Plantas de energía nuclear espacial

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Plantas de energía nuclear espacial
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En 2009, la Comisión para la modernización y el desarrollo tecnológico de la economía rusa, dependiente del presidente de la Federación de Rusia, tomó la decisión de ejecutar el proyecto "Creación de un módulo de transporte y energía basado en una central nuclear de megavatios".

JSC NIKIET fue nombrado diseñador jefe de la planta de reactores.

La Agencia Espacial Federal emitió la licencia NIKIET No. 981K con fecha del 29 de agosto de 2008 para realizar actividades espaciales.

Plantas de energía nuclear espacial
Plantas de energía nuclear espacial

De una entrevista con Yu. G. Dragunov RIA Novosti. Publicado el 2012-08-28

Rusia está desarrollando activamente la energía nuclear, basándose en la colosal experiencia y los conocimientos acumulados durante las décadas del programa nuclear nacional.

Uno de los pioneros en la creación de tecnologías de vanguardia en nuestro país y en el mundo es el N. A. Dollezhal (NIKIET), este año celebra su 60 aniversario. Los especialistas del Instituto hicieron una contribución invaluable a la capacidad de defensa de nuestro país, desarrollaron proyectos para el primer reactor para la producción de isótopos para armas, la primera planta de reactor para un submarino nuclear y el primer reactor de potencia para una planta de energía nuclear. En el marco de los proyectos y con la participación de NIKIET, se han creado 27 reactores de investigación en Rusia y en el extranjero.

Y hoy el Instituto diseña reactores completamente nuevos, trabaja en la creación de una instalación de reactor para una planta de energía nuclear única de una clase de megavatios para una nave espacial, que no tiene análogos en el mundo.

El Director - Diseñador General de NIKIET, Miembro Correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia, Yuri Dragunov, contó a RIA Novosti sobre el progreso del trabajo en las áreas innovadoras de la ciencia y tecnología nucleares rusas.

- En los 60 años de su existencia, el Instituto sigue el lema del fundador y primer director de NIKIET, el académico N. A. Dollezhal: "Si puedes, adelante con el siglo". Y este proyecto es una confirmación de esto. La creación de esta instalación es un trabajo complejo del Centro Estatal de Investigación FSUE "Keldysh Center", OJSC RSC Energia, KBHM im. SOY. Isaev y las empresas de la Corporación Estatal de Energía Atómica Rosatom. Nuestro Instituto ha sido identificado como el único ejecutor de la instalación del reactor y ha sido identificado como el coordinador del trabajo de las organizaciones de Rosatom. El trabajo es realmente único, hoy no hay análogos, por lo que es bastante difícil. Dado que somos una organización de diseño, tenemos ciertas etapas, etapas y las atravesamos paso a paso. El año pasado completamos el desarrollo del anteproyecto de diseño de la planta del reactor, este año estamos realizando el diseño técnico de la planta del reactor. Se requiere una gran cantidad de pruebas, especialmente del combustible, incluidos estudios del comportamiento del combustible y los materiales estructurales en las condiciones del reactor. El trabajo en el diseño técnico será bastante largo, unos 3 años, pero prepararemos la primera etapa del diseño técnico, la documentación principal de este año. Hoy hemos identificado y tomado una decisión técnica sobre la elección de la opción de diseño del elemento combustible y la decisión técnica final sobre la elección de la opción de diseño del reactor. Y hace solo un par de semanas, tomamos una decisión técnica sobre la elección de la opción de diseño principal y su distribución.

- Hoy tenemos una cooperación bastante amplia, más de tres docenas de organizaciones están involucradas en el desarrollo del diseño de la planta del reactor. Se han concertado todos los acuerdos sobre este tema y existe la total confianza de que haremos este trabajo a tiempo. El trabajo es coordinado por el consejo del director del proyecto bajo mi presidencia, revisamos el estado del trabajo una vez por trimestre. Hay un problema, no puedo evitar mencionarlo. Desafortunadamente, como en otras partes de todos los temas, nuestros contratos se concluyen por un período de un año. El proceso de confinamiento se estira y, teniendo en cuenta el tiempo invertido en los procedimientos competitivos, de hecho, consumimos nuestro tiempo. Tomé una decisión en NIKIET, abrimos un pedido especial y comenzamos a trabajar el 11 de enero. Los participantes, sin embargo, son mucho más difíciles de atraer. Hay un problema, así que hoy desconcertamos a nuestros miembros para que den planes antes de que se complete el desarrollo, al menos por un período de tres años. Estamos formulando estas propuestas y acudiremos al gobierno con una solicitud para cambiar a un contrato de tres años para este proyecto. Entonces veremos claramente el cronograma y organizaremos y coordinaremos mejor el trabajo en el proyecto. Resolver este problema es muy importante para la implementación exitosa del proyecto.

- Creo que el proyecto será puramente ruso. Todavía hay muchos conocimientos técnicos, muchas soluciones nuevas y, en mi opinión, el proyecto debería ser puramente ruso.

- Fundamentalmente, en esta etapa del diseño técnico, adoptamos la versión del combustible de dióxido. El combustible que tiene experiencia en operar en instalaciones con emisión térmica. Hicimos el elemento combustible seccional para asegurar las condiciones que ya han sido probadas en reactores operativos. Sí, esto es una novedad, sí, este es un proyecto innovador, pero en cuanto a elementos clave debe ser elaborado y debe estar en el tiempo dentro de los plazos establecidos por el proyecto presidencial.

- No, no estamos considerando una opción de sobrecarga por hoy. Puede ser reutilizable, pero contamos con 10 años de funcionamiento, y creo, a juzgar por los resultados de la discusión en la comunidad científica, con Roscosmos, que hoy la tarea de hacer que la instalación funcione más tiempo no está marcada. Roskosmos está discutiendo aumentar la capacidad de la planta, pero esto, en general, no será un problema si hacemos este proyecto, lo implementamos y, lo más importante, probamos un prototipo en tierra en el stand. Después de eso, podemos procesarlo fácilmente a alta capacidad.

Creación de sistemas nucleoeléctricos y de propulsión eléctrica con fines espaciales.

En el sitio de pruebas de Semipalatinsk, de 1960 a 1989, se trabajó para crear un motor de cohete nuclear.

Complejo de reactor IGR;

banco complejo "Baikal-1" con el reactor IVG-1 y dos estaciones de trabajo para probar productos 11B91;

reactor RA (IRGIT).

Reactor IGR

El reactor IGR es un reactor de neutrones térmicos pulsados con un núcleo homogéneo, que es una pila de bloques de grafito que contienen uranio, ensamblados en forma de columnas. El reflector del reactor está formado por bloques similares que no contienen uranio.

El reactor no tiene enfriamiento forzado del núcleo. El calor liberado durante el funcionamiento del reactor es acumulado por la mampostería y luego a través de las paredes de la vasija del reactor se transfiere al agua del circuito de refrigeración.

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Reactor IGR

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Sistemas de suministro de reactores y componentes IVG-1

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Reactor RA (IRGIT)

1962-1966 años

En el reactor IGR se realizaron las primeras pruebas de elementos combustibles modelo del NRM. Los resultados de las pruebas confirmaron la posibilidad de crear elementos combustibles con superficies sólidas de intercambio de calor que operan a temperaturas superiores a 3000K, flujos de calor específicos de hasta 10 MW / m2 en condiciones de potente radiación de neutrones y gamma (se realizaron 41 lanzamientos, 26 conjuntos combustibles modelo de se probaron varias modificaciones).

1971-1973 años

En el reactor IGR se realizaron ensayos de resistencia térmica dinámica de combustibles de alta temperatura NRE, durante los cuales se implementaron los siguientes parámetros:

liberación de energía específica en el combustible - 30 kW / cm3

flujo de calor específico de la superficie de los elementos combustibles - 10 MW / m2

temperatura del refrigerante - 3000K

la tasa de cambio en la temperatura del refrigerante con potencia creciente y decreciente - 1000 K / s

duración del modo nominal - 5 s

1974-1989 años

En el reactor IGR se realizaron las pruebas de conjuntos combustibles de diversos tipos de reactores NRE, central nuclear e instalaciones gasodinámicas con hidrógeno, nitrógeno, helio y aire refrigerantes.

1971-1993 años

Se han realizado investigaciones sobre la liberación del combustible al refrigerante gaseoso (hidrógeno, nitrógeno, helio, aire) en el rango de temperatura 400 … 2600K y la deposición de productos de fisión en los circuitos de gas, cuyas fuentes eran experimentales. conjuntos combustibles ubicados en los reactores IGR y RA.

la URSS

Periodo de acción activa sobre el tema 1961-1989

Fondos gastados, miles de millones de $ ~ 0, 3

Número de unidades de reactor fabricadas 5

Los principios del desarrollo y la creación. elemento sabio

Composición del combustible

UC-ZrC,

UC-ZrC-NbC

Densidad térmica del núcleo, promedio / máximo, MW / l 15 / 33

Temperatura máxima alcanzada del fluido de trabajo, K 3100

Impulso de empuje específico, s ~ 940

Vida útil a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 4000

Estados Unidos

Periodo de acción activa sobre el tema 1959-1972

Fondos gastados, miles de millones de $ ~2, 0

Número de unidades de reactor fabricadas 20

Los principios del desarrollo y la creación. integral

Composición del combustible Solución sólida

UC2 en grafito

matriz

Densidad térmica del núcleo, promedio / máximo, MW / l 2, 3 / 5, 1

Temperatura máxima alcanzada del fluido de trabajo, K 2550 2200

Impulso de empuje específico, s ~ 850

Vida útil a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 50 2400

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