Opción para los militares: centrales nucleares de baja potencia
Esquemas de plantas de energía micronucleares prometedoras: agua a presión, helio, reactor de neutrones rápidos. Fuente: atomic-energy.ru
Pequeñas formas de planta de energía nuclear
Los ingenieros nacionales no comenzaron a desarrollar plantas de energía nuclear de baja potencia ayer ni anteayer. si profundizas historia ingeniería nuclear, luego, a fines de los años 50, puede encontrar un proyecto único TES-3. Este es un vehículo de energía autopropulsado de oruga diseñado para áreas remotas de la Unión Soviética.
La central nuclear móvil produjo hasta 1 kW, constaba de cuatro chasis tanque T-10: en el primero se montó un reactor de agua a presión, en el segundo un generador de vapor, en el tercero un turbogenerador y en el cuarto un módulo de control. El peso del complejo único era de 310 toneladas, la autonomía era de hasta 250 días y era la primera experiencia de este tipo en el mundo. La configuración experimental funcionó desde 1961 hasta 1965 prácticamente sin averías, lo que confirmó la promesa de esta dirección.
El siguiente paso fue el Pamir-630D, cuyo desarrollo comenzó en 1965, pero los prototipos no se ensamblaron hasta 1985. Los ingenieros probaron un reactor de circuito único con un refrigerante a base de tetróxido de dinitrógeno en una unidad móvil, lo que predeterminó la complejidad del diseño. Se supuso que, a diferencia del chasis de oruga, la distancia entre ejes del MAZ permitiría moverse por las carreteras de la infraestructura pública. Si no fuera por Chernobyl y las fobias asociadas con él, el Pamir podría haber sido recordado y puesto en uso general.
Una de las máquinas del complejo TES-3.
En los años 60 experimentaron con centrales nucleares móviles en Estados Unidos. En particular, construyeron un ML-1 experimental para las necesidades del Pentágono. A diferencia de la tecnología soviética, la instalación se empaquetó en cuatro contenedores de envío y se intentó adaptar para el transporte aéreo. Todo se hizo en seis bloques, pero la potencia de salida era inferior al diseño y el proyecto se cerró.
El tema de las centrales nucleares móviles es extenso e interesante, si los lectores están interesados en esta historia, es muy posible profundizar en las características técnicas de los proyectos piloto.
Producto "Pamir-630D"
Mucho más grandes que las plataformas terrestres móviles son las centrales nucleares flotantes, por ejemplo, el proyecto ruso Akademik Lomonosov. En 2019, Akademik proporcionó la primera electricidad a la ciudad de Pevek en el distrito autónomo de Chukotka. El buque cuenta con dos reactores de agua a presión con una capacidad de hasta 70 MW y la opción de desalinización de agua de mar. Vida útil estimada: hasta 40 años.
En el futuro, aparecerán unidades OPEB flotantes optimizadas con una capacidad de 100 MW, que son más pequeñas en tamaño en comparación con Akademik Lomonosov y en el costo final. Pero estos proyectos son buenos para las zonas costeras del Extremo Norte, especialmente las adyacentes a la Ruta del Mar del Norte.
¿Y qué pasa con los objetos de importancia estratégica alejados del "continente"?
Centrales nucleares no pacíficas
El suministro de energía de las instalaciones remotas del Ministerio de Defensa de Rusia es una de las tareas prioritarias del desarrollo militar. El Ártico no se alejará de nosotros, pero la OTAN lo invadirá cada vez más cada año. Por supuesto, puede importar carbón y fuel oil a la antigua usanza, pero es mucho más eficiente (y más efectivo) instalar una pequeña planta de energía nuclear. Lo único negativo es que en caso de guerra, la destrucción del reactor puede provocar un pequeño desastre ambiental. Basta mirar las pasiones en torno a la central nuclear de Zaporozhye para comprender todos los matices del uso militar del átomo civil.
En un momento, el Ministerio de Defensa lanzó el proyecto de investigación Grom-2016, cuyo propósito era estimar el costo del suministro de energía para las instalaciones del ejército en el extremo norte. Estamos hablando de unidades estacionadas en la isla de Wrangel, los archipiélagos de Novaya Zemlya, Severnaya Zemlya, Franz Josef, las islas de Nueva Siberia y el cabo Schmidt. Se puede instalar una planta de energía nuclear flotante como la Akademik Lomonosov en cada base, pero es costosa y la potencia de los reactores de la nave es excesiva.
Con el tiempo, se suponía que los resultados del estudio se extrapolarían a objetos en las profundidades del territorio ruso. La energía eléctrica requerida para cada instalación militar no supera los 1,0-2,0 MW, que es varias veces menos que las centrales nucleares flotantes en funcionamiento e incluso previstas.
Cabe señalar que los autores del proyecto del Instituto de Investigación de Investigación del Sistema Militar de Logística de las Fuerzas Armadas de RF de San Petersburgo han elegido como prioridad el esquema de las centrales nucleares termoiónicas. Como referencia, estos dispositivos se utilizan para impulsar naves espaciales, son compactos, pero también bastante caros.
Rusia ha dominado la producción de centrales nucleares termoiónicas de pequeño tamaño del tipo Buk y Topaz, que producen de 2,5 a 7 kW. El peso varía según la versión entre 900 y 1 kg, y el recurso es escaso, no más de un año. Se supone que debe desarrollar un prototipo de una central nuclear termoiónica, ubicada en un pozo de hormigón con un diámetro de 000 metros, una profundidad de aproximadamente un metro y cubierto con una tapa removible en la parte superior. Un reactor tan compacto debería producir al menos 0,42 kW de electricidad y funcionar durante unos 100 años.
El costo de una planta de energía nuclear basada en "minas" es de aproximadamente mil millones de rublos. Los costos totales de desarrollo solo en papel superan los ocho mil millones de rublos. Sin embargo, esta es solo una de las opciones proporcionadas: otros tipos de productos aparecieron en el informe final.
Una planta con un turbogenerador clásico era diez veces más potente y tres veces más cara. El coste de desarrollo estimado es de unos 8,6 millones. Los ingenieros militares proponen tomar como base los desarrollos de los años 60-80, incluidos el TPP-3 y el Pamir-630D mencionados anteriormente. Cada módulo de una central nuclear de pequeña escala no debe tener una longitud superior a 16 m, una anchura superior a 3,2 my una altura superior a 4 metros. La masa se declara dentro de las 120 toneladas.
Curiosamente, el informe menciona una “tarea especial de monitoreo y control remoto del estado del objeto con la posibilidad de su liquidación en caso de una amenaza inminente de captura por parte del enemigo”.
Reactor nuclear - Convertidor "Topacio". Existe una propuesta para utilizar los desarrollos de este proyecto para suministrar energía a las guarniciones militares remotas. Fuente: wikipedia.org
No importa cuán fantásticos se vean los desarrollos científicos de las fuerzas armadas, tienen un terreno bastante tangible debajo de ellos. Esto ya se está haciendo en el extranjero. Los estadounidenses están trabajando en el programa Delithium, que incluye varios proyectos. La más pequeña es la serie E-Vinci de Westinghouse. Requisitos para centrales nucleares: más de ocho años de operación autónoma, instalación en la instalación en 30 días, generación de calor y electricidad con una capacidad total de 5 MW a 13 MW. Un módulo de una instalación tan milagrosa debería caber en un contenedor estándar y no pesar más de 40 toneladas.
Los primeros prototipos se esperan para 2025. También se está trabajando en la central nuclear micromodular Holos de Filippone and Associates LLC. Esta unidad debe ser entregada a las guarniciones alejadas del continente por aviones C-5 y C-17.
Es interesante que entre los objetivos prioritarios de la construcción de centrales nucleares de pequeño tamaño esté reducir la pérdida de convoyes del ejército. La lógica es la siguiente: Holos reduce la necesidad de instalaciones militares en combustible líquido, lo que significa que habrá menos camiones de combustible en llamas. Según las estadísticas, en Afganistán, los estadounidenses perdieron 0,042 personas por convoy, en Irak, 0,026 personas. Desde un punto de vista económico, Holos pagará en el lugar de implementación no antes de 500 días.
El uso de pequeñas centrales nucleares con fines militares no cambiará fundamentalmente el teatro de operaciones, pero puede convertirse en un poderoso incentivo para el desarrollo de la dirección civil correspondiente. Como ha ocurrido más de una vez en la historia.
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