Ռոսատոմը զարգացնում է ոչ միայն փոքր, այլև միկրոռեակտորների սեգմենտը։ Գործնական իրականացման փուլին ամենամոտն է՝ «Shelf-M» ռեակտորային կայանքը: Պատմում ենք ռեակտորի առանձնահատկությունների և դրա կառուցման հեռանկարների մասին։
Դիզայնի առանձնահատկությունները
«Shelf-M»-ի ջերմային հզորությունը 35 ՄՎտ է, էլեկտրականը՝ 10 ՄՎտ։ Ջրա-ջրային ռեակտորով ինտեգրալ տիպի ռեակտորային կայանք է։ Որպես վառելիք կծառայի ուրանի երկօքսիդը՝ սիլումինի, ալյումինի և սիլիցիումի համաձուլվածքի մատրիցայում: Վառելիքային արշավը կտևի ութ տարի։ «Shelf-M»-ի երկարությունը 11 մետր է, տրամագիծը՝ 8 մետր, լիովին պատրաստված մոդուլի քաշը ռեակտորային կայանքի հետ միասին՝ 370 տոննա: Կայանքի շահագործման ժամկետը՝ 60 տարի է։ Անհրաժեշտության դեպքում այն կարող է տեղափոխվել տեղանքից տեղանք, օրինակ՝ նավով:
Ռոսատոմի և Ռուսաստանի թիրախային հյուսիսային շրջանների վարչակազմերի կողմից ստեղծված աշխատանքային խմբերը հայտնաբերել են գլխամասային ատոմակայանի տեխակայման հնարավոր հարթակները։ «Մենք արդեն աշխատում ենք ատոմակայանի նախնական նախագծային լուծումների վրա՝ կապելով տեղակայման հնարավոր վայրերից մեկի հետ», — ասաց Դոլլեժալի անվան Ն.Ա. Դոլլեժալի անվան ԷԳՀՆԻ (Ռոսատոմի մաս) փոքր հզորությամբ ատոմակայանների ռեակտորային կայանքների գլխավոր կոնստրուկտոր Դենիս Կուլիկովը:
«Shelf-M» ակտիվ գոտին իրականացված է ջրատարային սխեմայով: Ակտիվ գոտու դասավորությունը և վառելիքի բաղադրումը նման են միջուկային սառցահատների համար օգտագործվողներին:
Գլխամասային կայանի վառելիքի տարրը ունի տարր առ տարր ռեֆերենտություն: Այսպիսով, երեսպատման նյութը՝ իրեն լավ դրսևորած 42KhNM քրոմ-նիկելի համաձուլվածքն է, իսկ խաչաձև վառելիքի տարրի երկրաչափական բնութագրերը նման են SM-3 և PIK հետազոտական ռեակտորներում օգտագործվողներին: Վառելիքի տարրի հիմնական տարբերակի գլխավոր կոնստրուկտոր ու տեխնոլոգը՝ Բոչվարի անվան անօրգանական նյութերի ինստիտուտն է (Ռոսատոմի մաս):
«Shelf-M»-ը կարող է աշխատել առաջին կոնտուրի ջերմակրիչի բնական շրջանառության ռեժիմում առավելագույն հզորության մակարդակի մոտավորապես 30%-ով: ԷԳՀՆԻ-ում չեն տեսնում միայն բնական գործընթացների շնորհիվ շրջանառությունն ամբողջությամբ ապահովելու անհրաժեշտություն, քանի որ կայանքը պետք է տեղափոխվի որպես հավաք, և ռեակտորը պետք է ունենա այս տեսանկյունից ողջամիտ ընդհանուր բնութագրեր: Սակայն «Shelf-M»-ի անվտանգության որոշ համակարգեր կազմակերպված են բնական շրջանառության վրա. օրինակ, վթարային ռեակտորի հովացման համակարգերն իրենց գործառույթները կատարելու համար չեն պահանջում սնուցման մատակարարման համակարգերի կամ պոմպերի շահագործում:
Հեռանկարային մշակում
ԷԳՀՆԻ-ի մասնագետները մշակում են ռեակտորային կայանքի էսքիզային նախագիծ, որը պետք է ավարտին հասցվի ամառվա վերջին։ Այնուհետև՝ էներգաբլոկի հիմնական համակարգերի և սարքավորումների տեխնիկական նախագծերի համար նյութերի մշակում։
Զուգահեռաբար իրականացվում են գիտահետազոտական աշխատանքներ՝ ուղղված ռեակտորային կայանքի ընդունված տեխնիկական լուծումների փորձարարական հիմնավորմանը։ Մասնավորապես, փորձագետները վերլուծում են հավելումների մեթոդներով ստեղծված կամ կոմպոզիտային նյութերից պատրաստված սարքավորումների տարրերի կիրառելիությունը՝ ռեակտորային կայանքի կազմում: «Աշխատանքային ուղություններից մեկում մենք փնտրում ենք բավականին զանգվածային արտաքին խիտ-ամուր պաշտպանիչ թաղանթի կառուցվածքային նյութը կոմպոզիտով փոխարինելու հնարավորություն: Սա պետք է մի քանի տասնյակ տոննայով նվազեցնի առաքվող մոդուլի քաշը՝ միաժամանակ պահպանելով պարկուճի մեխանիկական և ամրության բնութագրերը», — մեկնաբանում է Դենիս Կուլիկովը։
Բացի այդ, իրականացվում են սերիական բլոկների համար նոր տեսակի վառելիքային տարրերի մշակման գիտահետազոտական և փորձարարական աշխատանքներ: Սա բիմետաղական վառելիքային տարր է, որը մշակվել է «Լուչ» գիտաարտադրական միավորման (Ռոսատոմի մաս) կողմից: Ակտիվ գոտու կառուցվածքը, վառելիքի հավաքների տեսակը և նույնիսկ վառելիքի տարրի երկրաչափական բնութագրերը կմնան նույնը, իսկ որպես վառելիքային բաղադրում դիտարկվում է նիոբիումի համաձուլվածքում տեղադրված մետաղական ուրանի թելերը: Ղազախստանի ИВГ.1М հետազոտական ռեակտորի ակտիվ գոտին հավաքվել է նմանատիպ տեխնոլոգիայով պատրաստված, սակայն, ցիրկոնիումային վառելիքային տարրերից:
Կառավարումը հեռավորության վրա
Մշակվում է նաև ռեակտորային կայանքի ռոբոտացման հայեցակարգը։ Քանի որ շահագործման ընթացքում անհնար է անձնակազմի մուտքը ռեակտորային կայանքի պաշտպանիչ պատյան, շատ տեխնոլոգիական գործողություններ պետք է իրականացնեն ռոբոտ- մանիպուլյատորներ:
«Նախատեսվում է արտադրել ռոբոտատեխնիկական համակարգերի կրիտիկական հանգույցների մակետներ և սկսել դրանց փորձարկումն աշխատանքային միջավայրում: Եվ ամենահետաքրքիրը, իմ կարծիքով, հեռակառավարման օպերատոր-դիսպետչերական համակարգի ստեղծումն է։ Գլխամասային ատոմակայանում այն ամբողջությամբ չենք կարողանա իրականացնել, այն կառավավելու է սովորական աշխատատեղերից։ Բայց համակարգը պահեստային ռեժիմում փորձարկելուց և գլխամասային բլոկում դրա հուսալիությունն ու անվտանգությունը հաստատելուց հետո մենք հուսով ենք, որ սերիական բլոկներում ընթացակարգային կառավարումը կդարձնենք հեռավար», — ասում է Դենիս Կուլիկովը:
Շուկայի հատված
Մինչև 10 ՄՎտ միավոր հզորությամբ ատոմային էներգիայի աղբյուրների կարիքը բավականին մեծ է։ Դրանց դերը միջնաժամկետ հեռանկարում՝ իրենց ռեսուրսը սպառած ինչպես միջուկային, այնպես էլ հանածո վառելիքի վրա աշխատող արտադրական հզորությունների փոխարինումն է, ինչպես նաև նոր արդյունաբերական օբյեկտների տեղական արտադրական կենտրոնների ստեղծումը հեռավոր շրջաններում՝ ապակենտրոնացված էներգիայի մատակարարմամբ:
Պլաններ «Shelf-M»-ի վերաբերյալ
2024թ.՝ ռեակտորային կայանքի և ատոմային էներգաբլոկի հիմնական սարքավորումների տեխնիկական նախագծի մշակման ավարտը։ Տեղամասում աշխատանքի սկիզբ:
Մինչև 2026 թվականը՝ կառուցվածքի հիմնական հանգույցների և տարրերի փորձարկումների ավարտ։
Մինչեւ 2027 թվականը՝ սարքավորումների առաքում տեղակայման վայր։
2030 թվական — ֆիզիկական գործարկում, էներգետիկական գործարկում և արդյունաբերական շահագործման մեկնարկ:
2032 թվական – «Shelf-M» երկրորդ և հաջորդ էներգաբլոկների ստեղծման սկիզբ:
