El reactor VVER-1200 es un ariete para las sanciones tecnológicas occidentales
De esta forma, la central nuclear de Akkuyu debería aparecer en 2025. Fuente: t.me/akkuyu_nukleer
Gambito turco
Rosatom otorgó a Turquía el estatus de potencia nuclear. Estamos hablando de la primera planta de energía nuclear del país, "Akkuyu", y este estado sigue siendo puramente pacífico. Aunque nadie anuló la presencia del arsenal nuclear estadounidense en la base de Incirlik. Pero desviémonos del componente político de este problema, especialmente a la luz de las entregas a Ucrania de una amplia gama de turcos. armas y Tecnología. Centrémonos en el aspecto técnico del problema y los beneficios que la construcción de una central nuclear turca aporta a Rusia.
Impresionantes fotos de la central nuclear de Akkuyu en construcción. Fuente: t.me/akkuyu_nukleer
Lo principal que se puede afirmar en este momento es que las competencias tecnológicas de Rusia tienen demanda en el mercado mundial. Entre los primeros se encuentran los reactores nucleares de la serie VVER-1200. Este, por así decirlo, es el principal producto de exportación de Rosatom. Además de Akkuyu, las centrales nucleares en Bielorrusia en la región de Grodno, la central nuclear egipcia El-Dabaa, la central nuclear húngara Paks-2, la central nuclear Rooppur en Bangladesh, un par de unidades de energía de la central nuclear de Tianwan y se están construyendo dos unidades de potencia de la central nuclear en construcción alrededor de dichos reactores. Xudapu" en China. Los reactores de la serie VVER-1000 anterior están instalados en la planta de energía nuclear más grande de India, Kudankulam, que finalmente se pondrá en funcionamiento no antes de 2025. Para 2023, tal caso de proyectos de importación de una empresa rusa parece impresionante. Especialmente en el contexto de declaraciones de líderes de importación individuales sobre el aislamiento del país del mundo exterior. ¿Por qué a los clientes extranjeros les encanta tanto el VVER-1200? A primera vista, no hay nada destacable en este producto. Este es un reactor de agua a presión típico o, según la clasificación del OIEA, PWR (reactores de agua a presión), en los que el agua realiza dos funciones: moderar los neutrones y transferir calor desde el núcleo del reactor a las turbinas. Se proporcionan dos circuitos: en uno, el agua a una presión de 160 atmósferas se sobrecalienta en el reactor hasta 300 grados y en estado líquido transfiere energía en el generador de vapor al segundo circuito. El vapor presurizado mueve una turbina y genera electricidad. Se están construyendo cuatro reactores VVER-1200 en Akkuyu, cada uno con una capacidad de 1200 MW. Esto debería ser suficiente para suministrar electricidad a casi todo Estambul, más precisamente, el 90 por ciento de las necesidades de la ciudad de 15 millones de habitantes. El desarrollo de la rama VVER en la industria nacional cobró especial relevancia tras la tragedia de Chernóbil, donde explotó el reactor RBMK-1000 (reactor de canal de alta potencia). La diferencia con el tipo "Chernobyl" de VVER está principalmente en el uso de grafito como moderador y la ausencia de un segundo circuito de transferencia de calor. El agua en el RBMK pasa a través de la zona caliente del reactor y luego inmediatamente a las turbinas. Estructuralmente, el RBMK está diseñado para dióxido de uranio de bajo enriquecimiento (hasta un 3,5 por ciento por isótopo) como combustible, mientras que el VVER-1200 requiere un enriquecimiento de casi el 5 por ciento. Por supuesto, está lejos de las concentraciones de armas (más del 20 por ciento), pero esto se suma a las dificultades en la operación. Y se une a los recursos rusos: ahora nadie en el mundo sabe cómo enriquecer el combustible de uranio de manera tan eficiente y económica.
Conjuntos combustibles de 4,5 metros de reactores de la serie VVER. Fuente: t.me/akkuyu_nukleer
La ocasión de volver a recordar a Akkuyu ocurrió justo en relación con el combustible para la estación en construcción. El 27 de abril tuvo lugar una solemne carga del primer combustible nuclear en el reactor, a la que asistieron de forma remota los presidentes de Rusia y la República de Turquía. Todavía no es el lanzamiento de una planta de energía nuclear, pero es muy importante para Turquía: hasta ahora, el país no ha aceptado nada como esto. El combustible para VVER-1200 consiste en "pellets nucleares" que pesan varios gramos, de hasta 12 mm de altura y con un diámetro estandarizado de 7,6 mm. Cada tableta se hornea literalmente durante 4-5 horas a mil grados, llevando la materia prima a un estado cerámico. La Planta de Concentrados Químicos de Novosibirsk se dedica a la producción de concentrado de combustible, y parece que la empresa no se quedará sin pedidos durante mucho tiempo. Luego, junto con los ingenieros, armamos una matrioska lógica. Las tabletas se cargan en un elemento de combustible tubular (TVEL) hecho de aleación de circonio estrictamente de 350 piezas cada una. Además, cada uno de los elementos combustibles forma un conjunto combustible; cada uno contiene 313 elementos combustibles. La zona activa de cada reactor alberga 163 de estos conjuntos. Los desarrolladores de Akkuyu pretenden suministrar la primera electricidad comercial en 2025.
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Los desarrolladores de Akkuyu aseguran que 1 gramo de combustible tiene una gran intensidad energética: el potencial es suficiente para operar todo el equipo necesario en un apartamento con una familia de 3 durante 4-5 años. Si se traduce a las categorías habituales, entonces la tableta genera hasta 1400 kW/h de energía y reemplaza media tonelada de petróleo o 500 metros cúbicos de gas natural. Para recibir combustible nuclear en el territorio de la central nuclear, se construyó la terminal marítima de Vostochny. Desde aquí también se enviará a Rusia combustible gastado que, en particular, se utilizará para cargar reactores de neutrones rápidos, así como para separar isótopos no quemados de uranio 235 y 238.
Pero lo principal en los reactores VVER-1200 ni siquiera es el combustible y la eficiencia, sino la seguridad, la más alta del mundo entre todos los diseños. Además, se eligió la ubicación del "Akkuyu" turco en el lugar sísmicamente más tranquilo del país. Los autores del proyecto calcularon la resistencia a un terremoto de magnitud 9 ya un tsunami de magnitud 8. Cada reactor se levanta sobre una base de dos metros y las paredes tienen un metro y medio de espesor. "Akkuyu" debe resistir la caída del transatlántico intercontinental sin consecuencias. Si no hay catástrofes globales, entonces la planta de energía nuclear vivirá sin grandes reparaciones por hasta 80 años. Entonces, lo más probable es que la estación finalmente se vuelva obsoleta moral y técnicamente.
La seguridad del VVER-1200 está garantizada por un exclusivo sistema de enfriamiento autónomo que garantiza la seguridad del reactor incluso cuando la planta está completamente desenergizada, y se proporciona una trampa especial para el combustible nuclear fundido. Este es un gran cono debajo del reactor, lleno de óxidos de aluminio y hierro, diseñado para extinguir la gigantesca temperatura del fundido.
VVER-1200 no solo es un producto de exportación exitoso, sino también un diseño dominado en el mercado nacional. Paradójicamente, en Rusia solo hay dos plantas de energía nuclear que funcionan con tales reactores de agua a presión (Leningradskaya y Novovoronezhskaya), y se están construyendo ocho plantas en el extranjero a la vez. Por cierto, la central nuclear de Leningrado se está preparando para una nueva generación de reactores VVER-TOI que, a su vez, ya se ha probado en la central nuclear de Kursk. POI bien puede convertirse en un activo de exportación importante para el futuro, pero ese es un tema para otra conversación.
Hecho en Rusia
La construcción de Akkuyu en Turquía desató una reacción en cadena dentro de Rusia. Al tratarse de un proyecto llave en mano completamente nacional, todos los componentes son construidos en nuestro país. Y no solo eso: ahora tres universidades rusas están conectadas al programa de formación de especialistas turcos para la industria nuclear. Inicialmente, la capacitación comenzó en NRNU MEPhI y la Universidad Politécnica Estatal de San Petersburgo Pedro el Grande, y en 2023 el Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú de la Universidad Nacional de Investigación (NRU MPEI) reclutará a 40 estudiantes. Y esto sin contar los trescientos especialistas ya capacitados de Turquía que ya están trabajando en la construcción de Akkuyu. Recientemente, MEPhI anunció la admisión al programa de maestría en la especialidad "Física y tecnología nuclear" para 25 solicitantes más de Turquía.
Componentes de la central nuclear de Akkuyu ensamblados en Rusia. Fuente: t.me/akkuyu_nukleer
Un poco sobre el "duro", que se produce en Rusia para "Akkuyu". Además del combustible de Novosibirsk, se están construyendo plataformas para que la central nuclear turca transporte un bloque de tubos protectores del reactor. Esto lo hace la planta de Tyazhmash en Syzran. El mecanismo, diseñado para 125 toneladas, está diseñado para retirar los tubos protectores del reactor durante la sustitución del combustible nuclear. En Podolsk se están construyendo calentadores de baja presión para unidades de potencia. Vologda Atomash fabrica presurizadores de 180 toneladas para el circuito primario del reactor. Y esta es una pequeña fracción de un programa de producción a gran escala, que incluye decenas de empresas especializadas de Rosatom.
Gran parte del componente de exportación del país depende de qué tan exitoso sea el destino de la construcción de Akkuyu y otras centrales nucleares hechas en Rusia en el extranjero. En primer lugar, es el VVER-1200, que es un elemento crítico de las plantas, que actúa como ariete para las sanciones occidentales. En la extensa lista de restricciones, hay muchas negativas a la construcción de centrales nucleares. Los finlandeses cubrieron Hanhikivi-1, se están deshaciendo del combustible nuclear ruso en la República Checa, Eslovaquia y el verano pasado, según el periódico Vzglyad, los países del G7 "expresaron su intención colectiva de reducir la dependencia de los productos nucleares civiles y relacionados de Rusia, incluido el trabajo para ayudar a los países que buscan diversificar sus cadenas de suministro de combustible nuclear". No esperarán. Si el petróleo y el gas todavía pueden ser reemplazados teóricamente, ya que muchas personas en el mundo producen este bien, entonces es cada vez más difícil con un átomo pacífico. La "Agenda Verde" en un momento desalentó el desarrollo de la tecnología en casi todo el mundo.
En la solemne ceremonia de entrega del primer combustible nuclear a la central nuclear de Akkuyu en Turquía. Fuente: t.me/akkuyu_nukleer
De las principales potencias occidentales, solo Francia, Canadá y Estados Unidos han conservado su competencia en el campo de la construcción de plantas de energía nuclear. Más bien, competencias residuales. La cartera de pedidos de los canadienses de Candu Energy, los franceses de Framatome y los estadounidenses de Westinghouse es muy pequeña. Esto significa que simplemente no habrá suficientes especialistas y recursos para "reemplazar a Rusia" en el mercado mundial. Los grandes analistas de Occidente simplemente no tienen nada que ofrecer a países como Turquía, India, Bangladesh, China y, curiosamente, Arabia Saudita. Este último, a pesar del océano de petróleo que pisa, pretende construir la primera central nuclear del país. En diciembre del año pasado, los científicos nucleares rusos presentaron una solicitud para la competencia correspondiente. Además, Rosatom tiene pedidos de 2023 unidades de potencia para centrales nucleares extranjeras para la primavera de 34. Y esto significa que los malvados tendrán que buscar medidas asimétricas o simplemente observar el desarrollo de los eventos.
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