Атомні станції. Атомні станції України. Атомні станції Росії
Сучасні потреби людства в енергіїростуть гігантськими темпами. Зростає її витрата на освітлення міст, на промислові та інші потреби народного господарства. Відповідно, в атмосферу викидається все більше і більше кіптяви від спалюваного вугілля і мазуту, посилюється парниковий ефект. Крім того, все більше розмов в останні роки про введення в експлуатацію електричних транспортних засобів, які також внесуть свою лепту в підвищення споживання електрики.
Незважаючи на те, що трапилося в Чорнобилі, навіть пам'ятаючипро недавні невдачах японців, вчені всього світу визнають, що мирний атом - єдине рішення, що наближається енергетичної кризи на сьогоднішній день. Широко розрекламовані альтернативні джерела енергії не дають навіть сотої частки того обсягу електрики, який потрібно світу кожен день.
Крім того, навіть вибух атомної станції вЧорнобиль не завдав довкіллю і сотої частки того шкоди, який відзначається навіть при одній катастрофі на нафтовидобувній платформі. Інцидент з ВР - яскраве тому підтвердження.
Принцип дії ядерного реактора
Джерелом тепла є тепловиділяючіелементи - ТВЕЛ. По суті, це трубки з цирконієвого сплаву, який слабо схильний до дегенерації навіть в зоні активного ділення атомів. Всередину містяться таблетки двоокису урану або крупка зі сплаву урану і молібдену. Усередині реактора ця трубки компонують в збірки, кожна з яких містить по 18 ТВЕЛ.
Всього збірок може бути майже дві тисячі, причомурозміщуються вони в каналах всередині графітової кладки. Вирізняється тепло збирається за допомогою теплоносія, причому в сучасних АЕС два циркуляційних контуру. У другому з них вода ніяк не взаємодіє з активною зоною реактора, що значно підвищує безпеку конструкції в цілому. Сам реактор в своєму розпорядженні в шахті, а для графитной кладки створюється спеціальна капсула з того ж цирконієвого сплаву (30 мм завтовшки).
Вся конструкція спирається на надзвичайно масивне підставу з високоміцного бетону, під яким розташовується басейн. Він служить для охолодження ядерного палива в разі аварії.
Історія створення
У другій половині 40-х років в СРСР булидокладено всіх зусиль для створення проектів, які передбачали мирне використання атомної енергії. Знаменитий академік Курчатов, виступаючи на черговому засіданні ЦК КПРС, висунув пропозицію про використання атомної енергії в справі вироблення електроенергії, в якій країна, відновлювана після страшної війни, гостро потребувала.
У 1950 році почалося будівництво атомноїстанції (першої в світі, до речі), яку заклали в селищі Обнінську, що в Калузькій області. Через чотири роки ця станція, що мала потужність в 5 МВт, була успішно запущена. Унікальність події ще і в тому, що наша країна стала першим в світі державою, яка зуміла ефективно використовувати атом виключно в мирних цілях.
продовження роботи
Вже в 1958 році були розпочаті роботи попроектування Сибірської АЕС. Проектна потужність збільшилася відразу в 20 разів, склавши вже 100 МВт. Але унікальність ситуації навіть не в цьому. Коли станцію здавали, її віддача склала 600 МВт. Вчені всього за пару років зуміли натолько поліпшити проект, а зовсім недавно така результативність здавалася скоєно неможливою.
Втім, атомні станції на просторах Союзу тодіросли не гірше грибів. Так, вже через пару років після Сибірської була запущена Белоярская АЕС. Незабаром було побудовано станцію в Воронежі. У 1976 році була введена в експлуатацію Курська атомна станція, реактори якої в 2004 році були серйозно модернізовані.
Як справи йшли за кордоном
Не слід вважати, що подібні розробкивелися виключно в нашій країні. Англійці прекрасно розуміли, наскільки важливими можуть бути атомні станції, а тому активно працювали в цьому напрямку. Так, вже в 1952 році вони запустили власний проект з розробки і створення АЕС. Через чотири роки містечко Колдер-Хол став першим англійським атомним містом з власною електростанцією на 46 МВт. У 1955 році урочисто ввели в експлуатацію АЕС в американському місті Шиппінгпорт. Її потужність була рівною 60 МВт. З тих пір атомні електричні станції почали свій тріумфальний хід по світу.
Загрози мирного атома
Перша ейфорія від приборкання атома вже незабаромзмінилася тривогою і страхом. Зрозуміло, найсерйознішою катастрофою стала ЧАЕС, але був комбінат «Маяк», аварії з атомними реакторами в АПЛ, а також інші інциденти, про багатьох з яких ми напевно ніколи не дізнаємося. Наслідки цих аварій змусили людей задуматися про підвищення рівня культури використання атомної енергії. Крім того, людство ще раз усвідомило, що не в силах протистояти стихійним силам природи.
Багато світила світової науки довго обговорювали, якж зробити атомні станції безпечніше. У Москві 1989 року було зібрано всесвітня асамблея, за результатами наради якій були зроблені висновки про необхідність кардинально посилити контроль над атомною енергетикою.
Сьогодні світові спільноти пильно стежать, якдотримуються всі ці угоди. Втім, ніякі спостереження і контроль не можуть врятувати від природних катаклізмів або банальної дурості. Це ще раз підтвердила аварія на "Фукусіма-1", в результаті якої вже сотні мільйонів тонн радіоактивної води вилилися в Тихий Океан. Взагалі, Японія, атомна станція в якій - єдиний засіб забезпечення гігантських потреб промисловості і населення електрикою, від програми будівництва АЕС так і не відмовилася.
Класифікація
Всі АЕС можуть класифікуватися за типом вироблюваної енергії, а також за моделлю свого реактора. Враховується також ступінь безпеки, тип конструкції, а також інші важливі параметри.
Ось так вони поділяються на кшталт вироблюваної енергії:
- Атомні електростанції. Єдиною енергією, яка на них виробляється, є електрика.
- Атомні теплоелектростанції. Крім електрики, ці споруди виробляють також тепло, що робить їх особливо цінними для розміщення в північних містах. Там експлуатація АЕС дозволяє різко знизити залежність регіону від поставок палива з інших регіонів.
Паливо, що використовується і інші характеристики
Найбільш поширеними є атомніреактори, в яких як паливо для яких використовується збагачений уран. Теплоносій - легка вода. Називаються такі реактори легководними, причому їх розрізняють два різновиди. У першому випадку той пар, який служить для обертання турбін, утворюється в активній зоні реактора.
Для утворення пари в другому випадку служитьсистема теплоотводов, завдяки якій вода в активну зону не надходить. До речі кажучи, розробляти цю систему почали вже в 50-х роках минулого століття, причому основою для неї послужили американські військові розробки. Приблизно в той же час в СРСР був розроблений реактор першого типу, але з яка уповільнює системою, в ролі якої використовувалися графітові стрижні.
Саме так з'явився газоохолоджувальні реактор,який використовують багато атомні станції Росії. Швидке прискорення будівництва станцій саме цієї моделі було пов'язано з тим, що в якості побічного продукту реактори видавали збройовий плутоній. Крім того, в якості палива для такого різновиду підходить навіть звичайний природний уран, поклади якого в нашій країні дуже великі.
Іншим типом реакторів, які мають доситьшироке поширення в світі, є модель на важкій воді і з природним ураном як паливо. Спершу такі моделі створювалися багатьма країнами, які мали доступ до ядерних реакторів, але сьогодні в число їх експлуататорів входить одна тільки Канада, в надрах якої є багатющі поклади природного урану.
Як удосконалювалися реактори?
Спершу для виготовлення оболонок ТВЕЛів іциркуляційних каналів використовувалася звичайна сталь. В той момент ще не було відомо про цирконієвих сплавах, які для подібних цілей підходять набагато краще. Охолоджувався реактор водою, яка подається під тиском в 10 атмосфер.
ТВЕЛи
У цьому випадку вчені вирішили використовувати варіантз одностороннім трубчастим охолодженням. Така конструкція різко зменшує шанси на потрапляння продуктів поділу в теплообмінний контур навіть в разі пошкодження тепловиділяючого елемента. Саме ж ядерне паливо являє собою сплав урану і молібдену. Таке рішення дозволило створити порівняно недороге і надійне обладнання, яке може стабільно функціонувати навіть в умовах значно підвищеної температури.
Чорнобиль
Як не дивно, але сумно знаменитий Чорнобиль,атомна станція якого стала символом техногенних катастроф минулого століття, був справжнім торжеством науки. На той момент в її будівництві і проектуванні використовувалися найпередовіші технології. Потужність одного тільки реактора досягала 3200 МВт. Паливо теж було новим: на ЧАЕС вперше застосували збагачену двоокис природного урану. Одна тонна такого палива містить всього 20 кілограмів урану-235. Всього ж в реактор заправлявся по 180 тонн двоокису урану. До сих пір точно не відомо, хто і з якою метою вирішив провести на станції експеримент, який суперечив всіма мислимими правилами техніки безпеки.
Атомні станції в Росії
Якби не катастрофа на ЧАЕС, в нашій країні(Швидше за все) до сих пір би тривала програма по максимально широкому і повсюдному будівництву атомних станцій. В усякому разі саме такий підхід був запланований в СРСР.
В середині 2000-х років уряд все жусвідомило необхідність розвитку атомної програми, так як без цього просто неможливо забезпечити багато районів нашої країни енергією в необхідній кількості.
Скільки ж АЕС на сьогоднішній день є у насв країні? Всього десять. Так, це все атомні станції Росії. Але навіть це їх кількість виробляє більше 16% енергії, яка споживається нашими громадянами. Потужність всіх 33 енергоблоків, які працюють в складі цих АЕС, дорівнює 25,2 ГВт. Практично 37% потреб наших північних регіонів в електриці покривають саме атомні станції.
Однією з найвідоміших є Ленінградськаатомна станція, побудована ще в 1973 році. В даний час триває інтенсивне будівництво другої черги, що дозволить збільшити видається потужність (4 тисячі МВт) мінімум в два рази.
українські АЕС
Радянський Союз дуже багато зробив в тому числі ідля розвитку енергетики в союзних республіках. Так, Литва свого часу отримала не тільки прекрасну інфраструктуру і масу промислових підприємств, але також Ігналінську АЕС, яка до 2005 року була справжньою «Курочкою Рябий», що забезпечує чи не всю Прибалтику дешевої (і своєї!) Енергією.
Але головний подарунок зробили Україні, якаотримала відразу чотири електростанції. Запорізька АЕС взагалі є найпотужнішою в Європі, видаючи відразу 6 ГВт енергії. Взагалі, атомні станції України дають їй можливість самостійно забезпечувати себе електроенергією, що вже не можуть похвалитися в тій же Литві.
Зараз працюють всі ті ж самі чотири станції: Запорізька, Рівненська, Південно-Українська та Хмельницька. Всупереч загальноприйнятій думці, третій блок ЧАЕС продовжував працювати аж до 2000 року, справно постачаючи регіон електрикою. На даний момент 46% всього українського електрики виробляють саме атомні станції України.
Дивні політичні амбіції влади в країніпризвели до того, що в 2011 році було прийнято рішення про заміщення російських ТВЕЛів американськими. Експеримент повністю провалився, а української промисловості було завдано збитків майже в 200 мільйонів доларів.
перспективи
