¿Qué es una central nuclear? Combustible nuclear Combustible para centrales nucleares.

Centrales nucleares - centrales nucleares- Se trata de centrales térmicas. Las centrales nucleares utilizan como fuente la energía de reacciones nucleares controladas. La capacidad unitaria de las centrales nucleares alcanza los 1,5 GW.

Centrales nucleares – centrales nucleares – tipos de combustible

Se utiliza como combustible común para las centrales nucleares. Ud.– uranio. La reacción de fisión tiene lugar en la unidad principal de una central nuclear: un reactor nuclear. Durante una reacción en cadena de fisión nuclear, se libera una cantidad significativa de energía térmica, que se utiliza para generar electricidad.

Centrales nucleares - centrales nucleares - principio de funcionamiento

Cuando los núcleos de uranio se fisionan, se producen neutrones rápidos. La velocidad de fisión es una reacción en cadena; en las centrales nucleares está regulada por moderadores: agua pesada o grafito. Los neutrones contienen una gran cantidad de energía térmica. La energía ingresa al generador de vapor a través del refrigerante. El vapor a alta presión se envía a turbogeneradores. La electricidad resultante va a los transformadores y luego a los dispositivos de distribución. Parte de la electricidad se utiliza para satisfacer las necesidades propias de la central nuclear (CN). La circulación del refrigerante en las centrales nucleares está garantizada por bombas: principal y de condensado. El exceso de calor de las centrales nucleares se envía a torres de refrigeración.

Centrales nucleares rusas - centrales nucleares - tipos de reactores nucleares:

• RBMK - reactor de alta potencia, canal,
• VVER – reactor de agua a presión,
• BN – reactor de neutrones rápidos.

Centrales nucleares – centrales nucleares – ecología

Centrales nucleares: las centrales nucleares no emiten gases de combustión a la atmósfera. En la central nuclear no se producen residuos en forma de cenizas y escorias. Los problemas de las centrales nucleares incluyen el exceso de calor y el almacenamiento de residuos radiactivos. Para proteger a las personas y la atmósfera de las emisiones radiactivas en las centrales nucleares, se toman medidas especiales:

• mejorar la fiabilidad de los equipos de las centrales nucleares,
• duplicación de sistemas vulnerables,
• altos requisitos para las calificaciones del personal,
• protección y protección contra influencias externas.

Las centrales nucleares están rodeadas por una zona de protección sanitaria.

El uso de combustible nuclear en reactores para la producción de energía térmica tiene una serie de características importantes debido a las propiedades físicas y la naturaleza nuclear de los procesos que tienen lugar. Estas características determinan las características específicas de la energía nuclear, la naturaleza de su tecnología, las condiciones especiales de operación, los indicadores económicos y el impacto en el medio ambiente. También determinan los principales problemas científicos, técnicos y de ingeniería que deben resolverse con el desarrollo generalizado de tecnología nuclear fiable, económica y segura.

Las características más importantes del combustible nuclear que se manifiestan durante su uso energético:

1. alto poder calorífico, es decir liberación de calor por unidad de masa de nucleidos separados;

2. la imposibilidad de "quemar" (fisión) completa todos los nucleidos fisionables durante una única estancia de combustible en el reactor, porque en el núcleo del reactor siempre es necesario tener una masa crítica de combustible y sólo se puede "quemar" la parte que exceda la masa crítica;

3. la capacidad de tener una reproducción (conversión) parcial, bajo ciertas condiciones completa e incluso ampliada de nucleidos fisibles, es decir. obtención de combustible nuclear secundario a partir de materiales nucleares reproducibles (238 U y 232 Th);

4. "quemar" combustible nuclear en un reactor no requiere un oxidante y no va acompañado de una liberación continua de productos de "combustión" al medio ambiente;

5. El proceso de fisión va acompañado simultáneamente de la acumulación de productos radiactivos de fisión de vida corta y larga, así como de productos de desintegración que retienen un alto nivel de radiactividad durante mucho tiempo. Así, el combustible irradiado en el reactor y gastado en él tiene una radiactividad extremadamente alta y, como resultado, genera calor residual, lo que crea especiales dificultades en el manejo del combustible nuclear irradiado;

6. La reacción en cadena de fisión del combustible nuclear va acompañada de la liberación de enormes flujos de neutrones. Bajo la influencia de neutrones de alta energía (E>0,1 MeV) en los materiales estructurales irradiados del reactor (envolturas de combustible, piezas de elementos de combustible, dispositivos internos del reactor, carcasa), así como en los materiales de refrigeración y de protección biológica, en Al llenar la atmósfera de gas el espacio entre el reactor y su protección biológica, muchos elementos químicamente estables (no radiactivos) se convierten en radiactivos. Se produce la llamada actividad inducida.

La alta capacidad de liberación de calor del combustible nuclear se debe a la importante energía intranuclear liberada durante cada evento de fisión de un átomo pesado de uranio o plutonio. Durante la combustión de combustible orgánico, tienen lugar procesos de oxidación química, acompañados de una liberación de energía relativamente baja.

Durante la combustión (oxidación) de un átomo de carbono de acuerdo con la reacción C+O 2 →CO 2, se liberan aproximadamente 4 eV de energía por cada evento de interacción, mientras que durante la fisión del núcleo de un átomo de uranio 235 U+n →X 1 +X 2 se liberan unos 200 eV MeV de energía por cada evento de fisión. Una liberación de energía tan concentrada por unidad de masa provoca un enorme estrés térmico. La diferencia de temperatura a lo largo del radio del elemento combustible alcanza varios cientos de grados.

Además, los materiales del núcleo experimentan enormes cargas dinámicas y de radiación causadas por el flujo de refrigerante y el potente impacto de los flujos de radiación ionizante de alta densidad sobre el combustible y los materiales estructurales. En particular, el efecto de la radiación de los neutrones rápidos provoca importantes daños por radiación (fragilización, hinchazón, aumento de la fluencia) en los materiales estructurales de los reactores. Por lo tanto, se imponen requisitos especiales a los materiales utilizados en los reactores. Uno de ellos es el mayor grado de pureza de las impurezas (los llamados materiales de pureza nuclear). Debido a esto, la interacción y la sección transversal de absorción (que es importante para mantener la reacción en cadena de fisión) de los neutrones por los materiales es mínima.

El nivel de requisitos para la composición y propiedades de los materiales utilizados en la construcción de reactores resultó ser tan alto que inició el desarrollo de una serie de tecnologías nuevas y avanzadas para la producción de materiales especiales y productos semiacabados, así como productos especiales. métodos y medios para controlar su calidad. Actualmente se ha desarrollado y dominado tecnología para la producción industrial de materiales como berilio, grafito de grado nuclear, agua pesada, aleaciones de circonio y niobio, calcio metálico, boro y aceros inoxidables resistentes al calor, boro enriquecido con el isótopo 10 B, y elementos de tierras raras.

El alto contenido calórico provoca una fuerte reducción tanto en la masa como en los volúmenes físicos del combustible nuclear necesarios para producir una determinada cantidad de energía. Por tanto, el almacenamiento y transporte de materia prima (concentrado químico de uranio natural) y combustible terminado requiere costos relativamente bajos. La consecuencia de esto es la independencia de la ubicación de las centrales nucleares de la zona de extracción y producción de combustible nuclear, lo que influye significativamente en la elección de una ubicación geográfica económicamente ventajosa de las fuerzas productivas. En este sentido, podemos hablar del carácter universal del combustible nuclear. Sus propiedades físicas nucleares son las mismas en todas partes y la economía de uso prácticamente no depende de la distancia al consumidor. La posibilidad de no conectar la ubicación de las centrales nucleares con el lugar de extracción y producción de combustible nuclear permite ubicarlas de manera económicamente óptima en todo el país, acercándolas lo más posible a los consumidores de energía eléctrica y térmica. En comparación con las centrales eléctricas de combustibles fósiles, las centrales nucleares no experimentan dificultades asociadas con las condiciones climáticas estacionales para el suministro y suministro de combustible. Los materiales nucleares extraídos del subsuelo y procesados ​​pueden almacenarse durante cualquier número de años a costos muy bajos, sin requerir instalaciones de almacenamiento grandes y costosas.

La necesidad de una circulación repetida de combustible nuclear en el ciclo del combustible y la imposibilidad de su combustión completa durante una sola estancia en el reactor se debe a la necesidad de mantener una reacción en cadena de fisión. Una reacción en cadena autosostenida en el núcleo sólo es posible si contiene una masa crítica de material fisionable en una configuración determinada y bajo ciertas condiciones de moderación y absorción de neutrones. Por tanto, para obtener energía térmica en un reactor, cuando funciona a la potencia de diseño durante un tiempo determinado, es necesario tener un cierto exceso de nucleidos fisionables en el núcleo por encima de la masa crítica. Este exceso crea una reserva de reactividad en el núcleo del reactor, que es necesaria para lograr el consumo de combustible especificado o calculado. Quemado de combustible nuclear En el núcleo del reactor se produce el proceso de consumo de nucleidos fisionables, primarios y secundarios, como resultado de la fisión durante su interacción con los neutrones. El quemado suele estar determinado por la cantidad de energía térmica liberada o la cantidad (masa) de nucleidos separados por unidad de masa de combustible cargado en el reactor. En consecuencia, para quemar una cierta cantidad de uranio en un reactor, es necesario cargarlo con combustible que tenga una masa significativamente mayor que la masa crítica. En este caso, tras alcanzar un determinado quemado, cuando se agota la reserva de reactividad, es necesario sustituir el combustible gastado por combustible nuevo para mantener la reacción en cadena de fisión. La necesidad de contener constantemente una gran masa de combustible nuclear en el núcleo del reactor, diseñado para un largo período de funcionamiento para garantizar una determinada producción de energía, genera importantes costes únicos para pagar la primera carga de combustible y los lotes posteriores preparados para la recarga. Ésta es una de las diferencias significativas y fundamentales en las condiciones de uso del combustible nuclear en las centrales eléctricas en comparación con el combustible orgánico.

Sin embargo, el combustible gastado extraído del núcleo contendrá una cantidad significativa de materiales fisibles y nucleidos fértiles que son de gran valor. Este combustible, después de la purificación química de los productos de fisión, puede devolverse al ciclo del combustible para su reutilización. La cantidad de nucleidos fisibles en el combustible gastado que queda sin utilizar durante su única estancia en el reactor depende del tipo de reactor y del tipo de combustible y puede llegar hasta el 50% de los cargados inicialmente. Naturalmente, es necesario aprovechar esos valiosos “desechos”. Para ello se están creando estructuras y medios técnicos especiales para el almacenamiento, transporte y regeneración química del combustible gastado (SFA). Los materiales fisionables extraídos de los conjuntos combustibles gastados pueden regresar y circular repetidamente a través de reactores y empresas de combustible de la industria nuclear: plantas radioquímicas que aseguran la regeneración (purificación de productos de fisión e impurezas) del combustible descargado del reactor y su retorno al ciclo del combustible después el necesario enriquecimiento adicional con nucleidos fisionables; Plantas metalúrgicas para la producción de nuevos elementos combustibles, en las que el combustible regenerado se añade al combustible nuevo que no ha sido irradiado en los reactores. Así, un rasgo característico del suministro de combustible en la energía nuclear es la posibilidad técnica y la necesidad de devolver al ciclo (reciclaje) los isótopos fisibles y fértiles de uranio y plutonio que no se utilizaron durante una sola estancia en el reactor. Para garantizar el suministro ininterrumpido de combustible, se crean las capacidades necesarias de las empresas del ciclo del combustible. Pueden considerarse empresas que satisfacen las “propias necesidades” de la energía nuclear como industria. El concepto de desarrollar la energía nuclear utilizando reactores reproductores de combustible nuclear se basa en la posibilidad de reciclar uranio y plutonio. Además, al reciclar uranio y plutonio, se reducen significativamente las necesidades de uranio natural y capacidad de enriquecimiento de uranio para los reactores de neutrones térmicos, que actualmente dominan la industria de la energía nuclear en desarrollo. Si bien no se reprocesa el combustible gastado, no se recicla el uranio y el plutonio. Esto significa que los reactores de neutrones térmicos sólo pueden funcionar con combustible nuevo elaborado a partir de uranio extraído y procesado, mientras que el combustible gastado se almacenará.

La reproducción del combustible nuclear se realiza en casi cualquier reactor diseñado para la producción de energía que, junto con los materiales fisibles, contenga materias primas fértiles (238 U y 232 Th). Si no consideramos el caso hipotético del uso de combustible de uranio superenriquecido (~ 90%) para algunos reactores especiales, entonces en todos los reactores nucleares utilizados en el sector energético habrá una reproducción parcial y, bajo ciertas condiciones, completa e incluso ampliada. del combustible nuclear: isótopos de plutonio, que tienen el mismo alto poder calorífico que 235 U. El plutonio puede aislarse del combustible gastado en plantas de reprocesamiento químico en su forma pura y usarse para la producción de combustible mixto de uranio y plutonio. La posibilidad de producir plutonio en cualquier reactor de neutrones térmicos permite calificar cualquier central nuclear como una empresa de doble propósito: generar no sólo energía térmica y eléctrica, sino también producir nuevo combustible nuclear: el plutonio. Sin embargo, el papel del plutonio se manifiesta no sólo en su acumulación en el combustible gastado. Una parte importante de los isótopos fisibles de plutonio resultantes se fisiona en el reactor, lo que mejora el equilibrio del combustible y contribuye a un aumento de la quema del combustible cargado en el núcleo. Lo más apropiado, según las ideas actuales, es el uso de plutonio en reactores de neutrones rápidos, donde permite ganar en masa crítica y, en consecuencia, en carga en comparación con 235 U en un 20-30% y obtener muy coeficientes elevados que superan la reproducción unitaria. El uso de plutonio en la carga de combustible de los reactores de neutrones térmicos, aunque no proporciona una ganancia significativa de masa crítica y tasas de reproducción tan altas como en los reactores de neutrones rápidos, crea un gran efecto al aumentar los recursos de combustible nuclear.

En la energía nuclear, además del uranio, existen oportunidades para desarrollar ciclos de combustible de torio. En este caso, el isótopo natural 232 Th se utiliza para producir 233 U, que en sus propiedades nucleares es similar al 235 U. Sin embargo, en la actualidad es difícil esperar un uso significativo del ciclo uranio-torio en la energía nuclear. Esto se explica por el hecho de que el 232 Th, al igual que el 238 U, es sólo un material fértil, pero no fisionable, y la tecnología de procesamiento del torio tiene una serie de características específicas y aún no se ha dominado a escala industrial. Al mismo tiempo, todavía no falta uranio natural. Además, hay una acumulación continua de uranio residual en los depósitos, listo para su uso como material de reproducción en reactores reproductores.

La ausencia de la necesidad de un oxidante para producir energía es una de las principales ventajas medioambientales del uso de la energía nuclear en comparación con la energía de hidrocarburos. Las emisiones de gases de las centrales nucleares se deben principalmente a las necesidades de los sistemas de ventilación de la central. A diferencia de las centrales nucleares, cada año se liberan al aire millones de metros cúbicos de gases de combustión. Estos incluyen, en primer lugar, los óxidos de carbono, nitrógeno y azufre, que destruyen la capa de ozono del planeta y crean una gran carga en la biosfera de los territorios adyacentes.

Lamentablemente, además de sus ventajas, la energía nuclear tiene sus desventajas. A ellos pertenece, en particular, la formación de productos de fisión y activación durante el funcionamiento de un reactor nuclear. Estas sustancias interfieren con el funcionamiento del propio reactor y son radiactivas. Sin embargo, el volumen de residuos radiactivos generados es limitado (muchos órdenes de magnitud menos que los residuos de las centrales térmicas). Además, existen tecnologías probadas para su purificación, extracción, acondicionamiento, almacenamiento seguro y eliminación. Varios isótopos radiactivos extraídos del combustible gastado se utilizan activamente en tecnologías industriales y de otro tipo. Con el mayor desarrollo de las tecnologías para el procesamiento de conjuntos combustibles gastados, también existen perspectivas de extraer de ellos productos de fisión: elementos de tierras raras, que son de gran valor.

Una central nuclear, o central nuclear, es un complejo de estructuras técnicas diseñadas para generar energía eléctrica utilizando la energía liberada durante una reacción nuclear controlada.

En la segunda mitad de los años 40, antes de que finalizaran los trabajos de creación de la primera bomba atómica, que fue probada el 29 de agosto de 1949, los científicos soviéticos comenzaron a desarrollar los primeros proyectos para el uso pacífico de la energía atómica. El foco principal de los proyectos fue la electricidad.

En mayo de 1950, cerca del pueblo de Obninskoye, región de Kaluga, comenzó la construcción de la primera central nuclear del mundo.

La electricidad se produjo por primera vez mediante un reactor nuclear el 20 de diciembre de 1951 en el estado de Idaho, Estados Unidos.

Para probar su funcionalidad, el generador se conectó a cuatro lámparas incandescentes, pero no esperaba que las lámparas se encendieran.

A partir de ese momento, la humanidad empezó a utilizar la energía de un reactor nuclear para producir electricidad.

Primeras centrales nucleares

La construcción de la primera central nuclear del mundo con una capacidad de 5 MW se completó en 1954 y el 27 de junio de 1954 se inauguró y comenzó a funcionar.

En 1958 se puso en funcionamiento la primera etapa de la central nuclear de Siberia con una capacidad de 100 MW.

En 1958 también comenzó la construcción de la central nuclear industrial de Beloyarsk. El 26 de abril de 1964, el generador de primera etapa suministró corriente a los consumidores.

En septiembre de 1964 se inauguró la primera unidad de la central nuclear de Novovoronezh con una capacidad de 210 MW. La segunda unidad, con una capacidad de 350 MW, se inauguró en diciembre de 1969.

En 1973 se inauguró la central nuclear de Leningrado.

En otros países, la primera central nuclear industrial se puso en funcionamiento en 1956 en Calder Hall (Gran Bretaña) con una capacidad de 46 MW.

En 1957 entró en funcionamiento una central nuclear de 60 MW en Shippingport (EE.UU.).

Los líderes mundiales en producción de energía nuclear son:

1. EE.UU. (788,6 mil millones de kWh/año),
2. Francia (426,8 mil millones de kWh/año),
3. Japón (273,8 mil millones de kWh/año),
4. Alemania (158,4 mil millones de kWh/año),
5. Rusia (154,7 mil millones de kWh/año).

Clasificación de centrales nucleares

Las centrales nucleares se pueden clasificar de varias formas:

Por tipo de reactor

• Reactores de neutrones térmicos que utilizan moderadores especiales para aumentar la probabilidad de absorción de neutrones por los núcleos de los átomos de combustible.
• Reactores de agua ligera
• Reactores de agua pesada
• Reactores rápidos
• Reactores subcríticos que utilizan fuentes de neutrones externas.
• Reactores de fusión

Por tipo de energía liberada

1. Centrales nucleares (NPP) diseñadas para generar únicamente electricidad
2. Centrales nucleares combinadas de calor y energía (CHP), que generan electricidad y energía térmica.

En las centrales nucleares ubicadas en Rusia hay instalaciones de calefacción, que son necesarias para calentar el agua de la red.

Tipos de combustible utilizados en las centrales nucleares

En las centrales nucleares se pueden utilizar varias sustancias gracias a las cuales es posible generar electricidad nuclear; los combustibles de las centrales nucleares modernas son el uranio, el torio y el plutonio.

Actualmente, el combustible de torio no se utiliza en las centrales nucleares por varias razones.

En primer lugar, es más difícil de convertir en elementos combustibles, abreviados elementos combustibles.

Las barras de combustible son tubos metálicos que se colocan dentro de un reactor nuclear. Adentro

Los elementos combustibles contienen sustancias radiactivas. Estos tubos son instalaciones de almacenamiento de combustible nuclear.

En segundo lugar, el uso de combustible de torio requiere su procesamiento complejo y costoso después de su uso en centrales nucleares.

El combustible de plutonio tampoco se utiliza en la ingeniería nuclear, debido a que esta sustancia tiene una composición química muy compleja, aún no se ha desarrollado un sistema para su uso completo y seguro.

Combustible de uranio

La principal sustancia que produce energía en las centrales nucleares es el uranio. Hoy en día, el uranio se extrae de varias formas:

• minería a cielo abierto
• encerrado en minas
• lixiviación subterránea, mediante perforación minera.

La lixiviación subterránea, mediante perforación minera, se produce colocando una solución de ácido sulfúrico en pozos subterráneos, la solución se satura con uranio y se bombea de regreso.

Las mayores reservas de uranio del mundo se encuentran en Australia, Kazajstán, Rusia y Canadá.

Los yacimientos más ricos se encuentran en Canadá, Zaire, Francia y la República Checa. En estos países se obtienen hasta 22 kilogramos de materia prima de uranio de una tonelada de mineral.

En Rusia, de una tonelada de mineral se obtiene poco más de un kilo y medio de uranio. Los sitios de extracción de uranio no son radiactivos.

En su forma pura, esta sustancia presenta poco peligro para los humanos; un peligro mucho mayor es el gas radiactivo e incoloro radón, que se forma durante la desintegración natural del uranio.

Preparación de uranio

El uranio no se utiliza en forma de mineral en las centrales nucleares; el mineral no reacciona. Para utilizar el uranio en las centrales nucleares, la materia prima se transforma en polvo, óxido de uranio, y después se convierte en combustible de uranio.

El polvo de uranio se convierte en “tabletas” metálicas: se prensa en pequeños matraces limpios que se cuecen durante el día a temperaturas superiores a 1500 grados centígrados.

Son estos gránulos de uranio los que ingresan a los reactores nucleares, donde comienzan a interactuar entre sí y, en última instancia, proporcionan electricidad a las personas.

En un reactor nuclear funcionan simultáneamente unos 10 millones de bolitas de uranio.

Antes de colocar los pellets de uranio en el reactor, se colocan en tubos metálicos hechos de aleaciones de circonio (elementos combustibles), los tubos se conectan entre sí formando haces y forman conjuntos combustibles (conjuntos combustibles).

Son los conjuntos combustibles los que se denominan combustible de centrales nucleares.

¿Cómo se reprocesa el combustible de las centrales nucleares?

Después de un año de utilizar uranio en reactores nucleares, es necesario reemplazarlo.

Los elementos combustibles se enfrían durante varios años y se envían para triturarlos y disolverlos.

Como resultado de la extracción química, se liberan uranio y plutonio, que se reutilizan y se utilizan para producir combustible nuclear nuevo.

Los productos de la desintegración del uranio y el plutonio se utilizan para fabricar fuentes de radiación ionizante, se utilizan en la medicina y la industria.

Todo lo que queda después de estas manipulaciones se envía al horno para calentarlo, a partir de esta masa se fabrica vidrio y este vidrio se almacena en instalaciones de almacenamiento especiales.

A partir de los residuos no se fabrica vidrio para uso masivo, sino que se utiliza para almacenar sustancias radiactivas.

Es difícil extraer del vidrio restos de elementos radiactivos que pueden dañar el medio ambiente. Recientemente ha surgido una nueva forma de eliminar los residuos radiactivos.

Reactores nucleares rápidos o reactores de neutrones rápidos, que funcionan con residuos de combustible nuclear reprocesado.

Según los científicos, los restos de combustible nuclear, que actualmente se encuentran almacenados en instalaciones de almacenamiento, son capaces de proporcionar combustible para reactores de neutrones rápidos durante 200 años.

Además, los nuevos reactores rápidos pueden funcionar con combustible de uranio, que se fabrica a partir de uranio 238; esta sustancia no se utiliza en las centrales nucleares convencionales, porque A las centrales nucleares actuales les resulta más fácil procesar uranio 235 y 233, del que queda poco en la naturaleza.

Así, los nuevos reactores son una oportunidad para utilizar enormes depósitos de uranio 238, que no se habían utilizado antes.

Principio de funcionamiento de las centrales nucleares.

El principio de funcionamiento de una central nuclear basada en un reactor de agua a presión de doble circuito (VVER).

La energía liberada en el núcleo del reactor se transfiere al refrigerante primario.

A la salida de las turbinas, el vapor ingresa al condensador, donde es enfriado por una gran cantidad de agua proveniente del depósito.

El compensador de presión es una estructura bastante compleja y engorrosa que sirve para igualar las fluctuaciones de presión en el circuito durante el funcionamiento del reactor que surgen debido a la expansión térmica del refrigerante. La presión en el 1er circuito puede alcanzar hasta 160 atmósferas (VVER-1000).

Además del agua, también se puede utilizar sodio fundido o gas como refrigerante en diversos reactores.

El uso de sodio permite simplificar el diseño de la carcasa del núcleo del reactor (a diferencia del circuito de agua, la presión en el circuito de sodio no excede la presión atmosférica) y eliminar el compensador de presión, pero crea sus propias dificultades. asociado con el aumento de la actividad química de este metal.

El número total de circuitos puede variar para diferentes reactores, el diagrama de la figura se muestra para reactores del tipo VVER (Reactor de Energía Agua-Agua).

Los reactores del tipo RBMK (High Power Channel Type Reactor) utilizan un circuito de agua, y los reactores BN (Fast Neutron Reactor) utilizan dos circuitos de sodio y uno de agua.

Si no es posible utilizar una gran cantidad de agua para la condensación del vapor, en lugar de utilizar un depósito, el agua se puede enfriar en torres de refrigeración especiales, que por su tamaño suelen ser la parte más visible de una central nuclear.

Estructura del reactor nuclear

Un reactor nuclear utiliza un proceso de fisión nuclear en el que un núcleo pesado se rompe en dos fragmentos más pequeños.

Estos fragmentos se encuentran en un estado muy excitado y emiten neutrones, otras partículas subatómicas y fotones.

Los neutrones pueden provocar nuevas fisiones, lo que provocará que se emitan más, y así sucesivamente.

Esta serie continua y autosostenida de escisiones se denomina reacción en cadena.

Esto libera una gran cantidad de energía, cuya producción es el objetivo del uso de centrales nucleares.

El principio de funcionamiento de un reactor nuclear y de una central nuclear es tal que aproximadamente el 85% de la energía de fisión se libera en un período de tiempo muy corto después del inicio de la reacción.

El resto se produce por la desintegración radiactiva de los productos de fisión después de que hayan emitido neutrones.

La desintegración radiactiva es un proceso en el que un átomo alcanza un estado más estable. Continúa después de que se completa la división.

Elementos básicos de un reactor nuclear.

• Combustible nuclear: uranio enriquecido, isótopos de uranio y plutonio. El más utilizado es el uranio 235;
• Refrigerante para eliminar la energía generada durante el funcionamiento del reactor: agua, sodio líquido, etc.;
• Barras de control;
• Moderador de neutrones;
• Funda de protección radiológica.

Principio de funcionamiento de un reactor nuclear.

En el núcleo del reactor hay elementos combustibles (elementos combustibles): combustible nuclear.

Están ensamblados en casetes que contienen varias docenas de barras de combustible. El refrigerante fluye a través de los canales a través de cada casete.

Las barras de combustible regulan la potencia del reactor. Una reacción nuclear sólo es posible con una determinada masa (crítica) de la barra de combustible.

La masa de cada varilla individualmente está por debajo del valor crítico. La reacción comienza cuando todos los bastones están en la zona activa. Insertando y retirando barras de combustible, se puede controlar la reacción.

Entonces, cuando se excede la masa crítica, los elementos combustibles radiactivos emiten neutrones que chocan con los átomos.

Como resultado, se forma un isótopo inestable que se desintegra inmediatamente, liberando energía en forma de radiación gamma y calor.

Las partículas que chocan se imparten energía cinética entre sí y el número de desintegraciones aumenta exponencialmente.

Esta es una reacción en cadena: el principio de funcionamiento de un reactor nuclear. Sin control, ocurre a la velocidad del rayo, lo que provoca una explosión. Pero en un reactor nuclear el proceso está bajo control.

Así, en el núcleo se libera energía térmica, que se transfiere al agua que lava esta zona (circuito primario).

Aquí la temperatura del agua es de 250 a 300 grados. A continuación, el agua transfiere calor al segundo circuito, y luego a las palas de la turbina que generan energía.

La conversión de energía nuclear en energía eléctrica se puede representar esquemáticamente:

• Energía interna de un núcleo de uranio.
• Energía cinética de fragmentos de núcleos desintegrados y neutrones liberados.
• Energía interna del agua y el vapor.
• Energía cinética del agua y el vapor.
• Energía cinética de rotores de turbinas y generadores.
• Energía eléctrica

El núcleo del reactor consta de cientos de casetes unidos por una carcasa metálica. Esta capa también desempeña el papel de reflector de neutrones.

Entre los casetes se insertan barras de control para ajustar la velocidad de reacción y barras de protección de emergencia del reactor.

Estación de suministro de calor nuclear

Los primeros proyectos de este tipo de estaciones se desarrollaron en los años 70 del siglo XX, pero debido a los trastornos económicos de finales de los 80 y la fuerte oposición pública, ninguno de ellos se implementó por completo.

La excepción es la central nuclear de pequeña capacidad de Bilibino, que suministra calor y electricidad al pueblo de Bilibino en el Ártico (10 mil habitantes) y a las empresas mineras locales, así como a los reactores de defensa (que producen plutonio):

• Central nuclear de Siberia que suministra calor a Seversk y Tomsk.
• El reactor ADE-2 del Combinado Minero y Químico de Krasnoyarsk, que suministra energía térmica y eléctrica a la ciudad de Zheleznogorsk desde 1964.

En el momento de la crisis, se había iniciado la construcción de varios AST basados ​​en reactores similares al VVER-1000:

• Vorónezh AST
• AST de Gorki
• Ivanovo AST (solo planeado)

La construcción de estos AST se detuvo en la segunda mitad de los años 80 o principios de los 90.

En 2006, el consorcio Rosenergoatom planeó construir una central nuclear flotante para Arkhangelsk, Pevek y otras ciudades polares basada en la planta del reactor KLT-40, utilizada en los rompehielos nucleares.

Existe un proyecto para la construcción de una central nuclear desatendida basada en el reactor Elena y una central móvil (por ferrocarril) del reactor Angstrem.

Desventajas y ventajas de las centrales nucleares.

Cualquier proyecto de ingeniería tiene sus lados positivos y negativos.

Aspectos positivos de las centrales nucleares:

• Sin emisiones nocivas;
• Las emisiones de sustancias radiactivas son varias veces menores que las de la electricidad del carbón. centrales de potencia similar (las centrales térmicas de cenizas de carbón contienen un porcentaje de uranio y torio suficiente para su extracción rentable);
• Pequeño volumen de combustible utilizado y posibilidad de reutilización después del procesamiento;
• Alta potencia: 1000-1600 MW por unidad de potencia;
• Bajo coste de la energía, especialmente de la energía térmica.

Aspectos negativos de las centrales nucleares:

• El combustible irradiado es peligroso y requiere medidas complejas y costosas de reprocesamiento y almacenamiento;
• El funcionamiento con potencia variable no es deseable para los reactores de neutrones térmicos;
• Las consecuencias de un posible incidente son sumamente graves, aunque su probabilidad es bastante baja;
• Grandes inversiones de capital, tanto específicas, por 1 MW de capacidad instalada para unidades con capacidad inferior a 700-800 MW, como generales, necesarias para la construcción de la estación, su infraestructura, así como en caso de posible liquidación.

Avances científicos en el campo de la energía nuclear.

Por supuesto, existen deficiencias y preocupaciones, pero la energía nuclear parece ser la más prometedora.

Los métodos alternativos de obtención de energía, debido a la energía de las mareas, el viento, el sol, las fuentes geotérmicas, etc., actualmente no tienen un alto nivel de energía recibida, y su baja concentración.

Los tipos de producción de energía necesarios conllevan riesgos individuales para el medio ambiente y el turismo, como por ejemplo la producción de células fotovoltaicas, que contamina el medio ambiente, el peligro de los parques eólicos para las aves y los cambios en la dinámica de las olas.

Los científicos están desarrollando proyectos internacionales para reactores nucleares de nueva generación, por ejemplo GT-MGR, que mejorarán la seguridad y aumentarán la eficiencia de las centrales nucleares.

Rusia ha comenzado la construcción de la primera central nuclear flotante del mundo, que ayuda a solucionar el problema de la escasez de energía en las zonas costeras remotas del país.

Estados Unidos y Japón están desarrollando minicentrales nucleares con una capacidad de entre 10 y 20 MW para suministrar calor y energía a industrias individuales, complejos residenciales y, en el futuro, casas individuales.

Una disminución en la capacidad de la planta implica un aumento en la escala de producción. Los reactores de pequeño tamaño se crean utilizando tecnologías seguras que reducen en gran medida la posibilidad de fugas nucleares.

producción de hidrógeno

El gobierno de Estados Unidos ha adoptado la Iniciativa del Hidrógeno Atómico. Junto con Corea del Sur, se está trabajando para crear una nueva generación de reactores nucleares capaces de producir grandes cantidades de hidrógeno.

El INEEL (Laboratorio Nacional de Ingeniería Ambiental de Idaho) predice que una unidad de la central nuclear de próxima generación producirá hidrógeno equivalente a 750.000 litros de gasolina diarios.

Se financian investigaciones sobre la viabilidad de producir hidrógeno en las centrales nucleares existentes.

Energía de fusión

Una perspectiva aún más interesante, aunque relativamente lejana, es la del uso de la energía de fusión nuclear.

Los reactores termonucleares, según los cálculos, consumirán menos combustible por unidad de energía, y tanto este combustible en sí (deuterio, litio, helio-3) como los productos de su síntesis no son radiactivos y, por tanto, seguros para el medio ambiente.

Actualmente, con la participación de Rusia, se está construyendo en el sur de Francia el reactor termonuclear experimental internacional ITER.

¿Qué es la eficiencia?

El factor de eficiencia (COP) es una característica de la eficiencia de un sistema o dispositivo en relación con la conversión o transmisión de energía.

Está determinado por la relación entre la energía útilmente utilizada y la cantidad total de energía recibida por el sistema. La eficiencia es una cantidad adimensional y a menudo se mide como porcentaje.

Eficiencia de las centrales nucleares

La mayor eficiencia (92-95%) es la ventaja de las centrales hidroeléctricas. Generan el 14% de la energía eléctrica mundial.

Sin embargo, este tipo de estación es el más exigente en cuanto a la obra y, como lo demuestra la práctica, es muy sensible al cumplimiento de las normas de funcionamiento.

El ejemplo de los acontecimientos ocurridos en la central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya mostró las trágicas consecuencias que puede tener el incumplimiento de las reglas de operación para reducir los costos de operación.

Las centrales nucleares tienen una alta eficiencia (80%). Su participación en la producción mundial de electricidad es del 22%.

Pero las centrales nucleares requieren una mayor atención a la cuestión de la seguridad, tanto en la etapa de diseño como durante la construcción y durante la operación.

La más mínima desviación de las estrictas normas de seguridad para las centrales nucleares conlleva consecuencias fatales para toda la humanidad.

Además del peligro inmediato en caso de accidente, el uso de centrales nucleares va acompañado de problemas de seguridad asociados con la eliminación o eliminación del combustible nuclear gastado.

La eficiencia de las centrales térmicas no supera el 34%, generan hasta el sesenta por ciento de la electricidad mundial.

Además de electricidad, las centrales térmicas producen energía térmica, que en forma de vapor o agua caliente puede transmitirse a los consumidores a una distancia de 20 a 25 kilómetros. Estas estaciones se denominan CHP (Heat Electric Central).

Las centrales termoeléctricas y las centrales combinadas de calor y energía no son costosas de construir, pero, a menos que se tomen medidas especiales, tienen un impacto adverso en el medio ambiente.

El impacto adverso sobre el medio ambiente depende del combustible que se utilice en las unidades térmicas.

Los productos más nocivos son la combustión de carbón y productos petrolíferos pesados, el gas natural es menos agresivo.

Las centrales térmicas son las principales fuentes de electricidad en Rusia, Estados Unidos y la mayoría de los países europeos.

Sin embargo, hay excepciones, por ejemplo, en Noruega la electricidad se genera principalmente mediante centrales hidroeléctricas y en Francia el 70% de la electricidad se genera mediante centrales nucleares.

La primera central eléctrica del mundo.

La primera central eléctrica, Pearl Street, se puso en funcionamiento el 4 de septiembre de 1882 en la ciudad de Nueva York.

La estación fue construida con el apoyo de Edison Illuminating Company, dirigida por Thomas Edison.

En él se instalaron varios generadores Edison con una potencia total de más de 500 kW.

La estación suministraba electricidad a toda una zona de Nueva York con una superficie de unos 2,5 kilómetros cuadrados.

La estación se quemó hasta los cimientos en 1890; sólo sobrevivió una dinamo, que ahora se encuentra en el Museo Greenfield Village, Michigan.

El 30 de septiembre de 1882 entró en funcionamiento la primera central hidroeléctrica, la Vulcan Street en Wisconsin. El autor del proyecto fue G.D. Rogers, director de Appleton Paper & Pulp Company.

En la estación se instaló un generador con una potencia de aproximadamente 12,5 kW. Había suficiente electricidad para alimentar la casa de Rogers y sus dos fábricas de papel.

Central eléctrica de Gloucester Road. Brighton fue una de las primeras ciudades de Gran Bretaña en tener un suministro eléctrico ininterrumpido.

En 1882, Robert Hammond fundó Hammond Electric Light Company y el 27 de febrero de 1882 inauguró la central eléctrica de Gloucester Road.

La estación constaba de una dinamo de cepillo, que se utilizaba para accionar dieciséis lámparas de arco.

En 1885, Brighton Electric Light Company compró la central eléctrica de Gloucester. Posteriormente se construyó en este territorio una nueva estación, compuesta por tres dinamos de cepillo con 40 lámparas.

Central eléctrica del Palacio de Invierno

En 1886 se construyó una central eléctrica en uno de los patios del Nuevo Hermitage.

La central eléctrica fue la más grande de toda Europa, no sólo en el momento de su construcción, sino también durante los siguientes 15 años.

Anteriormente se utilizaban velas para iluminar el Palacio de Invierno, en 1861 se empezaron a utilizar lámparas de gas. Como las lámparas eléctricas tenían una mayor ventaja, se empezó a desarrollar la iluminación eléctrica.

Antes de que el edificio fuera completamente reconvertido a electricidad, se utilizaban lámparas para iluminar los pasillos del palacio durante las vacaciones de Navidad y Año Nuevo en 1885.

El 9 de noviembre de 1885, el emperador Alejandro III aprobó el proyecto de construcción de una “fábrica de electricidad”. El proyecto incluía la electrificación del Palacio de Invierno, los edificios del Hermitage, el patio y sus alrededores durante tres años hasta 1888.

Era necesario eliminar la posibilidad de vibración del edificio debido al funcionamiento de las máquinas de vapor; la central eléctrica estaba ubicada en un pabellón separado hecho de vidrio y metal. Fue colocado en el segundo patio del Hermitage, desde entonces llamado “Eléctrico”.

Cómo era la estación

El edificio de la estación ocupaba una superficie de 630 m² y constaba de una sala de máquinas con 6 calderas, 4 máquinas de vapor y 2 locomotoras y una sala con 36 dinamos eléctricos. La potencia total alcanzó los 445 CV.

Parte de las salas del frente fueron las primeras en iluminarse:

• Antecámara
• Sala Petrovsky
• Salón del Gran Mariscal de Campo
• Salón de la Armadura
• Salón de San Jorge

Se ofrecieron tres modos de iluminación:

• encendido completo (vacaciones) cinco veces al año (4888 lámparas incandescentes y 10 velas Yablochkov);
• en funcionamiento – 230 lámparas incandescentes;
• servicio (noche) - 304 lámparas incandescentes.
  La estación consumía alrededor de 30 mil puds (520 toneladas) de carbón al año.

Grandes centrales térmicas, nucleares y hidroeléctricas en Rusia

Las centrales eléctricas más grandes de Rusia por distrito federal:

Central:

• la central eléctrica del distrito estatal de Kostromá, que funciona con fueloil;
• la estación de Riazán, cuyo principal combustible es el carbón;
• Konakovskaya, que puede funcionar con gas y fueloil;

Urales:

• Surgutskaya 1 y Surgutskaya 2. Estaciones, que son una de las centrales eléctricas más grandes de la Federación de Rusia. Ambos funcionan con gas natural;
• Reftinskaya, que funciona con carbón y es una de las centrales eléctricas más grandes de los Urales;
• Troitskaya, también de carbón;
• Iriklinskaya, cuya principal fuente de combustible es el fueloil;

Privolzhsky:

• Central eléctrica del distrito estatal de Zainskaya, que funciona con fueloil;

Distrito Federal de Siberia:

• la central eléctrica del distrito estatal de Nazarovo, que consume fueloil;

Del Sur:

• Stavropolskaya, que también puede funcionar con combustible combinado en forma de gas y fueloil;

Noroeste:

• Kirishskaya con fueloil.

Lista de centrales eléctricas rusas que generan energía a partir de agua, ubicadas en el territorio de la cascada Angara-Yenisei:

Yeniséi:

• Sayano-Shushenskaya
• Central hidroeléctrica de Krasnoyarsk;

Ángela:

• Irkutsk
• Brátskaya
• Ust-Ilimskaya.

Centrales nucleares en Rusia

Central nuclear de Balakovo

Ubicado cerca de la ciudad de Balakovo, región de Saratov, en la margen izquierda del embalse de Saratov. Consta de cuatro unidades VVER-1000, puestas en servicio en 1985, 1987, 1988 y 1993.

central nuclear de beloyarsk

Situada en la ciudad de Zarechny, en la región de Sverdlovsk, es la segunda central nuclear industrial del país (después de la siberiana).

En la estación se construyeron cuatro unidades de energía: dos con reactores de neutrones térmicos y dos con reactores de neutrones rápidos.

Actualmente, las unidades de potencia en funcionamiento son las unidades de potencia 3ª y 4ª con reactores BN-600 y BN-800 con una potencia eléctrica de 600 MW y 880 MW, respectivamente.

En abril de 1980 se puso en funcionamiento el BN-600, la primera unidad de energía a escala industrial del mundo con un reactor de neutrones rápidos.

El BN-800 entró en funcionamiento comercial en noviembre de 2016. También es la unidad de energía más grande del mundo con un reactor de neutrones rápidos.

Central nuclear de Bilibino

Ubicado cerca de la ciudad de Bilibino, Okrug autónomo de Chukotka. Consta de cuatro unidades EGP-6 con una capacidad de 12 MW cada una, puestas en servicio en 1974 (dos unidades), 1975 y 1976.

Genera energía eléctrica y térmica.

Central nuclear de Kalinin

Se encuentra en el norte de la región de Tver, en la orilla sur del lago Udomlya y cerca de la ciudad del mismo nombre.

Está compuesto por cuatro unidades de potencia con reactores tipo VVER-1000 con una capacidad eléctrica de 1000 MW, que fueron puestas en funcionamiento en 1984, 1986, 2004 y 2011.

El 4 de junio de 2006 se firmó un acuerdo para la construcción de la cuarta unidad de energía, que entró en servicio en 2011.

Central nuclear de Kola

Situado cerca de la localidad de Polyarnye Zori, región de Murmansk, a orillas del lago Imandra.

Consta de cuatro unidades VVER-440, puestas en servicio en 1973, 1974, 1981 y 1984.
La potencia de la estación es de 1760 MW.

central nuclear de kursk

Una de las cuatro centrales nucleares más grandes de Rusia, con la misma capacidad de 4000 MW.

Ubicado cerca de la ciudad de Kurchatov, región de Kursk, a orillas del río Seim.

Consta de cuatro unidades RBMK-1000, puestas en servicio en 1976, 1979, 1983 y 1985.

La potencia de la estación es de 4000 MW.

Central nuclear de Leningrado

Una de las cuatro centrales nucleares más grandes de Rusia, con la misma capacidad de 4000 MW.

Ubicado cerca de la ciudad de Sosnovy Bor, región de Leningrado, en la costa del Golfo de Finlandia.

Consta de cuatro unidades RBMK-1000, puestas en servicio en 1973, 1975, 1979 y 1981.

La potencia de la estación es de 4 GW. En 2007, la producción ascendió a 24,635 millones de kWh.

Central nuclear de Novovorónezh

Ubicado en la región de Voronezh, cerca de la ciudad de Voronezh, en la margen izquierda del río Don. Consta de dos unidades VVER.

Suministra a la región de Voronezh el 85% de la energía eléctrica y el 50% de calefacción a la ciudad de Novovoronezh.

La potencia de la central (sin incluir) es de 1440 MW.

Central nuclear de Rostov

Ubicado en la región de Rostov, cerca de la ciudad de Volgodonsk. La potencia eléctrica de la primera unidad de energía es de 1000 MW, en 2010 se conectó a la red la segunda unidad de energía de la estación.

En 2001-2010, la central se llamó CN de Volgodonsk; con la puesta en funcionamiento de la segunda unidad de energía de la CN, la central pasó a llamarse oficialmente CN de Rostov.

En 2008, la central nuclear produjo 8,12 mil millones de kWh de electricidad. El factor de utilización de la capacidad instalada (IUR) fue del 92,45%. Desde su lanzamiento (2001), ha generado más de 60 mil millones de kWh de electricidad.

Central nuclear de Smolensk

Ubicado cerca de la ciudad de Desnogorsk, región de Smolensk. La central consta de tres unidades de potencia con reactores del tipo RBMK-1000, que se pusieron en funcionamiento en 1982, 1985 y 1990.

Cada unidad de potencia incluye: un reactor con una potencia térmica de 3200 MW y dos turbogeneradores con una potencia eléctrica de 500 MW cada uno.

Centrales nucleares de EE. UU.

La central nuclear de Shippingport, con una capacidad nominal de 60 MW, se inauguró en 1958 en Pensilvania. Después de 1965, hubo una construcción intensiva de centrales nucleares en todo Estados Unidos.

La mayor parte de las centrales nucleares de Estados Unidos se construyeron en los 15 años posteriores a 1965, antes del primer accidente grave en una central nuclear del planeta.

Si el accidente de la central nuclear de Chernóbil se recuerda como el primer accidente, entonces no es así.

La causa del accidente fueron irregularidades en el sistema de refrigeración del reactor y numerosos errores del personal operativo. Como resultado, el combustible nuclear se derritió. Para eliminar las consecuencias del accidente se necesitaron alrededor de mil millones de dólares; el proceso de liquidación duró 14 años.

Tras el accidente, el gobierno de los Estados Unidos de América ajustó las condiciones de seguridad para el funcionamiento de todas las centrales nucleares del estado.

En consecuencia, esto llevó a la continuación del período de construcción y a un aumento significativo en el precio de las instalaciones del "átomo pacífico". Estos cambios frenaron el desarrollo de la industria general en Estados Unidos.

A finales del siglo XX, Estados Unidos tenía 104 reactores en funcionamiento. Hoy en día, Estados Unidos ocupa el primer lugar del mundo en términos de número de reactores nucleares.

Desde principios del siglo XXI, desde 2013 se han cerrado cuatro reactores en Estados Unidos y se ha iniciado la construcción de cuatro más.

De hecho, hoy en Estados Unidos hay 100 reactores funcionando en 62 centrales nucleares, que producen el 20% de toda la energía del estado.

El último reactor construido en Estados Unidos entró en funcionamiento en 1996 en la central eléctrica Watts Bar.

Las autoridades estadounidenses adoptaron nuevas directrices de política energética en 2001. Incluye el vector de desarrollo de la energía nuclear, a través del desarrollo de nuevos tipos de reactores, con un factor de eficiencia más adecuado, y nuevas opciones para el reprocesamiento del combustible nuclear gastado.

Los planes hasta 2020 incluían la construcción de varias docenas de nuevos reactores nucleares con una capacidad total de 50.000 MW. Además, lograr un aumento de la capacidad de las centrales nucleares existentes en aproximadamente 10.000 MW.

Estados Unidos es líder en número de centrales nucleares en el mundo.

Gracias a la implementación de este programa, en 2013 comenzó en Estados Unidos la construcción de cuatro nuevos reactores, dos de ellos en la central nuclear de Vogtl y los otros dos en VC Summer.

Estos cuatro reactores son del último tipo: el AP-1000, fabricado por Westinghouse.

La Planta de Concentrados Químicos de Novosibirsk es uno de los principales productores mundiales de combustible nuclear para centrales nucleares y reactores de investigación en Rusia y países extranjeros. El único fabricante ruso de litio metálico y sus sales. Forma parte de la Compañía de Combustibles TVEL de la Corporación Estatal Rosatom.

¡Atención, comentarios debajo de la foto!

A pesar de que en 2011 el NCCP produjo y vendió el 70% del consumo mundial del isótopo litio-7, la principal actividad de la planta es la producción de combustible nuclear para reactores de energía y de investigación.
El reportaje fotográfico actual está dedicado a esta especie.

Techo del edificio principal del complejo de producción.

Taller para la producción de barras de combustible y conjuntos combustibles para reactores de investigación.

Área para la producción de polvo de dióxido de uranio mediante pirohidrólisis a alta temperatura.

Carga de contenedores con hexafluoruro de uranio

Sala de operadores
De aquí proviene el control del proceso de producción de polvo de dióxido de uranio, a partir del cual luego se fabrican las pastillas de combustible.

Área de producción de pellets de uranio
En primer plano se ven las biconas donde se almacena el polvo de dióxido de uranio.
Mezclan el polvo y el plastificante, lo que permite comprimir mejor la tableta.

Pellets de combustible cerámico nuclear
Luego se envían al horno para su recocido.

Antorcha (postcombustión de hidrógeno) en un horno de sinterización de tabletas
Las tabletas se recocen en hornos a una temperatura de al menos 1750 grados en un ambiente reductor de hidrógeno durante más de 20 horas.

Producción y control técnico de pellets de combustible cerámico nuclear.
Una tableta que pesa 4,5 g equivale en energía liberada a 400 kg de carbón, 360 metros cúbicos. m de gas o 350 kg de petróleo.

Todo el trabajo se realiza en cajas con guantes especiales.

Descarga de contenedores con tabletas

Taller para la producción de barras combustibles y conjuntos combustibles para centrales nucleares.

Línea automatizada de fabricación de barras de combustible.

Aquí los tubos de circonio están llenos de pastillas de dióxido de uranio.
El resultado son barras de combustible acabadas de unos 4 m de longitud: elementos combustibles.
Las barras de combustible ya se utilizan para ensamblar elementos combustibles, es decir, combustible nuclear.

Traslado de barras de combustible terminadas en contenedores de transporte
Los cubrezapatos incluso tienen ruedas.

Área de reunión de FA
Instalación para aplicar recubrimiento de barniz a barras de combustible.

Asegurar las barras de combustible en el mecanismo de carga.

Fabricación de marcos: soldadura de canales y rejillas espaciadoras.
Luego se instalarán 312 barras de combustible en este marco.

Control técnico del marco.

Canales y rejillas espaciadoras

Soportes automatizados para equipos de haces de barras de combustible

Conjunto de vigas

Control técnico de elementos combustibles.

Barras de combustible con marcas de códigos de barras, con las que literalmente se puede rastrear todo el proceso de producción del producto.

Soportes para inspección y embalaje de conjuntos combustibles terminados.

Inspección de conjuntos combustibles terminados.
Compruebe que la distancia entre las barras de combustible sea la misma.

Conjunto combustible terminado

Contenedores de doble tubo para transporte de elementos combustibles.
El combustible para las centrales nucleares producido en el NCCP se utiliza en las centrales nucleares rusas y también se suministra a Ucrania, Bulgaria, China, India e Irán.