На научно-технологической программе «Большие вызовы» в Образовательном центре «Сириус» российские школьники создают пилотный макет робототехнического комплекса для разборки активных зон ядерных реакторов. Позднее на основе этого проекта планируется создавать специализированных роботов для демонтажа разных типов реакторов. Разработка ведется по направлению «Современная энергетика».
У энергоблока атомной станций, как и у любого другого оборудования, есть срок эксплуатации, после которого его необходимо утилизировать.
До 2039 года в России завершится срок эксплуатации 11 энергоблоков с реакторами РБМК-1000. Остановленные реакторы необходимо привести к радиационно безопасному состоянию, полученные в ходе демонтажа радиоактивные отходы – компактировать и отправить на захоронение в специализированные хранилища. На тех же местах построят новые сооружения с применением действующей инфраструктуры площадки АЭС.
.jpg)
У энергетических реакторов элементы активной зоны подвержены большому облучению со стороны топлива и из-за этого радиационно опасны, поэтому работать человеку с ними напрямую нельзя.
Современный уровень развития науки и техники позволяет рассматривать применение дистанционных робототехнических систем для вывода из эксплуатации ядерных реакторов. Актуальность метода связана с минимизацией роли человека в данном процессе. В связи с этим в рамках реализации демонстрационного проекта необходимо сконструировать уменьшенную копию робота и макет реактора для демонстрации концепции работ по демонтажу отработавшего оборудования. Школьники одновременно проектируют работа в цифровом исполнении, изготавливают макет реактора и создают макетную версию робототехнического комплекса.
«Участники собирают макет реактора РБМК-1000 масштабом 1:20, – пояснил начальник группы управления ресурсом активной зоны реактора РБМК АО «Ордена Ленина Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники имени Н.А. Доллежаля», один из руководителей проекта Александр Подосинников. – Также они прорабатывают все детали будущего робота, программируют его функции в среде Arduino, после чего робот продемонстрирует принципиальные технологические операции по разборке реактора. На основании прочитанного лекционного материала ребята сами решают, как будет выглядеть робот, какие операции будут продемонстрированы, каким образом будет производиться управление. Результатом проекта станет подтверждение того, что демонтаж ядерных реакторов с помощью робота возможен».
Участники создают робота для демонтажа ядерных реакторов на примере РБМК-1000 – первых гигаватников в СССР и России. Робот, созданный школьниками, станет прототипом – на его основе планируется изготовить робототехнические системы для демонтажа настоящих ядерных реакторов различных моделей отечественных и зарубежных конструкций.
«Мы создаем концепцию робота, чтобы в дальнейшем наш проект развивали и дорабатывали эксперты в области атомной энергетики и предприятия, которые занимаются роботами, – объяснил один из участников проекта, приехавший на «Большие вызовы» из Подольска Никита Вовренчук. – Мы проанализировали существующие технические наработки в этой области, посмотрели их конструкционные особенности, сформировали свое видение, которое считаем перспективным, и теперь внедряем все это в наш продукт».
Основной задачей комплекса будет демонтаж активной зоны ядерного реактора РБМК: фрагментирование и удаление металлоконструкций, извлечение графитовых блоков и другие сопутствующие задачи.
.jpg)
«Я давно изучаю атомную отрасль и реактор РБМК-1000. Здесь я помогаю другим ребятам разбираться с теорией, занимаюсь моделированием, резкой и сборкой макетов реактора и робота. Также на защитах я выступаю одним из ораторов, поскольку я могу ответить на многие вопросы и команда доверяет мне в техническом плане, – поделился один из участников проекта – Михаил Степанов из Казани. – Сейчас мы делаем акцент на ядерных реакторах отечественной конструкции. Но в перспективе существует возможность адаптировать нашу технологию как для АЭС с реакторами корпусного дизайна, так и для западных реакторов».
На финальной защите в конце научно-технологической программы «Большие вызовы» команда проекта представит макет, который продемонстрирует процесс демонтажных работ ядерного реактора РБМК при помощи робототехнического комплекса, а также покажет цифровой двойник разработанного устройства.
