Атомдук электр станциялары. Украинанын атомдук электр станциялары. Россиядагы атомдук электр станциялары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Адамзаттын заманбап энергияга болгон муктаждыгы эбегейсиз темп менен өсүп жатат. Шаарларды жарыктандырууга, эл чарбасынын енер жайлык жана башка керектеелеруне аны керектее кебейууде. Ошого жараша көмүрдүн жана мазуттун күйгөнүнөн улам атмосферага көө көбүрөөк бөлүнүп, парник эффектиси күчөйт. Кошумчалай кетсек, акыркы жылдары электр менен жүрүүчү унааларды ишке киргизүү тууралуу көбүрөөк сөз болуп жатат, бул дагы электр энергиясын керектөөнүн өсүшүнө салым кошот.

Тилекке каршы, экологиялык жактан таза ГЭСтер мындай гиганттык керектөөлөрдү канааттандыра албайт, ТЭЦ менен ТЭЦтин санын мындан ары көбөйтүү жөн эле максатка ылайыктуу эмес. Бул учурда эмне кылуу керек? Жана тандоо үчүн көп нерсе жок: атомдук электр станциялары туура иштетилсе, энергетикалык туюктан чыгуунун эң сонун жолу.

Чернобылдагы окуяга карабастан, ал тургайЖапондордун соңку ийгиликсиздиктерин эске алып, дүйнөнүн окумуштуулары тынчтык атом бүгүн жакындап келе жаткан энергетикалык кризистин бирден-бир чечими экенин моюнга алышат. Кеңири жарнамаланган альтернативдүү энергия булактары дүйнө күн сайын керектелүүчү электр энергиясынын жүздөн бирин да бере албайт.

Мындан тышкары, Чернобылдагы атомдук электр станциясынын жарылуусу да жаратылышка зыяндын жүздөн бир бөлүгүн да алып келген жок, бул мунай платформасындагы бир катастрофа менен да белгиленет. BP окуясы муну ачык тастыктайт.

Ядролук реактордун иштөө принциби

Жылуулуктун булагы отун элементтери - TVEL. Чынында, бул атомдордун активдүү бөлүнүү зонасында бир аз бузулууга дуушар болгон цирконий эритмесинен жасалган түтүктөр. Ичинде урандын диоксидинин таблеткалары же уран менен молибден эритмесинин дандары коюлган. Реактордун ичинде бул түтүктөр ар биринде 18 күйүүчү май элементин камтыган агрегаттарга чогултулган.

Жалпысынан эки миңге жакын жыйнак болушу мүмкүн жана алар графит таштын ичиндеги каналдарга жайгаштырылат. Бөлүнгөн жылуулук муздаткычтын жардамы менен чогултулат жана азыркы атомдук электр станцияларында эки циркуляциялык схема бар. Алардын экинчисинде суу реактордун өзөгү менен эч кандай байланышта болбойт, бул бүтүндөй структуранын коопсуздугун олуттуу жогорулатат. Реактор өзү валда жайгашкан жана ошол эле цирконий эритмесинен (калыңдыгы 30 мм) графит таштоо үчүн атайын капсула түзүлгөн.

Бүт конструкция бассейн жайгашкан өтө бекем бетондон жасалган өтө массивдүү негизге таянат. Ал өзөктүк муздатуу үчүн кызмат кылаткырсык болгон учурда күйүүчү май.

Иштөө принциби жөнөкөй: отун элементтери ысытылат, алардан жылуулук биринчилик муздаткычка (суюк натрий, дейтерий) берилет, андан кийин энергия экинчилик контурга өтөт, анын ичинде суу айланат. эбегейсиз басым. Ал ошол замат кайнайт, буу генераторлордун турбиналарын айлантат. Андан кийин буу конденсациялык түзүлүштөргө кирип, кайрадан суюк абалга айланат, андан кийин кайра экинчи схемага жөнөтүлөт.

Жаратуу тарыхы

1940-жылдардын экинчи жарымында СССРде атом энергиясын тынчтык максатта пайдаланууну камтыган долбоорлорду түзүү үчүн бардык аракеттер көрүлгөн. Атактуу академик Курчатов КПСС Борбордук Комитетинин кезектеги заседаниесинде чыгып суйлеп, атомдук энергияны электр энергиясын иштеп чыгаруу учун пайдалануу женундегу сунушту алдыга койду, ал каардуу согуштан айыккан елке абдан муктаж болгон.

1950-жылы Калуга областындагы Обнинское кыштагында түптөлгөн атомдук электр станциясынын курулушу башталган (айтмакчы, дүйнөдө биринчи). Төрт жылдан кийин кубаттуулугу 5 МВт болгон бул станция ийгиликтүү ишке киргизилген. Иш-чаранын уникалдуулугу ошондой эле биздин өлкө атомду тынчтык максатта гана натыйжалуу пайдалана алган дүйнөдөгү биринчи мамлекет болгондугунда.

Ишти улантуу

1958-жылы Сибирь АЭСин долбоорлоо боюнча иштер башталган. Долбоордук кубаттуулук дароо 20 эсеге өсүп, 100 МВт түздү. Бирок кырдаалдын өзгөчөлүгү ушунда деле эмес. Станция берилгенде анын кайтарымы 600 МВт болгон. Илимпоздор бир-экиденжылдар долбоорду абдан жакшыртууга жетишти жана жакында мындай аткаруу таптакыр мүмкүн эместей көрүндү.

Бирок, Союздун мейкиндигиндеги атомдук электр станциялары анда козу карындан жаман өскөн эмес. Ошентип, Сибирдеги атомдук электр станциясынан бир нече жыл өткөндөн кийин Белоярск атомдук электр станциясы ишке кирди. Жакында Воронежде станция курулду. 1976-жылы Курск атомдук электр станциясы ишке киргизилген, анын реакторлору 2004-жылы олуттуу модернизацияланган.

Жалпысынан атом электр станциялары согуштан кийинки мезгилдин ичинде пландуу турде курулган. Бул процессти Чернобылдагы кырсык гана жайлатышы мүмкүн.

Чет өлкөдө кандай болгон

Мындай окуялар биздин өлкөдө гана ишке ашты деп ойлобошубуз керек. Атомдук электр станциялары канчалык маанилүү экенин британиялыктар жакшы түшүнүшкөн, ошондуктан бул багытта активдүү иштешкен. Ошентип, 1952-жылы алар өзөктүк электр станцияларын иштеп чыгуу жана куруу боюнча өз долбоорун ишке киргизишкен. Төрт жылдан кийин Калдер Холл шаары өзүнүн 46 МВт кубаттуулуктагы электр станциясы бар биринчи англиялык өзөктүк шаар болуп калды. 1955-жылы Американын Шипиппорт шаарында атомдук электр станциясы салтанаттуу түрдө ишке берилген. Анын кубаттуулугу 60 МВтка барабар болгон. Ошондон бери атомдук электр станциялары дүйнө жүзү боюнча өзүнүн салтанаттуу жүрүшүн баштады.

Тынчтык атомуна коркунуч

Атомду колго алуудагы биринчи эйфория көп өтпөй тынчсыздануу жана коркуу менен алмаштырылды. Албетте, Чернобыл атомдук электр станциясы эң олуттуу кырсык болгон, бирок Маяк станциясы, атомдук суу астындагы кайыктардагы өзөктүк реакторлор менен болгон авариялар, ошондой эле башка окуялар, алардын көбү жөнүндө биз эч качан биле албайбыз. Бул кырсыктардын кесепеттериатом энергиясын пайдаланууда маданияттын децгээлин жогорулатуу женунде ойлонууга мажбур кылды. Мындан тышкары, адамзат жаратылыштын элементардык күчтөрүнө туруштук бере албастыгын дагы бир жолу түшүндү.

Дүйнөлүк илимдин көптөгөн ишмерлери атомдук электр станцияларын кантип коопсуз кылууну көптөн бери талкуулап келишет. 1989-жылы Москвада буткул дуйнелук ассамблея чакырылып, анын жыйынтыгы боюнча атомдук энергияга контролдукту туп-тамырынан бери кучетуу женунде тыянак-тар чыгарылды.

Бүгүн дүйнөлүк коомчулуктар бул келишимдердин баары кандай аткарылып жатканын тыкыр көзөмөлдөп турушат. Бирок, эч кандай байкоо жана көзөмөлдөө табигый кырсыктардан же баналдык келесоолуктан куткара албайт. Муну Фукусима-1деги авария дагы бир жолу тастыктады, анын натыйжасында жүздөгөн миллион тонна радиоактивдүү суу Тынч океанга төгүлдү. Жалпысынан атом электр станциясы енер жайынын жана калкынын электр энергиясы менен гиганттык керектеелерун камсыз кылуунун бирден-бир каражаты болуп саналган Япония атомдук электр станциясын куруунун программасынан баш тарткан жок.

Классификация

Бардык атомдук электр станцияларын өндүрүлгөн энергиянын түрүнө жараша, ошондой эле алардын реакторунун модели боюнча классификациялоого болот. Коопсуздук даражасы, курулуштун түрү, ошондой эле башка маанилүү параметрлер да эске алынат.

Алар өндүрүлгөн энергиянын түрүнө жараша ушундайча классификацияланат:

• Атомдук электр станциялары. Алар чыгарган жалгыз энергия бул электр энергиясы.
• Атомдук жылуулук электр станциялары. Электр энергиясынан тышкары, бул объектилер жылуулукту да өндүрөт, бул аларды түндүк шаарларда жайгаштыруу үчүн өзгөчө баалуу кылат. Ал жерде атомдук электр станциясынын иштешиаймактын башка региондордон күйүүчү май менен камсыздоого көз карандылыгын кескин кыскартууга мүмкүндүк берет.

Колдонулган күйүүчү май жана башка мүнөздөмөлөр

Эң кеңири тарагандары - байытылган уранды отун катары колдонгон өзөктүк реакторлор. Муздаткыч жеңил суу болуп саналат. Мындай реакторлор жеңил суу реактору деп аталат жана алардын эки түрү бар. Биринчи учурда, турбиналарды айландыруу үчүн колдонулган буу реактордун өзөгүндө пайда болот.

Экинчи учурда буу пайда кылуу үчүн суу өзөккө кирбей турган жылуулук чыгаруучу система колдонулат. Айтмакчы, бул системанын өнүгүшү өткөн кылымдын 50-жылдарында эле башталган, ал үчүн америкалык аскердик өнүгүүлөр негиз болгон. Болжол менен ошол эле мезгилде СССРде биринчи типтеги, бирок модерациялоочу системасы бар реактор иштелип чыккан, анын ролунда графит таякчалары колдонулган.

Ошентип газ менен муздатылган реактор пайда болгон, аны Россиянын көптөгөн атомдук электр станциялары колдонот. Бул конкреттүү үлгүдөгү станцияларды куруунун тез ылдамдашы реакторлор кошумча продукт катары курал-жарак плутонийин чыгаргандыгы менен шартталган. Мындан тышкары, биздин өлкөдө кендери абдан чоң болгон кадимки табигый уран да бул сортко отун катары ылайыктуу.

Дүйнө жүзү боюнча кеңири таралган реактордун дагы бир түрү – бул табигый уран менен иштетилген оор суу модели. Алгач, мындай моделдер өзөктүк реакторлорго мүмкүнчүлүгү бар дээрлик бардык өлкөлөр тарабынан түзүлгөн, бирокбугунку кунде алардын эксплуататорлорунун арасында Канада гана бар, анын чегинде табигый урандын эн бай кендери бар.

Реакторлор кантип жакшыртылды?

Биринчиден, кадимки болот күйүүчү май таякчаларын жана циркуляциялык каналдарды жасоо үчүн колдонулган. Ал убакта мындай максаттар үчүн алда канча ылайыктуу цирконий эритмелери жөнүндө али белгилүү болгон эмес. Реактор 10 атмосфера басымы астында берилген суу менен муздатылды.

Бир убакта чыккан буу 280 градус температурага ээ болгон. Күйүүчү май таякчалары жайгашкан бардык каналдар, алар салыштырмалуу тез-тез алмаштырууга туура келгендиктен, алынуучу кылып жасалган. Чындыгында, ядролук отундун иш зонасында материалдар тез деформацияга жана бузулууга дуушар болушат. Чынында, өзөктөгү структуралык элементтер 30 жылга эсептелген, бирок мындай учурларда оптимизмге жол берилбейт.

Күйүүчү майлар

Мындай учурда окумуштуулар бир жактуу түтүкчөлүү муздатуу менен вариантты колдонууну чечишти. Бул дизайн күйүүчү элементке зыян келтирилген учурда да бөлүнүү продуктуларынын жылуулук алмашуу схемасына кирүү мүмкүнчүлүгүн кескин азайтат. Ошол эле өзөктүк отун - уран менен молибдендин эритмеси. Бул чечим бир кыйла жогору температурада да туруктуу иштей турган салыштырмалуу арзан жана ишенимдүү жабдууларды түзүүгө мүмкүндүк берди.

Чернобыл

Кызыктай көрүнгөнү менен, атомдук электр станциясы өткөн кылымдагы техногендик кырсыктардын символуна айланган атактуу Чернобыль илимдин чыныгы салтанаты болду. Ошол учурда аны курууда жана долбоорлоодо эң алдыңкы технологиялар колдонулган. Бир эле реактордун кубаттуулугу 3200 МВтка жетти. Күйүүчү май да жаңы болчу: байытылган табигый урандын диоксиди биринчи жолу Чернобыль атомдук электр станциясында колдонулган. Мындай күйүүчү майдын бир тоннасында болгону 20 килограмм уран-235 бар. Жалпысынан реакторго 180 тонна урандын диоксиди жүктөлгөн. Ким жана кандай максатта станцияда бардык мүмкүн болгон коопсуздук эрежелерине карама-каршы келген эксперимент жүргүзүүнү чечкени азырынча так белгисиз.

Россиядагы атомдук электр станциялары

Эгер Чернобыль апааты болбогондо, биздин елкеде (эч кы-зыгы) атомдук электростанцияларды эн кенири жана кецири куруу программасы дагы эле улантылмак. Кандай болгон күндө да бул СССРде пландаштырылган ыкма болгон.

Жалпысынан, Чернобылдан кийин дароо эле көптөгөн программалар массалык түрдө кыскартыла баштады, бул дароо эле көптөгөн «экологиялык жактан таза» жылуулук алып жүрүүчүлөргө баалардын өсүшүнө алып келди. Көптөгөн аймактарда алар ТЭЦтин курулушуна кайтууга аргасыз болушкан, алар (анын ичинде) атүгүл көмүрдө да иштеп, ири шаарлардын атмосферасын укмуштуудай булгап жатышат.

2000-жылдардын ортосунда өкмөт ошого карабастан өзөктүк программаны өнүктүрүү зарылдыгын түшүнгөн, анткени ансыз биздин өлкөнүн көптөгөн аймактарын керектүү көлөмдөгү энергия менен камсыз кылуу мүмкүн эмес.

Бүгүнкү күндө биздин өлкөдө канча атомдук электр станциясы бар? Он гана. Ооба, булардын баары Орусиянын атомдук электр станциялары. Бирок бул сан керектелген энергиянын 16% дан ашыгын түзөтбиздин жарандар. Бул атомдук электр станцияларынын составында иштеген бардык 33 энергоблоктун кубаттуулугу 25,2 ГВт. Түндүк аймактарыбыздын электр энергиясына болгон муктаждыгынын дээрлик 37% атомдук электр станциялары менен жабылат.

Эң атактууларынын бири 1973-жылы курулган Ленинград атомдук электр станциясы. Азыркы учурда экинчи этаптын курулушу интенсивдуу жургузулуп жатат, бул чыгаруу кубаттуулугун (4 миц МВт) кеминде эки эсе кебейтууге мумкундук берет.

Украина АЭСтери

Советтер Союзу, анын ичинде союздук республикалардын энергетикасын енуктуруу учун да коп иштерди жургузду. Ошентип, Литва бир убакта эң сонун инфраструктураны жана көптөгөн өнөр жай ишканаларын гана эмес, ошондой эле 2005-жылга чейин чыныгы «Чоң тоок» болгон Игналина АЭСине ээ болгон, ал дээрлик бүт Балтика аймагын арзан (жана өзүнүн!) Энергия.

Бирок негизги белек бир эле учурда төрт электр станциясын алган Украинага берилди. Запорожье АЭС жалпысынан Европадагы эң кубаттуу, бир эле учурда 6 ГВт энергия берет. Жалпысынан Украинанын атомдук электр станциялары ага Литва мындан ары мактана албаган электр энергиясы менен өзүн өз алдынча камсыз кылуу мүмкүнчүлүгүн берет.

Азыр ошол эле төрт станция иштейт: Запорожье, Ровно, Туштук-Украина жана Хмельницкий. Элдин ишенимине каршы, Чернобыль атомдук электр станциясынын үчүнчү блогу 2000-жылга чейин ишин улантып, аймакты үзгүлтүксүз электр энергиясы менен камсыз кылып турган. Учурда Украинанын бардык электр энергиясынын 46% Украинанын атомдук электр станцияларында өндүрүлөт.

Өлкөдөгү бийликтин кызыктай саясий амбициялары 2011-ж.орус отун элементтерин америкалыктар менен алмаштыруу чечими кабыл алынды. Эксперимент толугу менен ишке ашпай, Украинанын өнөр жайына дээрлик 200 миллион доллар зыян келтирилген.

Перспективалар

Бүгүнкү күндө тынчтык атомдун пайдасы бүткүл дүйнө жүзүндө кайрадан эскерилет. Бүтүндөй бир шаарды жылына 2 тоннага жакын күйүүчү май керектеген чакан жана примитивдүү атомдук электр станциясынан энергия менен камсыз кылууга болот. Ошол эле мезгилде канча газ же көмүр жагыш керек болот? Ошентип, технологиянын келечеги чоң: энергиянын салттуу түрлөрү тынымсыз кымбаттап, алардын саны азайып баратат.