Project Pele: ένας αντιδραστήρας που είναι πάντα μαζί σας
Το ζοφερό μέλλον του μίνι πυρηνικού σταθμού Pele. Πηγή: pipedot.org
Το τέλειο gadget
Η ιδέα να δαμάσει έναν πυρηνικό αντιδραστήρα για στρατιωτικούς σκοπούς και να τον κάνει να μην είναι παρά ένας τεχνικός εξοπλισμός πεδίου, ήταν στο μυαλό των μηχανικών εδώ και πολύ καιρό.
Οι πρώτοι ήταν Σοβιετικοί σχεδιαστές με ένα πυρηνικό εργοστάσιο πυρηνικής ενέργειας κάμπιας TES-3 στα τέλη της δεκαετίας του '50. Δεν μπορεί να ονομαστεί συμπαγής - ο πυρηνικός αντιδραστήρας με υποδομή τοποθετήθηκε σε τέσσερα σασί βαρέων δεξαμενές. Ο σταθμός λειτουργούσε άψογα, είχε μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορούσε κάλλιστα να παρέχει ηλεκτρισμό και θερμότητα σε μια απομακρυσμένη φρουρά. Όμως οι διαστάσεις και το υπερβολικό βάρος του TPP-3 δεν επέτρεψαν περαιτέρω βελτίωση του σχεδιασμού.
Σε ένα νέο επίπεδο, η ιδέα ενός κινητού πυρηνικού σταθμού συνεχίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του '80, όταν η σοβιετική βιομηχανία πρόσφερε το προϊόν Pamir-630D στη σειρά. Εάν το TPP-3 κατασκευάστηκε σύμφωνα με το κλασικό σχήμα ενός αντιδραστήρα πεπιεσμένου νερού, τότε στο Pamir το ψυκτικό υγρό ήταν η ένωση Nitrin με βάση το τετροξείδιο του αζώτου. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση των διαστάσεων του αντιδραστήρα και την αύξηση της θερμοκρασίας στην έξοδο της θερμής ζώνης στους 500 βαθμούς Κελσίου. Ο σταθμός τοποθετήθηκε σε δύο βαριές τράτες, τα τρακτέρ των οποίων ήταν Λευκορωσικά MAZ σε ειδικό σχεδιασμό. Σε αντίθεση με το TES-3, ένα ζευγάρι ημιρυμουλκούμενων θα μπορούσε να κινηθεί κατά μήκος των δημόσιων δρόμων και αρκετά αξιοπρεπές εκτός δρόμου.
Απλώς αποδείχθηκε ως αποτέλεσμα ενός πραγματικού εκρηκτικού μείγματος σε τροχούς. Όχι μόνο υπήρχαν σχεδόν είκοσι κιλά διοξειδίου του ουρανίου υψηλής εμπλουτισμού στον αντιδραστήρα, αλλά και το ψυκτικό υγρό αποδείχθηκε εκπληκτικά τοξικό. Εικάζεται ότι κατά τη διάρκεια των διαδικασιών λειτουργίας του αντιδραστήρα, ένας από τους κατασκευαστές δηλητηριάστηκε από το Nitrin μέχρι θανάτου. Μετά το ατύχημα του Τσερνόμπιλ, το έργο έκλεισε και από τότε δεν έχει ακουστεί τίποτα για εγχώρια έργα κινητών πυρηνικών αντιδραστήρων.
Αλλά η ιδέα της παροχής ρεύματος για χωριστές στρατιωτικές φρουρές από πυρηνικούς σταθμούς μικρού μεγέθους δεν εγκαταλείφθηκε. Ειδικά υπό το πρίσμα της ανάπτυξης της Βόρειας Θαλάσσιας Διαδρομής.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι πρώτες εμπειρίες με σταθμούς κινητής τηλεφωνίας χρονολογούνται στις αρχές της δεκαετίας του '60. Ήταν το Mobile Power System ML-1 που έμελλε να φέρει επανάσταση στη βιομηχανία.
Πρώτον, για να μειώσουν το μέγεθος, οι μηχανικοί πήραν μεγάλο ρίσκο και άντλησαν τον αντιδραστήρα με άζωτο. Θεωρητικά, υποτίθεται ότι έπαιζε το ρόλο του ψυκτικού υγρού και σε αυτή την περίπτωση τα αποθέματά του θα μπορούσαν να αναπληρωθούν γρήγορα από τον περιβάλλοντα αέρα. Αλλά η ψύξη με αέριο της θερμής ζώνης του αντιδραστήρα απαιτούσε μη τετριμμένες λύσεις για τη σφράγιση του κυκλώματος. Οι Αμερικανοί δεν μπόρεσαν ποτέ να λύσουν αυτό το πρόβλημα - το αέριο διέρρεε από τους αγωγούς, και μάλιστα μετέφερε μαζί του πολλά ραδιενεργά σωματίδια.
Το δεύτερο μοναδικό χαρακτηριστικό του ML-1 ήταν η αερομεταφορικότητά του - ήταν το πρώτο μέσα ιστορία προηγούμενο αυτού του είδους. Ο σταθμός τοποθετήθηκε σε τέσσερα τυπικά εμπορευματοκιβώτια και μεταφέρθηκε με αεροπλάνο στο C-130.
Όπως είναι ήδη σαφές, η επανάσταση δεν συνέβη - το σχέδιο αποδείχθηκε τόσο χονδροειδές που δεν ήρθε καν σε δοκιμαστική λειτουργία στα στρατεύματα.
Έργο Pele
Οι Αμερικανοί χρησιμοποιούν το σύμπλεγμα Advanced Medium Mobile Power Source ως κύρια κινητή πηγή ενέργειας, το οποίο περιλαμβάνει πέντε ηλεκτρικές γεννήτριες πολλαπλών καυσίμων με ισχύ από 2,5 kW έως 2,5 MW. Οι προγραμματιστές ισχυρίζονται ότι σε σύγκριση με τους προκατόχους τους, που αποσύρθηκαν από την υπηρεσία το 2011, οι γεννήτριες είναι 21 τοις εκατό πιο οικονομικές, καθώς και πιο αξιόπιστες και ασφαλέστερες.
Ωστόσο, οι νόμοι της φυσικής και της χημείας δεν μπορούν να εξαπατηθούν - οι φρουρές των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής πρέπει να παρέχουν συνεχώς καύσιμα και αναλώσιμα. Αυτό είναι, πρώτον, ενοχλητικό, και δεύτερον, αυξάνει την ευπάθεια οποιασδήποτε απομονωμένης βάσης των ΗΠΑ από επιθέσεις. Αξίζει να μπλοκάρουμε τα τροχόσπιτα με καύσιμα, και η περίφημη αμερικανική τεχνολογία δεν θα κρατήσει πολύ. Ο αριθμός των στρατιωτικών βάσεων του αμερικανικού στρατού έχει ξεπεράσει τις οκτακόσιες, γεγονός που δημιουργεί τεράστια προβλήματα με την παράδοση καυσίμων.
Την ίδια στιγμή, το Πεντάγωνο αυξάνει συνεχώς τον αριθμό των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας στο στρατό. Οι Αμερικανοί σχεδιάζουν να μεταφέρουν τα ελαφρά τροχοφόρα οχήματα στην ηλεκτρική έλξη σε 25-30 χρόνια. Και στο μέλλον, αυτή η τάση σχεδιάζεται να επεκταθεί σε όλα τα τεθωρακισμένα οχήματα, μέχρι τα τανκς. Την ίδια στιγμή, οι Ηνωμένες Πολιτείες ονειρεύονται την αντιπυραυλική άμυνα λέιζερ και ένα σωρό gadget που πολλαπλασιάζουν την ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια. Επομένως, εάν δεν υπήρχε το έργο ενός μικρού μεγέθους πυρηνικού σταθμού για στρατιωτικούς σκοπούς, θα έπρεπε να εφευρεθεί.
Και οι Αμερικανοί δίνουν στους φορολογούμενους μια ιστορία για τη μείωση του περιβόητου «αποτυπώματος άνθρακα» από τις στρατιωτικές υποδομές. Σύμφωνα με το Πεντάγωνο, μόνο το 2020, ο στρατός «χρησιμοποιούσε σχεδόν 78 εκατομμύρια βαρέλια καυσίμου για την τροφοδοσία πλοίων, αεροσκαφών, οχημάτων μάχης και εφεδρικών βάσεων, συνολικού ύψους 9,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων».
Φαίνεται να είναι ένα εντυπωσιακό νούμερο, το οποίο ωστόσο φαίνεται ασήμαντο στο πλαίσιο του αμυντικού προϋπολογισμού 750 δισεκατομμυρίων δολαρίων του Πενταγώνου. Και στο πλαίσιο των εκπομπών που ετησίως παραδίδουν στην ατμόσφαιρα των Ηνωμένων Πολιτειών, το μερίδιο του στρατού μόλις και μετά βίας φτάνει το ένα-δυο τοις εκατό. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι τα τελευταία τρία χρόνια, ο στρατός των ΗΠΑ έχει εκπέμψει περισσότερους από πενήντα εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα κάθε δώδεκα μήνες. Οι περισσότερες από τις χώρες του κόσμου δεν είναι κατ' αρχήν ικανές να παράγουν τέτοια μάζα αερίων του θερμοκηπίου.
Έτσι μπορεί να μοιάζει ο Πελέ. Πηγή: atomic-energy.ru
Απάντηση σε όλα τα παραπάνω ερωτήματα, οι Αμερικανοί θεώρησαν το έργο ενός μικρού μεγέθους πυρηνικού αντιδραστήρα τέταρτης γενιάς με το όνομα Pele.
Το πρόγραμμα ανάπτυξης ξεκίνησε τον Μάρτιο του 2022 και θα πρέπει να κορυφωθεί για τους Αμερικανούς με τη δημιουργία ενός σειριακού μικρού μεγέθους πυρηνικού σταθμού ισχύος 1 έως 5 MW. Ταυτόχρονα, σχεδιάζεται η φόρτωση πυρηνικού καυσίμου στον αντιδραστήρα όχι περισσότερο από μία φορά κάθε τρία χρόνια. Είναι ενδιαφέρον ότι ο Pele θα πρέπει να είναι ο αντιδραστήρας IV πρώτης γενιάς στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Για δεύτερη φορά στην ιστορία, το Πεντάγωνο προσπαθεί να φέρει επανάσταση στην πυρηνική ενέργεια - το ML-1 πριν από εξήντα χρόνια βασίστηκε επίσης σε μη δοκιμασμένες λύσεις. Το πρώτο πρωτότυπο σχεδιάζεται να δημιουργηθεί στο Εθνικό Εργαστήριο στο Αϊντάχο. Το Generation IV NPP είναι μια ευρεία έννοια που περιλαμβάνει πολλά διαφορετικά σχήματα που διαφέρουν τόσο ως προς τον τύπο ψύξης όσο και ως προς το καύσιμο που χρησιμοποιείται. Οι Αμερικανοί για το Pele επέλεξαν ψύξη αερίου (γεια από άζωτο ML-1) και ένα πολύ συγκεκριμένο καύσιμο - TRISO (τριδομικό-ισότροπο).
Ταμπλέτες Triso. Πηγή: www.naukatehnika.com
Μια μπάλα διοξειδίου του ουρανίου με διάμετρο 0,5 mm τυλίγεται σε ένα κέλυφος γραφίτη, ακολουθούμενο από ένα στρώμα πυρογραφίτη, καρβίδιο του πυριτίου, και τα πάντα καλύπτονται με ένα άλλο κέλυφος πυρογραφίτη από πάνω. Ο γραφίτης που περιβάλλει τον πυρήνα του διοξειδίου είναι υπεύθυνος για τη συγκράτηση των προϊόντων σχάσης. Διαφορετικά, ο Pele είναι ένας τυπικός αντιδραστήρας - το καύσιμο φορτώνεται στις ράβδους και η θερμότητα από την καυτή ζώνη μεταφέρεται στη γεννήτρια ατμού από ένα αέριο που δεν έχει ακόμη κατονομαστεί. Μπορεί να είναι ήλιο, άζωτο ή ακόμα και υδρογόνο - για περισσότερο από μισό αιώνα, οι Αμερικανοί έχουν μάθει πώς να κατασκευάζουν σφραγισμένους και ανθεκτικούς αγωγούς για οποιοδήποτε ψυκτικό υγρό.
Ο κύριος κατασκευαστής του συμπαγούς πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι η BWX Technologies, η οποία κερδίζει χρήματα από την προμήθεια πυρηνικών καυσίμων. Η σύμβαση για την κατασκευή του πρωτοτύπου Pele υπογράφηκε πέρυσι και συνεπάγεται 300 εκατομμύρια δολάρια για το σκοπό αυτό. Το τελικό προϊόν αναμένεται μέχρι το 2024. Η BWX ξεκίνησε την παραγωγή του καυσίμου «τριών στρωμάτων» TRISO προσαρμοσμένο για τον νέο αντιδραστήρα τον Δεκέμβριο του 2022.
Στις εγκαταστάσεις της BWX Technologies στο Lynchburg της Βιρτζίνια. Πηγή: atomic-energy.ru
Παρά τη δηλωμένη ασφάλεια του Πελέ, οι Αμερικανοί γνωρίζουν καλά ότι σε περίπτωση έστω και τοπικής αναταραχής, ένας μίνι πυρηνικός σταθμός δεν μπορεί να επιβιώσει ούτε για λίγες μέρες. Ο θάνατος ακόμη και του πιο υπερσύγχρονου πυρηνικού σταθμού από ένα κοινό ορυχείο ή βλήμα θα καταστήσει την κοντινή περιοχή άχρηστη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Καθώς και γύρω στρατιώτες. Ως εκ τούτου, το Πεντάγωνο προτείνει τη χρήση του Πελέ μέχρι στιγμής μόνο σε νησιωτικές βάσεις και στην Αρκτική. Σε περίπτωση κατάρρευσης, θανάτου πολλών πυρηνικών σταθμών, η ηπειρωτική Αμερική θα επιβιώσει εύκολα. Δεν μπορούμε να πούμε το ίδιο για πιθανούς αντιπάλους.
Το πρόγραμμα Pele σηματοδοτεί έμμεσα ότι οι Αμερικανοί σκοπεύουν να δημιουργήσουν σημαντικό ανταγωνισμό για τη Ρωσία για τον έλεγχο της Βόρειας Θαλάσσιας Διαδρομής. Οι μίνι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι ένα εργαλείο για τη συγκέντρωση δυνάμεων στο βορρά και την αύξηση της αυτονομίας των μεμονωμένων μονάδων. Και αυτό θα πρέπει να το λάβουν υπόψη όλοι στο μέλλον. Αν ο Πελέ εξακολουθεί να παίζει όπως πρέπει.
Τα ειδησεογραφικά μας κανάλια
Εγγραφείτε και μείνετε ενημερωμένοι με τα τελευταία νέα και τα πιο σημαντικά γεγονότα της ημέρας.
πληροφορίες