Centrales nucleares espaciales
En 2009, la Comisión del Presidente de la Federación de Rusia sobre la modernización y el desarrollo tecnológico de la economía rusa tomó la decisión de implementar el proyecto "Creación de un módulo de transporte y energía basado en una central nuclear de clase megavatio".
JSC NIKIET está definido por el Diseñador Jefe de la instalación del reactor.
La Agencia Federal del Espacio emitió la licencia NIKIET No. 981K de 29.08.2008 para la implementación de actividades espaciales.
De la entrevista de Yu.G. Dragunova RIA "noticias". Publicado por 28.08.2012
Rusia está desarrollando activamente energía atómica, confiando en la experiencia colosal y el conocimiento acumulado durante las décadas del programa nacional de energía atómica.
Uno de los pioneros en la creación de tecnologías innovadoras en nuestro país y en el mundo es el Instituto de Investigación Científica y Diseño de Ingeniería de Energía que lleva el nombre de N.A. Dollezhal (NIKIET), este año celebra su 60 aniversario. Los especialistas del instituto hicieron un invaluable aporte a la capacidad de defensa de nuestro país, desarrollaron proyectos del primer reactor para producción arsenal isótopos, la primera planta de reactor para un submarino nuclear, el primer reactor de potencia para una planta de energía nuclear. Sobre la base de proyectos y con la participación de NIKIET, se han creado 27 reactores de investigación en Rusia y en el extranjero.
Y hoy, el Instituto está construyendo reactores completamente nuevos, trabajando en la creación de una instalación de reactores para un sistema único de propulsión de energía nuclear de megavatios para una nave espacial que no tiene análogos mundiales.
Yuri Grigorievich Dragunov, Director General de Diseño de NIKIET, Miembro Correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias, le contó a RIA Novosti cómo está avanzando el trabajo en áreas innovadoras de la ciencia y tecnología nuclear rusa.
- El Instituto crea un motor nuclear único para la nueva nave espacial rusa. ¿En qué etapa se encuentra este proyecto ahora?
- Todos los años 60 de su existencia, el Instituto sigue el lema del fundador y primer director de NIKIET Academician N.А. Dollezhal: "Si puedes, avanza el siglo". Y la confirmación de esto - este proyecto. La creación de esta instalación es un trabajo complejo del FSC "Centro de Keldysh", RSC Energia, KBKhM. A.M. Isaeva y las empresas de la Corporación Estatal "Rosatom". Nuestro Instituto se define como el único ejecutor de la instalación del reactor y se define como el coordinador de trabajos de las organizaciones Rosatom. El trabajo es realmente único, no hay análogos hoy, por lo que es bastante difícil. Como somos una organización de diseño, tenemos ciertas etapas, etapas, y las atravesamos paso a paso. El año pasado completamos el desarrollo de un proyecto de diseño de una instalación de reactor, este año estamos llevando a cabo un diseño técnico de una instalación de reactor. Se requiere una gran cantidad de pruebas, especialmente de combustible, incluidos los estudios del comportamiento del combustible y los materiales estructurales en las condiciones del reactor. El trabajo en el proyecto técnico será bastante largo, aproximadamente en torno a los de 3, pero prepararemos la primera etapa del proyecto técnico, la documentación básica. Hoy hemos identificado y tomado una decisión técnica sobre la elección de una opción de diseño de elemento combustible y una decisión técnica final sobre la elección de una opción de diseño de reactor. Y hace solo un par de semanas, tomaron una decisión técnica sobre la elección del diseño del núcleo y su diseño.
- ¿Y qué problemas hay? ¿Todo va tan bien?
“Hoy tenemos una amplia cooperación, más de tres docenas de organizaciones están participando en el desarrollo del diseño de la instalación del reactor. Se han concluido todos los acuerdos sobre este tema y hay plena confianza de que haremos este trabajo a tiempo. El trabajo es coordinado por el consejo de administración del proyecto bajo mi presidencia, revisamos el estado del trabajo una vez por trimestre. Un problema, no puedo decir al respecto. Desafortunadamente, como en otras partes de todos los temas, tenemos contratos por un período de un año. El proceso de conclusión se prolonga y, teniendo en cuenta el tiempo de los procedimientos competitivos, en realidad nos tomamos el tiempo. Tomé una decisión en NIKIET, abrimos un pedido especial y comenzamos a trabajar en enero 11. Pero los participantes son mucho más difíciles de atraer. Existe un problema, por lo que hoy hemos desconcertado a nuestros participantes para que den planes antes de que se complete el desarrollo durante al menos un período de tres años. Estamos formando estas propuestas e iremos al gobierno con la solicitud de cambiar a un contrato de tres años para este proyecto. Luego veremos claramente el calendario y organizaremos y coordinaremos mejor el trabajo en el proyecto. La solución a este problema es muy importante para la implementación exitosa del proyecto.
- Será un proyecto puramente ruso, ¿no atraerá socios extranjeros para I + D?
- Creo que el proyecto será puramente ruso. Todavía hay muchos conocimientos técnicos, muchas soluciones nuevas y, en mi opinión, el proyecto debe ser puramente ruso.
- ¿Cuál será el combustible en la instalación del reactor espacial?
- Fundamentalmente, en esta etapa del proyecto técnico, adoptamos una variante de combustible de dióxido. El combustible que tiene experiencia operativa en instalaciones con emisión térmica. Hemos hecho la sección del elemento combustible para garantizar las condiciones que ya se han probado en los reactores existentes. Sí, esta es una novedad, sí, este es un proyecto innovador, pero en cuanto a los elementos clave, debe elaborarse y debe estar a tiempo en el plazo establecido por el proyecto presidencial.
- ¿Está considerando la opción de sobrecarga de combustible en la instalación?
- No, no consideramos la opción de sobrecarga hoy. Esto puede ser reutilizable, pero contamos con 10 años de operación, y supongo, a juzgar por los resultados de la discusión en la comunidad científica, con Roscosmos, que hoy en día la tarea de hacer el trabajo de instalación ya no es más. Roscosmos está discutiendo un aumento en la capacidad de la planta, pero esto, en general, no será un problema si hacemos este proyecto, lo implementamos y, lo que es más importante, probamos el prototipo del terreno en el stand. Después de eso, podemos reciclarlo fácilmente a gran capacidad.
Creación de energía nuclear y centrales eléctricas con fines espaciales.
En el sitio de prueba de Semipalatinsk desde 1960 del año hasta 1989 del año, se trabajó para crear un motor de cohete nuclear.
Fueron creados:
Complejo reactor IGR;
el complejo "Baikal-1" con un reactor IVG-1 y dos lugares de trabajo para probar los productos 11B91;
Reactor RA (IRGIT).
Reactor IGR
El reactor IGR es un reactor de neutrones térmicos pulsados con una zona activa homogénea, que es una pila de bloques de grafito que contienen uranio ensamblado en forma de columnas. El reflector del reactor está formado por bloques similares que no contienen uranio.
El reactor no tiene enfriamiento de núcleo forzado. El calor liberado durante la operación del reactor se acumula mediante la mampostería, y luego a través de las paredes de la vasija del reactor se transfiere al agua del circuito de enfriamiento.
Resultados logrados
1962-1966 años
En el reactor IGR, se llevaron a cabo las primeras pruebas del modelo de barras de combustible de NRE. Los resultados de la prueba confirmaron la posibilidad de crear barras de combustible con superficies de intercambio de calor sólidas que operan a temperaturas superiores a 3000K, flujos de calor específicos de hasta 10 MW / m2 en condiciones de radiación potente de neutrones y gamma (se probó la puesta en marcha de 41, se probó el modelo 26 TVS de varias modificaciones).
1971-1973 años
En el reactor IGR, se realizaron pruebas dinámicas de combustible NRE a alta temperatura para resistencia térmica, durante el cual se implementaron los siguientes parámetros:
Liberación de energía específica en el combustible - 30 kW / cm3
Flujo de calor específico de la superficie de las barras de combustible - 10 MW / m2
Temperatura del refrigerante - 3000K
La velocidad de cambio de la temperatura del refrigerante con potencia creciente y decreciente - 1000 K / s
duración nominal del modo - 5 con
1974-1989 años
En el reactor IGR, se llevaron a cabo pruebas de ensamblajes de combustible de varios tipos de reactores de NRE, YAEDU e instalaciones de gas dinámico con hidrógeno, nitrógeno, helio y refrigerantes de aire.
1971-1993 años
Se llevaron a cabo investigaciones sobre la salida del combustible al refrigerante gaseoso (hidrógeno, nitrógeno, helio, aire) en el rango de temperatura 400 ... 2600K y la deposición en los circuitos de gas de los productos de fisión, cuyas fuentes eran conjuntos de combustible experimental colocados en los reactores IGR y RA.
Indicadores comparativos de los resultados obtenidos en el reactor IVG-1.
y por los programas de desarrollo NRE en los Estados Unidos.
URSS
Periodo de acciones activas sobre el tema. 1961 - 1989
Fondos gastados, mil millones. $ ~ 0,3
El número de instalaciones de reactor fabricadas. 5
Principios de refinamiento y creación. elemento por elemento
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 específico, s ~ 940
Recurso de trabajo a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 4000
Estados Unidos
Periodo de acciones activas sobre el tema. 1959 - 1972
Fondos gastados, mil millones. $ ~ 2,0
El número de instalaciones de reactor fabricadas. 20
Principios de refinamiento y creación. integral
Composición de 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 específico, s ~ 850
Recurso de trabajo a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 50 2400
JSC NIKIET está definido por el Diseñador Jefe de la instalación del reactor.
La Agencia Federal del Espacio emitió la licencia NIKIET No. 981K de 29.08.2008 para la implementación de actividades espaciales.
De la entrevista de Yu.G. Dragunova RIA "noticias". Publicado por 28.08.2012
Rusia está desarrollando activamente energía atómica, confiando en la experiencia colosal y el conocimiento acumulado durante las décadas del programa nacional de energía atómica.
Uno de los pioneros en la creación de tecnologías innovadoras en nuestro país y en el mundo es el Instituto de Investigación Científica y Diseño de Ingeniería de Energía que lleva el nombre de N.A. Dollezhal (NIKIET), este año celebra su 60 aniversario. Los especialistas del instituto hicieron un invaluable aporte a la capacidad de defensa de nuestro país, desarrollaron proyectos del primer reactor para producción arsenal isótopos, la primera planta de reactor para un submarino nuclear, el primer reactor de potencia para una planta de energía nuclear. Sobre la base de proyectos y con la participación de NIKIET, se han creado 27 reactores de investigación en Rusia y en el extranjero.
Y hoy, el Instituto está construyendo reactores completamente nuevos, trabajando en la creación de una instalación de reactores para un sistema único de propulsión de energía nuclear de megavatios para una nave espacial que no tiene análogos mundiales.
Yuri Grigorievich Dragunov, Director General de Diseño de NIKIET, Miembro Correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias, le contó a RIA Novosti cómo está avanzando el trabajo en áreas innovadoras de la ciencia y tecnología nuclear rusa.
- El Instituto crea un motor nuclear único para la nueva nave espacial rusa. ¿En qué etapa se encuentra este proyecto ahora?
- Todos los años 60 de su existencia, el Instituto sigue el lema del fundador y primer director de NIKIET Academician N.А. Dollezhal: "Si puedes, avanza el siglo". Y la confirmación de esto - este proyecto. La creación de esta instalación es un trabajo complejo del FSC "Centro de Keldysh", RSC Energia, KBKhM. A.M. Isaeva y las empresas de la Corporación Estatal "Rosatom". Nuestro Instituto se define como el único ejecutor de la instalación del reactor y se define como el coordinador de trabajos de las organizaciones Rosatom. El trabajo es realmente único, no hay análogos hoy, por lo que es bastante difícil. Como somos una organización de diseño, tenemos ciertas etapas, etapas, y las atravesamos paso a paso. El año pasado completamos el desarrollo de un proyecto de diseño de una instalación de reactor, este año estamos llevando a cabo un diseño técnico de una instalación de reactor. Se requiere una gran cantidad de pruebas, especialmente de combustible, incluidos los estudios del comportamiento del combustible y los materiales estructurales en las condiciones del reactor. El trabajo en el proyecto técnico será bastante largo, aproximadamente en torno a los de 3, pero prepararemos la primera etapa del proyecto técnico, la documentación básica. Hoy hemos identificado y tomado una decisión técnica sobre la elección de una opción de diseño de elemento combustible y una decisión técnica final sobre la elección de una opción de diseño de reactor. Y hace solo un par de semanas, tomaron una decisión técnica sobre la elección del diseño del núcleo y su diseño.
- ¿Y qué problemas hay? ¿Todo va tan bien?
“Hoy tenemos una amplia cooperación, más de tres docenas de organizaciones están participando en el desarrollo del diseño de la instalación del reactor. Se han concluido todos los acuerdos sobre este tema y hay plena confianza de que haremos este trabajo a tiempo. El trabajo es coordinado por el consejo de administración del proyecto bajo mi presidencia, revisamos el estado del trabajo una vez por trimestre. Un problema, no puedo decir al respecto. Desafortunadamente, como en otras partes de todos los temas, tenemos contratos por un período de un año. El proceso de conclusión se prolonga y, teniendo en cuenta el tiempo de los procedimientos competitivos, en realidad nos tomamos el tiempo. Tomé una decisión en NIKIET, abrimos un pedido especial y comenzamos a trabajar en enero 11. Pero los participantes son mucho más difíciles de atraer. Existe un problema, por lo que hoy hemos desconcertado a nuestros participantes para que den planes antes de que se complete el desarrollo durante al menos un período de tres años. Estamos formando estas propuestas e iremos al gobierno con la solicitud de cambiar a un contrato de tres años para este proyecto. Luego veremos claramente el calendario y organizaremos y coordinaremos mejor el trabajo en el proyecto. La solución a este problema es muy importante para la implementación exitosa del proyecto.
- Será un proyecto puramente ruso, ¿no atraerá socios extranjeros para I + D?
- Creo que el proyecto será puramente ruso. Todavía hay muchos conocimientos técnicos, muchas soluciones nuevas y, en mi opinión, el proyecto debe ser puramente ruso.
- ¿Cuál será el combustible en la instalación del reactor espacial?
- Fundamentalmente, en esta etapa del proyecto técnico, adoptamos una variante de combustible de dióxido. El combustible que tiene experiencia operativa en instalaciones con emisión térmica. Hemos hecho la sección del elemento combustible para garantizar las condiciones que ya se han probado en los reactores existentes. Sí, esta es una novedad, sí, este es un proyecto innovador, pero en cuanto a los elementos clave, debe elaborarse y debe estar a tiempo en el plazo establecido por el proyecto presidencial.
- ¿Está considerando la opción de sobrecarga de combustible en la instalación?
- No, no consideramos la opción de sobrecarga hoy. Esto puede ser reutilizable, pero contamos con 10 años de operación, y supongo, a juzgar por los resultados de la discusión en la comunidad científica, con Roscosmos, que hoy en día la tarea de hacer el trabajo de instalación ya no es más. Roscosmos está discutiendo un aumento en la capacidad de la planta, pero esto, en general, no será un problema si hacemos este proyecto, lo implementamos y, lo que es más importante, probamos el prototipo del terreno en el stand. Después de eso, podemos reciclarlo fácilmente a gran capacidad.
Creación de energía nuclear y centrales eléctricas con fines espaciales.
En el sitio de prueba de Semipalatinsk desde 1960 del año hasta 1989 del año, se trabajó para crear un motor de cohete nuclear.
Fueron creados:
Complejo reactor IGR;
el complejo "Baikal-1" con un reactor IVG-1 y dos lugares de trabajo para probar los productos 11B91;
Reactor RA (IRGIT).
Reactor IGR
El reactor IGR es un reactor de neutrones térmicos pulsados con una zona activa homogénea, que es una pila de bloques de grafito que contienen uranio ensamblado en forma de columnas. El reflector del reactor está formado por bloques similares que no contienen uranio.
El reactor no tiene enfriamiento de núcleo forzado. El calor liberado durante la operación del reactor se acumula mediante la mampostería, y luego a través de las paredes de la vasija del reactor se transfiere al agua del circuito de enfriamiento.
Reactor IGR
Reactores IVG-1 y sistemas de suministro de componentes
Reactor RA (IRGIT)
Resultados logrados
1962-1966 años
En el reactor IGR, se llevaron a cabo las primeras pruebas del modelo de barras de combustible de NRE. Los resultados de la prueba confirmaron la posibilidad de crear barras de combustible con superficies de intercambio de calor sólidas que operan a temperaturas superiores a 3000K, flujos de calor específicos de hasta 10 MW / m2 en condiciones de radiación potente de neutrones y gamma (se probó la puesta en marcha de 41, se probó el modelo 26 TVS de varias modificaciones).
1971-1973 años
En el reactor IGR, se realizaron pruebas dinámicas de combustible NRE a alta temperatura para resistencia térmica, durante el cual se implementaron los siguientes parámetros:
Liberación de energía específica en el combustible - 30 kW / cm3
Flujo de calor específico de la superficie de las barras de combustible - 10 MW / m2
Temperatura del refrigerante - 3000K
La velocidad de cambio de la temperatura del refrigerante con potencia creciente y decreciente - 1000 K / s
duración nominal del modo - 5 con
1974-1989 años
En el reactor IGR, se llevaron a cabo pruebas de ensamblajes de combustible de varios tipos de reactores de NRE, YAEDU e instalaciones de gas dinámico con hidrógeno, nitrógeno, helio y refrigerantes de aire.
1971-1993 años
Se llevaron a cabo investigaciones sobre la salida del combustible al refrigerante gaseoso (hidrógeno, nitrógeno, helio, aire) en el rango de temperatura 400 ... 2600K y la deposición en los circuitos de gas de los productos de fisión, cuyas fuentes eran conjuntos de combustible experimental colocados en los reactores IGR y RA.
Indicadores comparativos de los resultados obtenidos en el reactor IVG-1.
y por los programas de desarrollo NRE en los Estados Unidos.
URSS
Periodo de acciones activas sobre el tema. 1961 - 1989
Fondos gastados, mil millones. $ ~ 0,3
El número de instalaciones de reactor fabricadas. 5
Principios de refinamiento y creación. elemento por elemento
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 específico, s ~ 940
Recurso de trabajo a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 4000
Estados Unidos
Periodo de acciones activas sobre el tema. 1959 - 1972
Fondos gastados, mil millones. $ ~ 2,0
El número de instalaciones de reactor fabricadas. 20
Principios de refinamiento y creación. integral
Composición de 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 específico, s ~ 850
Recurso de trabajo a la temperatura máxima del fluido de trabajo, s 50 2400
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