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浮动核电站可以增强安全性

2021-06-21 09:50:09来源:

麻省理工学院研究人员详细说明了浮动核电站设计如何提供增强的安全性 - 它不会受到海啸的动作的影响,地震根本没有直接影响。


浮动核电站可以承受地震和海啸。视频:Christopher Sherrill,核科学与工程系礼貌

当地震和海啸于2011年击中福岛达核植物综合体时,既不是地震也不是泛滥导致随后的污染。相反,由于车站的所有电力关闭,这是后面的,特别是,对反应器核心缺乏冷却 - 这导致了大部分伤害。

在浮动平台上建模的核电站的新设计,用于海上石油钻井的浮动平台,可以帮助避免未来的这种后果。这种浮厂的设计将由周围的海水自动冷却在最坏的情况下,这将无限期地防止燃料棒的任何熔化,或逸出放射性物质。

本周在小型模块化反应堆研讨会上展示了这一概念,由美国机械工程师协会,由麻省理工学院教授Jacopo Buongiorno,Michael Golay和Neil Todreas以及威斯康星大学和芝加哥桥的其他人以及其他人和铁,一家主要的核电站和海上平台建设公司。

这些植物Buongiorno解释说,可以在造船厂内建造,然后拖到他们目的地五到七英里的近海,在那里他们将被停泊在海底并通过水下电动传输线连接到土地。该概念利用了两种成熟技术:轻水核反应堆和海上石油和天然气钻井平台。利用核科学与工程副教授(NSE)的核科学与工程副教授Buongiorno表示,使用已建立的设计最大限度地减少了技术风险。

虽然浮动核电站的概念并非独特 - 俄罗斯现在正在建设一个,但在驳船上停泊在岸边 - 没有人走得足够远,以便能够乘坐海啸,Buongiorno说。他说,“最大的卖点是增强的安全性”。

此图显示了浮动海上核电站的可能配置,基于Jacopo Buongiorno和MIT核科学与工程系的其他人的设计工作。像离岸钻井平台一样,该结构包括居住区和直升机运输到现场。

浮动平台近海几英里,停泊在大约100米的水中,不会受到海啸的动作的影响;地震根本没有直接影响。与此同时,在福岛,切尔诺贝利和三英里岛上发生的紧急情况下,大多数核电站面临大多数核植物的最大问题 - 在海上几乎不可能在海上,在海上,布康诺斯说:“它非常靠近海洋,基本上是无限的散热器,因此可以被动地冷却,没有干预。反应堆遏制本身基本上是水下的。“

Buongiorno列出了其他几个优点。一方面,找到新的核植物的合适网站越来越困难和昂贵:他们通常需要在海洋,湖泊或河流旁边提供冷却水,但是船闸性质是非常可取的。相比之下,海上地点,但在土地上看到的地方,可以毗邻他们将服务的人口中心。“海洋是廉价的房地产,”Buongiorno说。

此外,在植物寿命结束时,只需将其拖到中央设施即可通过现在为海军的载体和潜艇反应堆来完成“退役”。这将迅速将网站恢复为原始条件。

这种设计还可以帮助解决往往使新核植物不经济的实际建筑问题:造船厂施工允许更好的标准化,全钢设计消除了混凝土的使用,布吞罗诺斯表示往往负责施工延误和成本超支。

他说,这种植物的大小没有特别限制:它们可以是小型50兆瓦的植物到1,000兆瓦的植物,搭配当今最大的设施。“这是一个灵活的概念,”Buongiorno说。

大多数业务将与陆上植物相似,该工厂将旨在满足陆地植物的所有监管安全要求。“项目工作已经证实了实现这一目标的可行性,包括满足保护防止水下攻击的额外关切,”核科学与工程和机械工程师科技教授。

Buongiorno在亚洲的这种植物中看到了一个市场,它具有高海啸风险的组合,以及对新电源的快速增长需求。“这对日本来说,这将是很多意义,”他说,以及印度尼西亚,智利和非洲等地方。

这是一个“非常有吸引力和有前途的建议”,Toru Obara说,核反应堆研究实验室教授,核反应堆教授,该研究实验室没有参与这项研究。“我认为这在技术上是非常可行的。… 当然,需要进一步研究来实现这一概念,但作者对每个问题的答案都有答案,答案是现实的。“

本文由NSE学生Angelo Briccetti,Jake Jurewicz和Vincent Lindfuller共同撰写;威斯康星大学迈克尔科拉迪尼;和Daniel Fadel,Ganesh Srinivasan,Ryan Hannink和艾伦·克劳·奇怪的芝加哥桥和铁,总部位于马萨诸塞州。

图像:杰克乔威茨/麻省理工学院