Prijedlog za stvaranje AM reaktora za buduću nuklearnu elektranu prvi put je izrečen 29. novembra 1949. na sastanku naučnog direktora nuklearnog projekta I.V. Kurčatov, direktor Instituta za fizičke probleme A.P. Aleksandrov, direktor NIIkhimash N.A. Dolležhal i naučni sekretar naučno-tehničkog saveta industrije B.S. Pozdnyakova. Sastanak je preporučio uključivanje u plan istraživanja PSU za 1950. „dizajn reaktora koji koristi obogaćeni uranijum malih dimenzija samo u energetske svrhe, sa ukupnim toplotnim učinkom od 300 jedinica, efektivne snage od oko 50 jedinica” sa grafitom i vodenim rashladnim sredstvom. Istovremeno su date instrukcije da se hitno izvrše fizički proračuni i eksperimentalne studije na ovom reaktoru.
Kasnije je I.V. Kurčatov i A.P. Zavenyagin je izbor AM reaktora za prioritetnu izgradnju objasnio činjenicom da se „u njemu, više nego u drugim blokovima, može koristiti iskustvo konvencionalne kotlovske prakse: ukupna relativna jednostavnost bloka čini konstrukciju lakšom i jeftinijom“.
Tokom ovog perioda na različitim nivoima razmatraju se mogućnosti korištenja energetskih reaktora.
PROJEKT
Smatralo se preporučljivim započeti s izradom reaktora za brodsku elektranu. U opravdavanju dizajna ovog reaktora i za „načelno potvrđivanje... praktične mogućnosti pretvaranja topline nuklearnih reakcija nuklearne instalacije u mehaničkoj i električnoj energiji" odlučeno je da se u Obninsku, na teritoriji Laboratorije "B", izgradi nuklearna elektrana sa tri reaktorska postrojenja, uključujući i AM postrojenje, koje je postalo reaktor Prve NE).
Rezolucijom Vijeća ministara SSSR-a od 16. maja 1950. godine, istraživanje i razvoj AM povjereno je LIPAN-u (Institut I.V. Kurchatov), NIIKhimmash, GSPI-11, VTI). Godine 1950 - početkom 1951 ove organizacije su izvršile preliminarne proračune (P.E. Nemirovski, S.M. Feinberg, Yu.N. Zankov), idejne studije projekta itd., a zatim su svi radovi na ovom reaktoru, prema odluci I.V. Kurčatov, prebačen u Laboratoriju „B“. Imenovan naučni direktor, glavni projektant - N.A. Dollezhal.
Projektom su predviđeni sljedeći parametri reaktora: toplotna snaga 30 hiljada kW, električna snaga - 5 hiljada kW, tip reaktora - reaktor na termalnim neutronima sa grafitnim moderatorom i prirodnim vodenim hlađenjem.
U to vrijeme zemlja je već imala iskustva u stvaranju reaktora ovog tipa (industrijski reaktori za proizvodnju materijala za bombe), ali su se značajno razlikovali od energetskih reaktora, koji uključuju AM reaktor. Poteškoće su bile povezane sa potrebom da se dobije AM u reaktoru visoke temperature rashladne tečnosti, iz čega je proizilazilo da će biti potrebno tražiti nove materijale i legure koje mogu izdržati ove temperature, otporne su na koroziju, ne upijaju velike količine neutrona itd. Za inicijatore izgradnje nuklearne elektrane kod AM reaktora ovi problemi su bili očigledni od samog početka, pitanje je bilo koliko brzo i koliko uspešno se mogu prevazići.
PRORAČUNI I STAND
Do trenutka kada je rad na AM prebačen u Laboratoriju „B“, projekat je bio definisan tek u generalni nacrt. Ostalo je mnogo fizičkih, tehničkih i tehnoloških problema koje je trebalo riješiti, a njihov broj se povećavao kako su radovi na reaktoru odmicali.
Prije svega, radilo se o fizičkim proračunima reaktora, koji su morali biti izvedeni bez mnogo podataka potrebnih za to. U Laboratoriji “B” nekim pitanjima teorije reaktora termičkih neutrona bavio se D.F. Zaretsky, a glavne proračune je izvršila grupa M.E. Minashin u odjeljenju A.K. Krasina. M.E. Minashin je bio posebno zabrinut zbog nedostatka tačne vrijednosti mnoge konstante. Bilo je teško organizirati njihovo mjerenje na licu mjesta. Na njegovu inicijativu, neki od njih su postepeno nadopunjavani uglavnom zahvaljujući mjerenjima koje je vršio LIPAN i nekoliko u Laboratoriji „B“, ali generalno se to nije moglo garantovati visoka tačnost izračunati parametri. Stoga je krajem februara - početkom marta 1954. montiran AMF štand - kritični sklop AM reaktora, što je potvrdilo zadovoljavajući kvalitet proračuna. I iako skupština nije mogla da reproducira sve uslove pravog reaktora, rezultati su podržali nadu u uspeh, iako su ostale mnoge sumnje.
Na ovom štandu, 3. marta 1954. godine, prvi put je u Obninsku izvedena lančana reakcija fisije uranijuma.
Ali, uzimajući u obzir da su eksperimentalni podaci stalno usavršavani, metodologija proračuna se usavršavala, a sve do puštanja reaktora u rad, proučavanje količine goriva u reaktoru, ponašanja reaktora u neaktivnom stanju. -nastavljeni su standardni režimi, izračunati su parametri štapova apsorbera itd.
STVARANJE ELEMENTA ZA GORIVO
Još jedan važan zadatak - stvaranje gorivnog elementa (gorivog elementa) - briljantno je obavio V.A. Malykh i tim tehnološkog odjela Laboratorije „B“. Nekoliko povezanih organizacija bilo je uključeno u razvoj gorivih šipki, ali samo opcija koju je predložio V.A. Mali, pokazao visoke performanse. Potraga za dizajnom završena je krajem 1952. godine razvojem novog tipa gorivnog elementa (sa disperzijskim sastavom zrna uranijum-molibdena u matrici magnezijuma).
Ova vrsta gorivnog elementa omogućila je njihovo odbacivanje tokom predreaktorskih ispitivanja (za to su napravljeni posebni štandovi u Laboratoriji „B“), što je veoma važno za osiguranje pouzdan rad reaktor. Stabilnost novog gorivnog elementa u neutronskom toku proučavana je u LIPAN-u na MR reaktoru. Radni kanali reaktora razvijeni su u NIIKhimmash-u.
Tako, prvi put u našoj zemlji, možda najvažniji i najvažniji složen problem nova nuklearna energija - stvaranje gorivnog elementa.
IZGRADNJA
1951. godine, istovremeno sa početkom rada Laboratorije "B" istraživački rad za reaktor AM, na njegovoj teritoriji počela je izgradnja zgrade nuklearne elektrane.
Za šefa građevinarstva imenovan je P.I. Zakharov, glavni inženjer objekta - .
Kako se prisjetio D.I Blokhinceva, „zgrada nuklearne elektrane u svojim najvažnijim dijelovima imala je debele zidove od armiranog betonskog monolita kako bi se osigurala biološka zaštita od nuklearnog zračenja. U zidove su postavljeni cjevovodi, kanali za kablove, za ventilaciju itd. Jasno je da su izmjene bile nemoguće, te su stoga pri projektovanju zgrade, gdje je to bilo moguće, napravljene mjere da se prilagode očekivanim promjenama. Za razvoj novih tipova opreme i izvođenje istraživačkog rada, naučno-tehnički zadaci su davani „organizacijama trećih strana“ – institutima, projektantskim biroima i preduzećima. Često ovi zadaci sami po sebi nisu mogli biti potpuni i bili su pojašnjeni i dopunjeni kako je dizajn napredovao. Glavna inženjerska i projektna rješenja... razvio je dizajnerski tim na čelu sa N.A. Dollezhal i njegov najbliži pomoćnik P.I. Aleščenkov..."
Stil rada na izgradnji prve nuklearke karakterisao je brzo donošenje odluka, brzina razvoja, određena razvijena dubina početnih studija i metoda finalizacije usvojenih tehničkih rešenja, široka pokrivenost varijantnih i osiguravajućih oblasti. Prva nuklearna elektrana stvorena je za tri godine.
START
Početkom 1954. počela je inspekcija i testiranje razni sistemi stanice.
U Laboratoriji "B" 9. maja 1954. godine počelo je punjenje jezgra reaktora nuklearne elektrane kanalima za gorivo. Prilikom uvođenja 61. kanala za gorivo kritično stanje je postignuto u 19:40. U reaktoru je započela samoodrživa lančana reakcija fisije jezgri uranijuma. Došlo je do fizičkog puštanja u rad nuklearne elektrane.
Prisjećajući se lansiranja, napisao je: „Postepeno se povećavala snaga reaktora, i konačno, negdje u blizini zgrade termoelektrane, gdje je dovođena para iz reaktora, vidjeli smo mlaz kako izlazi iz ventila uz glasno šištanje. Bijeli oblak obične pare, koji još nije bio dovoljno vruć da okrene turbinu, činio nam se čudom: uostalom, ovo je bila prva para proizvedena atomskom energijom. Njegovo pojavljivanje bilo je povod za zagrljaje, čestitke na "dobrom paru", pa čak i suze radosnice. Naše veselje podijelio je i I.V. Kurčatov, koji je tih dana učestvovao u radu. Nakon primanja pare sa pritiskom od 12 atm. a na temperaturi od 260 °C postalo je moguće proučavanje svih komponenti nuklearne elektrane u uslovima bliskim projektnim, a 26. juna 1954. godine u večernjoj smjeni u 17 sati. Nakon 45 minuta otvorio se ventil za dovod pare u turbogenerator i počeo je proizvoditi električnu energiju iz nuklearnog kotla. Prva nuklearna elektrana na svijetu našla se pod industrijskim opterećenjem.”
„U Sovjetskom Savezu, trudom naučnika i inženjera, uspešno su završeni radovi na projektovanju i izgradnji prve industrijske nuklearne elektrane. korisna snaga 5000 kilovata. Nuklearna elektrana je 27. juna puštena u rad i obezbijedila struju za industriju i poljoprivredu u okolnim područjima.”
Još prije puštanja u rad pripremljen je prvi program eksperimentalnog rada na AM reaktoru, koji je do zatvaranja stanice bio jedna od glavnih reaktorskih baza na kojoj su istraživanja fizike neutrona, istraživanja u fizici čvrstog stanja, ispitivanja gorivih šipki. , EGC, proizvodnja izotopskih proizvoda i dr. U nuklearki su obučavane posade prvih nuklearnih podmornica, nuklearnog ledolomca "Lenjin", te osoblje sovjetskih i stranih nuklearnih elektrana.
Puštanje u rad nuklearne elektrane za mlade kadrove instituta postalo je prvi test spremnosti za rješavanje novih i složenijih problema. U prvim mesecima rada pojedini blokovi i sistemi su fino podešeni, fizičke karakteristike reaktora, termički uslovi opreme i celog postrojenja su detaljno proučavani, finalizovani i korigovani razni uređaji. U oktobru 1954. godine stanica je dovedena u projektni kapacitet.
“London, 1. jul (TASS). Najava pokretanja prve industrijske nuklearne elektrane u SSSR-u naširoko je zapažena u engleskoj štampi, piše moskovski dopisnik Daily Worker-a. istorijski događaj“ima nemjerljivo veći značaj od izlaska prvog atomska bomba u Hirošimu.
Pariz, 1. jul (TASS). Londonski dopisnik agencije France-Presse javlja da je najava pokretanja prve svjetske industrijske elektrane na nuklearnu energiju u SSSR-u naišla na veliko interesovanje u londonskim krugovima nuklearnih stručnjaka. Engleska, nastavlja dopisnik, gradi nuklearnu elektranu u Calderhallu. Vjeruje se da će moći ući u službu najkasnije za 2,5 godine...
Šangaj, 1. jul (TASS). Odgovarajući na puštanje u rad sovjetske nuklearne elektrane, radio Tokio javlja: Sjedinjene Države i Engleska također planiraju izgradnju nuklearnih elektrana, ali planiraju da dovrše njihovu izgradnju 1956-1957. Činjenica da je Sovjetski Savez bio ispred Engleske i Amerike u korišćenju atomske energije u miroljubive svrhe sugeriše da su sovjetski naučnici postigli veliki uspeh u oblasti atomske energije. Jedan od istaknutih japanskih stručnjaka iz oblasti nuklearne fizike, profesor Yoshio Fujioka, komentarišući najavu pokretanja nuklearne elektrane u SSSR-u, rekao je da je ovo početak “nove ere”.
Akademik N.A. Dollezal: „Projektovanje i izgradnja reaktorskog postrojenja Prve nuklearne elektrane na svijetu bilo je prvo i vjerovatno najznačajnije dostignuće u oblasti nuklearne energije. Njegovo lansiranje dokazalo je i pokazalo praktičnu mogućnost proizvodnje električne energije u nuklearnim elektranama.”
Akademik A.P. Aleksandrov: “Svjetska energetska industrija je ušla nova era. To se dogodilo 27. juna 1954. Čovječanstvo je još uvijek daleko od spoznaje važnosti ove nove ere.”
GOSTI PRVE NEK
Među gostima, u drugačije vrijeme koji su posjetili nuklearnu elektranu Obninsk bili su izuzetni naučnici, političke i javne ličnosti. U prvih 20 godina rada Prvu nuklearnu elektranu posjetilo je oko 60 hiljada ljudi.
Operacija gašenja reaktora u Obninsku protekla je normalno, bez kršenja, u prisustvu naučne zajednice i veterana domaće nuklearne industrije.
Rezultati dobiveni ovom operacijom će se koristiti za izvođenje sličnih postupaka na drugim reaktorima.
Proizvodnja električne energije pomoću nuklearne lančane reakcije u Sovjetskom Savezu prvi put se dogodila u nuklearnoj elektrani Obninsk. U poređenju sa današnjim divovima, prva nuklearna elektrana imala je samo 5 MW snage, a najveća operativna nuklearna elektrana na svijetu danas, Kashiwazaki-Kariwa (Japan), 8212 MW.
NPP Obninsk: od pokretanja do muzeja
Sovjetski znanstvenici predvođeni I. V. Kurchatovom, nakon završetka vojnih programa, odmah su započeli stvaranje nuklearnog reaktora s ciljem korištenja toplinske energije za pretvaranje u električnu. U najkraćem mogućem roku razvili su prvu nuklearnu elektranu, a 1954. godine pušten je u rad industrijski nuklearni reaktor.
Oslobađanje potencijala, kako industrijskog tako i profesionalnog, nakon stvaranja i testiranja nuklearnog oružja omogućilo je I.V. Kurchatovu da se pozabavi problemom koji mu je povjeren da proizvodi električnu energiju ovladavanjem toplinom koja nastaje tijekom kontrolirane nuklearne reakcije. Tehnička rješenja za stvaranje nuklearnog reaktora savladani su prilikom lansiranja prvog eksperimentalnog uranijum-grafitnog reaktora F-1 1946. godine. Na njemu je izvedena prva nuklearna lančana reakcija i potvrđena su gotovo sva nedavna teorijska dostignuća.
Za industrijski reaktor bilo je potrebno pronaći projektna rješenja koja se odnose na kontinuirani rad instalacije, odvođenje i dovod topline u generator, cirkulaciju rashladnog sredstva i njegovu zaštitu od radioaktivne kontaminacije.
Tim Laboratorije br. 2, na čelu sa I. V. Kurchatovom, zajedno sa NIIkhimmashom pod vodstvom N. A. Dollezhala, razradio je sve nijanse strukture. Povjeren je fizičar E. L. Feinberg teorijski razvoj proces.
Reaktor je pušten u rad (postignuti su kritični parametri) 9. maja 1954. godine, 26. juna iste godine nuklearna elektrana je priključena na mrežu, au decembru je dostigla projektni kapacitet.
Nakon što je skoro 48 godina radila kao industrijska elektrana bez incidenata, NE Obninsk je zatvorena u aprilu 2002. U septembru iste godine završen je istovar nuklearnog goriva.
I tokom rada u nuklearnoj elektrani dolazilo je mnogo ekskurzija, stanica je radila kao učionica za buduće nuklearne naučnike. Danas je u njegovoj bazi organizovan memorijalni muzej nuklearne energije.
Prva strana nuklearna elektrana
Nuklearne elektrane, po uzoru na Obninsk, nisu odmah počele da se stvaraju u inostranstvu. U Sjedinjenim Državama odluka o izgradnji vlastite nuklearne elektrane donesena je tek u rujnu 1954. godine, a tek 1958. puštena je u rad nuklearna elektrana Shippingport u Pennsylvaniji. Kapacitet nuklearne elektrane Shippingport bio je 68 MW. Strani stručnjaci je nazivaju prvom komercijalnom nuklearnom elektranom. Izgradnja nuklearnih elektrana je prilično skupa, nuklearna elektrana je američku blagajnu koštala 72,5 miliona dolara.
Nakon 24 godine, 1982. godine, stanica je zaustavljena, do 1985. godine gorivo je istovareno i počela je demontaža ove ogromne konstrukcije teške 956 tona za naknadno odlaganje.
Preduvjeti za stvaranje mirnog atoma
Nakon što su njemački naučnici Otto Hahn i Fritz Strassmann otkrili nuklearnu fisiju uranijuma 1938. godine, počela su istraživanja lančanih reakcija.
I.V. Kurchatov, pod vodstvom A.B. Ioffea, zajedno sa Yu.B. Kharitonom, napisao je bilješku Prezidijumu Akademije nauka o nuklearnim pitanjima i važnosti rada u tom pravcu. I.V. Kurchatov je u to vrijeme radio na Lenjingradskom institutu za fiziku i tehnologiju (Lenjingradski institut za fiziku i tehnologiju), na čijem je čelu bio A.B. Ioffe, na problemima nuklearne fizike.
U novembru 1938. godine, na osnovu rezultata proučavanja problema i nakon govora I. V. Kurchatova na Plenumu Akademije nauka (Akademija nauka), sastavljena je beleška Prezidijumu Akademije nauka o organizaciji rada u SSSR o fizici atomskog jezgra. Ona prati razloge za generalizaciju svih različitih laboratorija i instituta u SSSR-u, koji pripadaju različitim ministarstvima i resorima, koji se u suštini bave istim problemima.
Obustava rada na nuklearnoj fizici
Dio ovog organizacionog posla obavljen je prije Drugog svjetskog rata, ali veliki napredak je počeo tek 1943. godine, kada je I. V. Kurčatov zamoljen da vodi atomski projekat.
Nakon 1. septembra 1939. oko SSSR-a se postepeno počeo stvarati svojevrsni vakuum. Naučnici to nisu odmah osjetili, iako agenti Sovjetska obavještajna služba odmah su počeli upozoravati na tajnost ubrzanog rada na proučavanju nuklearnih reakcija u Njemačkoj i Velikoj Britaniji.
Odlično Otadžbinski rat odmah je izvršio prilagodbe u radu svih naučnika u zemlji, uključujući i nuklearne fizičare. Već u julu 1941. LFTI je evakuisan u Kazanj. I.V. Kurchatov počeo se baviti problemom razminiranja morskih plovila (zaštita od morskih mina). Za rad na ovoj temi u ratnim uslovima (tri mjeseca na brodovima u Sevastopolju do novembra 1941. godine, kada je grad bio gotovo potpuno pod opsadom), nagrađen je Staljinovom nagradom za organizovanje službe razmagnetizacije u Potiju (Gruzija).
Nakon teške prehlade po dolasku u Kazanj, tek krajem 1942. I. V. Kurčatov se mogao vratiti temi nuklearne reakcije.
Atomski projekat pod vodstvom I. V. Kurchatova
U septembru 1942., I. V. Kurchatov je imao samo 39 godina; prema starosnim standardima nauke, bio je mlad naučnik pored Ioffea i Kapitsa. U to vrijeme Igor Vasiljevič je imenovan na mjesto menadžera projekta. Sve nuklearne elektrane u Rusiji i plutonijumski reaktori ovog perioda stvoreni su u okviru nuklearnog projekta, koji je Kurchatov vodio do 1960. godine.
Sa tačke gledišta danas Nemoguće je zamisliti da je upravo kada je 60% industrije uništeno na okupiranim teritorijama, kada je glavno stanovništvo zemlje radilo na frontu, rukovodstvo SSSR-a donijelo odluku koja je unaprijed odredila razvoj nuklearne energije u budućnosti. .
Nakon procjene obavještajnih izvještaja o stanju stvari s radom na atomskoj nuklearnoj fizici u Njemačkoj, Velikoj Britaniji i SAD-u, Kurčatovu je postalo jasno koliki je zaostatak. Počeo je prikupljati naučnike širom zemlje i aktivne frontove koji bi mogli biti uključeni u stvaranje nuklearnog potencijala.
Nedostatak uranijuma, grafita, teške vode i nedostatak ciklotrona nisu zaustavili naučnika. U Moskvi je nastavljen rad, teorijski i praktični. Visoki nivo tajnost je utvrdio Državni komitet za odbranu ( Državni komitet odbrana). Za proizvodnju plutonijuma za oružje, izgrađen je reaktor („kotao“ po Kurčatovljevoj terminologiji). U toku su radovi na obogaćivanju uranijuma.
Zaostaje za Sjedinjenim Državama od 1942. do 1949. godine
2. septembra 1942. godine u Sjedinjenim Državama, u prvom nuklearnom reaktoru na svijetu, izvedena je kontrolirana nuklearna reakcija. U to vrijeme, u SSSR-u, osim teorijskog razvoja naučnika i obavještajnih podataka, nije bilo praktično ničega.
Postalo je jasno da sustizanje Sjedinjenih Država u kratko vrijeme zemlja neće moći. Pripremiti (spasiti) kadrove, stvoriti preduslove za brzi razvoj procesa obogaćivanja uranijuma, stvaranje nuklearnog reaktora za proizvodnju plutonijuma za oružje i obnavljanje rada fabrika za proizvodnju čistog grafita - ove bili su zadaci koji su se morali obaviti tokom rata i poslijeratnog vremena.
Pojava nuklearne reakcije povezana je s oslobađanjem kolosalne količine toplinske energije. Američki naučnici - prvi kreatori atomske bombe - iskoristili su ovo kao dodatni štetni efekat tokom eksplozije.
Nuklearne elektrane svijeta
Danas je nuklearna energija, iako proizvodi kolosalnu količinu električne energije, rasprostranjena u ograničenom broju zemalja. To je zbog ogromnih kapitalnih ulaganja u izgradnju nuklearnih elektrana, od geoloških istraživanja, izgradnje, stvaranja zaštite pa do obučavanja zaposlenih. Otplata se može desiti za desetine godina, pod uslovom da stanica nastavi da radi neprekidno.
Izvodljivost izgradnje nuklearne elektrane, po pravilu, određuju vlade zemalja (naravno, nakon razmatranja razne opcije). U kontekstu razvoja industrijskog potencijala, u nedostatku vlastitih unutrašnjih rezervi energetskih resursa u velikim količinama ili njihove visoke cijene, prednost se daje izgradnji nuklearnih elektrana.
Do kraja 2014. nuklearni reaktori su radili u 31 zemlji širom svijeta. Počela je izgradnja nuklearnih elektrana u Bjelorusiji i UAE.
br. | Zemlja | Broj operativnih nuklearnih elektrana | Broj operativnih reaktora | Generisana snaga |
Argentina | ||||
Brazil | ||||
Bugarska | ||||
Velika britanija | ||||
Njemačka | ||||
Holandija | ||||
Pakistan | ||||
Slovakia | ||||
Slovenija | ||||
Finska | ||||
Switzerland | ||||
sjeverna koreja | ||||
Nuklearne elektrane u Rusiji
Danas u Ruskoj Federaciji radi deset nuklearnih elektrana.
NPP naziv | Broj radnih blokova | Tip reaktora | Instalirani kapacitet, MW |
Balakovskaya | |||
Beloyarskaya | BN-600, BN-800 | ||
Bilibinskaya | |||
Kalininskaya | |||
Kola | |||
Leningradskaya | |||
Novovoronezhskaya | VVER-440, VVER-1000 | ||
Rostovskaya | VVER-1000/320 | ||
Smolenskaya |
Danas su ruske nuklearne elektrane dio državne korporacije Rosatom, koja sve ujedinjuje strukturne jedinice industrije od vađenja i obogaćivanja uranijuma i proizvodnje nuklearnog goriva do rada i izgradnje nuklearnih elektrana. Po snazi koju proizvode nuklearne elektrane, Rusija je na drugom mjestu u Evropi nakon Francuske.
Nuklearna energija u Ukrajini
Nuklearne elektrane u Ukrajini izgrađene su tokom Sovjetski savez. Ukupni instalirani kapacitet ukrajinskih nuklearnih elektrana je uporediv sa ruskim.
NPP naziv | Broj radnih blokova | Tip reaktora | Instalirani kapacitet, MW |
Zaporozhye | |||
Rivne | VVER-440,VVER-1000 | ||
Khmelnitskaya | |||
South Ukrainian |
Prije raspada SSSR-a, nuklearna energija u Ukrajini bila je integrirana u jedinstvenu industriju. U postsovjetskom periodu prije događaja iz 2014. godine radili su u Ukrajini industrijska preduzeća, proizvodi komponente za ruske nuklearne elektrane. Zbog sloma industrijskih odnosa između Ruske Federacije i Ukrajine, odgođeno je puštanje u rad blokova koji se grade u Rusiji, planiranih za 2014. i 2015. godinu.
Nuklearne elektrane u Ukrajini rade na gorivim šipkama (gorivim elementima s nuklearnim gorivom, gdje se javlja reakcija nuklearne fisije), proizvedenim u Ruskoj Federaciji. Želja Ukrajine da pređe na američko gorivo zamalo je dovela do nesreće u Južnoukrajinskoj nuklearnoj elektrani 2012. godine.
Do 2015. godine državni koncern „Nuklearno gorivo“, koji uključuje Istočno rudarsko-prerađivačko postrojenje (vađenje rude uranijuma), još nije bio u stanju da organizuje rešenje za pitanje proizvodnje sopstvenih gorivnih šipki.
Izgledi za nuklearnu energiju
Nakon 1986. godine, kada se dogodila nesreća u Černobilu, nuklearne elektrane su zatvorene u mnogim zemljama. Poboljšanje nivoa sigurnosti dovelo je industriju nuklearne energije iz stagnacije. Do 2011. godine, kada se dogodila nesreća u japanskoj nuklearnoj elektrani Fukushima-1 kao posljedica cunamija, nuklearna energija se stalno razvijala.
Danas će stalne (i manje i veće) nesreće u nuklearnim elektranama usporavati donošenje odluka o izgradnji ili ponovnom aktiviranju postrojenja. Stav stanovništva Zemlje prema problemu proizvodnje električne energije nuklearnom reakcijom može se definirati kao oprezno pesimističan.
27. juna 1954. godine, prva nuklearna elektrana na svijetu uključila se u struju u Obninsku kod Moskve.
U jesen 1949. godine, nakon uspješnog testiranja prve atomske bombe, kada se plutonijum već proizvodio u prvom industrijskom reaktoru, kada je organizovan i savladan u industrijske razmjere proizvodnje obogaćenog uranijuma, započela je aktivna rasprava o problemima i pravcima stvaranja energetskih nuklearnih reaktora za transportnu upotrebu i proizvodnju električne i toplotne energije.
U junu 1950., dopisni član Akademije nauka SSSR-a Dmitrij Ivanovič Blokhincev imenovan je za direktora Laboratorije "B". U decembru iste godine formirano je Naučno vijeće za obuku visokokvalifikovanih naučnih kadrova. U savjet su bili: A.I. Leypunsky, D.I. Blokhintsev, N.V. Ageev, O.D. Kazachkovsky, A.K. Krasin, P.N. Slyusarev, P.D. Gorbačov.
Laboratorija “B” predložila je reaktor na bazi obogaćenog uranijuma sa berilijumskim moderatorom i helijumskim hlađenjem za energetske primjene, a planiran je i razvoj reaktora koji koriste brze i srednje neutrone sa različitim hlađenjem, uključujući tečni metal.
Rezolucijom Vijeća ministara od 16. maja 1950. godine određena je izgradnja tri eksperimentalna reaktora (uranijum-grafit sa vodenim hlađenjem, uranijum-grafit sa gasnim hlađenjem i uranijum-berilij sa hlađenjem gasom ili tečnim metalom). Prema prvobitnom planu, svi su trebali raditi redom za jednog singla parna turbina i generator od 5000 kW.
Tehnički projekti trebali su biti završeni 1950. godine. Tako je počelo stvaranje Prve nuklearne elektrane i prototipnih štandova za elektrane nuklearnih podmornica. Naredbom šefa PGU od 08.08.1950, direktor Laboratorije "B" D.I. Blokhintsev obavezao se da počne pripremni rad. Generalno gledano, dizajn reaktora u Prvoj NEK ostao je blizu prvobitno predloženog. Berilijum-moderirani reaktor je implementiran sa olovno-bizmutnim hlađenjem, uranijum-berilijskim gorivom i srednjim neutronskim spektrom. Umjesto helijum-grafitnog reaktora stvoren je vodeni reaktor pod pritiskom - glavni tip za podmornice i ledolomce, kao i buduće nuklearne elektrane. Dana 12. juna 1951. godine donesena je Uredba Vijeća ministara SSSR-a o izgradnji eksperimentalne elektroenergetske stanice (instalacija V-10) na teritoriji Laboratorije "B".
Na prijedlog I.V. Kurchatova, 27. juna 1951. svi raspoloživi projektni materijali za vodeno hlađeni uranijum-grafitni reaktor prebačeni su u Laboratoriju „B“. Dana 12. jula 1951. godine, Uredbom Vijeća ministara SSSR-a, Laboratoriji “B” je povjeren zadatak razvoja i izgradnje vodeno hlađenih nuklearnih elektrana.
9. maja 1954. laboratorij je počeo puniti jezgro reaktora nuklearne elektrane kanalima za gorivo. Prilikom uvođenja 61. kanala za gorivo kritično stanje je postignuto u 19:40. U reaktoru je započela samoodrživa lančana reakcija fisije jezgri uranijuma. Došlo je do fizičkog puštanja u rad nuklearne elektrane.
26. juna 1954. godine u 17:30 otvoren je ventil za dovod pare u turbogenerator i generator je sinhronizovan sa mrežom Mosenerga. Puštena je u rad prva nuklearna elektrana na svijetu koja je radila 48 godina i otvorila put korištenju nuklearne energije u miroljubive svrhe.
Prva nuklearna elektrana na svijetu sa reaktorom AM-1 snage 5 MW (Atom Peace) je 27. juna 1954. proizvela struju i otvorila put korištenju atomske energije u miroljubive svrhe, uspješno radi skoro 48 godina.
Stanica je 13. oktobra 1954. dovedena na projektne parametre. Električna energija koju je proizvela prva nuklearna elektrana na svijetu išla je vanjskim potrošačima - u mrežu Mosenerga. Komercijalni rad prve nuklearne elektrane (NPP) u SSSR-u i u svijetu počeo je u gradu Obninsku, Kaluška oblast.
29. aprila 2002. zauvijek je ugašen reaktor prve nuklearne elektrane. Stanica je zatvorena iz ekonomskih razloga. Iskustvo njegovog rada u potpunosti je potvrdilo tehnička i inženjerska rješenja koja su predložili stručnjaci iz industrije, a koja su omogućila izgradnju i puštanje u rad Belojarske NEK 1964. električna energija 300 MW.
Igor Vasiljevič Kurčatov (1903-1960) - sovjetski fizičar, jedan od tvoraca nuklearne fizike u SSSR-u.
Rođen 12. januara 1903. (30. decembra 1902.) u gradu Simu (danas Čeljabinska oblast) u porodici geometra.
Godine 1908. sa porodicom se seli u Simbirsk, a 1912. u Simferopolj.
Godine 1920., nakon završene gimnazije, upisao je Krimski univerzitet, na kojem je diplomirao fiziku 1923. godine.
Paralelno sa studiranjem, radio je prvo u drvoprerađivačkoj radionici, a zatim kao učitelj u sirotište i preparator u fizikalnoj laboratoriji na univerzitetu.
Krajem 1923. prelazi u Petrograd i upisuje odsek za brodogradnju Politehničkog instituta.
Radio je u Magnetnoj meteorološkoj opservatoriji u Slucku (grad Pavlovsk se zvao Sluck od 1918. do 1944.). Prvi je napravljen ovdje Naučno istraživanje naučnik - o radioaktivnosti snega.
Godine 1924. Kurčatov se vratio na Krim i radio u Feodosiji u hidrometeorološkom birou Crnog i Azovskog mora.
U jesen iste godine pozvan je na Odsjek za fiziku Azerbejdžanskog politehničkog instituta, gdje je za samo šest mjeseci sproveo dvije studije o prolazu električna struja kroz čvrste dielektrike.
Ovaj rad je bio usko povezan sa problemima koje je razvio Ioffe, a 1925. Kurčatov je pozvan na Fizičko-tehnički institut u Lenjingradu. Ovdje je radio do 1942, od 1930 - šef laboratorije.
Kurčatovljevo naučno istraživanje tokom ovih godina išlo je u dva pravca: do 1932. proučavao je električna svojstva. čvrste materije, nakon 1932. - pitanja radijacije iz atomskog jezgra. Proučavao je električnu provodljivost čvrstih tijela i mehanizam raspada čvrstih dielektrika; postavio temelje doktrine feroelektričnosti; dao veliki doprinos proučavanju električnih svojstava kristala.
Godine 1931-1932 zajedno sa K.D. Sinelnikov je sproveo istraživanja fizike poluprovodnika.
Godine 1932. Kurčatovljeva naučna interesovanja preselila su se u polje nuklearne fizike. Veća podrška organizovanju istraživanja u ovoj oblasti, za koju se u to vreme smatralo da je veoma daleko praktična primjena, donio A.F. Ioffe, koji je dobio dozvolu da organizuje odjel za nuklearnu fiziku u svom institutu i neko vrijeme ga je sam vodio, a šest mjeseci kasnije imenovao je Kurčatova za šefa odjela.
Godine 1933. izgrađena je visokonaponska instalacija i akceleratorska cijev za ubrzavanje protona do energije od 350 keV, a visokonaponske instalacije su projektovane na Harkovskom Fizičko-tehničkom institutu.
Godine 1934. Kurčatov je započeo istraživanje neutronske fizike.
Godine 1935. zajedno sa L.I. Rusinov, B.V. Kurčatov i L.V. Mysovsky je otkrio fenomen nuklearne izomerije u umjetno radioaktivnom bromu. Proučavajući nuklearne reakcije koje uključuju brze i spore neutrone, Kurčatov je zajedno sa Artsimovičem dokazao hvatanje neutrona protonom i dobio vrijednost efektivnog presjeka ovog procesa koji je imao veliki značaj izgraditi teoriju strukture deuterona.
1937. godine, pod direktnim vodstvom Kurčatova, lansiran je veliki sovjetski ciklotron.
Od 1939. godine naučnik radi na problemu fisije teških jezgara.
Godine 1940, pod njegovim vodstvom G.N. Flerov i K.A. Pietrzak je otkrio fenomen spontanog raspada jezgri uranijuma, a iste godine je dokazana mogućnost nuklearne lančane reakcije u sistemu sa uranijumom i teškom vodom.
S izbijanjem rata, Kurčatov je morao na neko vrijeme da napusti nuklearnu fiziku i da se bavi problemom stvaranja sistema zaštite od mina za brodove.
Godine 1943. u SSSR-u je počeo rad na prevazilaženju američkog nuklearnog monopola. Njihova organizacija je poverena Kurčatovu. Radovi su otpočeli u takozvanoj Laboratoriji br. 2 Akademije nauka SSSR-a (LIPAN), koja je kasnije postala Institut za atomsku energiju, a 1946. godine u predgrađu Arzamasa, u uslovima najstrože tajnosti, organizovan je naučni centar pod kodnim imenom KB-11, sada poznat kao Sveruski istraživački institut za eksperimentalnu fiziku (Arzamas-16). Ovdje iznad kreacije atomsko oružje takvi naučnici kao što su Yu.B. Khariton, A.D. Saharov, I.V. Tamm, L.B. Zeldovich, D.A. Frank-Kamenetsky i drugi. U rekordnom roku cilj je postignut, a 1949. godine obavljena su ispitivanja sovjetske atomske bombe, a 1953. godine hidrogenske bombe.
Godine 1946. u LIPAN-u, pod direktnim rukovodstvom Kurčatova, pokrenut je prvi sovjetski uranijum-grafitni reaktor, a potom i snažniji nuklearni reaktori.
Godine 1954. puštena je u rad prva nuklearna elektrana na svijetu. Početkom 1950-ih u SSSR-u su počela istraživanja o problemu kontrolirane termonuklearne fuzije, koja je također bila pod stalnim nadzorom Kurčatova.
Kurčatovljeva naučna dostignuća obilježila su mnoge vladine nagrade (tri puta Heroj socijalističkog rada, Lenjinova nagrada, Državna nagrada). Godine 1959. dobio je zlatnu medalju F. Joliot-Curie.
Prezidijum Akademije nauka SSSR ustanovio je zlatnu medalju i nagradu nazvanu po. Kurchatova.
Kurčatov je nazvao 104. element periodni sistem Mendeljejev.
Igor Vasiljevič Kurčatov umro je u Moskvi 7. februara 1960. godine i sahranjen je u blizini Kremljskog zida na Crvenom trgu.
Prva nuklearna elektrana na svijetu
27. juna 1954. prvi u svijetu dao je struju u Obninsku kod Moskve.nuklearna elektrana.
U jesen 1949. godine, nakon uspješno obavljenog testiranja, kada je plutonij već proizveden u prvom industrijskom reaktoru, kada je proizvodnja obogaćenog uranijuma organizirana i savladana u industrijskim razmjerima, započela je aktivna rasprava o problemima i pravcima stvaranja energetske nuklearne energije. reaktori za transport i proizvodnju električne i toplotne energije.
U junu 1950., dopisni član Akademije nauka SSSR-a Dmitrij Ivanovič Blokhincev imenovan je za direktora Laboratorije "B". U decembru iste godine formirano je Naučno vijeće za obuku visokokvalifikovanih naučnih kadrova. U savjet su bili: A.I. Leypunsky, D.I. Blokhintsev, N.V. Ageev, O.D. Kazachkovsky, A.K. Krasin, P.N. Slyusarev, P.D. Gorbačov.
Laboratorija “B” predložila je reaktor na bazi obogaćenog uranijuma sa berilijumskim moderatorom i helijumskim hlađenjem za energetske primjene, a planiran je i razvoj reaktora koji koriste brze i srednje neutrone sa različitim hlađenjem, uključujući tečni metal.
Rezolucijom Vijeća ministara od 16. maja 1950. godine određena je izgradnja tri eksperimentalna reaktora (uranijum-grafit sa vodenim hlađenjem, uranijum-grafit sa gasnim hlađenjem i uranijum-berilij sa hlađenjem gasom ili tečnim metalom). Prema prvobitnom planu, svi su trebali raditi redom na jednoj parnoj turbini i generatoru snage 5000 kW.
Tehnički projekti trebali su biti završeni 1950. godine. Tako je počelo stvaranje Prve nuklearne elektrane i prototipnih štandova za elektrane nuklearnih podmornica. Po nalogu 
šef PSU od 08.08.1950, direktor Laboratorije "B" D.I. Blokhintsev preuzeo je obavezu da započne pripremne radove. Generalno gledano, dizajn reaktora u Prvoj NEK ostao je blizu prvobitno predloženog. Berilijum-moderirani reaktor je implementiran sa olovno-bizmutnim hlađenjem, uranijum-berilijskim gorivom i srednjim neutronskim spektrom. Umjesto helijum-grafitnog reaktora stvoren je vodeni reaktor pod pritiskom - glavni tip za podmornice i ledolomce, kao i buduće nuklearne elektrane. Dana 12. juna 1951. godine donesena je Uredba Vijeća ministara SSSR-a o izgradnji eksperimentalne elektroenergetske stanice (instalacija V-10) na teritoriji Laboratorije "B".
Na prijedlog I.V. Kurchatova, 27. juna 1951. svi raspoloživi projektni materijali za vodeno hlađeni uranijum-grafitni reaktor prebačeni su u Laboratoriju „B“. Dana 12. jula 1951. godine, Uredbom Vijeća ministara SSSR-a, Laboratoriji “B” je povjeren zadatak razvoja i izgradnje vodeno hlađenih nuklearnih elektrana.
Laboratorija je 9. maja 1954. počela puniti jezgro reaktora nuklearne elektrane gorivom. 
kanala. Prilikom uvođenja 61. kanala za gorivo kritično stanje je postignuto u 19:40. U reaktoru je započela samoodrživa lančana reakcija fisije jezgri uranijuma. Došlo je do fizičkog puštanja u rad nuklearne elektrane.
26. juna 1954. godine u 17:30 otvoren je ventil za dovod pare u turbogenerator i generator je sinhronizovan sa mrežom Mosenerga. Puštena je u rad prva nuklearna elektrana na svijetu koja je radila 48 godina i otvorila put korištenju nuklearne energije u miroljubive svrhe.
Prva nuklearna elektrana na svijetu sa reaktorom AM-1 snage 5 MW (Atom Peaceful) je 27. juna 1954. godine proizvela industrijsku struju i otvorila put korištenju atomske energije u miroljubive svrhe, koja je uspješno radila gotovo 48 godina.
29. aprila 2002. zauvijek je ugašen reaktor prve nuklearne elektrane. Stanica je zatvorena iz ekonomskih razloga. Iskustvo njenog rada u potpunosti je potvrdilo tehnička i inženjerska rješenja koja su predložili stručnjaci iz industrije, koja su omogućila izgradnju i puštanje u rad Belojarske NEK 1964. godine sa električnim kapacitetom od 300 MW.
Ovaj dan je bio najhladniji u istoriji meteoroloških posmatranja.1881 godine, kada je prosječna dnevna temperatura u Moskvi iznosila +4,1 stepen Celzijusa, a najtoplije je bilo u 1911 godine. Tog dana temperatura je porasla na +31,4 stepena.
Vidi također:
Nuklearna elektrana
(NPP)
elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor (vidi Nuklearni reaktor). Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančane reakcije fisije jezgara nekih teških elemenata zatim se pretvara u električnu energiju na isti način kao u konvencionalnim termoelektranama (vidi Termoelektrana) (TE). Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo (vidi Nuklearno gorivo) (uglavnom 233 U, 235 U. 239 Pu). Prilikom dijeljenja 1 G izotopa uranijuma ili plutonijuma oslobođeno 22.500 kW h,što je ekvivalentno energiji sadržanoj u 2800 kg standardno gorivo. Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uranijum, plutonijum i dr.) znatno premašuju energetske resurse rezervi prirodnih fosilnih goriva (nafta, ugalj, prirodni gas i sl.). Ovo otvara široke izglede za ispunjavanje brzo rastućih potreba za gorivom. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir i sve veći obim potrošnje uglja i nafte u tehnološke svrhe u svijetu. hemijska industrija, koja postaje ozbiljna konkurencija termoelektranama. Uprkos otkrivanju novih nalazišta organskog goriva i unapređenju metoda za njegovu proizvodnju, u svijetu postoji tendencija povećanja njegove cijene. Ovo stvara najteže uslove za zemlje sa ograničenim rezervama fosilnih goriva. Očigledna je potreba za brzim razvojem nuklearne energije, koja već zauzima istaknuto mjesto u energetskom bilansu brojnih zemalja. industrijskih zemalja mir. Prva nuklearna elektrana na svijetu za pilot industrijske svrhe ( pirinač. 1
) snaga 5 MW lansiran je u SSSR 27. juna 1954. u Obninsku. Prije toga, energija atomskog jezgra korištena je prvenstveno u vojne svrhe. Puštanje u rad prve nuklearne elektrane označilo je otvaranje novog pravca u energetici, koji je dobio priznanje na 1. međunarodnoj naučnoj i tehničkoj konferenciji o mirnoj upotrebi atomske energije (avgust 1955., Ženeva). 1958. počela je prva faza Sibirske nuklearne elektrane kapaciteta 100 MW(ukupni projektni kapacitet 600 MW). Iste godine započela je izgradnja industrijske nuklearne elektrane Beloyarsk, a 26. aprila 1964. godine pokrenut je generator 1. stepena (agregat kapaciteta 100 MW) snabdeva strujom Sverdlovsk energetski sistem, 2. blok kapaciteta 200 MW pušten u rad u oktobru 1967. Prepoznatljiva karakteristika NPP Belojarsk - pregrijavanje pare (dok se ne dobiju potrebni parametri) direktno u nuklearnom reaktoru, što je omogućilo korištenje konvencionalnih modernih turbina na njemu gotovo bez ikakvih modifikacija. U septembru 1964., prvi blok Novovoronješke NEK kapaciteta 210 MW Cijena 1 kWh električna energija (najvažniji ekonomski pokazatelj rada bilo koje elektrane) u ovoj nuklearnoj elektrani sistematski se smanjivala: iznosila je 1,24 kopejke. 1965. 1,22 kopejke. 1966. 1,18 kopejki. 1967. 0,94 kopejki. 1968. godine. Prvi blok Novovoronješke NEP izgrađen je ne samo za industrijsku upotrebu, već i kao demonstracioni objekat za demonstraciju mogućnosti i prednosti nuklearne energije, pouzdanosti i sigurnosti nuklearnih elektrana. U novembru 1965. godine, u gradu Melekess, oblast Uljanovsk, puštena je u rad nuklearna elektrana sa vodenim hlađenim reaktorom (vidi Vodeno hlađeni reaktor)
"vrućeg" tipa kapaciteta 50 MW, Reaktor je montiran prema jednostrukoj izvedbi, što olakšava raspored stanice. U decembru 1969. pušten je u rad drugi blok Novovoronješke NEK (350 MW).
U inostranstvu prva nuklearna elektrana za industrijske potrebe kapaciteta 46 MW puštena je u rad 1956. u Calder Hallu (Engleska), a godinu dana kasnije nuklearna elektrana kapaciteta 60 MW u Shippingportu (SAD). Šematski dijagram nuklearne elektrane s nuklearnim reaktorom koji ima vodeno hlađenje, prikazano na pirinač. 2
. Toplotu koja se oslobađa u jezgru (vidi jezgro) reaktora 1 oduzima voda (rashladno sredstvo (vidi rashladno sredstvo)) 1. kruga, koja se pumpa kroz reaktor cirkulacijska pumpa 2.
Zagrijana voda iz reaktora ulazi u izmjenjivač topline (generator pare) 3,
gde prenosi toplotu dobijenu u reaktoru na vodu 2. kola. Voda 2. kruga isparava u generatoru pare, a nastala para ulazi u turbinu 4.
U nuklearnim elektranama najčešće se koriste 4 vrste reaktora na termičke neutrone: 1) reaktori voda-voda sa obična voda kao moderator i rashladno sredstvo; 2) grafit-voda sa vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom; 3) teška voda sa vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderator; 4) grafit-gas sa gasnim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom. Izbor pretežno korišćenog tipa reaktora određen je uglavnom akumuliranim iskustvom u izgradnji reaktora, kao i dostupnošću potrebne industrijske opreme, rezervi sirovina itd. U SSSR-u su uglavnom grafitno-vodeni i vodeno hlađeni reaktori su izgrađene. U američkim nuklearnim elektranama, reaktori s vodom pod pritiskom su najšire korišteni. Grafitni plinski reaktori se koriste u Engleskoj. Kanadskom nuklearnom industrijom dominiraju nuklearne elektrane s reaktorima s teškom vodom. Ovisno o vrsti i agregatnom stanju rashladnog sredstva, stvara se jedan ili drugi termodinamički ciklus nuklearne elektrane. Izbor gornje granice temperature termodinamičkog ciklusa određen je maksimalnom dopuštenom temperaturom omotača gorivnih elemenata koji sadrže nuklearno gorivo, dopuštenom temperaturom samog nuklearnog goriva, kao i svojstvima rashladne tekućine koja je usvojena za datu vrstu reaktora. U nuklearnim elektranama, čiji se termički reaktor hladi vodom, obično se koriste niskotemperaturni parni ciklusi. Reaktori hlađeni plinom omogućavaju korištenje relativno ekonomičnijih parnih ciklusa s povećanim početnim tlakom i temperaturom. Toplotni krug nuklearne elektrane u ova dva slučaja je 2-kružni: u 1. krugu cirkulira rashladno sredstvo, a u 2. krugu kruži parna voda. Uz reaktore s kipućom vodom ili rashladnim sredstvom visoke temperature, moguća je termonuklearna elektrana s jednim krugom. U reaktorima s kipućom vodom voda ključa u jezgru, nastala mješavina vodene pare se odvaja, a zasićena para se šalje ili direktno u turbinu, ili se prvo vraća u jezgro radi pregrijavanja ( pirinač. 3
). U visokotemperaturnim grafitno-gasnim reaktorima moguće je koristiti konvencionalni ciklus plinske turbine. Reaktor u ovom slučaju djeluje kao komora za sagorijevanje. U toku rada reaktora koncentracija fisionih izotopa u nuklearnom gorivu postepeno se smanjuje, odnosno gorivne šipke izgaraju. Stoga se s vremenom zamjenjuju svježim. Nuklearno gorivo se dopunjava pomoću mehanizama i uređaja na daljinsko upravljanje. Istrošeno gorivo se prenosi u bazen za istrošeno gorivo, a zatim se šalje na reciklažu. Reaktor i njegovi servisni sistemi uključuju: sam reaktor sa biološkom zaštitom (vidi Biološka zaštita), izmjenjivač topline i pumpe ili jedinice za puhanje plina koje cirkulišu rashladno sredstvo; cjevovodi i armature cirkulacijskog kruga; Uređaji za ponovno punjenje nuklearnog goriva; specijalni sistemi ventilacija, hitno hlađenje itd. U zavisnosti od dizajna, reaktori imaju karakteristične karakteristike: u reaktorima sa posudama (vidi Reaktor pod pritiskom), gorivne šipke i moderator se nalaze unutar posude, koja nosi puni pritisak rashladne tečnosti; u kanalnim reaktorima (vidi Kanalski reaktor) gorivne šipke, hlađene rashladnim sredstvom, ugrađene su u posebne kanalske cijevi koje prodiru u moderator, zatvorene u kućište tankih stijenki. Takvi reaktori se koriste u SSSR-u (Sibirske, Belojarske nuklearne elektrane itd.). Kako bi se osoblje nuklearne elektrane zaštitilo od izlaganja radijaciji, reaktor je okružen biološkom zaštitom čiji su glavni materijali beton, voda i serpentinski pijesak. Oprema reaktorskog kruga mora biti potpuno zatvorena. Predviđen je sistem za praćenje mjesta mogućeg curenja rashladne tekućine, poduzimaju se mjere kako bi se osiguralo da pojava curenja i prekida u strujnom krugu ne dovede do radioaktivnih emisija i kontaminacije prostora nuklearne elektrane i okoline. Oprema reaktorskog kola se obično ugrađuje u zatvorene kutije, koje su biološkom zaštitom odvojene od ostalih prostorija NE i ne održavaju se tokom rada reaktora. Radioaktivni zrak i mala količina para rashladne tekućine, zbog prisutnosti curenja iz kruga, uklanjaju se iz nenadziranih prostorija nuklearne elektrane poseban sistem ventilacija, u kojoj su predviđeni filteri za čišćenje i spremnici za gas kako bi se eliminisala mogućnost zagađenja vazduha. Poštivanje pravila radijacione bezbednosti od strane osoblja NEK prati služba za kontrolu dozimetrije. U slučaju nesreća u sistemu za hlađenje reaktora, radi sprečavanja pregrijavanja i kvara zaptivki omotača gorivih šipki, omogućava se brzo (u roku od nekoliko sekundi) suzbijanje nuklearne reakcije; Sistem hlađenja u nuždi ima autonomne izvore energije. Prisustvo biološke zaštite, specijalne ventilacije i sistema hitnog hlađenja i službe za praćenje zračenja omogućavaju potpunu zaštitu osoblja koje radi u NEK od štetnog dejstva radioaktivnog zračenja. Oprema turbinske prostorije nuklearne elektrane slična je opremi turbinske prostorije termoelektrane. Posebnost većine nuklearnih elektrana je korištenje pare relativno niskih parametara, zasićene ili blago pregrijane. U tom slučaju, kako bi se spriječilo oštećenje erozije lopatica posljednjih stupnjeva turbine česticama vlage sadržanim u pari, u turbinu se ugrađuju uređaji za odvajanje. Ponekad je potrebno koristiti daljinske separatore i međupregrijače pare. Zbog činjenice da se rashladno sredstvo i nečistoće koje sadrži aktiviraju prilikom prolaska kroz jezgro reaktora, konstruktivno rješenje Oprema turbinske prostorije i sistema za hlađenje turbinskog kondenzatora jednostrukih nuklearnih elektrana mora u potpunosti eliminirati mogućnost curenja rashladne tekućine. U nuklearnim elektranama s dva kruga s visokim parametrima pare, takvi zahtjevi se ne nameću na opremu turbinske prostorije. Specifični zahtjevi za raspored opreme nuklearne elektrane uključuju: minimalnu moguću dužinu komunikacija povezanih s radioaktivnim medijima, povećanu krutost temelja i nosive konstrukcije reaktor, pouzdana organizacija ventilacije prostorija. On pirinač.
prikazuje deo glavne zgrade Belojarske NEK sa kanalnim grafitno-vodenim reaktorom. U reaktorskoj hali se nalazi reaktor sa biološkom zaštitom, rezervne gorivne šipke i upravljačka oprema. Nuklearna elektrana je konfigurisana po principu bloka reaktor-turbina. Turbinski generatori i njihovi servisni sistemi nalaze se u turbinskoj prostoriji. Između motorne i reaktorske prostorije nalaze se pomoćna oprema i sistemi upravljanja stanicama. Efikasnost nuklearne elektrane određena je njenim glavnim tehnički indikatori: jedinična snaga reaktora, efikasnost, energetski intenzitet jezgre, izgaranje nuklearnog goriva, faktor iskorištenosti instalisanog kapaciteta nuklearne elektrane godišnje. S rastom kapaciteta nuklearke, specifična kapitalna ulaganja u nju (trošak instal kW) opadaju oštrije nego što je to slučaj kod termoelektrana. U tome glavni razlogželja za izgradnjom velikih nuklearnih elektrana sa velikim agregatima. Za ekonomiku nuklearnih elektrana tipično je da je udio gorive komponente u cijeni proizvedene električne energije 30-40% (kod termoelektrana 60-70%). Stoga su velike nuklearne elektrane najčešće u industrijaliziranim područjima s ograničenim zalihama konvencionalnog goriva, a nuklearne elektrane malog kapaciteta su najčešće u teško dostupnim ili udaljenim područjima, na primjer, nuklearne elektrane u selu. Bilibino (Jakutska Autonomna Sovjetska Socijalistička Republika) sa električnom energijom standardne jedinice 12 MW Dio toplotne snage reaktora ove nuklearne elektrane (29 MW) se troši na opskrbu toplinom. Osim za proizvodnju električne energije, nuklearne elektrane se koriste i za desalinizaciju morske vode. Tako je NPP Ševčenko (Kazahska SSR) sa električnim kapacitetom od 150 MW predviđeno za desalinizaciju (metodom destilacije) dnevno do 150.000 T voda iz Kaspijskog mora. U većini industrijaliziranih zemalja (SSSR, SAD, Engleska, Francuska, Kanada, Njemačka, Japan, Istočna Njemačka itd.), prema prognozama, kapacitet postojećih i u izgradnji nuklearnih elektrana će se povećati na desetine do 1980. Gvt. Prema Međunarodnoj atomskoj agenciji UN-a, objavljenoj 1967. godine, instalirani kapacitet svih nuklearnih elektrana u svijetu dostići će 300 do 1980. godine. Gvt.
U Sovjetskom Savezu se provodi široki program puštanje u rad velikih energetskih jedinica (do 1000 MW) sa reaktorima na termičke neutrone. Godine 1948-49. započeli su radovi na reaktorima na brzim neutronima za industrijske nuklearne elektrane. Fizičke osobine Takvi reaktori omogućavaju proširenu reprodukciju nuklearnog goriva (faktor reprodukcije od 1,3 do 1,7), što omogućava korištenje ne samo 235 U, već i sirovina 238 U i 232 Th. Osim toga, reaktori na brzim neutronima ne sadrže moderator, relativno su male veličine i imaju veliko opterećenje. To objašnjava želju za intenzivnim razvojem brzih reaktora u SSSR-u. Za istraživanja brzih reaktora sukcesivno su izgrađeni eksperimentalni i pilot reaktori BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 i BFS. Stečeno iskustvo dovelo je do prelaska sa istraživanja modelne instalacije za projektovanje i izgradnju industrijskih nuklearnih elektrana na brze neutrone (BN-350) u Ševčenku i (BN-600) u elektrani Belojarsk. U toku su istraživanja reaktora za moćne nuklearne elektrane, na primjer, u Melekessu je izgrađen pilot reaktor BOR-60. Velike nuklearne elektrane se grade i u nizu zemalja u razvoju (Indija, Pakistan, itd.). Na 3. međunarodnoj naučnoj i tehničkoj konferenciji o mirnoj upotrebi atomske energije (1964, Ženeva) istaknuto je da je široki razvoj nuklearne energije postao ključni problem za većinu zemalja. 7. Svjetska energetska konferencija (WIREC-VII), održana u Moskvi u avgustu 1968. godine, potvrdila je važnost problema izbora pravca razvoja nuklearne energije u sljedećoj fazi (uslovno 1980-2000), kada će nuklearne elektrane postati jedan od glavnih proizvođača električne energije. Lit.: Neka pitanja nuklearne energije. Sat. Art., ed. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Nuklearne elektrane, Lenjingrad, 1961; Kalafati D.D., Termodinamički ciklusi nuklearnih elektrana, M.-L., 1963; 10 godina prve nuklearne elektrane na svijetu u SSSR-u. [Sat. čl.], M., 1964; Sovjetska atomska nauka i tehnologija. [Zbirka], M., 1967; Petrosyants A. M., Nuklearne energije naših dana, M., 1968. S. P. Kuznjecov.
Veliki Sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .
Sinonimi:Pogledajte šta je "nuklearna elektrana" u drugim rječnicima:
Elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električna energija. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor. Sinonimi: Nuklearna elektrana Vidi također: Nuklearne elektrane Elektrane Nuklearni reaktori Finansijski rječnik...... Financial Dictionary
- (NPP) elektrana u kojoj se nuklearna (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. U nuklearnoj elektrani, toplina oslobođena u nuklearnom reaktoru koristi se za proizvodnju vodene pare koja rotira turbinski generator. Prva nuklearna elektrana na svijetu snage 5 MW bila je ... ... Veliki enciklopedijski rječnik