Atom elektr stansiyalari. Ukraina atom elektr stantsiyalari. Rossiyadagi atom elektr stantsiyalari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Insoniyatning zamonaviy energiyaga bo'lgan ehtiyoji ulkan sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Uning shaharlarni yoritish, sanoat va xalq xo'jaligining boshqa ehtiyojlari uchun iste'moli ortib bormoqda. Shunga ko'ra, ko'mir va mazutni yoqish natijasida atmosferaga ko'proq kuyik chiqariladi va issiqxona effekti kuchayadi. Bundan tashqari, so‘nggi yillarda elektr transport vositalarini joriy etish haqida ko‘proq gapirilmoqda, bu ham elektr energiyasi iste’molini oshirishga yordam beradi.

Afsuski, ekologik toza GESlar bunday ulkan ehtiyojlarni qoplay olmaydi va issiqlik elektr stansiyalari va issiqlik elektr stansiyalari sonini yanada koʻpaytirish shunchaki maqsadga muvofiq emas. Bu holatda nima qilish kerak? Va tanlash uchun ko'p narsa yo'q: atom elektr stansiyalari, agar to'g'ri ishlatilsa, energiya boshi berk ko'chadan chiqishning ajoyib yo'lidir.

Chernobilda sodir boʻlgan voqealarga qaramay, hattoYaponlarning so'nggi muvaffaqiyatsizliklarini hisobga olgan holda, butun dunyo olimlari tinch atom bugungi kunda yaqinlashib kelayotgan energiya inqirozining yagona yechimi ekanligini tan olishadi. Keng reklama qilingan muqobil energiya manbalari har kuni dunyo talab qiladigan elektr energiyasining yuzdan bir qismini ham taʼminlamaydi.

Bundan tashqari, hatto Chernobildagi AESning portlashi ham atrof-muhitga etkazilgan zararning yuzdan bir qismiga ham olib kelmadi, bu hatto neft platformasida bitta falokat bilan qayd etilgan. BP hodisasi buning aniq tasdig'idir.

Yadro reaktorining ishlash printsipi

Issiqlik manbai yoqilg'i elementlari - TVEL. Aslida, bu tsirkonyum qotishmasidan tayyorlangan quvurlar bo'lib, ular atomlarning faol bo'linishi zonasida ham ozgina degeneratsiyaga uchraydi. Ichkarida uran dioksidi tabletkalari yoki uran va molibden qotishmasi donalari joylashtirilgan. Reaktor ichida bu quvurlar har birida 18 ta yonilg'i elementi mavjud bo'lgan agregatlarga yig'ilgan.

Hammasi bo'lib ikki mingga yaqin yig'ilish bo'lishi mumkin va ular grafitli duvarcılık ichidagi kanallarga joylashtiriladi. Chiqarilgan issiqlik sovutish suyuqligi yordamida yig'iladi va zamonaviy atom elektr stantsiyalarida ikkita aylanish sxemasi mavjud. Ulardan ikkinchisida suv reaktor yadrosi bilan hech qanday tarzda o'zaro ta'sir qilmaydi, bu umuman strukturaning xavfsizligini sezilarli darajada oshiradi. Reaktorning o'zi shaftada joylashgan bo'lib, xuddi shu sirkoniy qotishmasidan (qalinligi 30 mm) grafit tosh uchun maxsus kapsula yaratilgan.

Barcha struktura basseyn joylashgan o'ta mustahkam betondan yasalgan o'ta massiv asosga tayanadi. U yadroni sovutish uchun xizmat qiladibaxtsiz hodisa sodir bo'lganda yoqilg'i.

Ishlash printsipi oddiy: yonilg'i elementlari isitiladi, ulardan issiqlik birlamchi sovutgichga (suyuq natriy, deyteriy) o'tkaziladi, shundan so'ng energiya ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladi, uning ichida suv aylanib yuradi. katta bosim. U darhol qaynaydi va bug 'generatorlarning turbinalarini aylantiradi. Shundan so'ng, bug 'kondensatsiya qurilmalariga kiradi, yana suyuq holatga aylanadi, shundan so'ng u yana ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib yuboriladi.

Yaratilish tarixi

1940-yillarning ikkinchi yarmida SSSRda atom energiyasidan tinch maqsadlarda foydalanishga qaratilgan loyihalarni yaratish uchun barcha sa'y-harakatlar amalga oshirildi. Mashhur akademik Kurchatov KPSS Markaziy Qo'mitasining navbatdagi yig'ilishida so'zga chiqib, dahshatli urushdan qutulgan mamlakat juda muhtoj bo'lgan atom energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanish taklifini ilgari surdi.

1950 yilda Kaluga viloyatidagi Obninskoye qishlog'ida qurilgan atom elektr stantsiyasining qurilishi boshlandi (aytmoqchi, dunyoda birinchi). To‘rt yildan so‘ng quvvati 5 MVt bo‘lgan ushbu stansiya muvaffaqiyatli ishga tushirildi. Tadbirning o‘ziga xosligi shundaki, mamlakatimiz atomdan faqat tinch maqsadlarda samarali foydalanishga muvaffaq bo‘lgan dunyodagi birinchi davlat bo‘ldi.

Ishda davom eting

Allaqachon 1958 yilda Sibir AESni loyihalash ustida ish boshlandi. Loyiha quvvati zudlik bilan 20 baravarga oshib, 100 MVtni tashkil etdi. Ammo vaziyatning o'ziga xosligi bunda ham emas. Stansiya topshirilganda uning qaytarilishi 600 MVtni tashkil etdi. Olimlar faqat bir juftlikdayillar loyihani shunchalik takomillashtirishga muvaffaq bo'ldi va yaqinda bunday ishlash mutlaqo imkonsiz bo'lib tuyuldi.

Ammo, Ittifoqning kengliklarida joylashgan atom elektr stantsiyalari o'sha paytda qo'ziqorinlardan yomonroq o'smagan. Shunday qilib, Sibir atom elektr stantsiyasidan bir necha yil o'tgach, Beloyarsk atom elektr stantsiyasi ishga tushirildi. Tez orada Voronejda stansiya qurildi. 1976 yilda Kursk atom elektr stansiyasi ishga tushirildi, uning reaktorlari 2004 yilda jiddiy modernizatsiya qilindi.

Umuman olganda, butun urushdan keyingi davrda atom elektr stansiyalari rejali tarzda qurilgan. Faqat Chernobil fojiasi bu jarayonni sekinlashtirishi mumkin.

Chet elda ishlar qanday edi

Bunday ishlanmalar faqat bizning mamlakatimizda amalga oshirilgan deb o'ylamaslik kerak. Inglizlar atom elektr stantsiyalari qanchalik muhim bo'lishi mumkinligini yaxshi bilishgan va shuning uchun bu yo'nalishda faol ishlaganlar. Shunday qilib, 1952 yilda ular atom elektr stantsiyalarini ishlab chiqish va qurish bo'yicha o'zlarining loyihalarini boshladilar. To'rt yil o'tgach, Kalder Xoll o'zining 46 MVt quvvatga ega elektr stantsiyasiga ega bo'lgan birinchi ingliz yadro shahriga aylandi. 1955 yilda Amerikaning Shipportport shahrida atom elektr stansiyasi tantanali ravishda foydalanishga topshirildi. Uning quvvati 60 MVtga teng edi. O'shandan beri atom elektr stansiyalari butun dunyo bo'ylab o'zining zafarli yurishini boshladi.

Tinch atomga tahdidlar

Atomni o'zlashtirishdan olingan birinchi eyforiya tez orada tashvish va qo'rquv bilan almashtirildi. Albatta, Chernobil AES eng jiddiy falokat edi, lekin Mayak zavodi, atom suv osti kemalaridagi yadroviy reaktorlar bilan sodir bo'lgan avariyalar va boshqa hodisalar bo'lgan, ularning aksariyati biz hech qachon bilmasligimiz mumkin. Ushbu baxtsiz hodisalarning oqibatlariodamlarni atom energiyasidan foydalanish madaniyatini oshirish haqida o‘ylashga majbur qildi. Bundan tashqari, insoniyat tabiatning elementar kuchlariga qarshi tura olmasligini yana bir bor anglab yetdi.

Jahon ilm-fanining koʻplab nufuzli vakillari uzoq vaqtdan beri atom elektr stansiyalarini qanday qilib xavfsizroq qilish haqida bahslashmoqda. 1989-yilda Moskvada jahon assambleyasi chaqirilib, yig‘ilish natijalariga ko‘ra yadro energetikasi ustidan nazoratni tubdan kuchaytirish zarurligi to‘g‘risida xulosalar chiqarildi.

Bugungi kunda jahon hamjamiyatlari ushbu kelishuvlarning barchasi qanday bajarilishini diqqat bilan kuzatib bormoqda. Biroq, hech qanday kuzatuv va nazorat tabiiy ofatlardan yoki oddiy ahmoqlikdan qutqara olmaydi. Buni “Fukusima-1”dagi avariya yana bir bor tasdiqladi, buning natijasida yuzlab million tonna radioaktiv suv Tinch okeaniga to‘kilib ketdi. Umuman olganda, atom elektr stansiyasi sanoat va aholining elektr energiyasiga bo'lgan ulkan ehtiyojlarini ta'minlashning yagona vositasi bo'lgan Yaponiya atom elektr stansiyasini qurish dasturidan voz kechmadi.

Tasnifi

Barcha atom elektr stantsiyalarini ishlab chiqarilgan energiya turiga, shuningdek, reaktor modeliga ko'ra tasniflash mumkin. Xavfsizlik darajasi, qurilish turi va boshqa muhim parametrlar ham hisobga olinadi.

Ular ishlab chiqarilgan energiya turiga qarab shunday tasniflanadi:

• Atom elektr stansiyalari. Ular ishlab chiqaradigan yagona energiya elektr energiyasidir.
• Atom issiqlik elektr stansiyalari. Elektr energiyasidan tashqari, ushbu ob'ektlar ham issiqlik ishlab chiqaradi, bu ularni shimoliy shaharlarda joylashtirish uchun ayniqsa qimmatlidir. U erda atom elektr stantsiyasining ishlashimintaqaning boshqa hududlardan yoqilg‘i ta’minotiga qaramligini keskin kamaytirish imkonini beradi.

Iste'mol qilingan yoqilg'i va boshqa xususiyatlar

Eng keng tarqalgani yoqilgʻi sifatida boyitilgan urandan foydalanadigan yadroviy reaktorlardir. Sovutish suyuqligi engil suvdir. Bunday reaktorlar engil suv reaktorlari deb ataladi va ularning ikki turi mavjud. Birinchi holda, turbinalarni aylantirish uchun ishlatiladigan bug 'reaktor yadrosida hosil bo'ladi.

Ikkinchi holatda bug 'hosil bo'lishi uchun issiqlik qabul qiluvchi tizim ishlatiladi, buning natijasida suv yadroga kirmaydi. Aytgancha, ushbu tizimning rivojlanishi o'tgan asrning 50-yillarida boshlangan va Amerika harbiy ishlanmalari buning uchun asos bo'lib xizmat qilgan. Taxminan bir vaqtning o'zida SSSR birinchi turdagi reaktorni ishlab chiqdi, lekin uning rolida grafit tayoqchalari ishlatilgan moderatsiya tizimiga ega.

Rossiyadagi koʻplab atom elektr stansiyalarida foydalaniladigan gaz bilan sovutilgan reaktor shunday paydo boʻldi. Ushbu o'ziga xos modeldagi stansiyalar qurilishining jadallashishi reaktorlar qo'shimcha mahsulot sifatida qurol-yarog 'plutoniysini ishlab chiqarishi bilan bog'liq edi. Bundan tashqari, bizning mamlakatimizdagi konlari juda katta bo'lgan oddiy tabiiy uran ham ushbu nav uchun yoqilg'i sifatida mos keladi.

Dunyo bo'ylab keng tarqalgan yana bir turdagi reaktor - bu tabiiy uran bilan ishlaydigan og'ir suv modeli. Dastlab, bunday modellar yadroviy reaktorlarga ega bo'lgan deyarli barcha mamlakatlar tomonidan yaratilgan, ammobugungi kunda ularning ekspluatatorlari orasida faqat Kanada bor, uning tubida tabiiy uranning eng boy konlari joylashgan.

Reaktorlar qanday yaxshilandi?

Birinchi navbatda oddiy po'latdan yonilg'i tayoqlari qoplamalari va aylanma kanallarni ishlab chiqarish uchun foydalanilgan. O'sha paytda, bunday maqsadlar uchun ancha mos keladigan zirkonyum qotishmalari haqida hali ma'lum emas edi. Reaktor 10 atmosfera bosimi ostida berilgan suv bilan sovutilgan.

Bir vaqtning oʻzida chiqarilgan bugʻning harorati 280 daraja edi. Yoqilg'i novdalari joylashgan barcha kanallar olinadigan qilib yaratilgan, chunki ularni nisbatan tez-tez almashtirish kerak edi. Gap shundaki, yadro yoqilg'isining faollik zonasida materiallar juda tez deformatsiya va yo'q qilinadi. Aslida, yadrodagi strukturaviy elementlar 30 yilga mo'ljallangan, ammo bunday hollarda optimizm qabul qilinishi mumkin emas.

Yoqilg'i tayoqchalari

Bunday holatda olimlar bir tomonlama quvurli sovutgichli variantdan foydalanishga qaror qilishdi. Ushbu dizayn yonilg'i elementi shikastlangan taqdirda ham parchalanish mahsulotlarining issiqlik almashinuvi pallasiga tushish ehtimolini keskin kamaytiradi. Xuddi shu yadro yoqilg'isi uran va molibdenning qotishmasi. Bu yechim ancha yuqori haroratlarda ham barqaror ishlay oladigan nisbatan arzon va ishonchli uskuna yaratish imkonini berdi.

Chernobil

Qanchalik gʻalati tuyulmasin, lekin AES oʻtgan asrdagi texnogen ofatlarning ramziga aylangan nomard Chernobil fanning haqiqiy gʻalabasi edi. O'sha paytda uni qurish va loyihalashda eng ilg'or texnologiyalar qo'llanilgan. Faqatgina reaktorning quvvati 3200 MVt ga yetdi. Yoqilg'i ham yangi edi: boyitilgan tabiiy uran dioksidi birinchi marta Chernobil AESda ishlatilgan. Bunday yoqilg‘ining bir tonnasida bor-yo‘g‘i 20 kilogramm uran-235 bor. Reaktorga jami 180 tonna uran dioksidi yuklangan. Stansiyada barcha taxmin qilinadigan xavfsizlik qoidalariga zid bo‘lgan tajribani kim va qanday maqsadda o‘tkazishga qaror qilgani hozircha noma’lum.

Rossiyadagi atom elektr stansiyalari

Agar Chernobil fojiasi bo'lmaganida, bizning mamlakatimizda (ehtimol) AESlarni eng keng va keng miqyosda qurish dasturi davom etardi. Har holda, bu SSSRda rejalashtirilgan yondashuv edi.

Umuman olganda, Chernobildan so'ng darhol ko'plab dasturlar ommaviy ravishda qisqartirila boshlandi, bu darhol ko'plab "ekologik toza" issiqlik tashuvchilarning narxining oshishiga olib keldi. Ko'pgina hududlarda ular issiqlik elektr stansiyalari qurilishiga qaytishga majbur bo'lishdi, ular (shu jumladan) hatto ko'mirda ham ishlaydi va yirik shaharlar atmosferasini dahshatli ifloslantirishda davom etadi.

2000-yillarning oʻrtalarida hukumat baribir yadroviy dasturni ishlab chiqish zarurligini anglab yetdi, chunki busiz mamlakatimizning koʻplab hududlarini zarur energiya bilan taʼminlashning iloji yoʻq edi.

Bugungi kunda mamlakatimizda nechta atom elektr stansiyasi mavjud? Faqat o'nta. Ha, bularning barchasi Rossiya atom elektr stantsiyalari. Ammo bu raqam ham iste'mol qilinadigan energiyaning 16% dan ortig'ini hosil qiladifuqarolarimiz. Ushbu atom elektr stansiyalari tarkibiga kiruvchi barcha 33 ta energetika blokining quvvati 25,2 GVtni tashkil qiladi. Shimoliy hududlarimizning elektr energiyasiga bo‘lgan ehtiyojining deyarli 37 foizi atom elektr stansiyalari hisobiga qoplanadi.

Eng mashhurlaridan biri 1973 yilda qurilgan Leningrad atom elektr stansiyasidir. Hozirgi vaqtda ikkinchi bosqichning qurilishi jadal olib borilmoqda, bu esa ishlab chiqarish quvvatini (4 ming MVt) kamida ikki barobar oshirish imkonini beradi.

Ukraina AESlari

Sovet Ittifoqi, jumladan, ittifoq respublikalarida energetikani rivojlantirish uchun juda ko'p ishlarni amalga oshirdi. Shunday qilib, Litva bir vaqtning o'zida nafaqat ajoyib infratuzilmaga va ko'plab sanoat korxonalariga, balki 2005 yilgacha deyarli butun Boltiqbo'yi mintaqasini arzon (va o'ziga xos!) bilan ta'minlaydigan haqiqiy "cho'ntakli tovuq" bo'lgan Ignalina AESiga ega bo'ldi. Energiya.

Ammo asosiy sovg'a birdaniga to'rtta elektr stantsiyasini olgan Ukrainaga qilingan. Zaporojye AES bir vaqtning o'zida 6 GVt energiya etkazib beradigan Evropadagi eng kuchli hisoblanadi. Umuman olganda, Ukraina atom elektr stansiyalari unga o'zini elektr energiyasi bilan mustaqil ta'minlash imkoniyatini beradi, bu bilan Litva endi maqtana olmaydi.

Hozir toʻrtta stansiya ishlayapti: Zaporojye, Rivne, Janubiy Ukraina va Xmelnitskiy. Ommabop e'tiqoddan farqli o'laroq, Chernobil AESning uchinchi bloki 2000 yilgacha ishlashni davom ettirdi va mintaqani muntazam ravishda elektr energiyasi bilan ta'minladi. Ayni paytda Ukrainadagi barcha elektr energiyasining 46 foizi Ukraina atom elektr stansiyalari tomonidan ishlab chiqariladi.

Mamlakatdagi hokimiyatning gʻalati siyosiy ambitsiyalari 2011-yildaRossiya yoqilg'i elementlarini amerikaliklar bilan almashtirish to'g'risida qaror qabul qilindi. Tajriba butunlay muvaffaqiyatsizlikka uchradi va Ukraina sanoatiga deyarli 200 million dollar zarar yetkazildi.

Istiqbollar

Bugun butun dunyoda tinch atomning foydalari yana yodga olinadi. Yiliga 2 tonnaga yaqin yoqilg'i iste'mol qiladigan kichik va ibtidoiy atom elektr stantsiyasidan butun bir shaharni energiya bilan ta'minlash mumkin. Xuddi shu davrda qancha gaz yoki ko'mir yoqish kerak? Shunday qilib, texnologiya istiqbollari juda katta: an'anaviy energiya turlari doimiy ravishda o'sib bormoqda va ularning soni kamayib bormoqda.