A primeira usina nuclear terrestre de baixa potência da Rússia será equipada com uma usina de reator RITM-200N, que está sendo desenvolvida pela OKBM Afrikantov. Ela tem algumas diferenças em relação à sua “predecessora”, a usina quebra-gelo RITM-200. Veremos exatamente quais são as diferenças.
Breve crônica
A primeira usina nuclear de baixa potência baseada em terra da Rússia está sendo construída em Yakutia. Um acordo de interação e cooperação entre a Rosatom e a administração regional local foi assinado em 2018. De acordo com o documento, o Escritório de Projeto Experimental para Engenharia Mecânica (OKBM) Afrikantov e o Instituto de Design Especializado do Estado, GSPI (ambos parte da Rosatom), com a ajuda da administração da república e de organizações locais, concluíram uma série de estudos de viabilidade necessários para a criação da usina.
Em fevereiro de 2020, foi assinada uma ordem para lançar um projeto piloto para a construção de uma usina nuclear baseada no RITM-200N no distrito de Ust-Yansky, em Yakutia. De acordo com o projeto, a usina piloto consistirá em uma unidade de energia com capacidade elétrica de 55 MW.
Em 2022, o OKBM Afrikantov concluiu o desenvolvimento de projetos técnicos para a usina e o núcleo do reator RITM-200N e, em abril de 2023, a Rosenergoatom recebeu a licença do órgão regulador nacional, o Serviço Federal de Supervisão Ambiental, Tecnológica e Nuclear (Rostekhnadzor) para o local da usina nuclear.
Atualmente, o OKBM Afrikantov e o GSPI estão preparando um relatório de análise de segurança e realizando análises de segurança probabilística para obter uma licença do Rostekhnadzor para construir a usina. Além disso, o OKBM Afrikantov começou a desenvolver a documentação de projeto para o equipamento da usina do reator, bem como a documentação operacional e de funcionamento.
Paralelamente, estão sendo realizados trabalhos para adaptar a estrutura regulatória, e documentos de padronização para a usina nuclear de baixa potência estão sendo elaborados, além de trabalhos preparatórios que estão sendo realizados no local.
Principais questões sobre a usina terrestre
O protótipo do reator para a usina terrestre é o RITM-200 usado em quebra-gelos nucleares universais, que tem todas as justificativas experimentais necessárias, é produzido em massa e tem qualidades operacionais importantes para usinas de baixa potência, ou seja, compacidade, alta capacidade de manobra e baixo nível de resíduos radioativos líquidos. A principal característica da instalação é o design integrado.
O design esquemático e as soluções de design da usina do reator RITM-200N são, na medida do possível, os mesmos da usina do reator RITM-200 e RITM-200S (a ser instalada em unidades de energia flutuantes modernizadas).
Para o RITM-200N, foi adotada uma estrutura de dois canais de sistemas de segurança. Todas as principais funções de segurança são executadas por sistemas ativos e apoiadas por sistemas de segurança passivos.
Porém, como a usina de baixa potência é baseada em terra e funcionará no Ártico, soluções técnicas especiais estão sendo incorporadas ao RITM-200N e atividades de pesquisa e desenvolvimento de suporte estão em andamento. Algumas delas têm como objetivo aumentar a vida útil dos equipamentos não substituíveis da usina do reator de 40 para 60 anos. Os sistemas de segurança também estão sendo desenvolvidos com base em princípios passivos de operação, garantindo o estado seguro da usina do reator por pelo menos 72 horas no caso de um apagão total, inclusive durante acidentes com perda de refrigerante (como em Fukushima). Outro conjunto de soluções oferece proteção contra choques naturais (como, por exemplo, um terremoto) e externos causados pelo homem (como, por exemplo, a queda de uma aeronave de 20 toneladas).
Para o controle de acidentes com perda de refrigerante no circuito primário, serão instalados dispositivos de alarme no reator. Seus dados tornarão as ações em caso de acidentes mais precisas. Para monitorar a condição do vaso do reator durante a operação, serão usadas as chamadas “amostras de núcleo”, que são amostras de aço com a mesma composição do vaso do reator, que podem ser desmontadas e submetidas a testes de destruição (ao contrário do próprio reator).
O RITM-200 baseado em terra tem maior capacidade de vapor (305 t/h em comparação a 248 t/h) e potência (190 MW em comparação a 175 MW) do que o reator instalado no quebra-gelo.
Sobre o combustível
O núcleo do RITM-200N será carregado com 199 conjuntos de combustível, cuja altura da parte ativa é de 1.650 mm, ou seja, 45 cm mais alta do que nos quebra-gelos. A composição do combustível usará cermets (compostos formados por cerâmica e metal) com alto teor de urânio (um composto intermetálico é usado nos quebra-gelos) com um enriquecimento de urânio de menos de 20%. Devido a essas características, o recurso de energia do combustível para usinas terrestres de baixa potência é quase duas vezes maior do que para quebra-gelos (8 TWh em comparação a 4,5 TWh).
O combustível tem referências e já é usado no núcleo da usina do reator KLT-40S na usina flutuante Akademik Lomonosov. O revestimento da barra de combustível será feito de uma liga resistente à corrosão. O projeto das varetas de combustível é destinado à operação em condições de manobra. A vida útil esperada do combustível para a usina nuclear de baixa potência é de 10 anos, a mesma do combustível para quebra-gelos.
Planos
De acordo com o plano, o primeiro concreto da usina nuclear de baixa potência será despejado em 2024 e a licença de operação será recebida em 2027. Espera-se que a usina comece a operar em 2028. Os principais consumidores de eletricidade da usina nuclear de baixa potência de Yakutia devem ser o complexo de mineração e processamento do grande depósito de ouro de Kyuchus, as instalações de mineração dos depósitos de metais de estanho e terras raras e os assentamentos, como as aldeias de Ust-Kuyga, Deputatsky, Kazachye e Severny.
