Атомни станции. Атомни станции на Украйна. Атомни станции в Русия

Съвременните нужди на човечеството в енергетиката нарастват с огромни темпове. Увеличава разходите си за осветление на градове, промишлени и други нужди на националната икономика. Съответно все повече и повече сажди от изгорели въглища и мазут се изхвърлят в атмосферата, засилва се парниковият ефект. Освен това през последните години се говори повече за пускането в експлоатация на електрически автомобили, което също ще допринесе за увеличаване на потреблението на електроенергия.

За съжаление екологосъобразните ВЕЦ не могат да покрият такива огромни потребности, а по-нататъшното увеличаване на броя на ТЕЦ и ТЕЦ не е възможно. Какво да направя в този случай? И няма какво да избирате: атомните електроцентрали, ако са правилно експлоатирани, са отличен изход от енергийната безизходица.

Независимо от случилото се в Чернобил, дори и да се съобрази с неотдавнашните провали на японците, учените от цял ​​свят осъзнават, че един мирен атом е единственото решение за наближаващата енергийна криза досега. Широко рекламираните алтернативни източници на енергия не дават дори стотна част от количеството електричество, което светът се нуждае всеки ден.

Освен това дори експлозията на атомната електроцентрала в Чернобил не причини околна среда и стотна част от щетите, което се забелязва дори при една катастрофа на платформата за производство на нефт. Инцидентът с BP е ярко потвърждение за това.

Принцип на действие на ядрен реактор

Общо събрания могат да бъдат почти две хиляди, и те се намират в канали вътре в графитната зидария. Развиващата се топлина се събира чрез охлаждаща течност, а в съвременните атомни електроцентрали има две циркулационни вериги. Във втората вода по никакъв начин не взаимодейства с реакторното ядро, което значително повишава безопасността на конструкцията като цяло. Самият реактор се намира във вала, а за графитната зидария се създава специална капсула, изработена от същата циркониева сплав (дебелина 30 мм).

Цялата конструкция се основава на изключително масивна база от високоякостен бетон, под който се намира басейнът. Той служи за охлаждане на ядрено гориво в случай на авария.

Принципът на действие е прост: горивните елементи се нагряват, топлината се предава към тях от първичния охладител (течен натриев деутерий), след това енергия се прехвърля на вторичната верига, в която циркулира под огромен вода налягане. То незабавно кипи, а пара-въртя генератори на турбини. След това парата влиза в кондензационните устройства, отново влиза в течно състояние и след това се връща обратно в вторичната верига.

История на творението

През втората половина на 40-те години в СССР бяха положени всички усилия за създаване на проекти за мирно използване на атомната енергия. Известният акад. Курчатов, който се изказва на редовна среща Централният комитет на КПСС, предложиха предложение за използване на ядрената енергия в производството на електроенергия, в което страната, която беше възстановена след ужасна война, бе в беда.

През 1950 г. започна строителството на атомна електроцентрала (първата в света), разположена в село Obninskoye в региона Kaluga. След четири години станцията с капацитет 5 MW стартира успешно. Уникалността на събитието е и фактът, че страната ни стана първата държава в света, която успя да използва атома изключително за мирни цели.

Продължаване на работата

Още през 1958 г. започна работа по проектирането на сибирската атомна електроцентрала. Проектният капацитет нарасна веднъж 20 пъти, достигайки 100 MW. Но уникалността на ситуацията дори не е така. Когато станцията беше предадена, производителността й беше 600 MW. Учените само за няколко години успяха да подобрят проекта, а напоследък подобна ефективност изглеждаше невъзможна.

Въпреки това, атомни електроцентрали в района на Съюза тогава не ставаше по-лошо от гъбите. Така че, няколко години след излизането на Сибирската АЕЦ "Белоярск". Скоро в град Воронеж е построена станция. През 1976 г. е пусната в действие атомната електроцентрала Курск, чиито реактори са сериозно модернизирани през 2004 г.

Като цяло атомните електроцентрали са били построени по планиран начин през периода след войната. Само катастрофата в Чернобил може да забави този процес.

Как бяха нещата в чужбина

Не бива да се счита, че подобно развитие се извършва изключително в нашата страна. Британците напълно разбираха колко важни са атомните електроцентрали и затова те активно работеха в тази посока. Така че, още през 1952 г. те стартират собствен проект за развитие и създаване на атомни електроцентрали. Четири години по-късно градът Calder Hall стана първият ядрен град в Англия със собствена електроцентрала с мощност 46 MW. През 1955 г. открива атомната електроцентрала в американския град "Доставка". Неговата мощност е равна на 60 MW. Оттогава атомните електроцентрали започнаха своя триумфален поход по целия свят.

Заплахи на мирен атом

Първата еуфория от опитомяването на атома скоро беше заменена от тревога и страх. Разбира се, най-сериозната катастрофа в Чернобил е станала, но беше завод "Маяк" катастрофа с ядрени реактори във Висшата лига, както и други инциденти, много от които най-вероятно никога няма да знаем. Последствията от тези аварии накараха хората да мислят за повишаване нивото на култура на използване на ядрената енергия. Освен това човечеството още веднъж разбра, че не може да устои на спонтанните сили на природата.

Много осветителни тела на световната наука отдавна обсъждаха как да се правят атомни електроцентрали по-безопасни. В Москва през 1989 г. беше събрано Световното събрание, според резултатите от срещата бяха направени изводи за необходимостта от рязко засилване на контрола върху ядрената енергия.

Днес световната общност наблюдава внимателно как се спазват всички тези споразумения. Въпреки това, никакви наблюдения и контрол не могат да спасят от природни бедствия или банална глупост. Това бе потвърдено още веднъж от аварията във Фукушима-1, която доведе до изливането на стотици милиони тонове радиоактивна вода в Тихия океан. Като цяло, Япония, атомната електроцентрала, в която - единственият начин да се гарантира огромните нужди на промишлеността и населението на електроенергия, от строителната програма на атомната електроцентрала не е отказал.

класификация

Всички АЕЦ могат да бъдат класифицирани по вид генерирана енергия, а също и по модела на техния реактор. Степента на безопасност, вид на конструкцията и други важни параметри също се вземат под внимание.

По този начин те се разделят на вида на произведената енергия:

• Атомни електроцентрали. Единствената енергия, която се генерира върху тях, е електричеството.
• Атомни топлоелектрически централи. Освен електроенергията, тези съоръжения също произвеждат топлина, което ги прави особено ценни за настаняване в северните градове. Там експлоатацията на атомната електроцентрала дава възможност за рязко намаляване на зависимостта на региона от доставките на горива от други региони.

Използвано гориво и други характеристики

Най-често срещаните ядрени реактори, за които се използва гориво обогатен уран. Топлоносител - лека вода. Такива реактори се наричат ​​леки води и се отличават с две разновидности. В първия случай, парата, която служи за въртене на турбините, се формира в сърцевината на реактора.

За образуване на пара във втория случай е система от топлинни поглътители, през която водата не влиза в активната зона. Между другото, да се развива тази система започна още през 50-те години на миналия век, и основа за това служи като военно развитие на САЩ. Около същото време в СССР е проектиран реактор от първи тип, но със забавяща система, в ролята на която се използват графитни пръчки.

Така се появи газът-охлаждащият реактор, който се използва от много атомни електроцентрали в Русия. Бързото ускоряване на изграждането на станции на този конкретен модел се дължи на факта, че като страничен продукт са произведени реакторите оръжие клас плутоний. В допълнение, дори конвенционалният природен уран е подходящ като гориво за такъв сорт, чиито находища в страната ни са много големи.

Друг вид реактор, който се използва широко в света, е модел за тежка вода и природен уран като гориво. Първо, такива модели са създадени от почти всички страни, които имат достъп до ядрени реактори, но днес Канада е един от техните експлоататори, в дълбините на които има най-богатите находища на естествен уран.

Как реакторите се подобриха?

Първо, обикновената стомана се използва за производство на пликове за горивни тръби и циркулационни канали. По това време все още не е известно, че циркониевите сплави, които за такива цели са много по-добри. Реакторът се охлажда с вода, подадена под налягане от 10 атмосфери.

Освободената пара имаше температура от 280 градуса. Всички канали, в които са били поставени TVEL, са направени подвижни, тъй като те трябваше да бъдат заменени сравнително често. Факт е, че в областта на активността на ядреното гориво материали бързо се подлагат на деформации и унищожаване. Обикновено конструктивните елементи в ядрото са проектирани за 30 години, но в такива случаи оптимизмът е неприемлив.

горивни пръти

В този случай учените решиха да използват опцията с едностранно тръбно охлаждане. Такава конструкция рязко намалява шансовете за получаване на продукти на делене в топлообменната схема, дори и в случай на повреда на горивния елемент. Същото ядрено гориво е сплав от уран и молибден. Такова решение направи възможно създаването на сравнително евтино и надеждно оборудване, което може да функционира стабилно дори при условия на значително повишена температура.

Чернобил

Странно, но скандалният Чернобил, чиято атомна електроцентрала стана символ на причинените от човека бедствия от миналия век, беше истински триумф на науката. По това време в конструкцията и дизайна са използвани най-модерните технологии. Капацитетът на реактора само достигна 3200 MW. Горивото също беше ново: за първи път бе използван за Чернобил обогатен уран-диоксид от естествен уран. Един тон от такова гориво съдържа само 20 килограма уран-235. Общо 180 тона уран-диоксид се зареждат в реактора. Досега не е известно кой и с каква цел реши да проведе експеримент на гарата, което противоречи на всички възможни правила за безопасност.

Атомни електроцентрали в Русия

Ако не беше за катастрофата в Чернобил, в нашата страна (най-вероятно) програмата за най-широкото и най-разпространеното изграждане на атомни електроцентрали все още би била продължена. Във всеки случай такъв подход е планиран в СССР.

Като цяло, непосредствено след Чернобил, много програми започнаха да намаляват значително, което веднага доведе до повишаване на цените на много "екологосъобразни" охлаждащи вещества. В много области те бяха принудени да се върнат към изграждането на централи за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия, които (включително) работят дори върху въглища, като продължават да чудовищно замърсяват атмосферата на големите градове.

В средата на 2000-те обаче правителството осъзнаваше необходимостта от развитие на ядрената програма, тъй като без това просто е невъзможно да се осигури на много райони в нашата страна енергията в необходимото количество.

Колко атомни електроцентрали днес разполагаме в страната? Само десет. Да, това са всички атомни електроцентрали в Русия. Но дори и този брой генерира повече от 16% от енергията, която се консумира от нашите граждани. Капацитетът на всичките 33 агрегати, които работят в структурата на тези атомни електроцентрали, е 25,2 GW. Почти 37% от нуждите на нашите северни региони в електроенергията са покрити от атомни електроцентрали.

Една от най-известните е Ленинградската атомна електроцентрала, построена през 1973 г. В момента продължава интензивното изграждане на втория етап, което ще позволи увеличаване на производствения капацитет (4000 MW) най-малко два пъти.

Украински АЕЦ

Съветският съюз направи много, включително за развитието на енергията в републиките на Съюза. Например, Литва е получил по негово време не само отлична инфраструктура и много промишленост, но също така и атомната електроцентрала в Игналина, който до 2005 г. беше истинска "пиле белези от шарка", която осигурява почти всички Балтийско евтини (и! Му) енергетиката.

Но основният подарък беше даден на Украйна, която получи едновременно четири електроцентрали. Атомната електроцентрала Zaporizhzha като цяло е най-мощният в Европа, като едновременно отделя 6 GW енергия. Като цяло атомните електроцентрали на Украйна дават възможност за самозахранване с електричество, от което не могат да се похвалят в една и съща Литва.

Сега всички същите четири станции работят: Запорожие, Рибни, Южно-украински и Хмелницки. Противно на общоприетото схващане, третият блок на АЕЦ "Чернобил" продължава да функционира до 2000 г., като доставя електроенергия на региона. В момента 46% от цялата украинска електроенергия се произвежда от украински атомни електроцентрали.

Странните политически амбиции на властите в страната доведоха до факта, че през 2011 г. бе решено да се заменят руските TVEL с американски. Експериментът напълно не успя и украинската индустрия претърпя вреда от почти 200 милиона долара.

перспективи

Днес цял свят отново припомня предимствата на мирния атом. Целият град може да бъде снабден с енергия от малка и примитивна атомна електроцентрала, която изразходва около 2 тона гориво годишно. Колко ще трябва да изгаряте газ или въглища в същия период? Така че перспективите за технологията са огромни: енергийните носители на традиционните видове непрекъснато растат в цената и броят им намалява.