Atomic stations. Atoomstations van Oekraïne. Atoomstations in Rusland

Moderne behoeften van de mensheid voor energiein een enorm tempo groeien. Verhoogt zijn uitgaven voor verlichting van steden, industriële en andere behoeften van de nationale economie. Bijgevolg wordt steeds meer roet uit verbrande kolen en stookolie in de atmosfeer geworpen, het broeikaseffect intensiveert. Daarnaast is er de afgelopen jaren meer gesproken over het in gebruik nemen van elektrische voertuigen, wat ook zal bijdragen aan het verhogen van het elektriciteitsverbruik.

Helaas dekken milieuvriendelijke HPP'szulke enorme behoeften zijn niet mogelijk, en een verdere toename van het aantal TPP's en CHPP's is gewoon niet praktisch. Wat te doen in dit geval? En er is niet veel om uit te kiezen: kerncentrales, indien goed bediend, zijn een uitstekende uitweg uit de energie impasse.

Ondanks wat er in Tsjernobyl is gebeurd, zelfs herinnerenover de recente mislukkingen van de Japanners, erkennen wetenschappers over de hele wereld dat een vredig atoom de enige oplossing is voor de naderende energiecrisis tot nu toe. Veel geadverteerde alternatieve energiebronnen geven niet eens een honderdste deel van de hoeveelheid elektriciteit die de wereld elke dag nodig heeft.

Bovendien, zelfs de explosie van de kerncentrale inTsjernobyl heeft geen schade toegebracht aan het milieu en een honderdste deel van de schade, die zelfs bij één crash op het olieproductieplatform wordt waargenomen. Het incident met BP is een levendige bevestiging hiervan.

Werkingsprincipe van een kernreactor

De bron van warmte is brandstofelementen - TVEL. In feite zijn dit buizen gemaakt van zirkoniumlegering, die zwak onderhevig is aan degeneratie, zelfs in de zone van actieve splijting van atomen. Binnen zijn pillen uraniumdioxide of gruis gemaakt van de legering van uranium en molybdeen. In de reactor worden deze buizen samengesteld tot assemblages, die elk 18 TVEL bevatten.

Totale vergaderingen kunnen bijna tweeduizend zijn, enZe bevinden zich in de kanalen binnen het grafietmetselwerk. De zich ontwikkelende warmte wordt verzameld door middel van een koelmiddel en in moderne kerncentrales zijn er twee circulatiecircuits. In de tweede heeft water op geen enkele manier interactie met de reactorkern, wat de veiligheid van de constructie als geheel aanzienlijk verhoogt. De reactor zelf bevindt zich in de schacht en er is een speciale capsule gemaakt van dezelfde zirkoniumlegering (30 mm dik) voor het grafietmetselwerk.

De hele constructie is gebaseerd op een extreem massieve basis van hoogwaardig beton, waaronder het zwembad zich bevindt. Het dient om nucleaire brandstof te koelen in het geval van een ongeluk.

Het werkingsprincipe is eenvoudig: TVEL's worden verwarmd, warmte wordt overgebracht naar het primaire koelmiddel (vloeibaar natrium, deuterium), waarna de energie wordt overgedragen naar het secundaire circuit, waarbinnen water onder enorme druk circuleert. Het kookt onmiddellijk, en de stoom draait de generatoren van de turbines. Daarna komt de stoom in de condensatie-inrichtingen, gaat opnieuw in een vloeibare toestand en wordt dan teruggestuurd naar het secundaire circuit.

Geschiedenis van de schepping

In de tweede helft van de jaren 1940 waren dat eralle inspanningen werden geleverd om projecten te creëren die een vreedzaam gebruik van atoomenergie beogen. De beroemde academicus Kurchatov, die op een reguliere vergadering van het CPSU-Centraal Comité sprak, stelde het gebruik voor van atoomenergie bij de productie van elektriciteit, waarin het land, dat werd hersteld na een verschrikkelijke oorlog, dringend behoefte had.

In 1950, de bouw van kernenergiestation (de eerste ter wereld), die werd neergelegd in het dorp Obninsk, dat in de regio Kaluga ligt. In vier jaar tijd werd dit station met een capaciteit van 5 MW met succes gelanceerd. Het unieke van de gebeurtenis is ook dat ons land de eerste staat ter wereld is die erin is geslaagd om het atoom uitsluitend voor vreedzame doeleinden te gebruiken.

Voortzetting van het werk

Al in 1958 werk aanontwerp van de Siberische kerncentrale. De ontwerpcapaciteit is in één keer 20 keer toegenomen, wat neerkomt op 100 MW. Maar het unieke van de situatie is zelfs dat niet. Toen het station werd overgedragen, bedroeg de output 600 MW. Wetenschappers zijn er in slechts een paar jaar in geslaagd het project te verbeteren, en meer recent leek dergelijke effectiviteit onmogelijk.

Echter, kerncentrales in de open ruimten van de Unie dangroeide niet slechter dan paddestoelen. Dus een paar jaar na de Siberische oorlog werd de kerncentrale Beloyarsk gelanceerd. Al snel werd een station gebouwd in Voronezh. In 1976 werd de kerncentrale van Kursk in gebruik genomen, waarvan de reactoren in 2004 ernstig werden gemoderniseerd.

In het algemeen werden kerncentrales gebouwd op een geplande manier gedurende de naoorlogse periode. Alleen de ramp in Tsjernobyl kan dit proces vertragen.

Hoe ging het in het buitenland

Er moet niet worden beschouwd dat soortgelijke ontwikkelingenwerden uitsluitend in ons land uitgevoerd. De Britten begrepen perfect hoe belangrijk kerncentrales zouden kunnen zijn en daarom werkten ze actief in deze richting. Dus al in 1952 lanceerden ze hun eigen project voor de ontwikkeling en creatie van kerncentrales. Vier jaar later werd de stad Calder Hall de eerste Engelse kernstad met een eigen centrale van 46 MW. In 1955 opende de kerncentrale in de Amerikaanse stad Shippingport. Zijn kracht was gelijk aan 60 MW. Sindsdien zijn de kerncentrales over de hele wereld begonnen aan hun triomftocht.

Bedreigingen van een vredig atoom

De eerste euforie van het temmen van het atoom komt binnenkortwerd vervangen door angst en angst. Natuurlijk was de meest ernstige ramp de kerncentrale van Tsjernobyl, maar er was de Mayak-fabriek, kernreactorenongevallen in de nucleaire onderzeeër en andere incidenten, waarvan we er veel nooit zullen weten. De gevolgen van deze ongelukken zorgden ervoor dat mensen gingen nadenken over het verhogen van het niveau van de cultuur van het gebruik van kernenergie. Bovendien realiseerde de mensheid zich opnieuw dat het de spontane krachten van de natuur niet kan weerstaan.

Veel sterren van de wereldwetenschap hebben lang gesproken over hoekerncentrales veiliger maken. In Moskou, in 1989, werd de Wereldvergadering bijeengebracht, volgens de resultaten van de bijeenkomst, werden conclusies getrokken over de noodzaak om de controle over kernenergie radicaal te verscherpen.

Tegenwoordig houden wereldwijde gemeenschappen nauwlettend in de gaten hoeal deze overeenkomsten worden gerespecteerd. Echter, geen waarnemingen en controle kan niet redden van natuurrampen of banale stompzinnigheid. Dit werd nogmaals bevestigd door het ongeluk in de Fukushima-1, wat resulteerde in honderden miljoenen tonnen radioactief water dat in de Stille Oceaan werd gegoten. In het algemeen, Japan, de kerncentrale waarin - de enige manier om de enorme behoeften van de industrie en de bevolking van elektriciteit te waarborgen, van het bouwprogramma van de kerncentrale niet heeft geweigerd.

classificatie

Alle kerncentrales kunnen worden ingedeeld naar soort opgewekte energie en ook naar het model van hun reactor. De mate van veiligheid, het type constructie en andere belangrijke parameters worden ook in aanmerking genomen.

Dat is hoe ze worden verdeeld door het type geproduceerde energie:

• Kerncentrales. De enige energie die erop wordt gegenereerd, is elektriciteit.
• Atomaire thermische energiecentrales. Naast elektriciteit produceren deze installaties ook warmte, wat ze bijzonder waardevol maakt voor accommodatie in de noordelijke steden. Daar maakt de werking van de kerncentrale het mogelijk om de afhankelijkheid van de regio van brandstoftoevoer uit andere regio's sterk te verminderen.

Gebruikte brandstof en andere kenmerken

De meest voorkomende zijn atomairreactoren, als brandstof waarvoor verrijkt uranium wordt gebruikt. Warmtedrager - licht water. Dergelijke reactoren worden licht water genoemd en onderscheiden zich door twee variëteiten. In het eerste geval wordt de stoom die dient voor het roteren van de turbines gevormd in de kern van de reactor.

In het tweede geval, voor de vorming van stoom,Koelsysteem, waardoor water niet in de kern stroomt. Overigens begon de ontwikkeling van dit systeem al in de jaren 50 van de vorige eeuw en de basis daarvoor diende als de Amerikaanse militaire ontwikkeling. Rond dezelfde tijd werd in de USSR een reactor van het eerste type ontworpen, maar met een vertragingssysteem in de rol van grafietstaven.

Dit is hoe een gasgekoelde reactor verscheen,die wordt gebruikt door veel kerncentrales in Rusland. De snelle versnelling van de constructie van stations van dit specifieke model was te danken aan het feit dat de reactoren als bijproduct plutonium van wapenskwaliteit produceerden. Bovendien is zelfs conventioneel natuurlijk uranium geschikt als brandstof voor een dergelijk ras, waarvan de afzettingen in ons land erg groot zijn.

Een ander type reactor dat genoeg heeftwijdverspreid in de wereld, is een model op zwaar water en met natuurlijk uranium als brandstof. Ten eerste werden dergelijke modellen gemaakt door bijna alle landen die toegang hadden tot kernreactoren, maar tegenwoordig is Canada een van hun uitbuiters, in de diepten waarvan er de rijkste afzettingen zijn van natuurlijk uranium.

Hoe verbeterden de reactoren?

Ten eerste voor de fabricage van TVEL-enveloppen encirculatiekanalen gebruikt gewoon staal. In die tijd was het nog niet bekend over zirkoniumlegeringen, die voor dergelijke doeleinden veel beter zijn. De reactor werd gekoeld door water dat werd toegevoerd onder een druk van 10 atmosfeer.

De ontwikkelde damp had in dit geval een temperatuur van 280graden. Alle kanalen waarin TVEL's werden geplaatst, waren verwijderbaar gemaakt, omdat ze relatief vaak moesten worden vervangen. Feit is dat op het gebied van de nucleaire brandstofactiviteit materialen snel vervormingen en vernietigingen ondergaan. Over het algemeen zijn constructieve elementen in de kern ontworpen voor 30 jaar, maar in dergelijke gevallen is optimisme onaanvaardbaar.

splijtstofstaven

In dit geval besloten wetenschappers om de optie te gebruikenmet eenzijdige tubulaire koeling. Een dergelijk ontwerp reduceert sterk de kansen om splijtingsproducten in het warmte-uitwisselingscircuit te krijgen, zelfs in het geval van schade aan het splijtstofelement. Dezelfde nucleaire brandstof is een legering van uranium en molybdeen. Een dergelijke oplossing heeft het mogelijk gemaakt om een ​​relatief goedkope en betrouwbare uitrusting te creëren die stabiel kan functioneren, zelfs onder omstandigheden van een aanzienlijk verhoogde temperatuur.

Tsjernobyl

Vreemd genoeg, maar de beruchte Tsjernobyl,De kerncentrale waarvan het een symbool werd van door de mens veroorzaakte rampen van de vorige eeuw was een echte triomf van de wetenschap. Op dat moment werden de meest geavanceerde technologieën gebruikt bij de constructie en het ontwerp. Het vermogen van de reactor alleen bereikte 3200 MW. De brandstof was ook nieuw: voor de eerste keer gebruikte de kerncentrale van Tsjernobyl verrijkt natuurlijk uraandioxide. Eén ton van dergelijke brandstof bevat slechts 20 kilogram uranium-235. In totaal werd 180 ton uraandioxide in de reactor geladen. Het is nog steeds niet precies bekend wie en voor welk doel heeft besloten om een ​​experiment op het station uit te voeren, wat in tegenspraak was met elke denkbare veiligheidsprocedure.

Kerncentrales in Rusland

Zo niet voor de ramp in Tsjernobyl, in ons land(hoogstwaarschijnlijk) zou het programma voor de breedste en wijdverbreide bouw van kerncentrales worden voortgezet. In ieder geval was deze aanpak gepland in de USSR.

In het algemeen, direct na Tsjernobyl, veel programma'sbegon massaal te krullen, wat onmiddellijk leidde tot een stijging van de prijzen voor veel "milieuvriendelijke" variëteiten van warmtedragers. In veel gebieden werden ze gedwongen om terug te keren naar de bouw van WKK, die (inclusief) zelfs aan kolen werkt en de atmosfeer van grote steden monsterlijk blijft vervuilen.

In het midden van de jaren 2000 was de overheid nog steedsrealiseerde zich de noodzaak om een ​​atomair programma te ontwikkelen, want zonder dit is het simpelweg onmogelijk om veel gebieden van ons land van energie te voorzien in de vereiste hoeveelheid.

Hoeveel kerncentrales hebben we vandaag?in het land? Slechts tien. Ja, dit zijn allemaal kerncentrales in Rusland. Maar zelfs deze hoeveelheid produceert meer dan 16% van de energie die onze burgers verbruiken. De capaciteit van alle 33 krachtcentrales die als onderdeel van deze kerncentrales werken, is 25,2 GW. Bijna 37% van de elektriciteitsbehoeften van onze noordelijke regio's worden gedekt door kerncentrales.

Een van de meest bekende is de Leningradkerncentrale, gebouwd in 1973. Momenteel wordt de intensieve constructie van de tweede fase voortgezet, waardoor het uitgangsvermogen (4.000 MW) ten minste tweemaal kan worden verhoogd.

Oekraïense kerncentrale

De Sovjet-Unie heeft veel gedaan, waarondervoor de ontwikkeling van energie in de republieken van de Unie. Zo kreeg Litouwen ooit niet alleen een uitstekende infrastructuur en veel industriële ondernemingen, maar ook de kerncentrale van Ignalina, die tot 2005 een echte "Chicken Ryaba" was, die bijna de hele Oostzee van goedkope (en zijn!) Energie voorzag.

Maar het belangrijkste geschenk is gemaakt naar Oekraïne, datontving vier energiecentrales tegelijk. Zaporizhzhya NPP is over het algemeen de krachtigste van Europa en geeft onmiddellijk 6 GW aan energie vrij. Over het algemeen geven de kerncentrales van Oekraïne het de mogelijkheid om zichzelf onafhankelijk van elektriciteit te voorzien, waar ze in Litouwen niet langer op kunnen bogen.

Nu werken alle vier stations: Zaporizja, Rivne, Zuid-Oekraïne en Khmelnitsky. In tegenstelling tot wat algemeen wordt aangenomen, bleef het derde blok van de kerncentrale van Tsjernobyl tot 2000 werken en leverde het regelmatig elektriciteit aan de regio. Momenteel wordt 46% van alle Oekraïense elektriciteit geproduceerd door kerncentrales in Oekraïne.

Vreemde politieke ambities van macht in het landgeleid tot het feit dat in 2011 werd besloten om Russische TVEL's te vervangen door Amerikaanse. Het experiment is mislukt en de Oekraïense industrie is bijna 200 miljoen dollar beschadigd.

prospects

Vandaag de dag, over de hele wereld, onthouden ze het opnieuwvoordelen van het vreedzame atoom. De hele stad kan worden voorzien van energie van een kleine en primitieve kerncentrale, die ongeveer 2 ton brandstof per jaar uitgeeft. Hoeveel zal in dezelfde periode gas of steenkool moeten verbranden? De vooruitzichten voor de technologie zijn dus enorm: traditionele typen energiedragers stijgen voortdurend in prijs en hun aantal neemt af.

</ p>>