Atomkraftwerke im Weltraum

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Atomkraftwerke im Weltraum
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Anonim

Im Jahr 2009 hat die Kommission für die Modernisierung und technologische Entwicklung der russischen Wirtschaft unter dem Präsidenten der Russischen Föderation beschlossen, das Projekt „Schaffung eines Transport- und Energiemoduls auf Basis eines Kernkraftwerks der Megawattklasse“durchzuführen.

JSC NIKIET wurde zum Chefkonstrukteur der Reaktoranlage ernannt.

Die Federal Space Agency hat die NIKIET-Lizenz Nr. 981K vom 29. August 2008 zur Durchführung von Weltraumaktivitäten ausgestellt.

Atomkraftwerke im Weltraum
Atomkraftwerke im Weltraum

Aus einem Interview mit Yu. G. Dragunov RIA Nowosti. Veröffentlicht am 28.08.2012

Russland entwickelt aktiv die Kernenergie und verlässt sich dabei auf die kolossale Erfahrung und das Wissen, das über die Jahrzehnte des einheimischen Nuklearprogramms gesammelt wurde.

Einer der Pioniere bei der Entwicklung bahnbrechender Technologien in unserem Land und in der Welt ist die N. A. Dollezhal (NIKIET) feiert in diesem Jahr sein 60-jähriges Bestehen. Die Spezialisten des Instituts haben einen unschätzbaren Beitrag zur Verteidigungsfähigkeit unseres Landes geleistet, Projekte für den ersten Reaktor zur Herstellung von waffenfähigen Isotopen, die erste Reaktoranlage für ein Atom-U-Boot und den ersten Leistungsreaktor für ein Kernkraftwerk entwickelt. Im Rahmen der Projekte und mit Beteiligung von NIKIET wurden 27 Forschungsreaktoren in Russland und im Ausland geschaffen.

Und heute entwirft das Institut völlig neue Reaktoren, arbeitet an der Erstellung einer Reaktoranlage für ein einzigartiges Kernkraftwerk der Megawatt-Klasse für ein Raumfahrzeug, das auf der Welt keine Entsprechung hat.

Der Direktor - Generaldesigner von NIKIET, korrespondierendes Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften, Yuri Dragunov, berichtete der RIA Novosti über den Fortschritt der Arbeiten in den bahnbrechenden Bereichen der russischen Nuklearwissenschaft und -technologie.

- Alle 60 Jahre seines Bestehens folgt das Institut dem Motto des Gründers und ersten Direktors von NIKIET, Akademiker N. A. Dollezhal: "Wenn Sie können, gehen Sie dem Jahrhundert voraus." Und dieses Projekt ist eine Bestätigung dafür. Die Erstellung dieser Installation ist eine komplexe Arbeit des Staatlichen Forschungszentrums FSUE "Keldysh Center", OJSC RSC Energia, KBHM im. BIN. Isaev und die Unternehmen der State Atomic Energy Corporation Rosatom. Unser Institut wurde als alleiniger Ausführender für die Reaktoranlage und als Koordinator der Arbeit von den Organisationen von Rosatom bestimmt. Die Arbeit ist wirklich einzigartig, es gibt heute keine Analoga, daher geht es ziemlich schwierig vor sich. Da wir eine Designorganisation sind, haben wir bestimmte Phasen, Phasen und wir gehen sie Schritt für Schritt durch. Im letzten Jahr haben wir die Entwurfsplanung der Reaktoranlage abgeschlossen, in diesem Jahr führen wir die technische Auslegung der Reaktoranlage durch. Insbesondere bei Brennstoffen sind umfangreiche Tests erforderlich, einschließlich Untersuchungen zum Verhalten von Brennstoffen und Strukturmaterialien unter Reaktorbedingungen. Die Arbeit am technischen Entwurf wird ziemlich lang sein, ungefähr 3 Jahre, aber wir werden in diesem Jahr die erste Phase des technischen Entwurfs vorbereiten, die Hauptdokumentation. Heute haben wir eine technische Entscheidung über die Wahl der Brennelement-Auslegungsoption und die endgültige technische Entscheidung zur Wahl der Reaktor-Auslegungsoption identifiziert und getroffen. Und erst vor wenigen Wochen haben wir eine technische Entscheidung über die Wahl der Core-Design-Option und deren Layout getroffen.

- Heute haben wir eine ziemlich breite Zusammenarbeit, mehr als drei Dutzend Organisationen sind an der Entwicklung des Reaktoranlagendesigns beteiligt. Alle Vereinbarungen zu diesem Thema sind abgeschlossen, und es besteht volles Vertrauen, dass wir diese Arbeit fristgerecht erledigen werden. Koordiniert werden die Arbeiten vom Rat des Projektleiters unter meinem Vorsitz, wir überprüfen den Stand der Arbeiten vierteljährlich. Es gibt ein Problem, ich kann nicht anders, als es zu erwähnen. Leider werden unsere Verträge wie überall zu allen Themen für die Dauer von einem Jahr geschlossen. Der Einschlussprozess ist langwierig, und wenn man den Zeitaufwand für die wettbewerblichen Verfahren berücksichtigt, verschlingen wir unsere Zeit sogar. Ich habe bei NIKIET eine Entscheidung getroffen, wir eröffnen einen Sonderauftrag und beginnen am 11. Januar mit der Arbeit. Die Teilnehmer sind jedoch viel schwieriger zu gewinnen. Es gibt ein Problem, deshalb haben wir heute unsere Mitglieder verwirrt, damit sie Pläne vorlegen, bevor die Entwicklung abgeschlossen ist, zumindest für einen Zeitraum von drei Jahren. Wir formulieren diese Vorschläge und werden uns mit der Bitte an die Regierung wenden, für dieses Projekt auf einen Dreijahresvertrag zu wechseln. Dann sehen wir den Zeitplan klar und können die Arbeit am Projekt besser organisieren und koordinieren. Die Lösung dieses Problems ist für die erfolgreiche Umsetzung des Projekts sehr wichtig.

- Ich denke, dass das Projekt rein russisch sein wird. Es gibt noch viel Know-how, viele neue Lösungen und meiner Meinung nach sollte das Projekt rein russisch sein.

- Grundsätzlich haben wir in dieser Phase der technischen Auslegung die Version des Dioxyd-Brennstoffs übernommen. Der Brennstoff, der Erfahrung im Betrieb in Anlagen mit thermischer Emission hat. Das Brennelement-Schnittstück haben wir so gestaltet, dass die bereits im Reaktorbetrieb erprobten Bedingungen sichergestellt sind. Ja, dies ist ein Novum, ja, das ist ein innovatives Projekt, aber in Bezug auf die Schlüsselelemente muss es ausgearbeitet werden und muss innerhalb des vom Präsidentenprojekt festgelegten Zeitrahmens erfolgen.

- Nein, eine Überlastoption ziehen wir für heute nicht in Betracht. Es kann wiederverwendbar sein, aber wir rechnen mit 10 Jahren Betrieb, und ich glaube, nach den Ergebnissen der Diskussion in der wissenschaftlichen Gemeinschaft mit Roskosmos, dass die Aufgabe, die Installationsarbeiten zu verlängern, heute nicht gestellt ist. Roskosmos diskutiert, die Kapazität der Anlage zu erhöhen, aber das wird im Allgemeinen kein Problem sein, wenn wir dieses Projekt durchführen, umsetzen und vor allem einen Bodenprototyp am Stand testen. Danach können wir es problemlos mit hoher Kapazität verarbeiten.

Schaffung von Kernkraft und Antriebssystemen für Raumfahrtzwecke

Auf dem Testgelände in Semipalatinsk wurde von 1960 bis 1989 an einem nuklearen Raketentriebwerk gearbeitet.

IGR-Reaktorkomplex;

Benchkomplex "Baikal-1" mit dem IVG-1-Reaktor und zwei Arbeitsplätzen zum Testen von 11B91-Produkten;

Reaktor RA (IRGIT).

IGR-Reaktor

Der IGR-Reaktor ist ein gepulster thermischer Neutronenreaktor mit einem homogenen Kern, der aus einem Stapel von uranhaltigen Graphitblöcken besteht, die in Form von Säulen montiert sind. Der Reflektor des Reaktors besteht aus ähnlichen Blöcken, die kein Uran enthalten.

Der Reaktor hat keine erzwungene Kernkühlung. Die beim Betrieb des Reaktors freigesetzte Wärme wird vom Mauerwerk gespeichert und dann durch die Wände des Reaktorbehälters auf das Wasser des Kühlkreislaufs übertragen.

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IGR-Reaktor

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IVG-1 Reaktor- und Komponentenversorgungssysteme

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Reaktor RA (IRGIT)

1962-1966 Jahre

Im IGR-Reaktor wurden die ersten Tests von Modellbrennelementen des NRM durchgeführt. Die Testergebnisse bestätigten die Möglichkeit, Brennelemente mit festen Wärmeaustauschflächen zu erzeugen, die bei Temperaturen über 3000 K und spezifischen Wärmeströmen bis zu 10 MW / m2 unter Bedingungen starker Neutronen- und Gammastrahlung betrieben werden (41 Starts wurden durchgeführt, 26 Modellbrennelemente von verschiedene Modifikationen wurden getestet).

1971-1973 Jahre

Im IGR-Reaktor wurden dynamische thermische Festigkeitsprüfungen von Hochtemperaturbrennstoff NRE durchgeführt, bei denen folgende Parameter umgesetzt wurden:

spezifische Energiefreisetzung im Brennstoff - 30 kW / cm3

spezifischer Wärmestrom von der Oberfläche von Brennelementen - 10 MW / m2

Kühlmitteltemperatur - 3000K

die Änderungsrate der Temperatur des Kühlmittels mit zunehmender und abnehmender Leistung - 1000 K / s

Dauer des Nennmodus - 5 s

1974-1989 Jahre

Im IGR-Reaktor wurden die Tests von Brennelementen verschiedener Reaktortypen NRE, Kernkraftwerk und gasdynamischen Anlagen mit den Kühlmitteln Wasserstoff, Stickstoff, Helium und Luft durchgeführt.

1971-1993 Jahre

Die Freisetzung aus dem Brennstoff in das gasförmige Kühlmittel (Wasserstoff, Stickstoff, Helium, Luft) im Temperaturbereich 400 … 2600 K und die Ablagerung von Spaltprodukten in den Gaskreisläufen wurden experimentell untersucht Brennelemente in den Reaktoren IGR und RA.

die UdSSR

Zeitraum der aktiven Aktion zum Thema 1961-1989

Ausgegebene Mittel, Mrd. $ ~ 0, 3

Anzahl der hergestellten Reaktoreinheiten 5

Die Prinzipien der Entwicklung und Schöpfung elementweise

Kraftstoffzusammensetzung

UC-ZrC,

UC-ZrC-NbC

Wärmedichte des Kerns, Durchschnitt / Maximum, MW / l 15 / 33

Maximal erreichte Temperatur des Arbeitsmediums, K 3100

Spezifischer Schubimpuls, s ~ 940

Lebensdauer bei maximaler Temperatur des Arbeitsmediums, s 4000

Vereinigte Staaten von Amerika

Zeitraum der aktiven Aktion zum Thema 1959-1972

Ausgegebene Mittel, Mrd. $ ~2, 0

Anzahl der hergestellten Reaktoreinheiten 20

Die Prinzipien der Entwicklung und Schöpfung Integral-

Brennstoffzusammensetzung Mischkristall

UC2 in Graphit

Matrix

Wärmedichte des Kerns, Durchschnitt / Maximum, MW / l 2, 3 / 5, 1

Maximal erreichte Temperatur des Arbeitsmediums, K 2550 2200

Spezifischer Schubimpuls, s ~ 850

Lebensdauer bei maximaler Temperatur des Arbeitsmediums, s 50 2400

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