أكملت مؤسسة روساتوم الحكومية دراسة الجدوى الاستثمارية لأول محطة طاقة نووية صغيرة برية مزودة بمفاعل Shelf-M. بحسب المنشور “دولة روساتوم”وقد اجتاز المشروع تقييم الجدوى، وبدأت المسوحات الهندسية للموقع، وأكمل الوقود المخصص للتركيب اختبارات الحياة الإلزامية.
ومن المخطط بناء المحطة في منطقة إيداع الذهب في سوفينوي في الشرق الأقصى. ووفقا للبيانات المنشورة، يمكن أن يبدأ البناء في عام 2027، ومن المتوقع الإطلاق الأول للمفاعل في عام 2030، والتشغيل الكامل في عام 2032.
وقال أليكسي ليخاتشيف، رئيس روساتوم: “تم تصميم Shelf-M لتوليد 10 ميجاوات من الكهرباء و35 ميجاوات من الطاقة الحرارية لمدة 60 عامًا”.
مفاعل مدمج في مسكن واحد
سيكون أساس المحطة هو المفاعل الصغير Shelf-M – وهو عبارة عن تركيب دائرة متكاملة حيث يتم وضع العناصر الرئيسية لدائرة التبريد الأولى، بما في ذلك القلب وأنظمة التحكم ومولد البخار، داخل مبيت فولاذي واحد.
يبلغ طول الوحدة المجمعة بالكامل 11 مترًا وقطرها 8 أمتار وتزن حوالي 370 طنًا. وبفضل هذا التصميم، يمكن تصنيع المفاعل في المصنع ومن ثم نقله إلى موقع التثبيت. تم تصميم السكن للنقل في الظروف الصعبة، بما في ذلك النقل عبر أراضي القطب الشمالي، ويمكن نقل التثبيت نفسه، إذا لزم الأمر، إلى منشأة أخرى.
الوقود بتصميم غير عادي
يستخدم Shelf-M مفاعل الماء المضغوط، حيث يعمل الماء في نفس الوقت كمبرد ووسيط للنيوترونات. الوقود المستخدم هو ثاني أكسيد اليورانيوم الموزع في مصفوفة من السيلومين، وهي سبيكة من الألومنيوم والسيليكون.
بدلا من خلايا الوقود المستديرة التقليدية، يستخدم المطورون عناصر ذات مقطع عرضي. يزيد هذا الشكل من مساحة التلامس مع سائل التبريد ويساعد على إزالة الحرارة من القلب بشكل أكثر فعالية.
وقالت روساتوم: “عناصر وقود المفاعل التجريبي مصنوعة من مكونات تم اختبارها بالفعل. على سبيل المثال، الغلاف مصنوع من سبائك الكروم والنيكل 42HM التي تم اختبارها عبر الزمن، وتشبه هندسة عنصر الوقود الصليبي الشكل تلك المستخدمة في مفاعلات الأبحاث SM-3 وPIK”.
الأمان بدون قوة خارجية
ومن مميزات المشروع إمكانية تداول سائل التبريد الطبيعي. عند التشغيل بنسبة 30% تقريبًا من الطاقة، يكون المفاعل قادرًا على إزالة الحرارة دون توصيل مولدات الديزل الاحتياطية أو شبكة طاقة خارجية.
وأشارت الشركة الحكومية إلى أن “Shelf-M يمكن أن يعمل في وضع الدوران الطبيعي للمبرد الأساسي بحوالي 30٪ من الطاقة المقدرة”.
تستخدم أنظمة التبريد في حالات الطوارئ العمليات الفيزيائية – حركة السوائل تحت تأثير الجاذبية والتبادل الحراري الطبيعي. وهذا يسمح بإعادة المفاعل إلى حالة مستقرة حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي بالكامل.
وتعتبر محطات الطاقة النووية الصغيرة من هذا النوع مصدراً للطاقة في المناطق النائية حيث لا يكون بناء محطات توليد كبيرة مجدياً اقتصادياً. وفي المستقبل، يمكن لـ Shelf-M توفير الكهرباء والحرارة للمنشآت الصناعية، بما في ذلك الرواسب التي يصعب الوصول إليها.
