Πυρηνικοί σταθμοί. Πυρηνικοί σταθμοί στην Ουκρανία. Ρωσική πυρηνικό εργοστάσιο

Οι σύγχρονες ανάγκες του ανθρώπου για ενέργεια αυξάνεται με τεράστια ταχύτητα. Η αύξηση της κάλυψης του στις πόλεις της κατανάλωσης, βιομηχανικές και άλλες ανάγκες της οικονομίας. Κατά συνέπεια, εκπέμπει όλο και περισσότερο αιθάλης από την καύση του άνθρακα και καυσίμου πετρελαίου ενισχύεται φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επιπλέον, όλο και περισσότεροι μιλούν τα τελευταία χρόνια σχετικά με τη θέση των ηλεκτρικών οχημάτων, το οποίο επίσης θα συμβάλει στην αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Δυστυχώς, φιλικό προς το περιβάλλον υδροηλεκτρικά κάλυψη τέτοιων τεράστιες ανάγκες δεν είναι σε θέση, και μια περαιτέρω αύξηση του αριθμού των θερμικών μονάδων παραγωγής ενέργειας και συμπαραγωγής είναι απλά ανέφικτο. Τι γίνεται σε αυτή την περίπτωση; Μια επίλεκτη μερικές από τις οποίες δεν είναι ιδιαίτερα: η ατομική σταθμό όταν λειτουργεί σωστά είναι διαφορετική από την ενεργειακή απόδοση του αδιεξόδου.

Παρά τα όσα συνέβησαν στο Τσερνομπίλ, ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη τις πρόσφατες κακή τύχη Ιάπωνες επιστήμονες σε όλο τον κόσμο αναγνωρίζουν ότι η ειρηνική άτομο - η μοναδική λύση της πλησιάζει ενεργειακή κρίση σήμερα. Ευρέως κράχτης εναλλακτικές πηγές ενέργειας δεν δίνουν ακόμη ένα εκατοστό της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που θέλετε τον κόσμο κάθε μέρα.

Επιπλέον, ακόμα και η έκρηξη στο πυρηνικό εργοστάσιο του Τσερνομπίλ δεν έχει θέσει το περιβάλλον και το εκατοστό μέρος της ζημίας, η οποία γιορτάζεται ακόμα και με μια καταστροφή στην πλατφόρμα πετρελαίου. Το περιστατικό με την BP - μια σαφής επιβεβαίωση.

Η αρχή της λειτουργίας του πυρηνικού αντιδραστήρα

Η πηγή θερμότητας είναι στοιχεία καυσίμου - TVEL. Στην πραγματικότητα, αυτός ο σωλήνας από κράμα ζιρκονίου το οποίο είναι ασθενώς εκτεθειμένη εκφυλισμός ακόμη και στα άτομα ενεργού ζώνης διαίρεση. Μέσα τοποθετείται δισκία διοξειδίου του ουρανίου ή κράματος σιμιγδαλιού του ουρανίου και μολυβδαινίου. Στο εσωτερικό αυτού του αντιδραστήρα σωλήνα συναρμολογούνται στο συγκρότημα, καθένα από τα οποία περιέχει 18 στοιχεία καυσίμου.

Όλα τα συγκροτήματα μπορεί να είναι σχεδόν δύο χιλιάδες, και τοποθετούνται στα κανάλια στη στοίβα γραφίτη. Η θερμότητα που δημιουργείται συγκεντρώνεται από το ψυκτικό μέσο, και στη σύγχρονη κύκλωμα πυρηνική δύο κυκλοφορία. Στη δεύτερη από τις οποίες το νερό δεν αλληλεπιδρά με τον πυρήνα του αντιδραστήρα, το οποίο αυξάνει σημαντικά την ασφάλεια της κατασκευής ως σύνολο. Η ίδια η αντιδραστήρας έχει έναν άξονα, και μια ειδική κάψουλα του γραφίτη ίδιο κράμα ζιρκονίου (30 mm) δημιουργείται για την τοποθέτηση.

Η όλη δομή στηρίζεται σε ένα εξαιρετικά μαζική βάση από σκυρόδεμα υψηλής αντοχής, η οποία βρίσκεται κάτω από την πισίνα. Χρησιμεύει για την ψύξη του πυρηνικού καυσίμου σε περίπτωση ατυχήματος.

Η αρχή λειτουργίας είναι απλή: τα στοιχεία καυσίμου θερμαίνονται, θερμότητα μεταφέρεται σε αυτούς από το πρωτεύον ψυκτικό μέσο (υγρό δευτέριο νάτριο), τότε η ενέργεια μεταφέρεται στο δευτερεύον κύκλωμα, στο εσωτερικό του οποίου κυκλοφορεί υπό τεράστια νερού υπό πίεση. Αρχίζει αμέσως να βράζει και ο ατμός γυρίζει τις γεννήτριες στροβίλων. Στη συνέχεια, ο ατμός ρέει εντός της συσκευής συμπύκνωσης πάλι πηγαίνει σε μια υγρή κατάσταση, και στη συνέχεια αποστέλλονται πάλι στο δευτερεύον κύκλωμα.

Η ιστορία της δημιουργίας

Στο δεύτερο μισό του 40-ες στην ΕΣΣΔ όλη η δύναμη να δημιουργήσουν έργα που αφορούν την ειρηνική χρήση της πυρηνικής ενέργειας έχει γίνει. Διάσημοι ακαδημαϊκός Kurchatov, μιλώντας σε τακτική συνεδρίαση της Κεντρικής Επιτροπής του Κομμουνιστικού Κόμματος, υπέβαλε πρόταση σχετικά με τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στην οποία η χώρα ανακάμπτει από ένα τρομερό πόλεμο, απολύτως απαραίτητες.

Το 1950 ξεκίνησε η κατασκευή του πυρηνικού σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (η πρώτη στον κόσμο, από τον τρόπο), η οποία τέθηκε στο χωριό Obninsk στην περιοχή Kaluga. Τέσσερα χρόνια αργότερα, ο σταθμός, ο οποίος είχε χωρητικότητα 5 MW, εγκαινιάστηκε με επιτυχία. Η μοναδικότητα της εκδήλωσης είναι επίσης το γεγονός ότι η χώρα μας έχει γίνει η πρώτη χώρα στον κόσμο, που έχει καταφέρει να αξιοποιήσει αποτελεσματικά το άτομο για ειρηνικούς σκοπούς.

συνέχιση

Ήδη εργάζονται για το σχεδιασμό της Σιβηρίας NPP ξεκίνησαν το 1958. Η δυναμικότητα σχεδιασμού αυξήθηκαν μόνο 20 φορές, συνολικού ύψους 100 MW ήδη. Όμως, η μοναδικότητα της κατάστασης δεν είναι το σημείο. Όταν παρέδωσε το σταθμό, η παραγωγή της ήταν 600 mW. Οι επιστήμονες έχουν μόλις δύο χρόνια κατάφερε να natolko βελτίωση του έργου, και πιο πρόσφατα η αποτελεσματικότητα αυτή φαίνεται να κάνει το αδύνατο.

Ωστόσο, εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας στη συντριπτική Ένωση τότε δεν οξύνονται τα μανιτάρια. Έτσι, μετά από δύο χρόνια μετά την έναρξη του Σιβηρίας Μπελογιαρσκ NPP. Σύντομα ο σταθμός χτίστηκε το Voronezh. Το 1976 του ανατέθηκε η πυρηνική ενέργεια Κουρσκ αντιδραστήρες του σταθμού που έχουν σοβαρά αναβαθμιστεί το 2004.

Σε γενικές γραμμές, τα πυρηνικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας χτίστηκαν με προγραμματισμένο τρόπο όλη την μεταπολεμική περίοδο. Μόνο η καταστροφή του Τσερνομπίλ θα μπορούσε να επιβραδύνει τη διαδικασία.

Πώς τα πήγαν στο εξωτερικό

Δεν πρέπει να θεωρηθεί ότι οι εξελίξεις αυτές ήταν μόνο στη χώρα μας. Οι Βρετανοί γνώριζαν πολύ καλά πόσο σημαντικό μπορεί να είναι τα πυρηνικά εργοστάσια, και ως εκ τούτου δραστηριοποιούνται σε αυτόν τον τομέα. Έτσι, το 1952 που ξεκίνησε το δικό τους έργο για το σχεδιασμό και την κατασκευή των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Τέσσερα χρόνια αργότερα, η πόλη του Calder Hall ήταν ο πρώτος Βρετανός ατομική της πόλης με το δικό του σταθμού του 46 MW. Το 1955, άρχισε επίσημα στο πυρηνικό εργοστάσιο στην πόλη της Shippingport ΗΠΑ. Η χωρητικότητά του ήταν ίση με 60 MW. Από τότε, εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας έχουν αρχίσει θριαμβευτική πορεία της σε όλο τον κόσμο.

Απειλές για την ειρηνική άτομο

Η αρχική ευφορία της εξημέρωση του ατόμου έδωσε σύντομα τρόπος για να το άγχος και το φόβο. Φυσικά, η πιο σοβαρή καταστροφή του Τσερνομπίλ έχει γίνει, αλλά ήταν φυτό «Mayak» ατύχημα με πυρηνικούς αντιδραστήρες στην Premier League, καθώς και άλλα περιστατικά, πολλά από τα οποία ίσως ποτέ δεν θα μάθουμε. Οι συνέπειες των ατυχημάτων αυτών κάνει τους ανθρώπους να σκέφτονται για την αύξηση του επιπέδου του πολιτισμού της χρήσης της ατομικής ενέργειας. Επιπλέον, η ανθρωπότητα για άλλη μια φορά συνειδητοποίησε ότι δεν μπορούσε να αντισταθεί τις στοιχειώδεις δυνάμεις της φύσης.

Πολλά φωτιστικά του κόσμου της επιστήμης για μεγάλο χρονικό διάστημα συζητώντας πώς να κάνουν ασφαλέστερες πυρηνικές εγκαταστάσεις. Στη Μόσχα το 1989 συλλέχθηκαν Παγκόσμιας Συνέλευσης, ως αποτέλεσμα της οποίας έγιναν τα συμπεράσματα της συνεδρίασης για την ανάγκη να ενισχύσουν ριζικά τον έλεγχο της πυρηνικής ενέργειας.

Σήμερα, η παγκόσμια κοινότητα παρακολουθεί προσεκτικά τον τρόπο συμμόρφωσης με όλες αυτές τις συμφωνίες. Ωστόσο, καμία παρακολούθηση και ο έλεγχος δεν μπορεί να σωθεί από φυσικές καταστροφές ή κοινότυπο βλακεία. Αυτό επιβεβαίωσε για άλλη μια φορά το ατύχημα στο «Φουκουσίμα-1», που είχε ως αποτέλεσμα εκατοντάδες εκατομμύρια τόνοι ραδιενεργού νερού χύνεται στον Ειρηνικό Ωκεανό. Σε γενικές γραμμές, η Ιαπωνία, πυρηνικό εργοστάσιο στο οποίο - ο μόνος τρόπος για να εξασφαλιστεί η γιγαντιαία βιομηχανία και τον πληθυσμό με ηλεκτρική ενέργεια από το πρόγραμμα κατασκευής πυρηνικού σταθμού και δεν έχει παραιτηθεί.

ταξινόμηση

Όλα τα πυρηνικά εργοστάσια ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο της παραγόμενης ενέργειας, καθώς και ένα μοντέλο του αντιδραστήρα της. Επίσης λαμβάνει υπόψη το επίπεδο ασφάλειας, το είδος της κατασκευής, καθώς και άλλες σημαντικές παραμέτρους.

Αυτό είναι το πώς ταξινομούνται από τον τύπο της ενέργειας που παράγεται:

• Πυρηνικοί σταθμοί. Η μόνη ενέργεια που παράγεται, είναι ο ηλεκτρισμός.
• πυρηνικού σταθμού. Εκτός από την ηλεκτρική ενέργεια, οι εγκαταστάσεις αυτές παράγουν επίσης θερμότητα, η οποία τα καθιστά ιδιαίτερα χρήσιμο για την τοποθέτηση στις βόρειες πόλεις. εκμετάλλευση Υπάρχουν πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να μειώσει δραστικά την εξάρτηση της περιοχής από τον εφοδιασμό καυσίμων από άλλες περιοχές.

Το καύσιμο που χρησιμοποιείται και τα άλλα χαρακτηριστικά

Η πιο κοινή είναι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες, όπου χρησιμοποιείται καύσιμο για εμπλουτισμένο ουράνιο. Ψυκτικού υγρού - ελαφρού ύδατος. Αυτοί καλούνται αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος, και ξεχωρίζουν δύο ποικιλίες. Στην πρώτη περίπτωση, ο ατμός, το οποίο χρησιμεύει για την περιστροφή του στροβίλου, σχηματίζεται στον πυρήνα του αντιδραστήρα.

Για το σχηματισμό του ατμού στη δεύτερη περίπτωση χρησιμεύει ως ένα σύστημα ψύκτρα, μέσω των οποίων το νερό δεν εισέρχεται μέσα στον πυρήνα. Με την ευκαιρία, το σύστημα αυτό άρχισε να αναπτύσσεται από τη δεκαετία του '50 του περασμένου αιώνα, και αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη του στρατού των ΗΠΑ. Περίπου την ίδια στιγμή στη Σοβιετική Ένωση ανέπτυξε το πρώτο είδος του αντιδραστήρα, αλλά ένα δίκτυο καθυστέρηση, η οποία χρησιμοποιείται ως τις ράβδους γραφίτη.

Εμφανίστηκε ως αερόψυκτου αντιδραστήρα, το οποίο χρησιμοποιείται από πολλούς ρωσικά εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας. Ταχεία κατασκευή σταθμών επιτάχυνση του μοντέλου αυτού έχει συσχετισθεί με το γεγονός ότι ως αντιδραστήρες υποπροϊόν που εκδόθηκε οπλικού πλουτωνίου. Επιπλέον, ως καύσιμο για μια τέτοια ποικιλία είναι κατάλληλη ακόμα και απλοί κοιτάσματα φυσικού ουρανίου που στη χώρα μας είναι πολύ υψηλό.

Ένας άλλος τύπος αντιδραστήρων που είναι αρκετά διαδεδομένη στον κόσμο, είναι ένα μοντέλο ενός βαρέος ύδατος και φυσικού ουρανίου ως καύσιμο. Πρώτον, τα μοντέλα αυτά έχουν δημιουργηθεί σχεδόν σε όλες τις χώρες που έχουν πρόσβαση σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, αλλά σήμερα ο αριθμός τους είναι μέρος των εκμεταλλευτών και μόνο Καναδά, στα βάθη των οποίων υπάρχουν πλούσια κοιτάσματα φυσικού ουρανίου.

Όπως βελτιωθεί αντιδραστήρες;

Πρώτον, συνήθη χάλυβα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των καναλιών ράβδου καυσίμου και κυκλοφορούν μεμβράνες. Τη στιγμή που δεν γνωρίζουν ακόμη τα κράματα ζιρκονίου, τα οποία είναι κατάλληλα για το σκοπό αυτό πολύ καλύτερα. Ο αντιδραστήρας ψύχθηκε με νερό τροφοδοτείται υπό την πίεση 10 ατμοσφαιρών.

Απελευθερώνεται όταν ο ατμός έχει θερμοκρασία 280 βαθμών. Όλα τα κανάλια, τα οποία στεγάζονται ράβδους καυσίμου έγιναν αφαιρούμενη, καθώς απαιτούσαν σχετικώς αντικαθίστανται συχνά. Το γεγονός ότι οι βασικές καυσίμου πυρηνικών υλικών υποβάλλεται σε παραμόρφωση και καταστροφή γρήγορα. Στην πραγματικότητα, τα δομικά στοιχεία του πυρήνα σχεδιαστεί για 30 χρόνια, αλλά σε τέτοιες περιπτώσεις είναι απαράδεκτο αισιοδοξία.

ράβδων καυσίμου

Στην περίπτωση αυτή, οι ερευνητές αποφάσισαν να χρησιμοποιήσετε την επιλογή με μονόπλευρη σωλήνα ψύξης. Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει δραματικά τις πιθανότητες να πάρει τα προϊόντα σχάσης στο κύκλωμα ανταλλαγής θερμότητας, ακόμη και σε περίπτωση βλάβης του στοιχείου καυσίμου. Η ίδια ακριβώς πυρηνικό καύσιμο είναι ένα κράμα ουρανίου και μολυβδαίνιο. Μια τέτοια λύση έχει δημιουργήσει ένα σχετικά φθηνό και αξιόπιστο εξοπλισμό που μπορεί να λειτουργεί σταθερά ακόμη και υπό σημαντικά υψηλή θερμοκρασία.

Τσερνομπίλ

Περιέργως, όμως το περίφημο πυρηνικού σταθμού του Τσερνομπίλ, η οποία έγινε σύμβολο της ανθρωπογενών καταστροφών του περασμένου αιώνα, είναι ένα πραγματικό θρίαμβο της επιστήμης. Εκείνη την εποχή, στην κατασκευή και το σχεδιασμό της χρήση της πιο προηγμένης τεχνολογίας. Ισχύς και μόνον έφθασε 3.200 αντιδραστήρα MW. Καυσίμου ήταν επίσης νέα: το Τσερνομπίλ πρώτη που χρησιμοποιεί εμπλουτισμένο φυσικό διοξείδιο του ουρανίου. Ένα τόνο του καυσίμου περιλαμβάνει συνολικά 20 κιλά ουρανίου-235. Συνολικά, ο αντιδραστήρας ανεφοδιάστηκαν από 180 τόνους διοξειδίου του ουρανίου. Ακόμα δεν ξέρω ποιος και γιατί αποφάσισε να προβεί σε σταθμό πείραμα, το οποίο έρχεται σε αντίθεση με όλες τις πιθανές κανονισμούς ασφαλείας.

Πυρηνικοί σταθμοί στη Ρωσία

Αν δεν ήταν μια καταστροφή στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ στη χώρα μας (το πιο πιθανό), θα πρέπει ακόμη να συνεχίσουν το πρόγραμμα για την όσο το δυνατόν ευρύτερη και εκτεταμένη κατασκευή πυρηνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σε κάθε περίπτωση, αυτή η προσέγγιση έχει προγραμματιστεί στην ΕΣΣΔ.

Σε γενικές γραμμές, αμέσως μετά το Τσερνομπίλ, πολλά προγράμματα έχουν γίνει μαζικά σταδιακά, η οποία αμέσως οδήγησε σε υψηλότερες τιμές για πολλές από τις «καθαρές» ρευστά μεταφοράς θερμότητας βαθμού. Σε πολλές περιοχές αναγκάστηκαν να επιστρέψουν στην κατασκευή του θερμικού σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία (επίσης) λειτουργούν ακόμη και σε μια γωνία, συνεχίζουν να ρυπαίνουν τερατωδώς την ατμόσφαιρα μεγάλες πόλεις.

Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, η κυβέρνηση αναγνώρισε ακόμη την ανάγκη για την ανάπτυξη του πυρηνικού του προγράμματος, δεδομένου ότι χωρίς αυτό είναι απλά αδύνατο να παρέχει πολλές περιοχές της χώρας μας την ενέργεια στην απαιτούμενη ποσότητα.

Πόσα εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας και σήμερα υπάρχει στη χώρα μας; Μόνο δέκα. Ναι, είναι όλα τα ρωσικά πυρηνικά εργοστάσια. Αλλά ακόμα και αυτό είναι ο αριθμός τους παράγει περισσότερο από το 16% της ενέργειας που καταναλώνεται από τους πολίτες μας. Ικανότητα όλων των 33 αντιδραστήρων, οι οποίοι λειτουργούν ως μέρος του φυτού πυρηνικής ενέργειας είναι ίση με 25,2 GW. Σχεδόν το 37% των αναγκών των βόρειων περιοχών μας καλύπτουν ηλεκτρικής ενέργειας σε πυρηνικούς σταθμούς.

Ένα από τα πιο γνωστά είναι το Λένινγκραντ πυρηνικού σταθμού, που χτίστηκε το 1973. Υπάρχει μια συνεχής εντατική κατασκευή του δεύτερου σταδίου, η οποία θα αυξήσει την ισχύ εξόδου (4000 MW) τουλάχιστον δύο φορές.

Πυρηνικά εργοστάσια της Ουκρανίας

Η Σοβιετική Ένωση έχει κάνει πολλά, μεταξύ άλλων και για την ανάπτυξη της ενέργειας στις δημοκρατίες της Ένωσης. Για παράδειγμα, η Λιθουανία έχει λάβει στην εποχή του όχι μόνο μια άριστη υποδομή και πολλά βιομηχανίας, αλλά και του πυρηνικού σταθμού Ignalina, η οποία μέχρι το 2005 ήταν «βλογιοκομμένος κοτόπουλο» μια πραγματική, που παρέχει σχεδόν όλα τα φθηνά της Βαλτικής (και! Του) Ενέργεια.

Αλλά το κύριο δώρο για την Ουκρανία, η οποία ήταν μόλις τέσσερις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ζαπορίζια NPP σε γενικές γραμμές είναι η πιο ισχυρή στην Ευρώπη, δίνοντας μόλις 6 GW ενέργειας. Σε γενικές γραμμές, πυρηνικός σταθμός παραγωγής ενέργειας στην Ουκρανία της δώσει τη δυνατότητα να παρέχουν οι ίδιοι με ηλεκτρική ενέργεια από ό, τι δεν μπορεί πλέον να επαίρεται για την ίδια τη Λιθουανία.

Τώρα δουλεύουν όλοι τις ίδιες τέσσερις σταθμούς: Ζαπορίζια, Rivne, Νότιο-Ουκρανίας και Khmelnitsky. Σε αντίθεση με δημοφιλή πεποίθηση, το τρίτο μπλοκ του Τσερνομπίλ NPP συνέχισε να εργάζεται μέχρι το 2000, παρέχοντας τακτικά την περιοχή με ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή τη στιγμή, το 46% της ουκρανικής ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται πυρηνικό σταθμό στην Ουκρανία.

Παράξενη πολιτικές φιλοδοξίες της εξουσίας στη χώρα οδήγησε στο γεγονός ότι η απόφαση λήφθηκε σε αντικατάσταση των ράβδων καυσίμου ρωσικής Αμερικής το 2011. Το πείραμα ήταν μια συνολική αποτυχία, και η ουκρανική βιομηχανία έχει καταστραφεί σχεδόν $ 200 εκατομμύρια.

προοπτικές

Σήμερα σε όλο τον κόσμο ξανασκεφτούμε τα οφέλη της ειρηνικής ατόμου. Ολόκληρη η πόλη μπορεί να τροφοδοτείται από μια μικρή και πρωτόγονη πυρηνικού σταθμού, η οποία δαπανά ετησίως περίπου 2 τόνους καυσίμων. Πόσο για την ίδια περίοδο θα πρέπει να κάψει φυσικό αέριο ή άνθρακα; Έτσι, οι προοπτικές για την τεράστια τεχνολογία: παραδοσιακές μορφές ενέργειας αυξάνεται συνεχώς στην τιμή, και ο αριθμός τους μειώνεται.