Heli được sử dụng cho năng lượng hạt nhân

Theo đề xuất của các nhà thiết kế, nhà máy điện này sẽ vượt xa tất cả các hệ thống trước đây về mức độ an toàn, hiệu quả kinh tế và nhiều thông số khác. Mặc dù có sự gia tăng sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng gió và sóng và các năng lượng thay thế khác, nhưng hàng thập kỷ tới chúng ta vẫn chưa thể từ bỏ năng lượng "cổ điển". Và tất nhiên ở đây, năng lượng nguyên tử là loại thân thiện nhất với môi trường. Các nhà môi trưòng khẳng định rằng,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Heli được sử dụng cho năng lượng hạt nhânHeli được sử dụng cho năng lượng hạt nhânTheo đề xuất của các nhà thiết kế, nhà máy điện này sẽ vượt xa tất cả các hệthống trước đây về mức độ an toàn, hiệu quả kinh tế và nhiều thông số khác.Mặc dù có sự gia tăng sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng gió và sóngvà các năng lượng thay thế khác, nhưng hàng thập kỷ tới chúng ta vẫn chưathể từ bỏ năng lượng cổ điển. Và tất nhiên ở đây, năng lượng nguyên tử làloại thân thiện nhất với môi trường.Các nhà môi trưòng khẳng định rằng, các nhà máy nhiệt điện thải vào khíquyển hàng triệu tấn chất độc và khí nhà kính. Nhà máy thủy điện, đi cùngvới các hồ chứa nước, làm thay đổi không thuận nghịch hàng chục km môitrường xung quanh, làm ảnh hưởng đến môi trường sống của hàng ngàn loàiđộng thực vật, gây áp lực rất lớn đối với vỏ trái đất.Với sơ đồ mới của Nhà máy điện nguyên tử mới sẽ loại bỏ các kết cấu củanhiều hệ thống máy điện hạt nhân trước đây. Về phía Mỹ, đối tác chính củadự án là Công ty General Atomics, còn về phía Nga là Cục Thiết kế thửnghiệm cơ khí chế tạo I.I Afrikantov, trực thuộc Cơ quan Liên bang về nănglượng nguyên tử.Các chuyên gia đang nhìn thấy viễn cảnh của nhà máy nguyên tử mới khiđược giới thiệu về mô hình và phương pháp vận hành.Hệ thống của nhà máy là Tuabin khí – Lò phản ứng modun Helium (GT-MHR). Nhiều viện nghiên cứu của Nga và Mỹ, cũng như các công ty củaPháp và Nhật bản đang tham gia xây dựng đề án chung Nhà máy điện hạtnhân mới. Điểm mới của dự án là có hai lò phản ứng chính. Lò phản ứng hạtnhân làm mát bằng khí Heli và độ an toàn bên trong (tức là khi gia nhiệtcàng mạnh thì phản ứng càng yếu) và chuyển đổi nhanh nhất năng lượngheli nóng thành điện năng nhờ có tuabin khí, gọi là chu kỳ kín Brayton. Bởivì các hộp chất phóng xạ được chôn xuống đất nên không phải sử dụng thiếtbị bổ sung (máy bơm, tuabin, ống trên mặt), điều đó công việc xây dựng sẽđơn giản và giảm chi phí xây dựng và bảo trì.Tất cả được đóng trong hộp kín. Vì vậy, ngay cả khi hệ thống điều khiểnkhông hoạt động thì nhiên liệu vẫn sẽ không bị nóng chảy. Tất cả sẽ tự độngmất đi và nguội từ từ do nhiệt phân tán vào đất nền bao quanh nhà máy.Nhiên liệu cho nhà máy – đó là oxit và cacbua urani hoặc oxit plutoni chếbiến thành dạng viên bi có đường kính 0,2 mm và được bọc bằng các lớpgốm có độ bền nhiệt khác nhau. Các kim loại có sức kháng cao đổ vàoque, chúng tạo thành một cụm. Các thông số vật lý (khối lượng của kết cấu,điều kiện xảy ra phản ứng) và các thông số hình học của các lò phản ứng(mật độ năng lượng tương đối thấp) được tính toán trước, để khi xảy ra sự cốbất kỳ, kể cả khí mất hoàn toàn nước làm mát thì những viên bị này khôngtan chảy.Toàn bộ lò phóng xa được chế tạo từ graphit – hoàn toàn không có các chitiết nào bằng kim loại, còn hợp kim chịu nhiệt chỉ được dùng chế tạo vỏngoài. Khi nhiệt độ ở trung tâm nhà máy lên đến tối đa là 1.600 độ C, lòphản ứng tự nó sẽ bắt đầu được làm mát, nhiệt đươc truyền vào đất nền xungquanh.Nhà máy chủ yếu hoạt động là nhờ một tuabin khí - lò phản ứng heli kiểumô-đun. GT-MHR là một lò phản ứng graphit-khí, gồm có hai modun: mộtkhối lò phản ứng nhiệt độ cao và một khối biến đổi năng lượng. Trong khốithứ nhất gồm có lò phóng xa và hệ thống điều khiển và bảo vệ an toàn lò;bloc thứ hai gồm có: một tuabin khí với máy phát điện, thiết bị thu hồi nhiệt,thiết bị làm mát. Sự biến đổi năng lượng thực hiện trong một chu kỳBrighton mạch kín.Cả hai modun của thiết bị phản ứng bố trí trong hầm betông cốt thép đứng,nằm dưới mặt đất. Những ưu điểm chính của việc sử dung kết cấu này là hệsố hiệu dụng cao và không có khả năng phá huỷ lò phóng xa trong trườnghợp xảy ra sự cố. Nhược điểm của nhà máy, theo các nhà thiết kế là côngsuất không cao. Để thay thế một bloc VVEP-1000 yêu cầu phải có 4 blocGT-MHR. Nhược điểm này đỏi hỏi, một mặt phải sử dụng chất làm mátbằng khí, có nhiệt dung nhỏ so với nước hoặc natri, mặt khác, cường độnăng lượng của khu vực phóng xạ thấp do phải thực hiện các yêu cầu về antoàn lò phản ứng./. ...