Atomske postaje. Atomske postaje Ukrajine. Atomske postaje v Rusiji

Sodobne potrebe človeštva v energiji naraščajo z izjemno hitrostjo. Poveča izdatke za razsvetljavo mest, industrijskih in drugih potreb nacionalnega gospodarstva. Skladno s tem se v ozračje vrže vedno več saj iz izgorevanja premoga in kurilnega olja, intenzivnejši učinek tople grede. Poleg tega se je v zadnjih letih pogovarjalo o zagonu električnih vozil, kar bo prispevalo tudi k povečanju porabe električne energije.

Na žalost okolju prijazne HE ne morejo pokrivati ​​tako velikih potreb, nadaljnje povečanje števila TE in CHPP pa preprosto ni izvedljivo. Kaj storiti v tem primeru? In ni veliko izbire: jedrske elektrarne, če so pravilno upravljane, so odličen izhod iz energetskega zastoja.

Kljub temu, kar se je zgodilo v Černobilu, čeprav se zavedajo nedavnih neuspehov japonskih, znanstveniki po vsem svetu priznavajo, da je miren atom edina rešitev približevanja energetske krize doslej. Široko oglaševani alternativni viri energije ne dajejo niti stotega dela količine električne energije, ki jo potrebuje svet vsak dan.

Poleg tega celo eksplozija jedrske elektrarne v Černobilu ni povzročila okolja in stotega dela škode, kar je opaziti celo z enim nesrečam na platformi za proizvodnjo olja. Incident z družbo BP je živahna potrditev tega.

Načelo delovanja jedrskega reaktorja

Skupni sklopi so lahko skoraj dva tisoč, in se nahajajo v kanalih v grafitnem zidu. Razvijajoča se toplota se zbira s pomočjo hladila, v sodobnih jedrskih elektrarnah pa obstajata dve krožni tokokrogi. V drugem delu voda ne vpliva na jedro reaktorja, kar bistveno poveča varnost celotne konstrukcije. Reaktor leži v gredi, za grafitno zidavo pa je izdelana posebna kapsula iz iste cirkonijeve zlitine (debeline 30 mm).

Celotna gradnja temelji na izredno masivni osnovi betona visoke trdnosti, pod katerim se nahaja bazen. Služi za ohlajevanje jedrskega goriva v primeru nesreče.

Princip delovanja je preprost: gorivni elementi so ogrevani, se toplota prenaša z njimi od primarnega hladila (tekoči natrijev devterija), nato pa se energija prenese v sekundarni tokokrog, v katerega kroži pod velikim tlakom vode. Takoj se izkoplje, paro pa vrti generatorje turbin. Po tem paro vstopi v kondenzacijske naprave, spet gre v tekoče stanje in se nato vrne v sekundarno vezje.

Zgodovina ustvarjanja

V drugi polovici 40. let 20. stoletja so bila v ZSSR vsa prizadevanja za oblikovanje projektov za miroljubno uporabo atomske energije. Slavni akademik Kurchatov, govor na rednem srečanju Centralni odbor KPSU, predstavila predlog za uporabo jedrske energije pri proizvodnji električne energije, v kateri je bila država, ki je bila obnovljena po grozni vojni, grozno potrebovala.

Leta 1950 se je začela gradnja jedrske elektrarne (najprej na svetu), ki je bila postavljena v vasi Obninskoye v Kalužni regiji. V štirih letih je bila ta postaja, s kapaciteto 5 MW, uspešno uvedena. Edinstvenost dogodka je tudi v dejstvu, da je naša država postala prva država na svetu, ki je uspela učinkovito uporabiti atom izključno v miroljubne namene.

Nadaljevanje dela

Že leta 1958 se je začelo delo na zasnovi sibirske jedrske elektrarne. Projektna zmogljivost se je povečala enkrat 20-krat, in znašala 100 MW. Toda edinstvenost situacije ni niti taka. Ko je postaja predala, je proizvodnja znašala 600 MW. Znanstveniki so v nekaj letih uspeli izboljšati projekt, v zadnjem času pa je bila takšna učinkovitost nemogoča.

Vendar, jedrske elektrarne na širitvah Unije ni rasla nič slabše od gob. Torej, nekaj let po sibirski, Beloyarsk NEK je začela. Kmalu je bila v Voronežu zgrajena postaja. Leta 1976 je bila obratovana jedrska elektrarna Kursk, katere reaktorji so bili leta 2004 resno posodobljeni.

Na splošno so bile jedrske elektrarne načrtovane v celotnem povojnem obdobju. Samo katastrofa v Černobilu bi lahko upočasnila ta proces.

Kako so bile stvari v tujini

Ne smemo smatrati, da so taki dogodki potekali izključno v naši državi. Britanci so popolnoma razumeli, kako pomembne so jedrske elektrarne, zato so aktivno delovale v tej smeri. Torej, že leta 1952 so začeli svoj lastni projekt za razvoj in izgradnjo jedrskih elektrarn. Štiri leta kasneje je mesto Calder Hall postalo prvo angleško jedrsko mesto z lastno elektrarno z močjo 46 MW. Leta 1955 je odprla jedrsko elektrarno v ameriškem mestu Shippingport. Njegova moč je bila enaka 60 MW. Od takrat so jedrske elektrarne začele svoj trijumfalni pohod po vsem svetu.

Grožnje mirnega atoma

Prvo evforijo iz utiranja atoma je kmalu nadomestila tesnoba in strah. Seveda, je najhujša katastrofa v Černobilu postala, vendar je bil obrat "Mayak" nesreča s jedrskih reaktorjev v Premier League, kot tudi drugih dogodkov, od katerih so mnoge bomo verjetno nikoli ne bo vedel. Zaradi posledic teh nesreč so ljudje razmišljali o dvigovanju kulture uporabe jedrske energije. Poleg tega je človeštvo še enkrat spoznalo, da ne more vzdržiti spontanih sil narave.

Številne svetilke svetovne znanosti so že dolgo razpravljale, kako narediti varnejše jedrske elektrarne. V Moskvi leta 1989 je bila na podlagi rezultatov srečanja sestavljena svetovna skupščina, ugotovljena je bila potreba po radikalni zaostritvi nadzora nad jedrsko energijo.

Svetovna skupnost danes skrbno spremlja, kako se spoštujejo vsi ti sporazumi. Vendar pa nobenih opazovanj in nadzora ne more prihraniti pred naravnimi katastrofami ali banalnimi neumnosti. To je še enkrat potrdila nesreča na Fukušimi-1, kar je povzročilo stotine milijonov ton radioaktivne vode, vlije v Tihi ocean. Na splošno Japonska, jedrska elektrarna, v kateri - edini način za zagotovitev ogromnih potreb industrije in prebivalstva električne energije iz gradbenega programa jedrske elektrarne ni zavrnil.

Razvrstitev

Vse jedrske elektrarne se lahko razvrstijo po vrsti proizvedene energije in tudi po modelu njihovega reaktorja. Upoštevana je tudi stopnja varnosti, vrsta gradnje in drugi pomembni parametri.

Tako so razdeljeni glede na vrsto proizvedene energije:

• Jedrske elektrarne. Edina energija, ki nastane na njih, je električna energija.
• Atomske termoelektrarne. Poleg elektrike, ti objekti proizvajajo tudi toploto, zaradi česar so še posebej dragoceni za nastanitev v severnih mestih. Operacija jedrske elektrarne omogoča močno zmanjšanje odvisnosti regije od oskrbe z gorivom iz drugih regij.

Uporabljeno gorivo in druge značilnosti

Najpogostejši jedrski reaktorji, za katero se uporablja gorivo obogaten uran. Toplotni nosilec - lahka voda. Taki reaktorji se imenujejo lahka voda, ki jih odlikujejo dve različici. V prvem primeru je v jedru reaktorja oblikovana para, ki služi za vrtenje turbin.

Za nastanek pare v drugem primeru je sistem toplotnih ponorov, skozi katere voda ne vstopa v aktivno območje. Mimogrede, za razvoj tega sistema se je začelo že v 50-ih letih prejšnjega stoletja in osnova za to je služila kot vojaški razvoj ZDA. Okoli istega časa je bil v ZSSR oblikovan reaktor prvega tipa, vendar s sistemom zadrževanja, v vlogi katerega so uporabili grafitne palice.

Tako se je pojavil reaktor z ohlajenim plinom, ki ga uporabljajo številne jedrske elektrarne v Rusiji. Hitro pospeševanje gradnje postaj tega posebnega modela je bilo posledica dejstva, da so kot stranski produkti proizvedli reaktorji orožje plutonij. Poleg tega je kot običajno naravni uran primeren kot gorivo za tako raznovrstnost, katere odlagališča v naši državi so zelo velike.

Druga vrsta reaktorjev, ki se pogosto uporabljajo v svetu, je model za težko vodo in naravni uran kot gorivo. Prvič, ti modeli so ustvarili skoraj vse države, ki imajo dostop do jedrskih reaktorjev, danes pa je njihovo število del samo izkoriščevalcev Kanade, v globinah, ki so bogata nahajališča naravnega urana.

Kako so se reaktorji izboljšali?

Prvič, običajno jeklo smo uporabili za izdelavo ovojnic za gorivo in cirkulacijskih kanalov. V tistem času še ni bilo znano o cirkonijevih zlitinah, ki so za takšne namene veliko boljše. Reaktor je bil ohlajen z vodo, ki je bila dobavljena pod tlakom 10 atmosfer.

Izpušena para je imela temperaturo 280 stopinj. Vsi kanali, v katerih so bili postavljeni TVEL, so bili odstranljivi, saj jih je bilo treba relativno pogosto zamenjati. Dejstvo je, da se na področju dejavnosti jedrskega goriva materiali hitro podvržejo deformaciji in uničenju. Na splošno so konstruktivni elementi v jedru zasnovani že 30 let, v takšnih primerih pa je optimizem nesprejemljiv.

TVELI

V tem primeru so se znanstveniki odločili za uporabo enostranskega cevnega hlajenja. Takšna zasnova močno zmanjša možnosti, da bi dobili cepitvene izdelke v krogotok izmenjave toplote tudi v primeru poškodbe gorivnega elementa. Isto jedrsko gorivo je zlitina urana in molibdena. Takšna rešitev je omogočila izdelavo sorazmerno poceni in zanesljive opreme, ki lahko stabilno deluje tudi v pogojih znatno povečane temperature.

Černobil

Čudno, toda zloglasni Černobil, katerega jedrska elektrarna je postala simbol nesreč, ki jih je povzročil človek v zadnjem stoletju, je bil pravi zmag znanosti. Takrat so se v svoji konstrukciji in oblikovanju uporabljale najbolj napredne tehnologije. Zmogljivost reaktorja je samo 3.200 MW. Gorivo je bilo tudi novo: prvič obogateni uranov dioksid naravnega urana je bil uporabljen za Černobil. Ena tona takega goriva vsebuje samo 20 kilogramov urana-235. Skupaj je bilo v reaktor ponovno oskrbljenih 180 ton uranovega dioksida. Do zdaj ni znano, kdo in za kakšen namen se je odločil za izvedbo eksperimenta na postaji, kar je bilo v nasprotju z vsemi možnimi varnostnimi pravili.

Jedrske elektrarne v Rusiji

Če ne bi bilo nesreče v jedrski elektrarni v Černobilu v naši državi (zelo verjetno), bi morali še naprej program za najširši in razširjeno gradnjo jedrskih elektrarn. V vsakem primeru, je bil ta pristop načrtovano v ZSSR.

Na splošno, takoj po Černobilu, so mnogi programi postali močno opušča, ki je takoj pripeljalo do višjih cen za mnoge "čistih" tekočine za prenos toplote razreda. Na številnih področjih so bili prisiljeni vrniti v gradnjo termoelektrarne, ki je (tudi) delajo tudi pod kotom, še naprej onesnažujejo ozračje pošastno velikih mest.

Sredi leta 2000 je vlada vseeno spoznala potrebo po razvoju jedrskega programa, saj brez tega preprosto nemogoče zagotoviti veliko področij naše države z energijo v zahtevani količini.

Koliko jedrskih elektrarn imamo danes v državi? Samo deset. Ja, to so vse jedrske elektrarne v Rusiji. Toda tudi ta številka ustvarja več kot 16% energije, ki jo porabijo naši državljani. Zmogljivost vseh 33 enot moči, ki delujejo v strukturi teh jedrskih elektrarn, je 25,2 GW. V jedrskih elektrarnah pokriva skoraj 37% potreb naših severnih območij električne energije.

Eden od najbolj znanih je Leningradska jedrska elektrarna, zgrajena leta 1973. Trenutno se nadaljuje intenzivna gradnja druge faze, kar bo omogočilo vsaj dvakrat povečanje proizvodne zmogljivosti (4.000 MW).

Ukrajinske jedrske elektrarne

Sovjetska zveza je naredil veliko, tudi za razvoj energetike v republikah unije. Na primer, je Litva v svojem času je prejel ne le odlično infrastrukturo in veliko industrije, temveč tudi jedrske elektrarne Ignalina, ki do leta 2005 je bil pravi "piščanec pockmarked", ki zagotavlja skoraj vse Baltsko poceni (in njegovo!) Energijo.

Toda glavno darilo je bilo dana Ukrajini, ki je prejela štiri elektrarne naenkrat. Nuklearna elektrarna Zaporizhzhya na splošno je najmočnejša v Evropi, ki daje enkrat 6 GW energije. Na splošno jedrske elektrarne v Ukrajini omogočajo samopostrežno oskrbo z električno energijo, kot se ne morejo pohvaliti v isti Litvi.

Sedaj delujejo vse štiri postaje: Zaporozhye, Rivne, Južno-ukrajinski in Khmelnytsky. V nasprotju s splošnim prepričanjem je tretji blok NEK nadaljeval z delovanjem do leta 2000, ki je regiji dobavljal električno energijo. Trenutno ukrajinske jedrske elektrarne proizvajajo 46% ukrajinske električne energije.

Nenavadne politične ambicije oblasti v državi so pripeljale do dejstva, da je bilo leta 2011 odločeno, da se ruske televizijske postaje zamenjajo z ameriškimi. Poskus je bil popolnoma neuspešen, ukrajinska industrija pa je utrpela škodo skoraj 200 milijonov dolarjev.

Možnosti

Danes po vsem svetu ponovno spominjamo na prednosti mirnega atoma. Celotno mesto se lahko dobavlja z energijo iz majhne in primitivne jedrske elektrarne, ki porabi približno 2 tone goriva na leto. Koliko boste v istem obdobju morali goriti plin ali premog? Torej so možnosti za tehnologijo ogromne: energijski nosilci tradicionalnih vrst se nenehno povečujejo v ceni, njihovo število pa se zmanjšuje.