Nuclear power plants. Nuclear power plant ng Ukraine. Nuclear power plant sa Russia

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Mga pangangailangan sa modernong enerhiya ng sangkatauhan ay lumalaki nang napakalaking bilis. Ang pagkonsumo nito para sa pag-iilaw ng mga lungsod, para sa pang-industriya at iba pang mga pangangailangan ng pambansang ekonomiya ay tumataas. Alinsunod dito, parami nang parami ang soot mula sa nasusunog na karbon at langis ng gasolina ay ibinubuga sa kapaligiran, at tumataas ang epekto ng greenhouse. Bilang karagdagan, dumami ang usapan nitong mga nakaraang taon tungkol sa pagpapakilala ng mga de-kuryenteng sasakyan, na makakatulong din sa pagtaas ng konsumo ng kuryente.

Sa kasamaang palad, ang mga environmentally friendly na HPP ay hindi nakakatugon sa mga napakalaking pangangailangan, at ang karagdagang pagtaas sa bilang ng mga thermal power plant at thermal power plant ay sadyang hindi ipinapayong. Ano ang gagawin sa kasong ito? At walang masyadong mapagpipilian: ang mga nuclear power plant, kung maayos na pinapatakbo, ay isang mahusay na paraan para makaiwas sa gulo ng enerhiya.

Sa kabila ng nangyari sa Chernobyl, kahit naDahil sa mga kamakailang kabiguan ng mga Hapones, kinikilala ng mga siyentipiko sa buong mundo na ang mapayapang atom ay ang tanging solusyon sa paparating na krisis sa enerhiya ngayon. Ang malawak na ina-advertise na alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay hindi nagbibigay ng kahit isang daan ng dami ng kuryente na kailangan ng mundo araw-araw.

Bukod dito, kahit na ang pagsabog ng nuclear power plant sa Chernobyl ay hindi nagdulot ng kahit isang daan ng pinsala sa kapaligiran, na nabanggit kahit na may isang sakuna sa isang oil platform. Ang insidente sa BP ay isang malinaw na kumpirmasyon nito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang nuclear reactor

Ang pinagmumulan ng init ay mga elemento ng gasolina - TVEL. Sa katunayan, ang mga ito ay mga tubo na gawa sa zirconium alloy, na bahagyang napapailalim sa pagkabulok kahit na sa zone ng aktibong fission ng mga atomo. Sa loob ay inilalagay ang mga tableta ng uranium dioxide o mga butil ng isang haluang metal ng uranium at molibdenum. Sa loob ng reactor, ang mga tubo na ito ay pinagsama-sama sa mga assemblies, na ang bawat isa ay naglalaman ng 18 elemento ng gasolina.

Sa kabuuan, maaaring mayroong halos dalawang libong asembliya, at inilalagay ang mga ito sa mga channel sa loob ng graphite masonry. Ang inilabas na init ay kinokolekta sa pamamagitan ng isang coolant, at sa mga modernong nuclear power plant ay mayroong dalawang circulation circuit. Sa pangalawa sa kanila, ang tubig ay hindi nakikipag-ugnayan sa core ng reaktor sa anumang paraan, na makabuluhang pinatataas ang kaligtasan ng istraktura sa kabuuan. Ang reactor mismo ay matatagpuan sa isang baras, at isang espesyal na kapsula ay nilikha para sa graphite masonry mula sa parehong zirconium alloy (30 mm ang kapal).

Ang buong istraktura ay nakasalalay sa isang napakalaking base ng high-strength concrete, kung saan matatagpuan ang pool. Nagsisilbi itong palamig sa nukleargasolina sakaling magkaroon ng aksidente.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay simple: ang mga elemento ng gasolina ay pinainit, ang init mula sa kanila ay inililipat sa pangunahing coolant (liquid sodium, deuterium), pagkatapos nito ang enerhiya ay inilipat sa pangalawang circuit, kung saan ang tubig ay umiikot sa ilalim napakalaking pressure. Agad itong kumulo, at pinaikot ng singaw ang mga turbine ng mga generator. Pagkatapos nito, ang singaw ay pumapasok sa mga condensing device, muling nagiging likido, pagkatapos ay muli itong ipinadala sa pangalawang circuit.

Kasaysayan ng Paglikha

Sa ikalawang bahagi ng 1940s, ang bawat pagsisikap ay ginawa sa USSR upang lumikha ng mga proyektong kinasasangkutan ng mapayapang paggamit ng atomic energy. Ang sikat na akademikong si Kurchatov, na nagsasalita sa isang regular na pagpupulong ng Komite Sentral ng CPSU, ay nagsumite ng isang panukala na gumamit ng atomic energy upang makabuo ng kuryente, na kung saan ang bansa, na nakabangon mula sa isang kakila-kilabot na digmaan, ay lubhang nangangailangan.

Noong 1950, nagsimula ang pagtatayo ng isang nuclear power plant (ang una sa mundo, sa pamamagitan ng paraan), na inilatag sa nayon ng Obninskoye, sa rehiyon ng Kaluga. Makalipas ang apat na taon, matagumpay na nailunsad ang istasyong ito, na may kapasidad na 5 MW. Ang kakaiba ng kaganapan ay nakasalalay din sa katotohanan na ang ating bansa ang naging unang estado sa mundo na epektibong gumamit ng atom para lamang sa mapayapang layunin.

Magpatuloy sa trabaho

Noong 1958, nagsimula ang gawain sa disenyo ng Siberian NPP. Ang kapasidad ng disenyo ay tumaas kaagad ng 20 beses, na nagkakahalaga ng 100 MW. Ngunit ang pagiging natatangi ng sitwasyon ay wala kahit dito. Nang ibigay ang istasyon, ang pagbalik nito ay 600 MW. Mga siyentipiko sa isang pares lamangtaon ay nagawang pahusayin nang husto ang proyekto, at kamakailan lamang ay tila imposible ang gayong pagganap.

Gayunpaman, ang mga nuclear power plant sa kalawakan ng Union noon ay hindi lumaki kaysa sa mga kabute. Kaya, ilang taon pagkatapos ng Siberian nuclear power plant, inilunsad ang Beloyarsk nuclear power plant. Di-nagtagal, isang istasyon ang itinayo sa Voronezh. Noong 1976, pinaandar ang Kursk nuclear power plant, ang mga reaktor nito ay seryosong na-moderno noong 2004.

Sa pangkalahatan, ang mga nuclear power plant ay itinayo sa isang nakaplanong paraan sa buong panahon pagkatapos ng digmaan. Tanging ang sakuna sa Chernobyl ang makakapagpabagal sa prosesong ito.

Kumusta ang nangyari sa ibang bansa

Hindi dapat ipagpalagay na ang ganitong mga pag-unlad ay isinasagawa lamang sa ating bansa. Alam na alam ng mga British kung gaano kahalaga ang mga nuclear power plant, at samakatuwid ay aktibong nagtrabaho sa direksyong ito. Kaya, noong 1952, inilunsad nila ang kanilang sariling proyekto upang bumuo at magtayo ng mga nuclear power plant. Makalipas ang apat na taon, ang bayan ng Calder Hall ang naging unang English nuclear city na may sariling 46 MW power plant. Noong 1955, isang nuclear power plant ang taimtim na inatasan sa American city of Shippingport. Ang kapangyarihan nito ay katumbas ng 60 MW. Simula noon, nagsimula na ang mga nuclear power plant sa kanilang matagumpay na martsa sa buong mundo.

Mga banta sa mapayapang atom

Ang unang euphoria mula sa pagpapaamo ng atom ay hindi nagtagal ay napalitan ng pagkabalisa at takot. Siyempre, ang Chernobyl nuclear power plant ay ang pinaka-seryosong sakuna, ngunit mayroong planta ng Mayak, mga aksidente sa mga nuclear reactor sa mga nuclear submarine, pati na rin ang iba pang mga insidente, na marami sa mga ito ay malamang na hindi natin malalaman. Ang mga kahihinatnan ng mga aksidenteng itopinilit ang mga tao na mag-isip tungkol sa pagtataas ng antas ng kultura sa paggamit ng atomic energy. Bilang karagdagan, napagtanto muli ng sangkatauhan na hindi nila kayang labanan ang mga elementong puwersa ng kalikasan.

Matagal nang tinatalakay ng maraming luminaries ng world science kung paano gawing mas ligtas ang mga nuclear power plant. Sa Moscow noong 1989, isang pandaigdigang pagpupulong ang ipinatawag, batay sa mga resulta ng pagpupulong, ang mga konklusyon ay ginawa tungkol sa pangangailangan na radikal na higpitan ang kontrol sa nuclear energy.

Ngayon, mahigpit na sinusubaybayan ng mga pandaigdigang komunidad kung paano sinusunod ang lahat ng kasunduang ito. Gayunpaman, walang gaanong pagmamasid at kontrol ang makakapagligtas mula sa mga natural na sakuna o karaniwang katangahan. Muli itong nakumpirma ng aksidente sa Fukushima-1, bilang resulta kung saan daan-daang milyong tonelada ng radioactive na tubig ang tumapon sa Karagatang Pasipiko. Sa pangkalahatan, ang Japan, kung saan ang nuclear power plant ang tanging paraan ng pagbibigay ng napakalaking pangangailangan ng industriya at populasyon ng kuryente, ay hindi iniwan ang nuclear power plant construction program.

Pag-uuri

Lahat ng mga nuclear power plant ay maaaring uriin ayon sa uri ng enerhiya na ginawa, gayundin ayon sa modelo ng kanilang reactor. Isinasaalang-alang din ang antas ng kaligtasan, ang uri ng konstruksiyon, pati na ang iba pang mahahalagang parameter.

Ito ay kung paano inuri ang mga ito ayon sa uri ng enerhiya na ginawa:

• Nuclear power plants. Ang tanging enerhiyang nabubuo nila ay kuryente.
• Nuclear thermal power plant. Bilang karagdagan sa kuryente, ang mga pasilidad na ito ay gumagawa din ng init, na ginagawang mas mahalaga ang mga ito para sa pag-deploy sa hilagang mga lungsod. Doon, ang operasyon ng isang nuclear power plantay nagbibigay-daan sa makabuluhang bawasan ang pag-asa ng rehiyon sa mga supply ng gasolina mula sa ibang mga rehiyon.

Nagamit na panggatong at iba pang katangian

Ang pinakakaraniwan ay ang mga nuclear reactor na gumagamit ng enriched uranium bilang panggatong. Ang coolant ay magaan na tubig. Ang ganitong mga reactor ay tinatawag na mga light water reactor, at mayroong dalawang uri ng mga ito. Sa unang kaso, ang singaw na ginagamit upang paikutin ang mga turbine ay nabuo sa reactor core.

Para sa pagbuo ng singaw sa pangalawang kaso, isang heat sink system ang ginagamit, dahil sa kung saan ang tubig ay hindi pumapasok sa core. Sa pamamagitan ng paraan, ang pag-unlad ng sistemang ito ay nagsimula na noong 50s ng huling siglo, at ang mga pag-unlad ng militar ng Amerika ay nagsilbing batayan para dito. Sa parehong oras, ang USSR ay bumuo ng isang reactor ng unang uri, ngunit may isang moderating system, sa papel kung saan ginamit ang mga graphite rod.

Ganito lumitaw ang gas-cooled reactor, na ginagamit ng maraming nuclear power plant sa Russia. Ang mabilis na pagbilis ng pagtatayo ng mga istasyon ng partikular na modelong ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga reactor ay gumawa ng mga armas-grade plutonium bilang isang by-product. Bilang karagdagan, maging ang ordinaryong natural na uranium, na ang mga deposito sa ating bansa ay napakalaki, ay angkop bilang panggatong para sa iba't-ibang ito.

Ang isa pang uri ng reactor na medyo laganap sa buong mundo ay ang heavy water model na pinagagana ng natural na uranium. Sa una, ang mga naturang modelo ay nilikha ng halos lahat ng mga bansa na may access sa mga nuclear reactor, ngunitngayon, tanging ang Canada lang ang kabilang sa kanilang mga mapagsamantala, kung saan mayroong pinakamayamang deposito ng natural na uranium.

Paano napabuti ang mga reactor?

Una, ginamit ang ordinaryong bakal para sa paggawa ng mga cladding ng fuel rod at mga circulation channel. Sa oras na iyon, hindi pa alam ang tungkol sa mga haluang metal ng zirconium, na mas angkop para sa gayong mga layunin. Ang reactor ay pinalamig ng tubig na ibinibigay sa ilalim ng presyon ng 10 atmospheres.

Ang singaw na inilabas sa parehong oras ay may temperaturang 280 degrees. Ang lahat ng mga channel kung saan matatagpuan ang mga fuel rod ay ginawang naaalis, dahil kailangan itong palitan ng madalas. Ang katotohanan ay sa zone ng aktibidad ng nuclear fuel, ang mga materyales ay sa halip ay mabilis na napapailalim sa pagpapapangit at pagkasira. Sa katunayan, ang mga elemento ng istruktura sa core ay idinisenyo sa loob ng 30 taon, ngunit sa mga ganitong kaso, hindi katanggap-tanggap ang optimismo.

Mga panggatong

Sa kasong ito, nagpasya ang mga siyentipiko na gumamit ng variant na may one-sided tubular cooling. Ang disenyong ito ay kapansin-pansing binabawasan ang mga pagkakataon ng mga produkto ng fission na makapasok sa heat exchange circuit kahit na sa kaganapan ng pinsala sa elemento ng gasolina. Ang parehong nuclear fuel ay isang haluang metal ng uranium at molibdenum. Ginawang posible ng solusyong ito na lumikha ng medyo mura at maaasahang kagamitan na maaaring gumana nang matatag kahit na sa mataas na temperatura.

Chernobyl

Kakaiba man ito, ngunit ang kasumpa-sumpa na Chernobyl, na ang nuclear power plant ay naging simbolo ng ginawa ng tao na mga sakuna noong nakaraang siglo, ay isang tunay na tagumpay ng agham. Sa oras na iyon, ang mga pinaka-advanced na teknolohiya ay ginamit sa pagtatayo at disenyo nito. Ang kapangyarihan ng reaktor lamang ay umabot sa 3200 MW. Ang gasolina ay bago din: ang enriched natural na uranium dioxide ay ginamit sa unang pagkakataon sa Chernobyl nuclear power plant. Ang isang tonelada ng naturang gasolina ay naglalaman lamang ng 20 kilo ng uranium-235. Sa kabuuan, 180 tonelada ng uranium dioxide ang na-load sa reactor. Hindi pa rin alam kung sino at para sa anong layunin ang nagpasyang magsagawa ng eksperimento sa istasyon na sumasalungat sa lahat ng naiisip na panuntunan sa kaligtasan.

Nuclear power plant sa Russia

Kung hindi dahil sa sakuna sa Chernobyl, sa ating bansa (malamang) magpapatuloy pa rin ang programa para sa pinakamalawak at pinakamalawak na pagtatayo ng mga nuclear power plant. Sa anumang kaso, ito ang diskarte na binalak sa USSR.

Sa pangkalahatan, kaagad pagkatapos ng Chernobyl, maraming mga programa ang nagsimulang malawakang nabawasan, na agad na humantong sa pagtaas ng mga presyo para sa maraming "friendly na kapaligiran" na mga grado ng mga heat carrier. Sa maraming lugar, napilitan silang bumalik sa pagtatayo ng mga thermal power plant, na (kabilang ang) kahit na nagtatrabaho sa karbon, na patuloy na nagpaparumi sa kapaligiran ng malalaking lungsod.

Noong kalagitnaan ng 2000s, gayunpaman, napagtanto ng gobyerno ang pangangailangang paunlarin ang programang nuklear, dahil kung wala ito ay imposibleng mabigyan ang maraming rehiyon ng ating bansa ng kinakailangang dami ng enerhiya.

Ilang mga nuclear power plant ang mayroon tayo sa ating bansa ngayon? sampu lang. Oo, lahat ito ay mga halaman ng nuclear power ng Russia. Ngunit kahit na ang bilang na ito ay bumubuo ng higit sa 16% ng enerhiya na natupokating mga mamamayan. Ang kapasidad ng lahat ng 33 power units na nagpapatakbo bilang bahagi ng mga nuclear power plant na ito ay 25.2 GW. Halos 37% ng mga pangangailangan sa kuryente ng ating hilagang rehiyon ay sakop ng mga nuclear power plant.

Isa sa pinakatanyag ay ang Leningrad nuclear power plant, na itinayo noong 1973. Sa kasalukuyan, isinasagawa ang masinsinang konstruksyon ng ikalawang yugto, na magbibigay-daan sa pagtaas ng kapasidad ng output (4 thousand MW) nang hindi bababa sa dalawang beses.

Ukrainian NPPs

Maraming nagawa ang Unyong Sobyet, kabilang ang para sa pagpapaunlad ng enerhiya sa mga republika ng unyon. Kaya, ang Lithuania sa isang pagkakataon ay nakatanggap ng hindi lamang isang mahusay na imprastraktura at maraming mga pang-industriya na negosyo, kundi pati na rin ang Ignalina NPP, na hanggang 2005 ay isang tunay na "Pockmarked Chicken", na nagbibigay ng halos buong rehiyon ng B altic ng mura (at sarili nito!) Enerhiya.

Ngunit ang pangunahing regalo ay ginawa sa Ukraine, na nakatanggap ng apat na power plant nang sabay-sabay. Ang Zaporozhye NPP sa pangkalahatan ang pinakamakapangyarihan sa Europe, na naghahatid ng 6 GW ng enerhiya nang sabay-sabay. Sa pangkalahatan, binibigyan ito ng mga nuclear power plant ng Ukraine ng pagkakataong independiyenteng magbigay ng kuryente, na hindi na maipagmamalaki ng Lithuania.

Ngayon lahat ng parehong apat na istasyon ay gumagana: Zaporozhye, Rivne, South-Ukrainian at Khmelnitsky. Taliwas sa popular na paniniwala, ang ikatlong bloke ng Chernobyl nuclear power plant ay nagpatuloy na gumana hanggang 2000, na regular na nagbibigay ng kuryente sa rehiyon. Sa ngayon, 46% ng lahat ng kuryente sa Ukrainian ay ginawa ng mga planta ng nuclear power ng Ukrainian.

Kakaibang pulitikal na ambisyon ng mga awtoridad sa bansa ang humantong sa katotohanan na noong 2011 ayisang desisyon ang ginawa upang palitan ang mga elemento ng gasolina ng Russia ng mga Amerikano. Ang eksperimento ay ganap na nabigo, at halos $200 milyon ang pinsalang idinulot sa industriya ng Ukrainian.

Prospect

Ngayon, ang mga benepisyo ng mapayapang atom ay muling naaalala sa buong mundo. Ang isang buong lungsod ay maaaring mabigyan ng enerhiya mula sa isang maliit at primitive na nuclear power plant, na kumukonsumo ng humigit-kumulang 2 tonelada ng gasolina bawat taon. Gaano karaming gas o karbon ang kailangang sunugin sa parehong panahon? Kaya napakalaki ng mga prospect para sa teknolohiya: ang mga tradisyonal na uri ng enerhiya ay patuloy na tumataas ang presyo, at ang bilang ng mga ito ay bumababa.