિસ્ટમને પ્રથમ કરંટ પૂરો પાડ્યો. નોવોવોરોનેઝ એનપીપીના 1લા પાવર યુનિટના કમિશનિંગ સાથે આ ઇવેન્ટનો અર્થ દેશના મોટા પરમાણુ ઉર્જા ઉદ્યોગનો જન્મ હતો.

AMB-100 રિએક્ટર એ ઓબ્નિન્સ્કમાં વિશ્વના પ્રથમ અણુ પાવર પ્લાન્ટની રિએક્ટર ડિઝાઇનમાં વધુ સુધારો હતો. તે એક ચેનલ-પ્રકારનું રિએક્ટર હતું જેમાં કોરની ઉચ્ચ થર્મલ લાક્ષણિકતાઓ હતી. રિએક્ટરમાં સીધા પરમાણુ ઓવરહિટીંગને કારણે ઉચ્ચ પરિમાણોની વરાળ મેળવવી એ પરમાણુ ઊર્જાના વિકાસમાં એક મોટું પગલું હતું. રિએક્ટર 100 મેગાવોટ ટર્બોજનરેટર સાથે એક યુનિટમાં કાર્યરત હતું.

માળખાકીય રીતે, બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના પ્રથમ પાવર યુનિટનું રિએક્ટર રસપ્રદ બન્યું કે તે વર્ચ્યુઅલ રીતે ફ્રેમ વિના બનાવવામાં આવ્યું હતું, એટલે કે, રિએક્ટરમાં ભારે, મલ્ટિ-ટન, ટકાઉ શરીર નથી, જેમ કે, કહો, વોટર-કૂલ્ડ વોટર-કૂલ્ડ VVER રિએક્ટર, શરીર 11-12 મીટર લાંબુ, 3-3.5 મીટરના વ્યાસ સાથે, દિવાલ અને નીચેની જાડાઈ 100-150 mm અથવા વધુ સાથે. ઓપન-ચેનલ રિએક્ટર સાથે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવાની શક્યતા ખૂબ જ આકર્ષક સાબિત થઈ, કારણ કે તેણે ભારે એન્જિનિયરિંગ પ્લાન્ટ્સને 200-500 ટન વજનવાળા સ્ટીલ ઉત્પાદનો બનાવવાની જરૂરિયાતમાંથી મુક્ત કર્યા. પરંતુ રિએક્ટરમાં સીધા પરમાણુ ઓવરહિટીંગનું અમલીકરણ બહાર આવ્યું. પ્રક્રિયાના નિયમનમાં જાણીતી મુશ્કેલીઓ સાથે સંકળાયેલા છે, ખાસ કરીને તેની પ્રગતિ પર દેખરેખ રાખવાની દ્રષ્ટિએ, ઘણા સાધનોની ચોકસાઇથી કામગીરીની જરૂરિયાત સાથે, ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ વિવિધ કદની મોટી સંખ્યામાં પાઈપોની હાજરી વગેરે.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીનું પ્રથમ એકમ તેની સંપૂર્ણ ડિઝાઇન ક્ષમતા સુધી પહોંચી ગયું હતું, જો કે, એકમ (100 મેગાવોટ) ની પ્રમાણમાં નાની સ્થાપિત ક્ષમતાને કારણે, તેની તકનીકી ચેનલોની જટિલતા અને તેથી, ઊંચી કિંમત, 1 kWh વીજળીની કિંમત. યુરલ્સમાં થર્મલ સ્ટેશનો કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

એએમબી-200 રિએક્ટર સાથે બેલોયાર્સ્ક એનપીપીનું બીજું એકમ, કામમાં ભારે તાણ વિના, ઝડપથી બનાવવામાં આવ્યું હતું, કારણ કે બાંધકામ અને ઇન્સ્ટોલેશન ટીમ પહેલેથી જ તૈયાર હતી. રિએક્ટર ઇન્સ્ટોલેશનમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવામાં આવ્યો છે. તેમાં સિંગલ-સર્કિટ કૂલિંગ સર્કિટ હતી, જેણે સમગ્ર પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટની તકનીકી ડિઝાઇનને સરળ બનાવી હતી. પ્રથમ પાવર યુનિટની જેમ, મુખ્ય લક્ષણ AMB-200 રિએક્ટર સીધા ટર્બાઇનમાં ઉચ્ચ-પેરામીટર સ્ટીમ ઉત્પન્ન કરે છે. 31 ડિસેમ્બર, 1967 ના રોજ, પાવર યુનિટ નંબર 2 નેટવર્ક સાથે જોડાયેલું હતું - આનાથી સ્ટેશનના 1લા તબક્કાનું બાંધકામ પૂર્ણ થયું.

બીએનપીપીના 1લા તબક્કાના ઓપરેશનના ઇતિહાસનો નોંધપાત્ર ભાગ રોમાંસ અને નાટકથી ભરેલો હતો, જે દરેક વસ્તુની નવી લાક્ષણિકતા છે. બ્લોક વિકાસના સમયગાળા દરમિયાન આ ખાસ કરીને સાચું હતું. એવું માનવામાં આવતું હતું કે આમાં કોઈ સમસ્યા હોવી જોઈએ નહીં - પ્લુટોનિયમ ઉત્પાદન માટે AM "ફર્સ્ટ ઇન ધ વર્લ્ડ" રિએક્ટરથી ઔદ્યોગિક રિએક્ટર સુધીના પ્રોટોટાઇપ્સ હતા, જેના પર મૂળભૂત ખ્યાલો, તકનીકીઓ, ડિઝાઇન સોલ્યુશન્સ, ઘણા પ્રકારનાં સાધનો અને સિસ્ટમો, અને તકનીકી શાસનના નોંધપાત્ર ભાગનું પણ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. જો કે, તે બહાર આવ્યું છે કે ઔદ્યોગિક પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ અને તેના પુરોગામી વચ્ચેનો તફાવત એટલો મહાન અને અનન્ય છે કે નવી, અગાઉ અજાણી સમસ્યાઓ ઊભી થઈ.

તેમાંથી સૌથી મોટું અને સૌથી સ્પષ્ટ બાષ્પીભવન અને સુપરહીટિંગ ચેનલોની અસંતોષકારક વિશ્વસનીયતા હતી. તેમના ઓપરેશનના ટૂંકા ગાળા પછી, બળતણ તત્વોનું ગેસ ડિપ્રેસ્યુરાઇઝેશન અથવા શીતક લીક્સ રિએક્ટરના ગ્રેફાઇટ ચણતર, તકનીકી સંચાલન અને સમારકામના મોડ્સ, કર્મચારીઓ અને પર્યાવરણ પર રેડિયેશન એક્સપોઝર માટે અસ્વીકાર્ય પરિણામો સાથે દેખાયા. તે સમયના વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતો અને ગણતરીના ધોરણો અનુસાર, આવું ન થવું જોઈએ. આ નવી ઘટનાના ઊંડાણપૂર્વકના અભ્યાસે અમને પાઈપોમાં ઉકળતા પાણીના મૂળભૂત નિયમો વિશેના સ્થાપિત વિચારો પર પુનર્વિચાર કરવાની ફરજ પાડી, કારણ કે ઓછી ગરમીના પ્રવાહની ઘનતા હોવા છતાં, અગાઉ અજ્ઞાત પ્રકારનું હીટ ટ્રાન્સફર કટોકટી ઊભી થઈ હતી, જેની શોધ 1979માં થઈ હતી. વી.ઇ. ડોરોશચુક (VTI) અને ત્યારબાદ "બીજા પ્રકારનું હીટ ટ્રાન્સફર કટોકટી" કહેવાય છે.

1968 માં, બેલોયાર્સ્ક NPP - BN-600 ખાતે ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર સાથે ત્રીજું પાવર યુનિટ બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો. વૈજ્ઞાનિક માર્ગદર્શન BN-600 ની રચના ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફિઝિક્સ એન્ડ પાવર એન્જિનિયરિંગ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવી હતી, રિએક્ટર પ્લાન્ટની ડિઝાઇન પ્રાયોગિક મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન બ્યુરો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવી હતી, અને યુનિટની સામાન્ય ડિઝાઇન લેનિનગ્રાડ શાખા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવી હતી. Atomelectroproekt. બ્લોક એક સામાન્ય કોન્ટ્રાક્ટર - યુરેલેનરગોસ્ટ્રોય ટ્રસ્ટ દ્વારા બનાવવામાં આવ્યો હતો.

તેને ડિઝાઇન કરતી વખતે, શેવચેન્કોમાં BN-350 રિએક્ટર અને BOR-60 રિએક્ટરના ઑપરેટિંગ અનુભવને ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યો હતો. BN-600 માટે, પ્રાથમિક સર્કિટનું વધુ આર્થિક અને માળખાકીય રીતે સફળ અભિન્ન લેઆઉટ અપનાવવામાં આવ્યું હતું, જે મુજબ રિએક્ટર કોર, પંપ અને મધ્યવર્તી હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ એક હાઉસિંગમાં સ્થિત છે. રિએક્ટર જહાજ, 12.8 મીટરનો વ્યાસ અને 12.5 મીટરની ઊંચાઈ ધરાવતું, રિએક્ટર શાફ્ટની બેઝ પ્લેટ પર નિશ્ચિત રોલર સપોર્ટ પર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. એસેમ્બલ રિએક્ટરનો સમૂહ 3900 ટન હતો, અને ઇન્સ્ટોલેશનમાં સોડિયમની કુલ માત્રા 1900 ટન કરતાં વધી ગઈ હતી. જૈવિક સંરક્ષણસ્ટીલ સિલિન્ડ્રિકલ સ્ક્રીન, સ્ટીલ બ્લેન્ક્સ અને ગ્રેફાઇટ ફિલર સાથેના પાઈપોથી બનેલું હતું.

BN-600 માટે ઇન્સ્ટોલેશન અને વેલ્ડીંગ કાર્ય માટેની ગુણવત્તાની આવશ્યકતાઓ અગાઉ હાંસલ કરેલ કરતાં વધુ તીવ્રતાનો ઓર્ડર હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને ઇન્સ્ટોલેશન ટીમને તાત્કાલિક કર્મચારીઓને ફરીથી પ્રશિક્ષિત કરવા અને નવી તકનીકોમાં માસ્ટર કરવાની જરૂર હતી. તેથી 1972 માં, ઓસ્ટેનિટિક સ્ટીલ્સમાંથી રિએક્ટર જહાજને એસેમ્બલ કરતી વખતે, મોટા વેલ્ડ્સના ટ્રાન્સમિશનને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રથમ વખત બીટાટ્રોનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

વધુમાં, BN-600 રિએક્ટરના આંતરિક ઉપકરણોની સ્થાપના દરમિયાન, સ્વચ્છતા માટેની વિશેષ આવશ્યકતાઓ લાદવામાં આવી હતી, અને ઇન્ટ્રા-રિએક્ટરની જગ્યામાંથી લાવવામાં આવેલા અને દૂર કરવામાં આવેલા તમામ ભાગો રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા. આ સોડિયમ શીતક સાથે રિએક્ટર અને પાઇપલાઇન્સને વધુ ફ્લશ કરવાની અશક્યતાને કારણે હતું.

નિકોલાઈ મુરાવ્યોવે રિએક્ટર ઇન્સ્ટોલેશન ટેક્નોલોજીના વિકાસમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવી હતી, જેમને કામ કરવા માટે આમંત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. નિઝની નોવગોરોડ, જ્યાં તે અગાઉ ડિઝાઇન બ્યુરોમાં કામ કરતો હતો. તે BN-600 રિએક્ટર પ્રોજેક્ટના વિકાસકર્તાઓમાંનો એક હતો, અને તે સમય સુધીમાં તે નિવૃત્ત થઈ ગયો હતો.

ઇન્સ્ટોલેશન ટીમે ઝડપી ન્યુટ્રોન યુનિટ ઇન્સ્ટોલ કરવાના સોંપાયેલ કાર્યો સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કર્યા. રિએક્ટરને સોડિયમથી ભરવું એ દર્શાવે છે કે સર્કિટની શુદ્ધતા જરૂરિયાત કરતાં પણ વધારે જાળવવામાં આવી હતી, કારણ કે સોડિયમનો રેડવાનો બિંદુ, જે પ્રવાહી ધાતુમાં વિદેશી દૂષકો અને ઓક્સાઇડ્સની હાજરી પર આધાર રાખે છે, તે દરમિયાન પ્રાપ્ત કરેલા કરતા ઓછો હોવાનું બહાર આવ્યું છે. યુએસએસઆરમાં BN-350, BOR-60 રિએક્ટર અને ફ્રાન્સમાં પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ "ફોનિક્સ" ની સ્થાપના.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના નિર્માણમાં ઇન્સ્ટોલેશન ટીમોની સફળતા મોટાભાગે સંચાલકો પર આધારિત હતી. પ્રથમ તે પાવેલ રાયબુખા હતા, પછી યુવાન મહેનતુ વ્લાદિમીર નેવસ્કી આવ્યા, પછી તેની જગ્યાએ વાઝજેન કાઝારોવ આવ્યા. વી. નેવસ્કીએ સ્થાપકોની ટીમની રચના માટે ઘણું કર્યું. 1963 માં, તેમને બેલોયાર્સ્ક ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના ડિરેક્ટર તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા, અને પછીથી તેઓ ગ્લાવાટોમેનેર્ગોનું નેતૃત્વ કર્યું, જ્યાં તેમણે દેશના પરમાણુ ઉર્જા ઉદ્યોગના વિકાસ માટે સખત મહેનત કરી.

અંતે, 8 એપ્રિલ, 1980 ના રોજ, BN-600 ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર સાથે બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના પાવર યુનિટ નંબર 3 નું પાવર સ્ટાર્ટ-અપ થયું. BN-600 ની કેટલીક ડિઝાઇન લાક્ષણિકતાઓ:

• વિદ્યુત શક્તિ - 600 મેગાવોટ;
• થર્મલ પાવર - 1470 મેગાવોટ;
• વરાળ તાપમાન - 505 o C;
• વરાળ દબાણ - 13.7 MPa;
• કુલ થર્મોડાયનેમિક કાર્યક્ષમતા - 40.59%.

શીતક તરીકે સોડિયમને હેન્ડલ કરવાના અનુભવ પર વિશેષ ધ્યાન આપવું જોઈએ. તે સારા થર્મોફિઝિકલ અને સંતોષકારક પરમાણુ ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને તે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ, યુરેનિયમ અને પ્લુટોનિયમ ડાયોક્સાઇડ સાથે સારી રીતે સુસંગત છે. છેવટે, તે દુર્લભ અને પ્રમાણમાં સસ્તું નથી. જો કે, તે ખૂબ જ રાસાયણિક રીતે સક્રિય છે, તેથી જ તેનો ઉપયોગ ઓછામાં ઓછી બે ગંભીર સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે જરૂરી છે: પરિભ્રમણ સર્કિટમાંથી સોડિયમ લિકેજ અને સ્ટીમ જનરેટરમાં આંતર-સર્કિટ લિકેજની સંભાવનાને ઘટાડવી અને ઘટનામાં સોડિયમ કમ્બશનના અસરકારક સ્થાનિકીકરણ અને સમાપ્તિની ખાતરી કરવી. એક લીક.

પ્રથમ કાર્ય સામાન્ય રીતે સાધનસામગ્રી અને પાઇપલાઇન પ્રોજેક્ટ્સના વિકાસના તબક્કે તદ્દન સફળતાપૂર્વક હલ કરવામાં આવ્યું હતું. રિએક્ટરનું અભિન્ન લેઆઉટ ખૂબ જ સફળ બન્યું, જેમાં કિરણોત્સર્ગી સોડિયમ સાથેના 1 લી સર્કિટના તમામ મુખ્ય ઉપકરણો અને પાઇપલાઇન્સ રિએક્ટરના જહાજની અંદર "છુપાયેલા" હતા, અને તેથી તેનું લિકેજ, સૈદ્ધાંતિક રીતે, ફક્ત એકથી જ શક્ય હતું. થોડી સહાયક સિસ્ટમો.

અને તેમ છતાં BN-600 આજે વિશ્વમાં ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર સાથેનું સૌથી મોટું પાવર યુનિટ છે, બેલોયાર્સ્ક એનપીપી એ મોટી સ્થાપિત ક્ષમતાવાળા પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સમાંનું એક નથી. તેના તફાવતો અને ફાયદાઓ ઉત્પાદનની નવીનતા અને વિશિષ્ટતા, તેના લક્ષ્યો, તકનીકી અને સાધનો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. બેલએનપીપીના તમામ રિએક્ટર સ્થાપનો પાયલોટ ઔદ્યોગિક પુષ્ટિ અથવા ડિઝાઇનર્સ અને કન્સ્ટ્રક્ટરો દ્વારા નિર્ધારિત તકનીકી વિચારો અને ઉકેલોને નકારવા, તકનીકી શાસન, માળખાકીય સામગ્રી, બળતણ તત્વો, નિયંત્રણ અને રક્ષણાત્મક પ્રણાલીઓના સંશોધન માટે બનાવાયેલ હતા.

ત્રણેય પાવર યુનિટમાં આપણા દેશમાં કે વિદેશમાં કોઈ સીધો એનાલોગ નથી. તેઓએ પરમાણુ ઊર્જાના ભાવિ વિકાસ માટેના ઘણા વિચારોને મૂર્તિમંત કર્યા:

• ઔદ્યોગિક-સ્કેલ ચેનલ વોટર-ગ્રેફાઇટ રિએક્ટરવાળા પાવર એકમો બનાવવામાં આવ્યા હતા અને ચાલુ કરવામાં આવ્યા હતા;
• 36 થી 42% સુધીની થર્મલ પાવર ચક્ર કાર્યક્ષમતા સાથે ઉચ્ચ પરિમાણો સાથે સીરીયલ ટર્બો એકમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે વિશ્વના કોઈપણ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ પાસે નથી;
• બળતણ એસેમ્બલીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેની ડિઝાઇન બળતણના સળિયા નાશ પામે ત્યારે પણ શીતકમાં પ્રવેશવાની ફ્રેગમેન્ટેશન પ્રવૃત્તિની શક્યતાને બાકાત રાખે છે;
• 2 જી એકમના રિએક્ટરના પ્રાથમિક સર્કિટમાં કાર્બન સ્ટીલનો ઉપયોગ થાય છે;
• પ્રવાહી ધાતુના શીતકનો ઉપયોગ અને સંચાલન માટેની તકનીક મોટાભાગે માસ્ટર થઈ ગઈ છે;

બેલોયાર્સ્ક એનપીપી એ રશિયાનો પહેલો પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ હતો જેને વ્યવહારમાં ખર્ચવામાં આવેલા રિએક્ટર પ્લાન્ટને ડિકમિશન કરવાની સમસ્યાને હલ કરવાની જરૂરિયાતનો સામનો કરવો પડ્યો હતો. પ્રવૃત્તિના આ ક્ષેત્રનો વિકાસ, જે સમગ્ર પરમાણુ ઉર્જા ઉદ્યોગ માટે ખૂબ જ સુસંગત છે, સંસ્થાકીય અને નિયમનકારી દસ્તાવેજના આધારના અભાવ અને નાણાકીય સહાયના વણઉકેલાયેલા મુદ્દાને કારણે લાંબા સેવનનો સમયગાળો હતો.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીની કામગીરીના 50 વર્ષથી વધુ સમયગાળામાં ત્રણ એકદમ અલગ તબક્કાઓ છે, જેમાંના દરેકની પ્રવૃત્તિના પોતાના ક્ષેત્રો, તેના અમલીકરણમાં ચોક્કસ મુશ્કેલીઓ, સફળતાઓ અને નિરાશાઓ હતી.

પ્રથમ તબક્કો (1964 થી 70 ના દાયકાના મધ્ય સુધી) સંપૂર્ણપણે 1લા તબક્કાના પાવર એકમોના પાવરના ડિઝાઇન સ્તરના પ્રક્ષેપણ, વિકાસ અને સિદ્ધિ સાથે સંકળાયેલો હતો, પુનઃનિર્માણ કાર્ય અને એકમોની અપૂર્ણ ડિઝાઇન સાથે સંકળાયેલ સમસ્યાઓનું નિરાકરણ, તકનીકી શાસન અને બળતણ ચેનલોના ટકાઉ સંચાલનની ખાતરી કરવી. આ બધા માટે સ્ટેશન સ્ટાફના પ્રચંડ શારીરિક અને બૌદ્ધિક પ્રયત્નોની જરૂર હતી, જે કમનસીબે, વરાળના પરમાણુ સુપરહિટીંગ સાથે યુરેનિયમ-ગ્રેફાઇટ રિએક્ટરને પસંદ કરવાની સાચીતા અને સંભાવનાઓમાં વિશ્વાસ સાથે તાજ પહેરાવી શક્યા ન હતા. વધુ વિકાસપરમાણુ ઊર્જા. જો કે, આગલી પેઢીના યુરેનિયમ-ગ્રેફાઇટ રિએક્ટર બનાવતી વખતે ડિઝાઇનર્સ અને કન્સ્ટ્રક્ટર દ્વારા 1લા તબક્કાના સંચિત ઓપરેટિંગ અનુભવનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભાગ ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યો હતો.

70 ના દાયકાની શરૂઆત દેશની પરમાણુ ઊર્જાના વધુ વિકાસ માટે નવી દિશાની પસંદગી સાથે સંકળાયેલી હતી - મિશ્ર યુરેનિયમ-પ્લુટોનિયમ બળતણનો ઉપયોગ કરીને બ્રીડર રિએક્ટર સાથે ઘણા પાવર યુનિટ બનાવવાની અનુગામી સંભાવના સાથે ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર પ્લાન્ટ. ઝડપી ન્યુટ્રોનનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ પાયલોટ ઔદ્યોગિક એકમના નિર્માણ માટે સ્થાન નક્કી કરતી વખતે, પસંદગી બેલોયાર્સ્ક એનપીપી પર પડી. આ પસંદગી બાંધકામ ટીમો, સ્થાપકો અને પ્લાન્ટ કર્મચારીઓની આ અનન્ય પાવર યુનિટને યોગ્ય રીતે બનાવવાની અને ત્યારબાદ તેની વિશ્વસનીય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવાની ક્ષમતાની માન્યતા દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થઈ હતી.

આ નિર્ણય બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના વિકાસના બીજા તબક્કાને ચિહ્નિત કરે છે, જે "ઉત્તમ" રેટિંગ સાથે બીએન -600 રિએક્ટર સાથે પાવર યુનિટના પૂર્ણ બાંધકામને સ્વીકારવાના રાજ્ય કમિશનના નિર્ણય સાથે મોટાભાગના ભાગમાં પૂર્ણ થયું હતું, વ્યવહારમાં ભાગ્યે જ વપરાય છે.

આ તબક્કે કામની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવાની જવાબદારી સોંપવામાં આવી હતી શ્રેષ્ઠ નિષ્ણાતોબાંધકામ અને ઇન્સ્ટોલેશન કોન્ટ્રાક્ટરો અને સ્ટેશન ઓપરેટિંગ કર્મચારીઓ બંને તરફથી. પ્લાન્ટના કર્મચારીઓએ ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના સાધનોની સ્થાપના અને નિપુણતાનો બહોળો અનુભવ મેળવ્યો હતો, જેનો ઉપયોગ ચેર્નોબિલ અને કુર્સ્ક પરમાણુ વીજ પ્લાન્ટમાં કાર્યરત થવા દરમિયાન સક્રિય અને ફળદાયી રીતે કરવામાં આવ્યો હતો. બિલિબિનો એનપીપીનો ખાસ ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ, જ્યાં, કાર્ય શરૂ કરવા ઉપરાંત, પ્રોજેક્ટનું ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, જેના આધારે સંખ્યાબંધ નોંધપાત્ર સુધારાઓ કરવામાં આવ્યા હતા.

ત્રીજા બ્લોકની શરૂઆત સાથે, સ્ટેશનના અસ્તિત્વનો ત્રીજો તબક્કો શરૂ થયો, જે 35 વર્ષથી વધુ સમયથી ચાલી રહ્યો છે. આ તબક્કાના ધ્યેયો એકમના ડિઝાઇન પરિમાણોને હાંસલ કરવા, ડિઝાઇન સોલ્યુશન્સની વ્યવહારિકતાની પુષ્ટિ કરવા અને બ્રીડર રિએક્ટર સાથેના સીરીયલ યુનિટની ડિઝાઇનમાં અનુગામી વિચારણા માટે ઓપરેટિંગ અનુભવ મેળવવાનો હતો. આ તમામ લક્ષ્યો હવે સફળતાપૂર્વક હાંસલ કરવામાં આવ્યા છે.

એકમ ડિઝાઇનમાં નિર્ધારિત સલામતી ખ્યાલોની સામાન્ય રીતે પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી. કારણ કે સોડિયમનું ઉત્કલન બિંદુ લગભગ 300 o C કરતા વધારે છે ઓપરેટિંગ તાપમાન, BN-600 રિએક્ટર રિએક્ટર જહાજમાં લગભગ દબાણ વગર કામ કરે છે, જે અત્યંત પ્લાસ્ટિક સ્ટીલથી બનેલું હોઈ શકે છે. આ ઝડપથી વિકાસશીલ તિરાડોની શક્યતાને વર્ચ્યુઅલ રીતે દૂર કરે છે. અને દરેક અનુગામી સર્કિટમાં દબાણમાં વધારો સાથે રિએક્ટર કોરમાંથી હીટ ટ્રાન્સફરની ત્રણ-સર્કિટ યોજના, 1 લી સર્કિટમાંથી કિરણોત્સર્ગી સોડિયમ બીજા (બિન-કિરણોત્સર્ગી) સર્કિટમાં પ્રવેશવાની શક્યતાને સંપૂર્ણપણે દૂર કરે છે, અને તેથી પણ વધુ. સ્ટીમ-વોટર ત્રીજી સર્કિટ.

BN-600 ની હાંસલ ઉચ્ચ સ્તરની સલામતી અને વિશ્વસનીયતાની પુષ્ટિ એ ચેર્નોબિલ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં અકસ્માત પછી કરવામાં આવેલ સલામતી વિશ્લેષણ છે, જેણે કોઈપણ તાત્કાલિક તકનીકી સુધારણાની જરૂરિયાતને જાહેર કરી નથી. કટોકટી સુરક્ષા, કટોકટી શટડાઉન, સંચાલન શક્તિમાં બિનઆયોજિત ઘટાડા અને અન્ય નિષ્ફળતાઓના સક્રિયકરણ પરના આંકડા દર્શાવે છે કે BN-6OO રિએક્ટર વિશ્વના શ્રેષ્ઠ પરમાણુ એકમોના ઓછામાં ઓછા 25% પૈકીનું એક છે.

વાર્ષિક સ્પર્ધાના પરિણામો અનુસાર, 1994, 1995, 1997 અને 2001 માં બેલોયાર્સ્ક એન.પી.પી. "રશિયામાં શ્રેષ્ઠ એનપીપી" નું બિરુદ આપવામાં આવ્યું હતું.

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર BN-800 સાથે પાવર યુનિટ નંબર 4 પ્રી-સ્ટાર્ટઅપ સ્ટેજમાં છે. 880 મેગાવોટની ક્ષમતાવાળા BN-800 રિએક્ટર સાથેનું નવું 4ઠ્ઠું પાવર યુનિટ જૂન 27, 2014ના રોજ ન્યૂનતમ નિયંત્રિત પાવર લેવલ પર લાવવામાં આવ્યું હતું. પાવર યુનિટ પરમાણુ ઊર્જાના બળતણ આધારને નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરવા અને બંધ પરમાણુ બળતણ ચક્રના સંગઠન દ્વારા કિરણોત્સર્ગી કચરાને ઘટાડવા માટે રચાયેલ છે.

1200 મેગાવોટની ક્ષમતાવાળા ઝડપી રિએક્ટર સાથે પાવર યુનિટ નંબર 5 સાથે બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના વધુ વિસ્તરણની શક્યતા ધ્યાનમાં લેવામાં આવી રહી છે - સીરીયલ બાંધકામ માટેનું મુખ્ય વ્યાપારી પાવર યુનિટ.

ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે અમને કહેવામાં આવે છે કે "1200 મેગાવોટની ક્ષમતા સાથે સોલાર પેનલ્સ પર પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યો છે," તેનો અર્થ એ નથી કે આ સૌર પાવર પ્લાન્ટ VVER-1200 જેટલી જ વીજળી પ્રદાન કરશે. પરમાણુ રિએક્ટર પ્રદાન કરે છે. સોલાર પેનલ રાત્રે કામ કરી શકતી નથી - તેથી, જો સિઝનમાં સરેરાશ કરવામાં આવે, તો તે અડધા દિવસ માટે નિષ્ક્રિય રહે છે, અને આ પહેલેથી જ ક્ષમતા પરિબળ અડધાથી ઘટાડે છે. સૌર પેનલ્સ, નવી જાતો પણ, વાદળછાયું વાતાવરણમાં વધુ ખરાબ કામ કરે છે, અને અહીં સરેરાશ મૂલ્યો પણ પ્રોત્સાહક નથી - વરસાદ અને બરફ સાથેના વાદળો, ધુમ્મસ ક્ષમતા અડધાથી ઘટાડે છે. “1200 મેગાવોટની ક્ષમતા સાથે એસપીપી” વાગે છે, પરંતુ આપણે 25%નો આંકડો ધ્યાનમાં રાખવો જોઈએ - આ ક્ષમતા માત્ર ¼ દ્વારા તકનીકી રીતે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

સોલાર પેનલ્સ, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સથી વિપરીત, 60-80 વર્ષ માટે નહીં, પરંતુ 3-4 વર્ષ માટે કાર્ય કરે છે, રૂપાંતરણની શક્યતા ગુમાવે છે. સૂર્યપ્રકાશઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહમાં. તમે, અલબત્ત, અમુક પ્રકારની "સસ્તી પેઢી" વિશે વાત કરી શકો છો, પરંતુ આ સ્પષ્ટ છેતરપિંડી છે. સોલાર પાવર પ્લાન્ટને વિશાળ વિસ્તારની જરૂર પડે છે; અત્યાર સુધી કોઈએ પણ વપરાયેલી સોલાર પેનલના નિકાલની સમસ્યાઓનો ખરેખર સામનો કર્યો નથી. રિસાયક્લિંગ માટે ખૂબ ગંભીર તકનીકોના વિકાસની જરૂર પડશે, જે પર્યાવરણને ખુશ કરે તેવી શક્યતા નથી. જો આપણે પવનનો ઉપયોગ કરીને પાવર પ્લાન્ટ વિશે વાત કરીએ, તો શબ્દો લગભગ સમાન જ વાપરવા પડશે, કારણ કે આ કિસ્સામાં ક્ષમતા પરિબળ સ્થાપિત ક્ષમતાના લગભગ એક ક્વાર્ટર છે. કેટલીકવાર પવનને બદલે શાંત હોય છે, ક્યારેક પવન એટલો મજબૂત હોય છે કે તે "મિલોને" રોકવા માટે દબાણ કરે છે, કારણ કે તે તેમની રચનાની અખંડિતતાને જોખમમાં મૂકે છે.

નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોની હવામાનની અસ્પષ્ટતા

નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોની બીજી "એચિલીસ હીલ" માંથી કોઈ છૂટકો નથી. તેમના પર આધારિત પાવર પ્લાન્ટ ગ્રાહકોને જ્યારે તેઓ ઉત્પન્ન કરે છે તે વીજળીની જરૂર હોય ત્યારે કામ કરતા નથી, પરંતુ જ્યારે બહારનું હવામાન સની હોય અથવા પવન યોગ્ય શક્તિનો હોય ત્યારે કામ કરે છે. હા, આવા પાવર પ્લાન્ટ વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પરંતુ જો પાવર ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક્સ તેને પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ ન હોય તો શું? રાત્રે પવન ફૂંકાયો, તમે વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ ચાલુ કરી શકો છો, પરંતુ રાત્રે તમે અને હું સૂઈએ છીએ, અને સાહસો કામ કરતા નથી. હા, નવીનીકરણીય સંસાધનો પર આધારિત આવા પરંપરાગત પાવર પ્લાન્ટ્સ, જેમ કે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશન, પાણીના નિષ્ક્રિય સ્રાવ ("પાસ્ટ ધ ટર્બાઇન")ને વધારીને અથવા તેમના જળાશયોમાં ફક્ત પાણીનો પુરવઠો એકઠો કરીને આ સમસ્યાનો સામનો કરવામાં સક્ષમ છે, પરંતુ પૂરની સ્થિતિમાં, તે તેમના માટે એટલું સરળ નથી. અને સોલાર અને વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ માટે, ઊર્જા સંગ્રહ તકનીકો એટલી વિકસિત નથી કે જ્યારે ગ્રીડનો વપરાશ વધે ત્યારે તે ક્ષણ માટે ઉત્પન્ન થતી વીજળીને "સ્ટોર" કરી શકાય.

સિક્કાની બીજી બાજુ પણ છે. શું કોઈ રોકાણકાર એવા પ્રદેશમાં ગેસ પાવર પ્લાન્ટના નિર્માણમાં રોકાણ કરશે કે જ્યાં સોલાર પેનલ્સ મોટી માત્રામાં સ્થાપિત હોય? જો "તમારો" પાવર પ્લાન્ટ અડધો સમય કામ ન કરે તો તમે રોકાણ કરેલા નાણાં કેવી રીતે પરત કરી શકો છો? પેબેક અવધિ, બેંક વ્યાજ... “ઓહ, મારે આની શી જરૂર છે? માથાનો દુખાવો!» - સાવધ મૂડીવાદી જાહેર કરે છે અને કંઈપણ બાંધતું નથી. અને અહીં અમારી પાસે હવામાનની વિસંગતતા છે, સંપૂર્ણ શાંત સાથે એક અઠવાડિયા સુધી વરસાદ પડ્યો. અને તેમના આગળના લૉન પર ડીઝલ જનરેટર ચલાવવા માટે મજબૂર થયેલા રોષે ભરાયેલા ગ્રાહકોની રડતી ગડગડાટમાં ઝાંખા પડી જાય છે. તમે રોકાણકારોને થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવા માટે દબાણ કરી શકતા નથી; રાજ્ય તરફથી લાભો અને સબસિડી વિના, તેઓ જોખમ લેશે નહીં. અને આ, કોઈ પણ સંજોગોમાં, રાજ્યના બજેટ પર વધારાનો બોજ બની જાય છે, સાથે સાથે જો રાજ્ય, રોકાણકારોને અનુકૂળ ન મળ્યા હોય, તો તે પોતાના પર થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ બનાવે છે.

જર્મનીમાં કેટલી સોલર પેનલનો ઉપયોગ થાય છે તે વિશે આપણે ઘણું સાંભળીએ છીએ, ખરું ને? પરંતુ તે જ સમયે, દેશમાં સ્થાનિક બ્રાઉન કોલસા પર કાર્યરત પાવર પ્લાન્ટ્સની સંખ્યા વધી રહી છે, જે નિર્દયતાથી વાતાવરણમાં સમાન "ઇ-ટુ" ઉત્સર્જન કરે છે જેનો 2015 પેરિસ કરારની શરતોને પરિપૂર્ણ કરવા માટે લડવું આવશ્યક છે. "બ્રાઉન પાવર પ્લાન્ટ્સ" ને જર્મનીની સંઘીય સરકાર, સંઘીય રાજ્યોની સંચાલક સંસ્થાઓ બનાવવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે - તેમની પાસે બીજો કોઈ વિકલ્પ નથી, અન્યથા "ગ્રીન એનર્જી" ના તે જ ચાહકો આ હકીકતને કારણે વિરોધ કરવા શેરીઓમાં ઉતરશે. તેમના સોકેટ્સમાં કોઈ કરંટ નથી, જે સાંજે તમારે ટોર્ચ પાસે બેસવું પડશે.

અમે, અલબત્ત, અતિશયોક્તિ કરીએ છીએ, પરંતુ માત્ર પરિસ્થિતિની વાહિયાતતાને વધુ સ્પષ્ટ બનાવવા માટે. જો વીજળીનું ઉત્પાદન શાબ્દિક રીતે હવામાન પર આધારિત છે, તો તે તારણ આપે છે કે સૂર્ય અને પવનનો ઉપયોગ કરીને વીજળીની મૂળભૂત જરૂરિયાતોને સંતોષવી તકનીકી રીતે અશક્ય છે. હા, સૈદ્ધાંતિક રીતે, સમગ્ર યુરોપને આફ્રિકા સાથે વધારાની પાવર લાઇન્સ (પાવર લાઇન્સ) સાથે જોડવાનું શક્ય છે જેથી સની સહારામાંથી પ્રવાહ ઉત્તર સમુદ્રના અંધકારમય કિનારે ઉભેલા ઘરોમાં આવે, પરંતુ આના માટે એકદમ અવિશ્વસનીય પૈસા ખર્ચ થાય છે. , જેનો વળતરનો સમયગાળો અનંતની નજીક છે. શું દરેક સોલાર પાવર પ્લાન્ટની બાજુમાં કોલસા અથવા ગેસથી ચાલતું હોવું જોઈએ? ચાલો આપણે પુનરાવર્તન કરીએ, પરંતુ પાવર પ્લાન્ટ્સ પર હાઇડ્રોકાર્બન ઉર્જા સંસાધનોના દહનથી CO 2 ઉત્સર્જન ઘટાડવા પર પેરિસ કરારની જોગવાઈઓને સંપૂર્ણ રીતે લાગુ કરવાનું શક્ય બનાવતું નથી.

"ગ્રીન એનર્જી" ના આધાર તરીકે ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ

આખરી છેડો? જે દેશોએ પરમાણુ ઉર્જાથી છૂટકારો મેળવવાનો નિર્ણય લીધો છે તેમના માટે આ છે. અલબત્ત, તેઓ તેમાંથી બહાર નીકળવાનો માર્ગ શોધી રહ્યા છે. તેઓ કોલસો અને ગેસ કમ્બશન સિસ્ટમમાં સુધારો કરી રહ્યા છે, બળતણ તેલના પાવર પ્લાન્ટને છોડી રહ્યા છે, ભઠ્ઠીઓ, સ્ટીમ જનરેટર અને બોઈલરની કાર્યક્ષમતા વધારવાના પ્રયાસો કરી રહ્યા છે અને ઊર્જા બચત તકનીકોનો ઉપયોગ કરવાના પ્રયાસો વધારી રહ્યા છે. આ સારું છે, આ ઉપયોગી છે, આ કરવું જ જોઈએ. પરંતુ રશિયા અને તેના રોસાટોમતેઓ વધુ આમૂલ વિકલ્પ પ્રસ્તાવિત કરે છે - પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવા માટે.

ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનું બાંધકામ, ફોટો: rusatom-overseas.com

શું આ પદ્ધતિ તમને વિરોધાભાસી લાગે છે? ચાલો તેને તાર્કિક દૃષ્ટિકોણથી જોઈએ. સૌપ્રથમ, પરમાણુ રિએક્ટરમાંથી કોઈ CO 2 ઉત્સર્જન નથી જેમ કે - ત્યાં કોઈ નથી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, જ્યોત તેમનામાં જંગલી રીતે ગર્જના કરતી નથી. પરિણામે, પેરિસ કરારની શરતોની પરિપૂર્ણતા "થાય છે." બીજો મુદ્દો ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સમાં વીજળી ઉત્પાદનનો સ્કેલ છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ સાઇટ્સમાં ઓછામાં ઓછા બે અથવા તો ચારેય રિએક્ટર હોય છે; તેમની કુલ સ્થાપિત ક્ષમતા પ્રચંડ છે, અને ક્ષમતા પરિબળ સતત 80% કરતાં વધી જાય છે. વીજળીની આ "પ્રગતિ" માત્ર એક શહેરની નહીં, પરંતુ સમગ્ર વિસ્તારની જરૂરિયાતોને સંતોષવા માટે પૂરતી છે. પરંતુ પરમાણુ રિએક્ટર "ગમતું નથી" જ્યારે તેમની શક્તિ બદલાય છે. માફ કરશો, હવે અમારો અર્થ શું છે તે સ્પષ્ટ કરવા માટે થોડી તકનીકી વિગતો હશે.

ન્યુક્લિયર રિએક્ટર કંટ્રોલ અને પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ

પાવર રિએક્ટરના સંચાલનનો સિદ્ધાંત યોજનાકીય રીતે એટલો જટિલ નથી. અણુ ન્યુક્લીની ઊર્જા શીતકની થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, થર્મલ ઊર્જા ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર રોટરની યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે બદલામાં, વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

અણુ - થર્મલ - યાંત્રિક - વિદ્યુત, આ એક પ્રકારનું ઊર્જા ચક્ર છે.

આખરે, રિએક્ટરની વિદ્યુત શક્તિ પરમાણુ બળતણ વિભાજનની નિયંત્રિત, નિયંત્રિત અણુ સાંકળ પ્રતિક્રિયાની શક્તિ પર આધારિત છે. અમે ભારપૂર્વક જણાવીએ છીએ - નિયંત્રિત અને વ્યવસ્થાપિત. કમનસીબે, અમે 1986 થી સારી રીતે જાણીએ છીએ કે જો સાંકળ પ્રતિક્રિયા નિયંત્રણ અને સંચાલનની બહાર થઈ જાય તો શું થાય છે.

સાંકળ પ્રતિક્રિયાના કોર્સનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કેવી રીતે કરવામાં આવે છે, પ્રતિક્રિયા "પરમાણુ કઢાઈ" માં સમાયેલ યુરેનિયમના સંપૂર્ણ જથ્થામાં તરત જ ફેલાતી નથી તેની ખાતરી કરવા માટે શું કરવાની જરૂર છે? ચાલો આપણે ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સની વૈજ્ઞાનિક વિગતોમાં ગયા વિના શાળાના નિયમોને યાદ કરીએ - આ પૂરતું હશે.

"આંગળીઓ પર" સાંકળ પ્રતિક્રિયા શું છે, જો કોઈ ભૂલી ગયું હોય: એક ન્યુટ્રોન આવ્યો, બે ન્યુટ્રોન પછાડ્યા, બે ન્યુટ્રોન ચાર પછાડ્યા, વગેરે. જો આ અત્યંત મુક્ત ન્યુટ્રોનની સંખ્યા ખૂબ મોટી થઈ જાય, તો વિચ્છેદન પ્રતિક્રિયા યુરેનિયમના સમગ્ર જથ્થામાં ફેલાઈ જશે, જે "બિગ બેંગ" માં વિકસિત થવાની ધમકી આપશે. હા પાક્કુ, પરમાણુ વિસ્ફોટથશે નહીં, તે જરૂરી છે કે ઇંધણમાં યુરેનિયમ-235 આઇસોટોપની સામગ્રી 60% થી વધુ હોય, અને પાવર રિએક્ટરમાં બળતણ સંવર્ધન 5% કરતા વધુ ન હોય. પણ વગર અણુ વિસ્ફોટસમસ્યાઓ તમારા માથા પર રહેશે. શીતક વધુ ગરમ થશે, પાઇપલાઇન્સમાં તેનું દબાણ સુપરક્રિટિકલી વધશે, તેમના ભંગાણ પછી, ઇંધણ એસેમ્બલીઝની અખંડિતતા સાથે ચેડા થઈ શકે છે અને તમામ કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો રિએક્ટરની બહાર નીકળી જશે, આસપાસના વિસ્તારોને અત્યંત પ્રદૂષિત કરશે અને વાતાવરણમાં વિસ્ફોટ કરશે. જો કે, ચેર્નોબિલ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટની દુર્ઘટનાની વિગતો દરેકને જાણીતી છે, અમે તેનું પુનરાવર્તન કરીશું નહીં.

ચેર્નોબિલ ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં અકસ્માત, ફોટો: meduza.io

કોઈપણ પરમાણુ રિએક્ટરના મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક નિયંત્રણ અને સંરક્ષણ પ્રણાલી છે. ફ્રી ન્યુટ્રોન સખત રીતે ગણતરી કરેલ મૂલ્ય કરતા વધુ ન હોવા જોઈએ, પરંતુ તે આ મૂલ્ય કરતા ઓછા ન હોવા જોઈએ - આ સાંકળ પ્રતિક્રિયાના એટેન્યુએશન તરફ દોરી જશે, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ ફક્ત "બંધ" થઈ જશે. રિએક્ટરની અંદર એક પદાર્થ હોવો જોઈએ જે વધારાના ન્યુટ્રોનને શોષી લે છે, પરંતુ એવી માત્રામાં કે જે સાંકળ પ્રતિક્રિયાને ચાલુ રાખવા દે. પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ લાંબા સમયથી શોધી કાઢ્યું છે કે કયો પદાર્થ આ શ્રેષ્ઠ કરે છે - બોરોન -10 આઇસોટોપ, તેથી નિયંત્રણ અને સંરક્ષણ પ્રણાલીને ફક્ત "બોરોન" કહેવામાં આવે છે.

બોરોન સાથેના સળિયા ગ્રેફાઇટ અને વોટર મોડરેટર સાથેના રિએક્ટરની ડિઝાઇનમાં શામેલ છે; તેમના માટે ઇંધણના સળિયા અને બળતણ તત્વો માટે સમાન તકનીકી ચેનલો છે. રિએક્ટરમાં ન્યુટ્રોન કાઉન્ટર્સ સતત કાર્ય કરે છે, બોરોન સળિયાને નિયંત્રિત કરતી સિસ્ટમને આપમેળે આદેશો આપે છે, જે સળિયાને ખસેડે છે, તેમને ડૂબી જાય છે અથવા રિએક્ટરમાંથી દૂર કરે છે. બળતણ સત્રની શરૂઆતમાં, રિએક્ટરમાં ઘણું યુરેનિયમ છે - બોરોન સળિયા વધુ ઊંડા ડૂબી જાય છે. સમય પસાર થાય છે, યુરેનિયમ બળી જાય છે, અને બોરોન સળિયા ધીમે ધીમે દૂર થવાનું શરૂ થાય છે - ફ્રી ન્યુટ્રોનની સંખ્યા સતત રહેવી જોઈએ. હા, અમે નોંધ્યું છે કે રિએક્ટરની ઉપર "ઇમર્જન્સી" બોરોન સળિયા "લટકેલા" પણ છે. ઉલ્લંઘનના કિસ્સામાં જે સંભવિત રીતે સાંકળ પ્રતિક્રિયાને નિયંત્રણની બહાર મોકલી શકે છે, તેઓ તરત જ રિએક્ટરમાં ડૂબી જાય છે, કળીમાં સાંકળ પ્રતિક્રિયાને મારી નાખે છે. પાઇપલાઇન ફાટી ગઈ છે, શીતક લીક થયું છે - આ વધુ ગરમ થવાનું જોખમ છે, કટોકટી બોરોન સળિયા તરત જ ટ્રિગર થાય છે. ચાલો પ્રતિક્રિયા બંધ કરીએ અને ધીમે ધીમે સમજીએ કે બરાબર શું થયું અને સમસ્યાને કેવી રીતે ઠીક કરવી, અને જોખમ ઘટાડીને શૂન્ય કરવું જોઈએ.

ત્યાં વિવિધ ન્યુટ્રોન છે, પરંતુ આપણી પાસે સમાન બોરોન છે

સરળ તર્ક, જેમ તમે જુઓ છો, બતાવે છે કે પરમાણુ રિએક્ટરની ઉર્જા શક્તિ વધારવી અને ઘટાડવી - "પાવર દાવપેચ", જેમ કે પાવર એન્જિનિયર્સ કહે છે - એક ખૂબ જ મુશ્કેલ કામ છે, જે પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ પર આધારિત છે. થોડી વધુ "પ્રક્રિયામાં ઊંડા", બહુ દૂર નહીં, ડરશો નહીં. યુરેનિયમ ઇંધણની કોઈપણ વિચ્છેદન પ્રતિક્રિયામાં, ગૌણ મુક્ત ન્યુટ્રોન રચાય છે - તે જ જે શાળાના સૂત્રમાં "બે ન્યુટ્રોન પછાડ્યા" છે. પાવર રિએક્ટરમાં, બે ગૌણ ન્યુટ્રોન ઘણા બધા છે; પ્રતિક્રિયાની નિયંત્રણક્ષમતા અને નિયંત્રણક્ષમતા માટે, 1.02 ના ગુણાંકની જરૂર છે. 100 ન્યુટ્રોન આવ્યા, 200 ન્યુટ્રોન બહાર નીકળી ગયા, અને આ 200 સેકન્ડરી ન્યુટ્રોનમાંથી, 98 એ "ખાવું" જોઈએ, તે જ બોરોન -10 શોષી લેવું જોઈએ. બોરોન અતિશય પ્રવૃત્તિને દબાવી દે છે, અમે તમને તે ચોક્કસ કહીએ છીએ.

પરંતુ યાદ રાખો કે જો તમે બાળકને આઈસ્ક્રીમની એક ડોલ ખવડાવશો તો શું થાય છે - તે ખુશીથી પ્રથમ 5-6 પિરસવાનું ખાશે, અને પછી ચાલ્યો જશે કારણ કે તે "હવે ફીટ થઈ શકશે નહીં." માણસો અણુઓથી બનેલા છે, અને તેથી અણુનું પાત્ર આપણાથી અલગ નથી. બોરોન -10 ન્યુટ્રોન ખાઈ શકે છે, પરંતુ અનંત સંખ્યા નથી, તે જ "હવે ફિટ થઈ શકતું નથી" ચોક્કસપણે આવશે. પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં સફેદ કોટમાં દાઢીવાળા પુરુષોને શંકા છે કે ઘણા લોકો સમજે છે કે હૃદયમાં પરમાણુ વૈજ્ઞાનિકો જિજ્ઞાસુ બાળકો રહે છે, તેથી તેઓ શક્ય તેટલી "પરિપક્વ" શબ્દભંડોળનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે. તેમની શબ્દભંડોળમાં બોરોન "ન્યુટ્રોન દ્વારા ખાય" નથી, પરંતુ "બર્નઆઉટ" - આ વધુ આદરણીય લાગે છે, તમે સંમત થશો. એક યા બીજી રીતે, પાવર ગ્રીડમાંથી "રિએક્ટરને બંધ કરવા" માટેની દરેક માંગ બોરોન સંરક્ષણ અને નિયંત્રણ પ્રણાલીના વધુ તીવ્ર બર્નઆઉટ તરફ દોરી જાય છે અને વધારાની મુશ્કેલીઓનું કારણ બને છે.

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનું મોડેલ, ફોટો: topwar.ru

1.02 ના ગુણાંક સાથે, બધું એટલું સરળ પણ નથી, કારણ કે પ્રોમ્પ્ટ સેકન્ડરી ન્યુટ્રોન ઉપરાંત જે ફિશન પ્રતિક્રિયા પછી તરત જ દેખાય છે, ત્યાં વિલંબિત પણ છે. વિભાજન પછી, યુરેનિયમનો અણુ અલગ પડે છે, અને ન્યુટ્રોન પણ આ ટુકડાઓમાંથી ઉડી જાય છે, પરંતુ થોડી માઇક્રોસેકન્ડ પછી. ત્વરિતની તુલનામાં તેમાંના થોડા છે, લગભગ 1%, પરંતુ 1.02 ના ગુણાંક સાથે તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે 1.02 એ માત્ર 2% નો વધારો છે. તેથી, બોરોનના જથ્થાની ગણતરી ચોક્કસ ચોકસાઈ સાથે હાથ ધરવામાં આવવી જોઈએ, સતત "પ્રતિક્રિયા નિયંત્રણમાંથી બહાર નીકળે છે - રિએક્ટરનું અનિશ્ચિત શટડાઉન" ની ઝીણી રેખા પર સંતુલિત થવું જોઈએ. તેથી, દરેક માંગના જવાબમાં, "ગેસ ચાલુ કરો!" અથવા "ધીમો કરો, તમે કેમ આટલા બરતરફ થયા છો!" ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ ડ્યુટી શિફ્ટની સાંકળ પ્રતિક્રિયા શરૂ થાય છે, જ્યારે તેના સ્ટાફ પરના દરેક પરમાણુ કાર્યકર મોટી સંખ્યામાં રૂઢિપ્રયોગાત્મક અભિવ્યક્તિઓ પ્રદાન કરે છે...

અને ફરી એકવાર "ગ્રીન એનર્જી" ના આધાર તરીકે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સ વિશે

હવે આપણે જ્યાં છોડી દીધું હતું ત્યાં પાછા ફરીએ - ઉચ્ચ વીજ ઉત્પાદન ક્ષમતા, પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા સેવા આપતા વિશાળ પ્રદેશ પર. પ્રદેશ જેટલો મોટો છે, ત્યાં RES દ્વારા સંચાલિત RES મૂકવાની વધુ તકો છે. આવા ES જેટલા વધુ હશે, તેટલી ઊંચી સંભાવના છે કે પીક વપરાશ તેમની સૌથી મોટી પેઢીના સમયગાળા સાથે સુસંગત રહેશે. આ તે છે જ્યાં સૌર પેનલ્સમાંથી વીજળી આવશે, આ તે છે જ્યાંથી પવન ઊર્જા આવશે, આ તે છે જ્યાં ભરતીના તરંગો સફળતાપૂર્વક બાજુ પર ટકરાશે, અને તે બધા સાથે મળીને પીક લોડને સરળ બનાવશે, પરમાણુ કામદારોને પરવાનગી આપશે. પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ શાંતિથી ચા પીવા માટે, એકવિધતાથી જોઈને, કોઈ વિક્ષેપ વિના, ન્યુટ્રોન કાઉન્ટર્સ કામ કરે છે.

રિન્યુએબલ એનર્જી, hsto.org

ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં પરિસ્થિતિ જેટલી શાંત થશે, બર્ગર તેટલા જાડા બની શકે છે, કારણ કે તેઓ કોઈપણ સમસ્યા વિના તેમના સોસેજને ગ્રીલ પર ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. જેમ તમે જોઈ શકો છો, પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતો અને પરમાણુ ઉત્પાદનના સંયોજનમાં કોઈ વિરોધાભાસ નથી, બધું બરાબર વિરુદ્ધ છે - આવા સંયોજન, જો વિશ્વએ ગંભીરતાથી CO 2 ઉત્સર્જન સામે લડવાનું નક્કી કર્યું હોય, તો તે શ્રેષ્ઠ માર્ગ છે. પરિસ્થિતિમાં, કોઈપણ રીતે તમામ વિકલ્પોને પાર કર્યા વિના થર્મલ પાવર પ્લાન્ટના આધુનિકીકરણ અને સુધારણાઓ કે જેના વિશે આપણે વાત કરી છે.

"કાંગારૂ શૈલી" ચાલુ રાખીને, અમે આ લેખના પ્રથમ વાક્યમાં "કૂદવાનું" સૂચવીએ છીએ - પૃથ્વી પરના કોઈપણ પરંપરાગત ઉર્જા સંસાધનોની મર્યાદિતતા વિશે. આને કારણે, ઉર્જા વિકાસની મુખ્ય, વ્યૂહાત્મક દિશા એ થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા પર વિજય છે, પરંતુ તેની તકનીક અતિ જટિલ છે અને તેના માટે તમામ દેશોના વૈજ્ઞાનિકો અને ડિઝાઇનરોના સંકલિત, સંયુક્ત પ્રયાસો, ગંભીર રોકાણો અને ઘણા વર્ષોની સખત મહેનતની જરૂર છે. તે કેટલો સમય લેશે તે હવે કોફી ગ્રાઉન્ડ્સ અથવા પક્ષીના આંતરડાનો ઉપયોગ કરીને અનુમાન લગાવી શકાય છે, પરંતુ તમારે સૌથી નિરાશાવાદી દૃશ્ય માટે, અલબત્ત, આયોજન કરવાની જરૂર છે. આપણે ઇંધણ શોધવાની જરૂર છે જે શક્ય તેટલા લાંબા સમય સુધી સમાન મૂળભૂત પેઢી પ્રદાન કરી શકે. એવું લાગે છે કે ત્યાં પુષ્કળ તેલ અને ગેસ છે, પરંતુ ગ્રહની વસ્તી પણ વધી રહી છે, અને વધુને વધુ સામ્રાજ્ય-રાજ્યો "ગોલ્ડન બિલિયન" ના દેશોની જેમ વપરાશના સમાન સ્તર માટે પ્રયત્નશીલ છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓના મતે, પૃથ્વી પર 100-150 વર્ષ અશ્મિભૂત હાઇડ્રોકાર્બન ઇંધણ બાકી છે, સિવાય કે વપરાશ વર્તમાન કરતાં વધુ ઝડપી દરે વધે. અને એવું લાગે છે કે તે તે રીતે બહાર આવશે, કારણ કે વસ્તી વિકાસશીલ દેશોમાંકમ્ફર્ટ લેવલમાં વધારો ઈચ્છે છે...

ઝડપી રિએક્ટર

રશિયન પરમાણુ પ્રોજેક્ટ દ્વારા સૂચિત આ પરિસ્થિતિમાંથી બહાર નીકળવાનો માર્ગ જાણીતો છે; આ પ્રક્રિયામાં પરમાણુ સંવર્ધક રિએક્ટર અને ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર્સની સંડોવણી દ્વારા પરમાણુ બળતણ ચક્રનું બંધ છે. બ્રીડર એ એક રિએક્ટર છે જેમાં, બળતણ સત્રના પરિણામે, પરમાણુ બળતણનું આઉટપુટ શરૂઆતમાં લોડ કરવામાં આવ્યું હતું તેના કરતાં વધુ છે, એક બ્રીડર રિએક્ટર. જેઓ હજુ સુધી શાળાના ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમને સંપૂર્ણપણે ભૂલી શક્યા નથી તેઓ પ્રશ્ન પૂછી શકે છે: માફ કરશો, પરંતુ સમૂહના સંરક્ષણના કાયદા વિશે શું? જવાબ સરળ છે - કોઈ રસ્તો નથી, કારણ કે પરમાણુ રિએક્ટરમાં પ્રક્રિયાઓ પરમાણુ હોય છે, અને સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદો તેના શાસ્ત્રીય સ્વરૂપમાં લાગુ પડતો નથી.

સો કરતાં વધુ વર્ષો પહેલાં, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને સાપેક્ષતાના તેમના વિશેષ સિદ્ધાંતમાં સમૂહ અને ઊર્જાને એકસાથે જોડ્યા હતા, અને પરમાણુ રિએક્ટર્સમાં આ સિદ્ધાંત સખત રીતે વ્યવહારુ છે. ઊર્જાનો કુલ જથ્થો સાચવવામાં આવે છે, પરંતુ આ કિસ્સામાં સમૂહના કુલ જથ્થાના સંરક્ષણનો કોઈ પ્રશ્ન નથી. પરમાણુ બળતણના અણુઓમાં ઉર્જાનો વિશાળ ભંડાર “સ્લીપ” થાય છે, જે વિચ્છેદન પ્રતિક્રિયાના પરિણામે પ્રકાશિત થાય છે; આપણે આ અનામતનો એક ભાગ આપણા પોતાના ફાયદા માટે વાપરીએ છીએ, અને બીજો ભાગ ચમત્કારિક રીતે યુરેનિયમ-238 અણુઓને અણુઓના મિશ્રણમાં પરિવર્તિત કરે છે. પ્લુટોનિયમ આઇસોટોપ્સ. ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર, અને માત્ર તેઓ, યુરેનિયમ ઓરના મુખ્ય ઘટક - યુરેનિયમ -238 - ને બળતણ સંસાધનમાં રૂપાંતરિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. યુરેનિયમ-235 ના ભંડાર, સામગ્રીમાં ક્ષીણ થઈ ગયેલા અને થર્મલ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં ઉપયોગમાં લેવાતા નથી, થર્મલ ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના સંચાલન દરમિયાન એકઠા થયેલા હજારો ટનની રકમ છે, જેને હવે ખાણોમાંથી કાઢવાની જરૂર નથી, જેની હવે જરૂર નથી. કચરાના ખડકમાંથી "એક્સફોલિએટેડ" થવા માટે - તેના સંવર્ધન પ્લાન્ટમાં યુરેનિયમનો અવિશ્વસનીય જથ્થો છે.

તમારી આંગળીના વેઢે MOX બળતણ

સૈદ્ધાંતિક રીતે તે સમજી શકાય તેવું છે, પરંતુ સંપૂર્ણ રીતે નહીં, તેથી ચાલો તેને "આપણી આંગળીઓ પર" ફરીથી પ્રયાસ કરીએ. ખૂબ જ નામ "MOX ઇંધણ" એ સ્લેવિક મૂળાક્ષરોના અક્ષરોમાં લખાયેલું અંગ્રેજી સંક્ષેપ છે, જે MOX તરીકે લખાયેલું છે. સમજૂતી - મિશ્ર-ઓક્સાઇડ ઇંધણ, મફત અનુવાદ - "મિશ્રિત ઓક્સાઇડમાંથી બળતણ". મૂળભૂત રીતે, આ શબ્દ પ્લુટોનિયમ ઓક્સાઇડ અને યુરેનિયમ ઓક્સાઇડના મિશ્રણનો સંદર્ભ આપે છે, પરંતુ આ માત્ર મૂળભૂત રીતે છે. અમારા આદરણીય અમેરિકન ભાગીદારો શસ્ત્રો-ગ્રેડ પ્લુટોનિયમમાંથી MOX બળતણ બનાવવા માટેની તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવામાં અસમર્થ હોવાથી, રશિયાએ પણ આ વિકલ્પ છોડી દીધો. પરંતુ અમે બનાવેલ પ્લાન્ટ સાર્વત્રિક બનવા માટે અગાઉથી ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો - તે થર્મલ રિએક્ટરમાંથી ખર્ચાયેલા બળતણમાંથી MOX બળતણ ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. જો કોઈએ લેખો વાંચ્યા હોય Geoeenergetics.ruઆ સંદર્ભે, તે યાદ કરે છે કે ખર્ચવામાં આવેલા બળતણમાં પ્લુટોનિયમ 239, 240 અને 241 ના આઇસોટોપ્સ પહેલેથી જ "મિશ્રિત" છે - તેમાંના દરેકમાં 1/3 છે, તેથી ખર્ચાયેલા બળતણમાંથી બનાવેલ MOX બળતણમાં પ્લુટોનિયમનું મિશ્રણ છે, મિશ્રણની અંદર એક પ્રકારનું મિશ્રણ.

મુખ્ય મિશ્રણનો બીજો ભાગ અવક્ષયિત યુરેનિયમ છે. અતિશયોક્તિ કરવા માટે: અમે PUREX પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને ખર્ચાયેલા પરમાણુ બળતણમાંથી કાઢવામાં આવેલ પ્લુટોનિયમ ઓક્સાઈડનું મિશ્રણ લઈએ છીએ, માલિક વિનાનું યુરેનિયમ-238 ઉમેરીએ છીએ અને MOX બળતણ મેળવીએ છીએ. આ કિસ્સામાં, યુરેનિયમ -238 સાંકળ પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતું નથી; ફક્ત મિશ્રિત પ્લુટોનિયમ આઇસોટોપ્સ "બર્ન." પરંતુ યુરેનિયમ -238 માત્ર "હાજર" નથી - પ્રસંગોપાત, અનિચ્છાએ, સમય સમય પર તે એક ન્યુટ્રોન લે છે, પ્લુટોનિયમ -239 માં ફેરવાય છે. આ નવા પ્લુટોનિયમમાંથી કેટલાક તરત જ "બર્ન અપ" કરે છે, જ્યારે કેટલાક પાસે ઇંધણ સત્રના અંત પહેલા આ કરવા માટે સમય નથી. તે, હકીકતમાં, આખું રહસ્ય છે.

સંખ્યાઓ મનસ્વી છે, પાતળી હવામાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે, માત્ર સ્પષ્ટતા માટે. MOX ઇંધણની પ્રારંભિક રચના 100 કિલોગ્રામ પ્લુટોનિયમ ઓક્સાઇડ અને 900 કિલોગ્રામ યુરેનિયમ-238 છે. જ્યારે પ્લુટોનિયમ “બર્નિંગ” હતું, ત્યારે 300 કિલો યુરેનિયમ-238 વધારાના પ્લુટોનિયમમાં ફેરવાઈ ગયું, જેમાંથી 150 કિલો તરત જ “બર્ન” થઈ ગયું, અને 150 કિલો પાસે સમય નહોતો. તેઓએ બળતણ એસેમ્બલી ખેંચી અને તેમાંથી પ્લુટોનિયમને "હલાવ્યું", પરંતુ તે મૂળ કરતાં 50 કિલો વધુ હોવાનું બહાર આવ્યું. સારું, અથવા તે જ વસ્તુ, પરંતુ લાકડા સાથે: તમે ફાયરબોક્સમાં 2 લોગ ફેંક્યા, તમારો સ્ટોવ આખી રાત ગરમ રહ્યો, અને સવારે તમે બહાર કાઢ્યા... ત્રણ લોગ. 900 કિલો નકામી યુરેનિયમ -238, જે સાંકળ પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતું નથી, જ્યારે MOX બળતણના ભાગ રૂપે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ત્યારે અમે 150 કિલોગ્રામ બળતણ મેળવ્યું, જે અમારા લાભ માટે તરત જ "બળી ગયું" અને 150 કિલોગ્રામ આગળ માટે બાકી હતું. વાપરવુ. અને આ કચરામાંથી 300 કિલો ઓછું છે, નકામું યુરેનિયમ-238, જે ખરાબ પણ નથી.

MOX બળતણમાં અવક્ષય પામેલા યુરેનિયમ-238 અને પ્લુટોનિયમનો વાસ્તવિક ગુણોત્તર, અલબત્ત, અલગ છે, કારણ કે MOX બળતણમાં 7% પ્લુટોનિયમ સાથે મિશ્રણ લગભગ 5% યુરેનિયમ-235 માં સંવર્ધન સાથે પરંપરાગત યુરેનિયમ બળતણ જેવું જ વર્તે છે. પરંતુ અમે જે નંબરો લઈને આવ્યા છીએ તે બતાવે છે મુખ્ય સિદ્ધાંત MOX બળતણ - નકામું યુરેનિયમ -238 પરમાણુ બળતણમાં રૂપાંતરિત થાય છે, તેના વિશાળ અનામતો ઊર્જા સંસાધન બની જાય છે. રફ અંદાજ મુજબ, જો આપણે ધારીએ કે પૃથ્વી પર આપણે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઇડ્રોકાર્બન ઇંધણનો ઉપયોગ કરવાનું બંધ કરી દઈએ અને માત્ર યુરેનિયમ-238ના ઉપયોગ પર સ્વિચ કરીએ, તો તે આપણને 2,500 - 3,000 વર્ષ સુધી ટકી રહેશે. નિયંત્રિત થર્મોન્યુક્લિયર ફ્યુઝનની તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવા માટે ખૂબ જ યોગ્ય સમય.

MOX બળતણ અમને એક સાથે બીજી સમસ્યા હલ કરવાની મંજૂરી આપે છે - "પરમાણુ ક્લબ" ના તમામ સભ્ય દેશોમાં સંચિત ખર્ચાયેલા બળતણના અનામતને ઘટાડવા અને ખર્ચવામાં આવેલા બળતણમાં સંચિત કિરણોત્સર્ગી કચરાનું પ્રમાણ ઘટાડવા માટે. અહીં મુદ્દો MOX બળતણના કેટલાક ચમત્કારિક ગુણધર્મો વિશે નથી, બધું વધુ અસ્પષ્ટ છે. જો ખર્ચવામાં આવેલા પરમાણુ બળતણનો ઉપયોગ કરવામાં ન આવે અને અમે તેને શાશ્વત ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય દફન માટે મોકલવાનો પ્રયાસ કરીએ, તો તેમાં રહેલા તમામ ઉચ્ચ-સ્તરનો કચરો તેની સાથે નિકાલ માટે મોકલવો પડશે. પરંતુ તેમાંથી પ્લુટોનિયમ કાઢવા માટે ખર્ચવામાં આવેલા પરમાણુ બળતણની પુનઃપ્રક્રિયા માટે ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ આપણને આ કિરણોત્સર્ગી કચરાનું પ્રમાણ ઘટાડવા માટે દબાણ કરે છે. પ્લુટોનિયમના ઉપયોગ માટેના સંઘર્ષમાં, અમને ફક્ત કિરણોત્સર્ગી કચરાનો નાશ કરવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે, પરંતુ તે જ સમયે આવા વિનાશની પ્રક્રિયા ઘણી ઓછી ખર્ચાળ બને છે - છેવટે, પ્લુટોનિયમનો ઉપયોગ થાય છે.

MOX બળતણ એ એક મોંઘો આનંદ છે જેને સસ્તું બનાવવાની જરૂર છે

તે જ સમયે, રશિયામાં MOX ઇંધણનું ઉત્પાદન ખૂબ જ તાજેતરમાં શરૂ થયું હતું, સૌથી નવા, સૌથી વધુ તકનીકી રીતે અદ્યતન ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર - BN-800 સાથે પણ, MOX ઇંધણના 100% ઉપયોગ માટે સંક્રમણ ઑનલાઇન થાય છે, અને તે પણ હજી પૂર્ણ થયું નથી. . તે તદ્દન સ્વાભાવિક છે કે હાલમાં MOX ઇંધણનું ઉત્પાદન પરંપરાગત યુરેનિયમ ઇંધણના ઉત્પાદન કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે. ઉત્પાદનની કિંમત ઘટાડવી, અન્ય કોઈપણ ઉદ્યોગની જેમ, શક્ય છે, સૌ પ્રથમ, સામૂહિક, "કન્વેયર" ઉત્પાદન દ્વારા.

પરિણામે, આર્થિક દૃષ્ટિકોણથી પરમાણુ બળતણ ચક્રને બંધ કરવા માટે, રશિયાને મોટી સંખ્યામાં ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરની જરૂર છે; આ પરમાણુ ઊર્જાના વિકાસ માટે વ્યૂહાત્મક રેખા બનવી જોઈએ. વધુ રિએક્ટર - સારા અને અલગ!

તે જ સમયે, VVER રિએક્ટર માટે બળતણ તરીકે - MOX બળતણનો ઉપયોગ કરવાની બીજી સંભાવનાને ન ગુમાવવી જરૂરી છે. ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર્સ પ્લુટોનિયમનો આટલો વધારાનો જથ્થો બનાવે છે જેનો તેઓ ખરેખર ઉપયોગ કરી શકતા નથી - તેમને ફક્ત એટલી જરૂર નથી, VVER રિએક્ટર માટે પૂરતું પ્લુટોનિયમ છે. અમે પહેલાથી જ તે MOX ઇંધણ ઉપર લખ્યું છે, જેમાં 93% અવક્ષયિત યુરેનિયમ-238 7% પ્લુટોનિયમ ધરાવે છે, તે લગભગ પરંપરાગત યુરેનિયમ બળતણ જેવું જ વર્તે છે. પરંતુ થર્મલ રિએક્ટરમાં MOX બળતણનો ઉપયોગ VVERs માં ઉપયોગમાં લેવાતા ન્યુટ્રોન શોષકોની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. આનું કારણ એ છે કે બોરોન -10 ઝડપી ન્યુટ્રોનને વધુ ખરાબ રીતે શોષી લે છે - આ તેના ભૌતિક ગુણધર્મો છે, જેને આપણે કોઈપણ રીતે પ્રભાવિત કરી શકતા નથી. આ જ સમસ્યા કટોકટી બોરોન સળિયા સાથે ઊભી થાય છે, જેનો હેતુ કટોકટીની પરિસ્થિતિઓમાં તરત જ સાંકળ પ્રતિક્રિયાને રોકવાનો છે.

વાજબી ઉકેલ એ છે કે VVER માં MOX બળતણનું પ્રમાણ ઘટાડીને 30-50% કરવું, જે ફ્રાન્સ, જાપાન અને અન્ય દેશોમાં કેટલાક હળવા પાણીના રિએક્ટરમાં પહેલેથી જ લાગુ કરવામાં આવી રહ્યું છે. પરંતુ આ કિસ્સામાં પણ, બોરોન સિસ્ટમનું આધુનિકીકરણ કરવું અને થર્મલ રિએક્ટરમાં MOX ઇંધણના ઉપયોગ માટે લાઇસન્સ મેળવવા માટે IAEA સુપરવાઇઝરી સત્તાવાળાઓ સાથે સહકાર, તમામ જરૂરી સલામતી વાજબીતાઓ હાથ ધરવા જરૂરી હોઈ શકે છે. અથવા, ટૂંકમાં, બોરોન સળિયાની સંખ્યા વધારવી પડશે, જે નિયંત્રણ માટે બનાવાયેલ છે અને જે કટોકટીના કિસ્સામાં "સંગ્રહિત" છે. પરંતુ ફક્ત આ તકનીકોના વિકાસથી આ પ્રકારના બળતણના મોટા પાયે ઉત્પાદન તરફ આગળ વધવું અને તેના ઉત્પાદનની કિંમત ઘટાડવાનું શક્ય બનશે. તે જ સમયે, આ ખર્ચવામાં આવેલા પરમાણુ બળતણના જથ્થાને ઘટાડવાની સમસ્યાને વધુ સક્રિય રીતે હલ કરવાનું શક્ય બનાવશે અને અવક્ષય યુરેનિયમ અનામતનો વધુ સક્રિયપણે ઉપયોગ કરશે.

સંભાવનાઓ નજીક છે, પરંતુ રસ્તો સરળ નથી

ઊર્જાસભર પ્લુટોનિયમ - ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર - માટે બ્રીડર રિએક્ટરના નિર્માણ સાથે સંયોજનમાં આ તકનીકનો વિકાસ રશિયાને માત્ર પરમાણુ બળતણ ચક્રને બંધ કરવાની મંજૂરી આપશે નહીં, પણ તેને આર્થિક રીતે આકર્ષક પણ બનાવશે. SNUP ઇંધણ (મિશ્રિત નાઇટ્રાઇડ યુરેનિયમ-પ્લુટોનિયમ ઇંધણ) ના ઉપયોગ માટે પણ મોટી સંભાવનાઓ છે. પ્રાયોગિક ઇંધણ એસેમ્બલીઓ, 2016 માં BN-600 રિએક્ટરમાં ઇરેડિયેટેડ, રિએક્ટર પરીક્ષણો દરમિયાન અને રિએક્ટર પછીના અભ્યાસના પરિણામોના આધારે બંને તેમની અસરકારકતા પહેલાથી જ સાબિત કરી ચૂકી છે. પ્રાપ્ત પરિણામો BREST-300 રિએક્ટર પ્લાન્ટની રચનામાં SNUP બળતણના ઉપયોગને ન્યાયી ઠેરવવા અને SNUP બળતણના ઉત્પાદન માટે સાઇટ પરના મોડ્યુલોને સેવર્સ્કમાં બનાવવામાં આવી રહેલા પ્રાયોગિક પ્રદર્શન સંકુલમાં કામ ચાલુ રાખવા માટે પ્રદાન કરે છે. BREST-300 અમને પરમાણુ બળતણ ચક્રને સંપૂર્ણપણે બંધ કરવા માટે જરૂરી તકનીકો વિકસાવવાનું ચાલુ રાખવાની મંજૂરી આપશે, ખર્ચવામાં આવેલા પરમાણુ બળતણ અને કિરણોત્સર્ગી કચરાની સમસ્યાઓનું વધુ સંપૂર્ણ નિરાકરણ પ્રદાન કરશે અને "પ્રકૃતિમાં તેટલી જ રેડિયોએક્ટિવિટી પર પાછા ફરવાની વિચારધારાને અમલમાં મૂકશે. કાઢવામાં આવે છે." BREST-300 રિએક્ટર, BN રિએક્ટર્સની જેમ, એક ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર છે, જે માત્ર પરમાણુ ઉર્જા વિકાસની વ્યૂહાત્મક દિશાની શુદ્ધતા પર ભાર મૂકે છે - દબાણયુક્ત પાણીના રિએક્ટર અને ઝડપી ન્યૂટ્રોન રિએક્ટરનું મિશ્રણ.

BN-800 પર MOX ઇંધણના 100% ઉપયોગની તકનીકમાં નિપુણતા પણ BN-1200 રિએક્ટર બનાવવાની તક પૂરી પાડે છે - માત્ર વધુ શક્તિશાળી જ નહીં, પણ આર્થિક રીતે વધુ નફાકારક પણ. રશિયામાં BN-1200 રિએક્ટર બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો છે, જેનો અર્થ એ છે કે પરમાણુ નિષ્ણાતો દ્વારા સંશોધન કાર્યની ગતિ માત્ર વધારવી પડશે, અને 2020 માટે નિર્ધારિત MBIR ની રચના તમામ સમસ્યાઓના નિરાકરણમાં નોંધપાત્ર રીતે મદદ કરી શકે છે. , સંપૂર્ણ ઇંધણ બંધ ન્યુક્લિયર સાયકલની તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવી. રશિયા એકમાત્ર એવો દેશ હતો કે જેણે ઝડપી ન્યુટ્રોન પાવર રિએક્ટર બનાવ્યા છે, જે પરમાણુ ઊર્જાના આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રમાં આપણું વિશ્વ નેતૃત્વ સુનિશ્ચિત કરે છે.

અલબત્ત, જે કહેવામાં આવ્યું છે તે બધું જ ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર્સની વિશેષતાઓ સાથેનો પ્રથમ પરિચય છે, પરંતુ અમે ચાલુ રાખવાનો પ્રયત્ન કરીશું, કારણ કે આ વિષય મહત્વપૂર્ણ છે અને, તે અમને ખૂબ જ રસપ્રદ લાગે છે.

ના સંપર્કમાં છે

યેકાટેરિનબર્ગથી 40 કિમી દૂર, સૌથી સુંદર ઉરલ જંગલોની મધ્યમાં, ઝરેચેની શહેર છે. 1964 માં, પ્રથમ સોવિયેત ઔદ્યોગિક પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ, બેલોયાર્સ્કાયા, અહીં શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું (100 મેગાવોટની ક્ષમતાવાળા AMB-100 રિએક્ટર સાથે). હવે બેલોયાર્સ્ક એનપીપી વિશ્વમાં એકમાત્ર એવી જગ્યા છે જ્યાં ઔદ્યોગિક ઝડપી ન્યુટ્રોન પાવર રિએક્ટર, BN-600 કાર્યરત છે.

એક બોઈલરની કલ્પના કરો જે પાણીનું બાષ્પીભવન કરે છે, અને પરિણામી વરાળ ટર્બોજનરેટરને ફરે છે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. માં આવું કંઈક સામાન્ય રૂપરેખાઅને ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યો હતો. ફક્ત "બોઈલર" એ અણુના ક્ષયની ઊર્જા છે. પાવર રિએક્ટરની ડિઝાઇન અલગ-અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત અનુસાર તેમને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે - થર્મલ ન્યુટ્રોન રિએક્ટર અને ફાસ્ટ ન્યૂટ્રોન રિએક્ટર.

કોઈપણ રિએક્ટરનો આધાર ન્યુટ્રોનના પ્રભાવ હેઠળ ભારે ન્યુક્લીનું વિભાજન છે. સાચું, ત્યાં નોંધપાત્ર તફાવતો છે. થર્મલ રિએક્ટરમાં, યુરેનિયમ-235 ઓછી ઉર્જાવાળા થર્મલ ન્યુટ્રોન દ્વારા વિભાજન કરવામાં આવે છે, જે વિખંડન ટુકડાઓ અને નવા ઉચ્ચ-ઊર્જા ન્યુટ્રોન (જેને ઝડપી ન્યુટ્રોન કહેવાય છે) ઉત્પન્ન કરે છે. યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લિયસ (અનુગામી વિભાજન સાથે) દ્વારા થર્મલ ન્યુટ્રોનનું શોષણ થવાની સંભાવના ઝડપી કરતાં ઘણી વધારે છે, તેથી ન્યુટ્રોનને ધીમું કરવાની જરૂર છે. આ મધ્યસ્થીઓની મદદથી કરવામાં આવે છે - પદાર્થો કે જે ન્યુક્લી સાથે અથડાતી વખતે, ન્યુટ્રોન ઊર્જા ગુમાવે છે. થર્મલ રિએક્ટર માટેનું બળતણ સામાન્ય રીતે ઓછા-સમૃદ્ધ યુરેનિયમ હોય છે, ગ્રેફાઇટ, હળવા અથવા ભારે પાણીનો મધ્યસ્થી તરીકે ઉપયોગ થાય છે અને શીતક સાદું પાણી. મોટાભાગના ઓપરેટિંગ ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ આમાંની એક યોજના અનુસાર બાંધવામાં આવે છે.

દબાણયુક્ત પરમાણુ વિભાજનના પરિણામે ઉત્પાદિત ઝડપી ન્યુટ્રોન કોઈપણ મધ્યસ્થતા વિના વાપરી શકાય છે. આ યોજના નીચે મુજબ છે: યુરેનિયમ-235 અથવા પ્લુટોનિયમ-239 ન્યુક્લીના વિભાજન દરમિયાન ઉત્પાદિત ઝડપી ન્યુટ્રોન યુરેનિયમ-238 દ્વારા શોષાઈને પ્લુટોનિયમ-239 રચાય છે (બે બીટા સડો પછી). તદુપરાંત, દરેક 100 વિખંડિત યુરેનિયમ-235 અથવા પ્લુટોનિયમ-239 ન્યુક્લી માટે, 120−140 પ્લુટોનિયમ-239 ન્યુક્લિયસ રચાય છે. સાચું, ઝડપી ન્યુટ્રોન દ્વારા અણુ વિભાજનની સંભાવના થર્મલ રાશિઓ કરતા ઓછી હોવાથી, બળતણને થર્મલ રિએક્ટર કરતાં વધુ પ્રમાણમાં સમૃદ્ધ બનાવવું જોઈએ. વધુમાં, અહીં પાણીનો ઉપયોગ કરીને ગરમી દૂર કરવી અશક્ય છે (પાણી એ મધ્યસ્થ છે), તેથી અન્ય શીતકનો ઉપયોગ કરવો પડશે: સામાન્ય રીતે આ પ્રવાહી ધાતુઓ અને એલોય હોય છે, પારો જેવા અત્યંત વિચિત્ર વિકલ્પોમાંથી (આવા શીતકનો ઉપયોગ શીતકમાં થતો હતો. પ્રથમ અમેરિકન પ્રાયોગિક રિએક્ટર ક્લેમેન્ટાઈન) અથવા લીડ - બિસ્મથ એલોય (સબમરીન માટે કેટલાક રિએક્ટરમાં વપરાય છે - ખાસ કરીને, સોવિયેત પ્રોજેક્ટ 705 સબમરીન) થી લિક્વિડ સોડિયમ (ઔદ્યોગિક પાવર રિએક્ટરમાં સૌથી સામાન્ય વિકલ્પ). આ યોજના અનુસાર કાર્યરત રિએક્ટર્સને ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર કહેવામાં આવે છે. આવા રિએક્ટરનો વિચાર 1942માં એનરિકો ફર્મીએ પ્રસ્તાવિત કર્યો હતો. અલબત્ત, સૈન્યએ આ યોજનામાં સૌથી પ્રખર રસ દર્શાવ્યો: ઓપરેશન દરમિયાન ઝડપી રિએક્ટર માત્ર ઊર્જા જ નહીં, પણ પરમાણુ શસ્ત્રો માટે પ્લુટોનિયમ પણ ઉત્પન્ન કરે છે. આ કારણોસર, ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરને સંવર્ધક પણ કહેવામાં આવે છે (અંગ્રેજી બ્રીડર - નિર્માતામાંથી).

તેની અંદર શું છે

ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનો સક્રિય ક્ષેત્ર ડુંગળીની જેમ સ્તરોમાં રચાયેલ છે. 370 ઇંધણ એસેમ્બલીઓ યુરેનિયમ -235 - 17, 21 અને 26% ના વિવિધ સંવર્ધન સાથે ત્રણ ઝોન બનાવે છે (શરૂઆતમાં ફક્ત બે ઝોન હતા, પરંતુ ઊર્જા પ્રકાશનને સમાન બનાવવા માટે, ત્રણ બનાવવામાં આવ્યા હતા). તેઓ સાઇડ સ્ક્રીન્સ (ધાબળા), અથવા સંવર્ધન ક્ષેત્રોથી ઘેરાયેલા છે, જ્યાં ક્ષીણ અથવા કુદરતી યુરેનિયમ ધરાવતી એસેમ્બલીઓ છે, જેમાં મુખ્યત્વે 238 આઇસોટોપનો સમાવેશ થાય છે. યુરેનિયમ, જે અંતિમ સ્ક્રીન (ઝોન પ્રજનન) બનાવે છે. BN-600 રિએક્ટર એક ગુણક (સંવર્ધક) છે, એટલે કે, કોરમાં 100 યુરેનિયમ-235 ન્યુક્લીના વિભાજન માટે, બાજુ અને અંતિમ સ્ક્રીનમાં 120-140 પ્લુટોનિયમ ન્યુક્લી ઉત્પન્ન થાય છે, જે પરમાણુ બળતણના વિસ્તૃત પ્રજનન માટે શક્ય બનાવે છે. . ફ્યુઅલ એસેમ્બલીઝ (એફએ) એ એક આવાસમાં એસેમ્બલ થયેલ ઇંધણ તત્વો (ફ્યુઅલ સળિયા) નો સમૂહ છે - વિવિધ સંવર્ધન સાથે યુરેનિયમ ઓક્સાઇડ ગોળીઓથી ભરેલી વિશિષ્ટ સ્ટીલ ટ્યુબ. જેથી બળતણના સળિયા એકબીજાના સંપર્કમાં ન આવે અને શીતક તેમની વચ્ચે પરિભ્રમણ કરી શકે, પાતળા વાયરને ટ્યુબ પર ઘા કરવામાં આવે છે. સોડિયમ નીચલા થ્રોટલિંગ છિદ્રો દ્વારા બળતણ એસેમ્બલીમાં પ્રવેશ કરે છે અને ઉપરના ભાગમાં બારીઓમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. ઇંધણ એસેમ્બલીના તળિયે એક શૅંક છે જે કમ્યુટેટર સોકેટમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ટોચ પર એક હેડ ભાગ છે, જેના દ્વારા ઓવરલોડ દરમિયાન એસેમ્બલીને પકડવામાં આવે છે. વિવિધ સંવર્ધનની ઇંધણ એસેમ્બલીમાં વિવિધ માઉન્ટિંગ સ્થાનો હોય છે, તેથી ખોટી જગ્યાએ એસેમ્બલી ઇન્સ્ટોલ કરવી અશક્ય છે. રિએક્ટરને નિયંત્રિત કરવા માટે, બોરોન (એક ન્યુટ્રોન શોષક) ધરાવતા 19 વળતર આપતા સળિયાનો ઉપયોગ બળતણ બર્નઆઉટની ભરપાઈ કરવા માટે, 2 સ્વચાલિત નિયંત્રણ સળિયા (આપેલ શક્તિ જાળવવા માટે), અને 6 સક્રિય સંરક્ષણ સળિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. યુરેનિયમની પોતાની ન્યુટ્રોન પૃષ્ઠભૂમિ ઓછી હોવાથી, રિએક્ટરના નિયંત્રિત સ્ટાર્ટઅપ (અને નીચા પાવર સ્તરે નિયંત્રણ) માટે "પ્રકાશ" નો ઉપયોગ થાય છે - ફોટોન્યુટ્રોન સ્ત્રોત (ગામા એમિટર વત્તા બેરિલિયમ).

ઇતિહાસની ઝિગઝેગ્સ

તે રસપ્રદ છે કે વિશ્વ પરમાણુ ઊર્જાનો ઇતિહાસ ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરથી ચોક્કસપણે શરૂ થયો હતો. 20 ડિસેમ્બર, 1951ના રોજ, ઇડાહોમાં માત્ર 0.2 મેગાવોટની વિદ્યુત શક્તિ સાથે વિશ્વનું પ્રથમ ઝડપી ન્યુટ્રોન પાવર રિએક્ટર, EBR-I (એક્સપેરિમેન્ટલ બ્રીડર રિએક્ટર) લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. પાછળથી, 1963 માં, ડેટ્રોઇટ નજીક ફર્મી ફાસ્ટ ન્યુટ્રોન રિએક્ટર સાથેનો પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ શરૂ કરવામાં આવ્યો - પહેલેથી જ લગભગ 100 મેગાવોટની ક્ષમતા સાથે (1966 માં કોરનો ભાગ પીગળવા સાથે એક ગંભીર અકસ્માત થયો હતો, પરંતુ કોઈ પરિણામ વિના. પર્યાવરણઅથવા લોકો).

યુએસએસઆરમાં, 1940 ના દાયકાના અંતથી, એલેક્ઝાંડર લેપંસ્કી આ વિષય પર કામ કરી રહ્યા છે, જેમના નેતૃત્વ હેઠળ ઓબ્નિન્સ્ક ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઑફ ફિઝિક્સ એન્ડ એનર્જી (એફઇઆઈ) ખાતે ઝડપી રિએક્ટરના સિદ્ધાંતના પાયા વિકસાવવામાં આવ્યા હતા અને કેટલાક પ્રાયોગિક સ્ટેન્ડ બનાવવામાં આવ્યા હતા, જે પ્રક્રિયાના ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. સંશોધનના પરિણામે, 1972 માં, પ્રથમ સોવિયેત ઝડપી ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ શેવચેન્કો શહેરમાં (હવે અક્તાઉ, કઝાકિસ્તાન) માં BN-350 રિએક્ટર (મૂળ તરીકે નિયુક્ત BN-250) સાથે કાર્યરત થયો. તે માત્ર વીજળી ઉત્પન્ન કરતું નથી, પરંતુ પાણીને ડિસેલિનેટ કરવા માટે ગરમીનો પણ ઉપયોગ કરે છે. ટૂંક સમયમાં જ ફાસ્ટ રિએક્ટર ફેનિક્સ (1973) સાથેનો ફ્રેંચ ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ અને PFR (1974) સાથેનો બ્રિટિશ પરમાણુ પ્લાન્ટ, બંનેની ક્ષમતા 250 મેગાવોટ સાથે શરૂ કરવામાં આવી.

જો કે, 1970 ના દાયકામાં, થર્મલ ન્યુટ્રોન રિએક્ટરોએ પરમાણુ ઉર્જા ઉદ્યોગ પર પ્રભુત્વ મેળવવાનું શરૂ કર્યું. આ વિવિધ કારણોસર થયું હતું. ઉદાહરણ તરીકે, હકીકત એ છે કે ઝડપી રિએક્ટર પ્લુટોનિયમ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જેનો અર્થ છે કે આ અણુશસ્ત્રોના બિન-પ્રસાર પરના કાયદાનું ઉલ્લંઘન તરફ દોરી શકે છે. જો કે, મોટે ભાગે મુખ્ય પરિબળ એ હતું કે થર્મલ રિએક્ટર સરળ અને સસ્તા હતા, તેમની ડિઝાઇન સબમરીન માટે લશ્કરી રિએક્ટર પર વિકસાવવામાં આવી હતી, અને યુરેનિયમ પોતે ખૂબ સસ્તું હતું. 1980 પછી વિશ્વભરમાં કાર્યરત ઔદ્યોગિક ઝડપી ન્યુટ્રોન પાવર રિએક્ટર એક હાથની આંગળીઓ પર ગણી શકાય: આ સુપરફેનિક્સ (ફ્રાન્સ, 1985−1997), મોંજુ (જાપાન, 1994−1995) અને BN-600 (બેલોયાર્સ્ક) છે. NPP, 1980), જે હાલમાં વિશ્વનું એકમાત્ર ઓપરેટિંગ ઔદ્યોગિક પાવર રિએક્ટર છે.

તેઓ પાછા આવી રહ્યાં છે

જો કે, હાલમાં, નિષ્ણાતો અને લોકોનું ધ્યાન ફરીથી ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરવાળા પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સ પર કેન્દ્રિત છે. 2005માં ઈન્ટરનેશનલ એટોમિક એનર્જી એજન્સી (IAEA) દ્વારા કરવામાં આવેલા અંદાજો અનુસાર, યુરેનિયમનો કુલ સાબિત ભંડાર, જેનો નિષ્કર્ષણનો ખર્ચ પ્રતિ કિલોગ્રામ $130 થી વધુ નથી, લગભગ 4.7 મિલિયન ટન છે. IAEA ના અંદાજ મુજબ, આ અનામતો 85 વર્ષ સુધી ચાલશે (2004ના સ્તરે વીજળી ઉત્પાદન માટે યુરેનિયમની માંગના આધારે). 235 આઇસોટોપની સામગ્રી, જે થર્મલ રિએક્ટરમાં "બર્ન" છે, કુદરતી યુરેનિયમમાં માત્ર 0.72% છે, બાકીનું યુરેનિયમ -238 છે, થર્મલ રિએક્ટર માટે "નકામું" છે. જો કે, જો આપણે યુરેનિયમ-238ને "બર્નિંગ" કરવા સક્ષમ ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરવા પર સ્વિચ કરીએ, તો આ જ અનામતો 2500 વર્ષથી વધુ ચાલશે!

રિએક્ટર એસેમ્બલી શોપ, જ્યાં SKD પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને રિએક્ટરના વ્યક્તિગત ભાગોને વ્યક્તિગત ભાગોમાંથી એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.

તદુપરાંત, ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટર બંધ ઇંધણ ચક્રને અમલમાં મૂકવાનું શક્ય બનાવે છે (તે હાલમાં BN-600 માં લાગુ કરવામાં આવ્યું નથી). માત્ર યુરેનિયમ-238 "બર્ન" હોવાથી પ્રક્રિયા કર્યા પછી (વિચ્છેદન ઉત્પાદનોને દૂર કરીને અને યુરેનિયમ -238 ના નવા ભાગો ઉમેરવા), બળતણને રિએક્ટરમાં ફરીથી લોડ કરી શકાય છે. અને યુરેનિયમ-પ્લુટોનિયમ ચક્ર સડો કરતા વધુ પ્લુટોનિયમ ઉત્પન્ન કરે છે, તેથી વધારાનું બળતણ નવા રિએક્ટર માટે વાપરી શકાય છે.

તદુપરાંત, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ વધારાના શસ્ત્રો-ગ્રેડ પ્લુટોનિયમ, તેમજ પરંપરાગત થર્મલ રિએક્ટરમાંથી ખર્ચવામાં આવેલા બળતણમાંથી કાઢવામાં આવેલા પ્લુટોનિયમ અને ગૌણ એક્ટિનાઇડ્સ (નેપ્ચ્યુનિયમ, અમેરિકિયમ, ક્યુરિયમ) પર પ્રક્રિયા કરવા માટે થઈ શકે છે (નાના એક્ટિનાઇડ્સ હાલમાં કિરણોત્સર્ગી કચરાના અત્યંત જોખમી ભાગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે) . તે જ સમયે, થર્મલ રિએક્ટરની તુલનામાં કિરણોત્સર્ગી કચરાનું પ્રમાણ વીસ ગણાથી વધુ ઘટે છે.

આંધળા રીબુટ કરો

થર્મલ રિએક્ટરથી વિપરીત, BN-600 રિએક્ટરમાં એસેમ્બલીઓ પ્રવાહી સોડિયમના સ્તરની નીચે સ્થિત છે, તેથી ખર્ચાયેલી એસેમ્બલીઓને દૂર કરવી અને તેમની જગ્યાએ તાજી વસ્તુઓની સ્થાપના (આ પ્રક્રિયાને ફરીથી લોડિંગ કહેવામાં આવે છે) સંપૂર્ણપણે બંધ સ્થિતિમાં થાય છે. રિએક્ટરના ઉપરના ભાગમાં મોટા અને નાના રોટરી પ્લગ હોય છે (એકબીજાની તુલનામાં તરંગી, એટલે કે, તેમના પરિભ્રમણની અક્ષો એકરૂપ થતા નથી). કંટ્રોલ અને પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ સાથેનો કૉલમ, તેમજ કોલેટ-ટાઈપ ગ્રિપર સાથે ઓવરલોડ મિકેનિઝમ, નાના રોટરી પ્લગ પર માઉન્ટ થયેલ છે. રોટરી મિકેનિઝમ ખાસ લો-મેલ્ટિંગ એલોયથી બનેલી "હાઇડ્રોલિક સીલ" થી સજ્જ છે. તેની સામાન્ય સ્થિતિમાં તે નક્કર છે, પરંતુ રીબૂટ કરવા માટે તેને ગલનબિંદુ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, જ્યારે રિએક્ટર સંપૂર્ણપણે સીલ રહે છે, જેથી કિરણોત્સર્ગી વાયુઓનું પ્રકાશન વ્યવહારીક રીતે નાબૂદ થાય છે. ફરીથી લોડ કરવાની પ્રક્રિયા ઘણા પગલાઓ બંધ કરે છે. પ્રથમ, ગ્રિપરને ખર્ચેલી એસેમ્બલીઓના ઇન-રિએક્ટર સ્ટોરેજમાં સ્થિત એસેમ્બલીઓમાંની એકમાં લાવવામાં આવે છે, તેને દૂર કરે છે અને તેને અનલોડિંગ એલિવેટર પર સ્થાનાંતરિત કરે છે. પછી તેને ટ્રાન્સફર બોક્સમાં ઉપાડવામાં આવે છે અને ખર્ચેલા એસેમ્બલીના ડ્રમમાં મૂકવામાં આવે છે, જ્યાંથી, વરાળ (સોડિયમમાંથી) સાથે સાફ કર્યા પછી, તે ખર્ચવામાં આવેલા બળતણ પૂલમાં પ્રવેશ કરે છે. આગળના તબક્કે, મિકેનિઝમ કોર એસેમ્બલીમાંથી એકને દૂર કરે છે અને તેને રિએક્ટરમાં સ્ટોરેજ સુવિધામાં ખસેડે છે. આ પછી, જરૂરી એક તાજા એસેમ્બલી ડ્રમમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે (જેમાં ફેક્ટરીમાંથી આવતી ઇંધણ એસેમ્બલીઓ પહેલાથી ઇન્સ્ટોલ કરેલી હોય છે) અને તાજી એસેમ્બલી એલિવેટરમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, જે તેને ફરીથી લોડિંગ મિકેનિઝમને સપ્લાય કરે છે. છેલ્લો તબક્કો ખાલી કોષમાં બળતણ એસેમ્બલીઓની સ્થાપના છે. તે જ સમયે, સલામતીના કારણોસર મિકેનિઝમના સંચાલન પર ચોક્કસ નિયંત્રણો લાદવામાં આવે છે: ઉદાહરણ તરીકે, એક સાથે બે અડીને આવેલા કોષોને મુક્ત કરવું અશક્ય છે, વધુમાં, ઓવરલોડ દરમિયાન, તમામ નિયંત્રણ અને સંરક્ષણ સળિયા સક્રિય ઝોનમાં હોવા જોઈએ. એક એસેમ્બલીને ફરીથી લોડ કરવાની પ્રક્રિયામાં એક કલાક જેટલો સમય લાગે છે, કોરનો ત્રીજો ભાગ (લગભગ 120 ફ્યુઅલ એસેમ્બલી) ફરીથી લોડ કરવામાં લગભગ એક અઠવાડિયા લાગે છે (ત્રણ પાળીમાં), આ પ્રક્રિયા દરેક સૂક્ષ્મ ઝુંબેશમાં કરવામાં આવે છે (160 અસરકારક દિવસો, સંપૂર્ણ ગણતરી કરવામાં આવે છે. શક્તિ). સાચું, હવે બળતણ બર્નઅપ વધ્યું છે, અને માત્ર એક ક્વાર્ટર કોર ઓવરલોડ છે (આશરે 90 ઇંધણ એસેમ્બલી). આ કિસ્સામાં, ઓપરેટર પાસે સીધું દ્રશ્ય નથી પ્રતિસાદ, અને ફક્ત કૉલમ રોટેશન એન્ગલ સેન્સર્સ અને ગ્રિપર્સ (સ્થિતિની ચોકસાઈ - 0.01 ડિગ્રી કરતા ઓછી), નિષ્કર્ષણ અને ઇન્સ્ટોલેશન દળોના સૂચકો દ્વારા માર્ગદર્શન આપવામાં આવે છે.

રીબૂટ પ્રક્રિયામાં ઘણા તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે, તે વિશિષ્ટ મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે અને "15" ની રમત જેવું લાગે છે. અંતિમ ધ્યેય અનુરૂપ ડ્રમમાંથી ઇચ્છિત સ્લોટમાં તાજી એસેમ્બલી મેળવવાનું છે, અને તેને તેમના પોતાના ડ્રમમાં ખર્ચવામાં આવે છે, જ્યાંથી, વરાળથી (સોડિયમમાંથી) સાફ કર્યા પછી, તેઓ કૂલિંગ પૂલમાં પડી જશે.

માત્ર કાગળ પર સરળ

શા માટે, તેમના તમામ ફાયદાઓ હોવા છતાં, ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરો વ્યાપક કેમ નથી બન્યા? આ મુખ્યત્વે તેમની ડિઝાઇનની વિચિત્રતાને કારણે છે. ઉપર જણાવ્યા મુજબ, પાણીનો ઉપયોગ શીતક તરીકે કરી શકાતો નથી, કારણ કે તે ન્યુટ્રોન મોડરેટર છે. તેથી, ઝડપી રિએક્ટર મુખ્યત્વે પ્રવાહી સ્થિતિમાં ધાતુઓનો ઉપયોગ કરે છે - વિદેશી લીડ-બિસ્મથ એલોયથી લઈને પ્રવાહી સોડિયમ સુધી (પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ માટેનો સૌથી સામાન્ય વિકલ્પ).

"ઝડપી ન્યુટ્રોન રિએક્ટરમાં, થર્મલ રિએક્ટર કરતાં થર્મલ અને રેડિયેશન લોડ ઘણું વધારે હોય છે," PM સમજાવે છે મુખ્ય ઇજનેરબેલોયાર્સ્ક એનપીપી મિખાઇલ બકાનોવ. “આનાથી રિએક્ટર જહાજ અને ઇન-રિએક્ટર સિસ્ટમ્સ માટે ખાસ માળખાકીય સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત તરફ દોરી જાય છે. ઇંધણના સળિયા અને ઇંધણ એસેમ્બલીના ઘરો થર્મલ રિએક્ટરની જેમ ઝિર્કોનિયમ એલોયથી નહીં, પરંતુ ખાસ એલોય્ડ ક્રોમિયમ સ્ટીલ્સથી બનેલા હોય છે, જે રેડિયેશન 'સોજો' માટે ઓછા સંવેદનશીલ હોય છે. બીજી બાજુ, ઉદાહરણ તરીકે, રિએક્ટર જહાજ નથી. સાથે સંકળાયેલા લોડને આધીન આંતરિક દબાણ, "તે વાતાવરણથી સહેજ ઉપર છે."

મિખાઇલ બકાનોવના જણાવ્યા મુજબ, ઓપરેશનના પ્રથમ વર્ષોમાં મુખ્ય મુશ્કેલીઓ રેડિયેશન સોજો અને બળતણના ક્રેકીંગ સાથે સંકળાયેલી હતી. આ સમસ્યાઓ, જો કે, ટૂંક સમયમાં ઉકેલાઈ ગઈ હતી, નવી સામગ્રી વિકસાવવામાં આવી હતી - બળતણ અને બળતણ રોડ હાઉસિંગ બંને માટે. પરંતુ અત્યારે પણ, ઝુંબેશ બળતણ બર્નઆઉટ (જે BN-600 પર 11% સુધી પહોંચે છે) દ્વારા એટલી મર્યાદિત નથી, પરંતુ તે સામગ્રીના સંસાધન જીવન દ્વારા જેમાંથી બળતણ, બળતણ સળિયા અને બળતણ એસેમ્બલીઓ બનાવવામાં આવે છે. આગળની કાર્યકારી સમસ્યાઓ મુખ્યત્વે ગૌણ સર્કિટમાં સોડિયમના લીક સાથે સંકળાયેલી હતી, જે રાસાયણિક રીતે સક્રિય અને અગ્નિ-જોખમી ધાતુ છે જે હવા અને પાણીના સંપર્કમાં હિંસક રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે: “માત્ર રશિયા અને ફ્રાન્સ પાસે ઔદ્યોગિક ઝડપી ન્યુટ્રોન પાવર રિએક્ટર ચલાવવાનો લાંબા ગાળાનો અનુભવ છે. . અમે અને ફ્રેન્ચ નિષ્ણાતો બંનેએ શરૂઆતથી જ સમાન સમસ્યાઓનો સામનો કર્યો. અમે તેમને સફળતાપૂર્વક હલ કર્યા છે, શરૂઆતથી જ આગાહી કરી હતી ખાસ માધ્યમસર્કિટની ચુસ્તતાનું નિરીક્ષણ કરવું, સોડિયમ લીકનું સ્થાનિકીકરણ અને દબાવવા. પરંતુ ફ્રેન્ચ પ્રોજેક્ટ આવી મુશ્કેલીઓ માટે ઓછો તૈયાર હોવાનું બહાર આવ્યું; પરિણામે, ફિનિક્સ રિએક્ટર આખરે 2009 માં બંધ થઈ ગયું.

બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના ડિરેક્ટર નિકોલાઈ ઓશકાનોવ ઉમેરે છે, “સમસ્યાઓ ખરેખર સમાન હતી, પરંતુ તે અહીં અને ફ્રાન્સમાં હલ થઈ ગઈ હતી. અલગ રસ્તાઓ. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ફિનિક્સ ખાતેની એક એસેમ્બલીનું માથું તેને પકડવા અને ઉતારવા માટે વળેલું હતું, ત્યારે ફ્રેન્ચ નિષ્ણાતોએ સોડિયમના સ્તર દ્વારા "જોવા" માટે એક જટિલ અને તેના બદલે ખર્ચાળ સિસ્ટમ વિકસાવી હતી. અને જ્યારે અમને સમાન સમસ્યા હતી, ત્યારે એક અમારા એન્જિનિયરોએ વિડિયો કૅમેરાનો ઉપયોગ કરવાનું સૂચન કર્યું, "ડાઇવિંગ બેલ જેવા સાદા સ્ટ્રક્ચરમાં મૂકવામાં આવે છે - ઉપરથી આર્ગોન સાથે તળિયે ખુલ્લી પાઇપ. જ્યારે સોડિયમ ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે ઓપરેટરો, વિડિયો કમ્યુનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને, સક્ષમ હતા. મિકેનિઝમને પકડો, અને બેન્ટ એસેમ્બલી સફળતાપૂર્વક દૂર કરવામાં આવી હતી."

ઝડપી ભવિષ્ય

નિકોલાઈ ઓશકાનોવ કહે છે, "જો આપણા BN-600 ના સફળ લાંબા ગાળાના ઓપરેશન માટે ન હોત તો વિશ્વમાં ઝડપી રિએક્ટર તકનીકમાં આટલો રસ ન હોત." "મારા મતે, પરમાણુ ઊર્જાનો વિકાસ મુખ્યત્વે સંકળાયેલ છે. સીરીયલ ઉત્પાદન અને ઝડપી રિએક્ટરની કામગીરી સાથે. માત્ર તેઓ બળતણ ચક્રમાં તમામ કુદરતી યુરેનિયમને સામેલ કરવાનું શક્ય બનાવે છે અને આમ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે, તેમજ કિરણોત્સર્ગી કચરાના પ્રમાણમાં દસ ગણો ઘટાડો કરે છે. આ કિસ્સામાં, પરમાણુ ઊર્જાનું ભવિષ્ય ખરેખર ઉજ્જવળ હશે.