Pengembangan tenaga nuklir terus berlanjut, dan salah satu bidangnya yang paling menarik adalah penciptaan pembangkit listrik yang kompak dan bergerak. Mereka memiliki keunggulan signifikan dibandingkan pembangkit listrik tenaga nuklir stasioner tradisional dan dapat digunakan di berbagai bidang. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa proyek serupa telah dikembangkan di negara kita, dan yang paling terkenal telah dioperasikan.
Pembangkit listrik terapung
Pada 22 Mei 2020, pembangkit listrik tenaga nuklir terapung (FNPP) domestik pertama "Akademik Lomonosov", pr. 20870 dioperasikan secara komersial. Stasiun ini ditempatkan di pelabuhan Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). Pada bulan Desember tahun lalu, dia memberikan arus pertama ke jaringan listrik lokal, dan pada bulan Juni pasokan panas dimulai.
Elemen utama dari pembangkit listrik tenaga nuklir terapung adalah unit daya terapung - kapal non-self-propelled dengan desain khusus dengan perpindahan lebih dari 21,5 ribu ton. Unit daya dilengkapi dengan dua unit reaktor KLT-40S dan dua unit turbin uap. "Akademik Lomonosov" dapat menghasilkan listrik dan uap untuk pemanasan, serta melakukan desalinasi air laut.
Unit daya dioperasikan bersama dengan fasilitas darat khusus. Dari es itu dilindungi oleh dermaga khusus. Juga di darat adalah infrastruktur untuk transmisi listrik dan uap ke jaringan distribusi lokal.
Kapasitas daya maksimum PLTN terapung terbaru dari segi kelistrikan adalah 70 MW. Daya termal maksimum adalah 145 Gcal / jam. Dikatakan bahwa karakteristik tersebut cukup untuk memberikan pemukiman per 100 ribu penduduk. Sangat mengherankan bahwa seluruh populasi Okrug Otonom Chukotka hanya setengahnya, dan ada cadangan yang serius dalam hal kapasitas.
"Akademik Lomonosov" akan dapat bekerja hingga 35-40 tahun. Pemeliharaan dan perbaikan tahunan dapat dilakukan dengan cepat. Setelah 10-12 tahun beroperasi, perbaikan rata-rata diperlukan di pabrik, setelah itu unit daya dapat kembali ke tempat berlabuh dan terus menghasilkan daya.
Rosatom sudah mengusulkan proyek FNPP baru dengan karakteristik yang lebih baik. Dengan mengganti dua unit KLT-40S dengan produk RITM-200, dimungkinkan untuk menghasilkan pembangkitan hingga 100 MW dan meningkatkan parameter lainnya.
Sejauh ini, hanya satu pembangkit listrik terapung yang dibangun sepanjang pr 20870, yang sekarang menyediakan listrik ke daerah terpencil. Pada saat yang sama, beberapa negara asing telah tertarik dengan pembangkit listrik tenaga nuklir terapung Rusia, dan pesanan nyata mungkin muncul dalam waktu dekat. Rusia cukup aktif dalam "perdagangan" pembangkit listrik tenaga nuklir stasioner berbasis darat, dan sekarang ekspor dapat berkembang dengan mengorbankan stasiun terapung.
Unit daya saku
Hasil luar biasa juga telah diperoleh di bidang pembangkit listrik ultra-kompak. Dengan demikian, Universitas Teknologi Riset Nasional "MISiS" telah mengerjakan "baterai nuklir" selama beberapa tahun terakhir - yang disebut. sumber arus beta-voltaik berdasarkan nikel-63. Prototipe pertama dari perangkat semacam itu disajikan pada tahun 2016, dan ditingkatkan lebih lanjut.
Prinsip-prinsip sistem betavoltaic cukup sederhana. Baterai mengandung unsur radioaktif yang meluruh membentuk partikel. Yang terakhir jatuh pada konverter semikonduktor, yang mengarah pada pembentukan arus listrik. Dengan menggunakan bahan fisil yang berbeda, konfigurasi semikonduktor, dll., baterai dengan karakteristik yang berbeda dapat dibuat.
"Baterai nuklir" dari MISIS memiliki desain yang menarik. Elemen ini mengandung 200 lapisan nikel-63 dengan ketebalan 2 mikron, dipisahkan oleh transduser berlian 10 mikron. Yang terakhir memiliki struktur tiga dimensi saluran mikro, yang memungkinkan untuk hampir sepenuhnya menyerap partikel yang terbentuk.
Baterai jadi memiliki dimensi minimum - ketebalannya tidak lebih dari 3-4 mm, dengan mempertimbangkan kasingnya. Berat - 0,25 g Pada saat yang sama, kinerjanya sama kecilnya. Daya listriknya hanya 1 W. Namun, produk baru dari MISIS lebih baik dibandingkan dengan pengembangan lain dengan peningkatan efisiensi dan biaya yang lebih rendah. Selain itu, ia mampu memberikan arus selama beberapa dekade.
Saat ini, "baterai nuklir" domestik dari tipe beta-volta menjadi topik publikasi di jurnal ilmiah dan acara untuk paten internasional sedang berlangsung. Di masa depan, dimungkinkan untuk memperkenalkan perangkat semacam itu ke dalam praktik. Area utama aplikasi akan menjadi berbagai penelitian dan perangkat khusus dengan konsumsi energi rendah dan persyaratan tinggi selama operasi. Misalnya, bisa berupa peralatan untuk penelitian kelautan atau luar angkasa.
Sebelumnya, mereka mencoba memperkenalkan sumber tenaga nuklir dalam kedokteran, tetapi mereka harus ditinggalkan karena efek samping yang negatif. Versi baru baterai tidak mengancam kesehatan manusia, berkat itu dapat digunakan pada alat pacu jantung neuro dan jantung, berbagai implan, dll.
Ponsel berukuran kecil
Di masa lalu, pembangkit listrik tenaga nuklir berukuran kecil pada sasis self-propelled atau derek dibuat di negara kita. Maka tidak ada satu pun proyek semacam ini yang mencapai produksi dan penggunaan massal. Beberapa tahun yang lalu diketahui tentang dimulainya kembali arah ini.
Pada bulan September 2017, informasi muncul di media domestik tentang dimulainya pekerjaan pada dua pembangkit listrik tenaga nuklir berukuran kecil (MAEU) baru. Pengembangan dilakukan atas permintaan Kementerian Pertahanan dan menyediakan pembuatan unit daya dengan kapasitas 100 kW dan 1 MW. Mereka harus dibangun di atas sasis yang ditarik yang memberikan kemampuan untuk mentransfer dan menyebarkan dengan cepat ke lokasi baru.
Dikatakan bahwa pengembangan dua MAEU akan memakan waktu sekitar. 6 tahun. Tujuan dari produk tersebut tidak diungkapkan, tetapi ada perkiraan kemungkinan penggunaannya untuk catu daya objek militer atau sipil jarak jauh. Selain itu, saran dibuat tentang kemungkinan penggunaan MAEU sebagai bagian dari sistem senjata yang menjanjikan dengan konsumsi energi yang tinggi. Pada awal 2018, sampel baru secara fundamental diumumkan - dan pembangkit listrik bergerak dapat melengkapinya.
Hampir tiga tahun telah berlalu sejak laporan pertama tentang pengembangan IEAU untuk Kementerian Pertahanan, dan belum ada detail baru yang muncul. Mungkin berita selanjutnya akan muncul nanti, mendekati tanggal penyelesaian yang ditentukan. Namun, skenario lain tidak dapat dikesampingkan - proyek bisa saja dihentikan, dan karena itu tidak ada berita yang diharapkan.
Di semua area
Terlepas dari semua kesulitan dan reputasi yang ambigu, tenaga nuklir sangat menarik bagi struktur militer dan sipil. Pembangkit listrik berukuran kecil dan bergerak dengan berbagai kemampuan menjadi salah satu bidang yang paling penting dan menjanjikan.
Industri nuklir Rusia secara aktif terlibat dalam bidang ini, dan berita tentang keberhasilan baru, perkembangan yang menjanjikan, dan sampel yang sudah jadi diterima secara teratur. Ini memungkinkan kami untuk membuat perkiraan optimis untuk masa depan dan menunggu pencapaian berikutnya - ilmiah, teknis, praktis, dan komersial.
