Stații atomice. Stații atomice din Ucraina. Stații atomice în Rusia

Nevoile moderne ale omenirii în energie cresc într-un ritm uriaș. Își mărește cheltuielile pentru iluminatul orașelor, a industriilor și a altor nevoi ale economiei naționale. În consecință, în atmosferă se aruncă tot mai mult funingine din cărbune ars și combustibil, efectul de seră se intensifică. În plus, s-au discutat mai multe despre punerea în funcțiune a vehiculelor electrice în ultimii ani, care vor contribui, de asemenea, la creșterea consumului de energie electrică.

Din păcate, centralele electrice ecologice nu pot să acopere astfel de necesități uriașe, iar creșterea numărului de CTE și CHPP nu este posibilă. Ce să facem în acest caz? Și nu este prea mult de ales: centralele nucleare, dacă sunt exploatate corespunzător, sunt o cale excelentă de ieșire din impasul energetic.

În ciuda a ceea ce sa întâmplat în Cernobîl, chiar și cu privire la eșecurile recente ale japonezilor, oamenii de știință din întreaga lume recunosc că un atom pașnic este singura soluție la criza energetică apropiată până în prezent. Publicitatea sursă alternativă de energie nu oferă nici măcar o sută parte din cantitatea de energie electrică pe care lumea o are în fiecare zi.

În plus, chiar explozia centralei nucleare de la Cernobîl nu a provocat mediul și o suta parte din prejudiciu, care se observă chiar și cu un accident de pe platforma de producție a petrolului. Incidentul cu BP este o confirmare vie a acestui lucru.

Principiul funcționării unui reactor nuclear

Ansamblurile totale pot fi aproape două mii și sunt situate în canalele din zidăria grafitului. Căldura evolutivă este colectată cu ajutorul unui agent de răcire, iar în centralele nucleare moderne există două circuite de circulație. În cel de-al doilea, apa nu interacționează cu miezul reactorului în nici un fel, ceea ce sporește considerabil siguranța structurii ca întreg. Reactorul propriu-zis este amplasat în arbore, iar pentru zidaria de grafit este creată o capsulă specială din același aliaj de zirconiu (grosime de 30 mm).

Întreaga construcție se bazează pe o bază extrem de masivă de beton de înaltă rezistență, sub care se află bazinul. Acesta servește la răcirea combustibilului nuclear în caz de accident.

Principiul de funcționare este simplu: TVEL sunt încălzite, căldura de la ele este transferată la lichidul de răcire primar (sodiu lichid, deuteriu), după care energia este transferată în circuitul secundar, în interiorul căruia apa circulă sub presiune enormă. Se fierbe imediat, iar aburul pornește generatoarele de turbine. După aceea, aburul intră în dispozitivele de condensare, trece din nou într-o stare lichidă și apoi este trimis înapoi la circuitul secundar.

Istoria creației

În a doua jumătate a anilor 1940, toate eforturile au fost depuse în URSS pentru a crea proiecte pentru utilizarea pașnică a energiei atomice. Celebrul Academician Kurchatov, vorbind la o întâlnire regulată Comitetul Central al CPSU, a prezentat o propunere privind utilizarea energiei nucleare în producția de energie electrică, în care țara, fiind restaurată după un război teribil, avea o nevoie urgentă.

În 1950, a început construcția unei centrale nucleare (cea dintâi din lume), care a fost pusă în satul Obninskoye din regiunea Kaluga. În patru ani, această stație, care avea o capacitate de 5 MW, a fost lansată cu succes. Unicitatea evenimentului este și faptul că țara noastră a devenit primul stat din lume care a reușit să utilizeze în mod eficient atomul exclusiv în scopuri pașnice.

Continuarea muncii

Deja în 1958, au început lucrările privind proiectarea centralei nucleare din Siberia. Capacitatea de proiectare a crescut deodată de 20 de ori, ajungând la 100 MW. Dar unicitatea situației nu este chiar așa. Când stația a fost predată, producția a fost de 600 MW. Oamenii de știință, în doar câțiva ani, au reușit să îmbunătățească proiectul și, mai recent, o astfel de eficacitate părea imposibilă.

Cu toate acestea, centrale nucleare pe marginea Uniunii, nu a devenit mai rău decât ciupercile. Deci, câțiva ani după lansarea centralei nucleare Siberiene, Beloyarsk. Curând, în Voronej a fost construită o stație. În 1976, a fost pusă în funcțiune centrala nucleară de la Kursk, reactorii cărora au fost serios modernizați în 2004.

În general, centralele nucleare au fost construite într-o manieră planificată în perioada postbelică. Doar dezastrul de la Cernobîl ar putea încetini acest proces.

Cum au fost lucrurile în străinătate

Nu trebuie considerat că astfel de evoluții au fost efectuate exclusiv în țara noastră. Britanicii au înțeles perfect cât de importante ar fi centralele nucleare și, prin urmare, au lucrat activ în această direcție. Deci, deja în 1952 au lansat propriul proiect pentru dezvoltarea și crearea centralelor nucleare. Patru ani mai târziu, orașul Calder Hall a devenit primul oraș nuclear din Anglia cu propria sa uzină electrică de 46 MW. În 1955, a inaugurat centrala nucleară din orașul american Shippingport. Puterea sa a fost de 60 MW. De atunci, centralele nucleare au început marșul lor triumf în întreaga lume.

Amenințările unui atom pașnic

Prima euforie din îmblânzirea atomului a fost în curând înlocuită de anxietate și frică. Desigur, cel mai grav dezastru a fost centrala nucleară de la Cernobîl, dar a fost și uzina Mayak, accidentele din reactorul nuclear din submarinul nuclear și alte incidente, dintre care multe nu vom ști niciodată. Consecințele acestor accidente au determinat oamenii să se gândească la creșterea nivelului culturii de utilizare a energiei nucleare. În plus, omenirea a realizat din nou că nu poate rezista forțelor spontane ale naturii.

Mulți luminari ai științei mondiale au discutat mult despre cum să facă centralele nucleare mai sigure. La Moscova, în 1989, a fost adunată Adunarea Mondială, conform rezultatelor reuniunii, au fost trase concluzii cu privire la necesitatea de a strânge radical controlul asupra energiei nucleare.

Astăzi, comunitatea mondială urmărește îndeaproape modul în care sunt respectate toate aceste acorduri. Cu toate acestea, nici o observație și control nu poate scăpa de dezastre naturale sau de prostie banală. Acest lucru a fost confirmat încă odată de accidentul de la Fukushima-1, care a dus la sute de milioane de tone de apă radioactivă turnată în Oceanul Pacific. În general, Japonia, centrala nucleară în care - singura modalitate de a asigura nevoile enorme ale industriei și a populației de energie electrică, din programul de construcție a centralei nucleare nu a refuzat.

clasificare

Toate centralele nucleare pot fi clasificate pe tipuri de energie generată și, de asemenea, pe modelul reactorului lor. Gradul de siguranță, tipul de construcție și alți parametri importanți sunt, de asemenea, luați în considerare.

Astfel ele sunt împărțite după tipul de energie produsă:

• Centrale nucleare. Singura energie care este generată pe ele este energia electrică.
• Centrale termice atomice. În plus față de electricitate, aceste instalații produc, de asemenea, căldură, ceea ce le face deosebit de valoroase pentru cazare în orașele din nord. Acolo, funcționarea centralei nucleare face posibilă reducerea bruscă a dependenței regiunii de aprovizionarea cu combustibili din alte regiuni.

Combustibilul utilizat și alte caracteristici

Cele mai frecvente reactori nucleari, pentru care se utilizează combustibil uraniu îmbogățit. Căldură - apă ușoară. Astfel de reactoare se numesc apă ușoară și se disting prin două soiuri. În primul caz, aburul care servește la rotirea turbinelor este format în miezul reactorului.

Pentru formarea de abur în cel de-al doilea caz este un sistem de chiuvete, prin care apa nu intră în zona activă. Apropo, dezvoltarea acestui sistem a început deja în anii 50 ai secolului trecut, iar baza pentru aceasta a servit ca dezvoltare militară a SUA. Cam în același timp, în Uniunea Sovietică a dezvoltat primul tip de reactor, ci o rețea de întârziere, care este folosit ca tijele de grafit.

Așa a apărut reactorul răcit cu gaze, utilizat de multe centrale nucleare din Rusia. Accelerarea rapidă a construcției stațiilor acestui model a fost determinată de faptul că, ca produs secundar, au fost produse reactoarele produse arsenic de plutoniu. În plus, chiar uraniul natural convențional este potrivit ca și combustibil pentru o astfel de varietate, depozitele din care sunt foarte mari în țara noastră.

Un alt tip de reactor, utilizat pe scară largă în lume, este un model pentru uraniu greu și uraniu natural drept combustibil. În primul rând, aceste modele au fost create aproape toate țările care au acces la reactoare nucleare, dar astăzi numărul lor este parte numai exploatatorilor Canada, în adâncimi de care există depozite bogate de uraniu natural.

Cum s-au îmbunătățit reactoarele?

În primul rând, oțelul obișnuit a fost utilizat pentru fabricarea plicurilor tubului de combustibil și a canalelor de circulație. La acea vreme, nu se cunoștea încă despre aliajele de zirconiu, care pentru astfel de scopuri sunt mult mai bune. Reactorul a fost răcit cu apă furnizată sub o presiune de 10 atmosfere.

Vaporii eliberați au avut o temperatură de 280 de grade. Toate canalele în care au fost plasate TVEL-uri au fost făcute amovibile, deoarece acestea trebuiau înlocuite relativ des. Faptul este că, în domeniul activității combustibilului nuclear, materialele suferă rapid deformări și distrugeri. În general, elementele constructive din nucleu sunt proiectate timp de 30 de ani, însă în astfel de cazuri, optimismul este inacceptabil.

bare de combustibil

În acest caz, oamenii de știință au decis să utilizeze opțiunea cu răcire tubulară unilaterală. Un astfel de design reduce brusc șansele de a obține produse de fisiune în circuitul de schimb de căldură, chiar și în cazul deteriorării elementului combustibil. Același combustibil nuclear este un aliaj de uraniu și molibden. O astfel de soluție a făcut posibilă crearea unui echipament relativ ieftin și fiabil, care să poată funcționa stabil chiar și în condiții de temperatură semnificativ crescută.

Cernobâl

Destul de ciudat, dar infamul Cernobâl centrala nucleară, care a devenit un simbol al dezastrelor provocate de om al secolului trecut, este un adevărat triumf al științei. La acea vreme, tehnologiile cele mai avansate au fost utilizate în construcția și designul său. Numai capacitatea reactorului a ajuns la 3.200 MW. De asemenea, combustibilul a fost nou: pentru Cernobîl a fost folosit pentru prima dată dioxidul de uraniu îmbogățit de uraniu natural. O tona de astfel de combustibil conține doar 20 de kilograme de uraniu-235. În total, 180 de tone de dioxid de uraniu au fost alimentate în reactor. Până în prezent, nu se știe exact cine și în ce scop a decis să efectueze un experiment la stație, care contrazice toate regulile de siguranță concepute.

Centrale nucleare din Rusia

Dacă nu ar fi vorba de catastrofa de la Cernobîl, în țara noastră (cel mai probabil) ar continua programul pentru cea mai largă și mai răspândită construcție a centralelor nucleare. În orice caz, o astfel de abordare a fost planificată în URSS.

În general, imediat după Cernobîl, multe programe au început să reducă masiv, ceea ce a dus imediat la o creștere a prețurilor pentru multe tipuri de lichide de răcire "ecologice". În multe zone, aceștia au fost forțați să se întoarcă la construcția centralelor de cogenerare, care (inclusiv) lucrează chiar și pe cărbune, continuând să polueze monstruos atmosfera orașelor mari.

La mijlocul anilor 2000, guvernul a realizat totuși necesitatea dezvoltării programului nuclear, deoarece, fără aceasta, este pur și simplu imposibil să oferim multor zone ale țării noastre energia în cantitatea necesară.

Câte centrale nucleare avem astăzi în țară? Numai zece. Da, toate acestea sunt centrale nucleare din Rusia. Dar chiar și acest număr generează mai mult de 16% din energia consumată de cetățenii noștri. Capacitatea tuturor celor 33 de centrale electrice care funcționează în structura acestor centrale nucleare este de 25,2 GW. Aproape 37% din necesitățile regiunilor nordice din domeniul energiei electrice sunt acoperite de centralele nucleare.

Una dintre cele mai renumite este Centrala Nucleară de la Leningrad, construită în 1973. În prezent continuă construcția intensă a celei de-a doua etape, ceea ce va permite creșterea capacității de producție (4000 MW) de cel puțin două ori.

NPP-uri din Ucraina

Uniunea Sovietică a făcut multe lucruri, inclusiv pentru dezvoltarea energiei în republicile Uniunii. De exemplu, Lituania a primit în timpul său, nu numai o infrastructură excelentă și o mulțime de industrie, dar, de asemenea, centrala nucleară de la Ignalina, care până în 2005 a fost o adevărată „pui ciupit de vărsat“, oferind aproape toate ieftine baltice (și! Lui) Energie.

Dar darul principal a fost făcut în Ucraina, care a primit patru stații electrice simultan. Zaporizhzhya, în general, este cel mai puternic din Europa, oferind imediat 6 GW de energie. În general, centralele electrice nucleare din Ucraina îi oferă posibilitatea de a furniza energie electrică, pe care nu se pot lăuda în aceeași Lituania.

Acum funcționează toate cele patru stații: Zaporozhye, Rivne, Sud-ucraineană și Hmelnițki. Contrar convingerilor populare, cel de-al treilea bloc al centralei nucleare de la Cernobîl a continuat să funcționeze până în anul 2000, furnizând regiunii energie electrică. În prezent, 46% din energia electrică ucraineană este produsă de centralele nucleare ucrainene.

Ambițiile politice stranii ale autorităților din țară au dus la faptul că în 2011 sa decis înlocuirea TVEL-urilor rusești cu cele americane. Experimentul a eșuat complet, iar industria ucraineană a suferit pagube de aproape 200 de milioane de dolari.

perspective

Astăzi, în întreaga lume amintesc încă o dată avantajele unui atom pașnic. Un oraș întreg poate fi alimentat cu energie dintr-o centrală nucleară mică și primitivă, care cheltuie anual aproximativ 2 tone de combustibil. Cât de mult va trebui să arzi gaze sau cărbune în aceeași perioadă? Așadar, perspectivele pentru această tehnologie sunt uriașe: transportatorii de energie ai speciilor tradiționale sunt în continuă creștere în preț, iar numărul lor scade.