Atom elektrik stansiyaları. Ukraynanın atom elektrik stansiyaları. Rusiyada atom elektrik stansiyaları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Bəşəriyyətin müasir enerji ehtiyacları nəhəng sürətlə artır. Şəhərlərin işıqlandırılması, sənaye və xalq təsərrüfatının digər ehtiyacları üçün onun istehlakı artır. Müvafiq olaraq, kömürün və mazutun yandırılması nəticəsində atmosferə daha çox his buraxılır və istixana effekti artır. Bundan əlavə, son illərdə elektrik enerjisi ilə işləyən nəqliyyat vasitələrinin tətbiqi haqqında getdikcə daha çox danışılır ki, bu da elektrik enerjisi istehlakının artmasına səbəb olacaq.

Təəssüf ki, ekoloji cəhətdən təmiz SES-lər belə nəhəng ehtiyacları ödəyə bilmir və İES və İES-lərin sayının daha da artırılması sadəcə olaraq məqsədəuyğun deyil. Bu halda nə etməli? Seçmək üçün o qədər də çox şey yoxdur: atom elektrik stansiyaları, düzgün işlədildikdə, enerji böhranından əla çıxış yoludur.

Çernobılda baş verənlərə baxmayaraq, həttaYaponların son uğursuzluqlarını nəzərə alaraq, dünya alimləri dinc atomun bu gün yaxınlaşan enerji böhranının yeganə həll yolu olduğunu başa düşürlər. Geniş şəkildə reklam edilən alternativ enerji mənbələri dünyanın hər gün ehtiyac duyduğu elektrik enerjisinin yüzdə birini belə təmin etmir.

Bundan başqa, hətta Çernobıldakı AES-in partlaması da ətraf mühitə vurduğu ziyanın yüzdə birini belə gətirmədi ki, bu da neft platformasında bir fəlakətlə belə qeyd olunur. BP hadisəsi bunun əyani təsdiqidir.

Nüvə reaktorunun işləmə prinsipi

İstilik mənbəyi yanacaq elementləridir - TVEL. Əslində, bunlar atomların aktiv parçalanması zonasında belə degenerasiyaya bir qədər məruz qalan sirkonium ərintisindən hazırlanmış borulardır. İçərisində uran dioksid tabletləri və ya uran və molibden ərintisi taxılları yerləşdirilir. Reaktorun içərisində bu borular hər birində 18 yanacaq elementi olan birləşmələrə yığılır.

Ümumilikdə, demək olar ki, iki min məclis ola bilər və onlar qrafit hörgü içərisində kanallara yerləşdirilir. Buraxılan istilik soyuducu vasitəsi ilə toplanır və müasir atom elektrik stansiyalarında iki dövriyyə dövrəsi var. Onlardan ikincisində su reaktorun nüvəsi ilə heç bir şəkildə qarşılıqlı təsir göstərmir və bu, bütövlükdə strukturun təhlükəsizliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Reaktorun özü şaftda yerləşir və eyni sirkonium ərintisindən (30 mm qalınlığında) qrafit hörgü üçün xüsusi kapsul yaradılmışdır.

Bütün konstruksiya hovuzun yerləşdiyi yüksək möhkəm betondan hazırlanmış son dərəcə kütləvi bazaya əsaslanır. Nüvəni soyutmağa xidmət edirqəza zamanı yanacaq.

İş prinsipi sadədir: yanacaq elementləri qızdırılır, onlardan istilik ilkin soyuducuya (maye natrium, deyterium) ötürülür, bundan sonra enerji ikinci dövrəyə ötürülür, içərisində suyun altında dövr edir. böyük təzyiq. Dərhal qaynayır və buxar generatorların turbinlərini fırladır. Bundan sonra, buxar kondensasiya cihazlarına daxil olur, yenidən maye vəziyyətə keçir, bundan sonra yenidən ikinci dövrəyə göndərilir.

Yaradılış Tarixi

1940-cı illərin ikinci yarısında SSRİ-də atom enerjisindən dinc məqsədlərlə istifadəni nəzərdə tutan layihələrin yaradılması üçün hər cür səy göstərildi. Məşhur akademik Kurçatov Sov. İKP MK-nın növbəti iclasında çıxış edərək, dəhşətli müharibədən qurtulan ölkənin ciddi ehtiyac duyduğu atom enerjisindən elektrik enerjisi istehsal etmək təklifini irəli sürdü.

1950-ci ildə Kaluqa vilayətinin Obninskoye kəndində təməli qoyulan atom elektrik stansiyasının tikintisinə (yeri gəlmişkən, dünyada ilk) başlandı. Dörd ildən sonra 5 MVt gücündə olan bu stansiya uğurla işə salındı. Tədbirin unikallığı həm də ondan ibarətdir ki, ölkəmiz dünyada atomdan sırf dinc məqsədlər üçün səmərəli istifadə etməyi bacaran ilk dövlət oldu.

İşə davam edin

Artıq 1958-ci ildə Sibir AES-in layihələndirilməsi üzərində iş başladı. Layihə gücü dərhal 20 dəfə artaraq 100 MVt təşkil etmişdir. Amma vəziyyətin unikallığı heç bunda da deyil. Stansiya təhvil verildikdə onun qaytarılması 600 MVt idi. Alimlər yalnız bir cütdəillər layihəni bu qədər təkmilləşdirməyi bacardı və bu yaxınlarda belə performans tamamilə qeyri-mümkün görünürdü.

Lakin, İttifaqın geniş ərazilərindəki atom elektrik stansiyaları o zaman göbələklərdən daha pis böyümürdü. Beləliklə, Sibir AES-dən bir neçə il sonra Beloyarsk Atom Elektrik Stansiyası işə salındı. Tezliklə Voronejdə stansiya tikildi. 1976-cı ildə Kursk atom elektrik stansiyası istifadəyə verildi, onun reaktorları 2004-cü ildə ciddi şəkildə modernləşdirildi.

Ümumiyyətlə, atom elektrik stansiyaları müharibədən sonrakı bütün dövr ərzində planlı şəkildə tikilmişdir. Yalnız Çernobıl faciəsi bu prosesi ləngidə bilər.

Xaricdə işlər necə idi

Bu cür inkişafın sırf bizim ölkədə aparıldığını güman etmək olmaz. İngilislər atom elektrik stansiyalarının nə qədər əhəmiyyətli ola biləcəyini yaxşı bilirdilər və buna görə də bu istiqamətdə fəal işləyirdilər. Beləliklə, artıq 1952-ci ildə onlar atom elektrik stansiyalarının inkişafı və tikintisi üçün öz layihələrini işə saldılar. Dörd il sonra, Kalder Hall şəhəri özünün 46 MVt gücündə elektrik stansiyası olan ilk İngilis nüvə şəhəri oldu. 1955-ci ildə Amerikanın Shippingport şəhərində atom elektrik stansiyası təntənəli şəkildə istifadəyə verildi. Onun gücü 60 MVt-a bərabər idi. O vaxtdan bəri atom elektrik stansiyaları bütün dünyada zəfər yürüşünə başlayıb.

Dinc atom üçün təhdidlər

Atomu əhliləşdirməklə bağlı ilk eyforiya tezliklə narahatlıq və qorxu ilə əvəz olundu. Əlbəttə, Çernobıl AES-i ən ciddi fəlakət idi, lakin orada Mayak zavodu, nüvə su altı qayıqlarındakı nüvə reaktorları ilə qəzalar, eləcə də bir çoxu haqqında heç vaxt bilməyəcəyimiz digər hadisələr var idi. Bu qəzaların nəticələriinsanları atom enerjisindən istifadədə mədəniyyət səviyyəsini yüksəltmək haqqında düşünməyə məcbur etdi. Bundan əlavə, bəşəriyyət təbiətin elementar qüvvələrinə müqavimət göstərə bilməyəcəklərini bir daha anladı.

Dünya elminin bir çox korifeyləri uzun müddətdir ki, atom elektrik stansiyalarını necə təhlükəsiz etmək barədə müzakirələr aparırlar. 1989-cu ildə Moskvada ümumdünya assambleyası çağırıldı, iclasın nəticələrinə əsasən nüvə enerjisinə nəzarətin köklü şəkildə gücləndirilməsinin zəruriliyi haqqında nəticələr çıxarıldı.

Bu gün qlobal icmalar bütün bu razılaşmalara necə əməl edildiyini diqqətlə izləyir. Bununla belə, heç bir müşahidə və nəzarət təbii fəlakətlərdən və ya bayağı axmaqlıqdan xilas ola bilməz. Bunu “Fukusima-1”də baş vermiş qəza bir daha təsdiqlədi, nəticədə yüz milyonlarla ton radioaktiv su Sakit okeana töküldü. Ümumiyyətlə, AES-in sənayenin və əhalinin elektrik enerjisinə olan nəhəng ehtiyaclarını təmin etmək üçün yeganə vasitə olduğu Yaponiya atom elektrik stansiyasının tikintisi proqramından əl çəkməmişdir.

Təsnifat

Bütün atom elektrik stansiyaları istehsal olunan enerjinin növünə görə, eləcə də reaktorunun modelinə görə təsnif edilə bilər. Təhlükəsizlik dərəcəsi, tikinti növü, eləcə də digər vacib parametrlər də nəzərə alınır.

Onlar hasil edilən enerji növünə görə belə təsnif edilir:

• Atom elektrik stansiyaları. Onların istehsal etdikləri yeganə enerji elektrikdir.
• Atom istilik elektrik stansiyaları. Elektrik enerjisi ilə yanaşı, bu qurğular həm də istilik yaradır ki, bu da onları şimal şəhərlərində yerləşdirmək üçün xüsusilə qiymətli edir. Orada bir atom elektrik stansiyasının istismarıregionun digər regionlardan yanacaq təchizatından asılılığını kəskin az altmağa imkan verir.

İstifadə olunan yanacaq və digər xüsusiyyətlər

Ən çox yayılmışları yanacaq kimi zənginləşdirilmiş urandan istifadə edən nüvə reaktorlarıdır. Soyuducu yüngül sudur. Belə reaktorlar yüngül su reaktorları adlanır və onların iki növü vardır. Birinci halda, turbinlərin fırlanması üçün istifadə edilən buxar reaktorun nüvəsində əmələ gəlir.

İkinci halda buxarın əmələ gəlməsi üçün istilik qəbuledici sistemindən istifadə olunur, buna görə su nüvəyə daxil olmur. Yeri gəlmişkən, bu sistemin inkişafı artıq ötən əsrin 50-ci illərində başlamışdır və Amerika hərbi inkişafı bunun üçün əsas olmuşdur. Təxminən eyni vaxtda SSRİ-də birinci tipli, lakin rolunda qrafit çubuqlardan istifadə edilən moderator sistemi ilə reaktor hazırlanmışdır.

Rusiyanın bir çox atom elektrik stansiyalarının istifadə etdiyi qazla soyudulan reaktor belə ortaya çıxdı. Bu xüsusi modelin stansiyalarının tikintisinin sürətlə sürətlənməsi reaktorların əlavə məhsul kimi silah dərəcəli plutonium istehsal etməsi ilə əlaqədar idi. Bundan əlavə, hətta ölkəmizdə yataqları çox böyük olan adi təbii uran belə bu çeşid üçün yanacaq kimi uyğundur.

Dünyada kifayət qədər geniş yayılmış başqa bir reaktor növü təbii uranla işləyən ağır su modelidir. Əvvəlcə bu cür modellər nüvə reaktorlarına çıxışı olan demək olar ki, bütün ölkələr tərəfindən yaradılmışdır, lakinbu gün onların istismarçıları arasında yalnız Kanada var, onun bağırsaqlarında təbii uranın ən zəngin yataqları var.

Reaktorlar necə təkmilləşdirilib?

Birincisi, yanacaq çubuğu üzlüklərinin və sirkulyasiya kanallarının istehsalı üçün adi poladdan istifadə edilmişdir. O dövrdə bu cür məqsədlər üçün daha uyğun olan sirkonium ərintiləri haqqında hələ məlum deyildi. Reaktor 10 atmosfer təzyiq altında verilən su ilə soyudulur.

Eyni zamanda buraxılan buxarın temperaturu 280 dərəcə idi. Yanacaq çubuqlarının yerləşdiyi bütün kanallar çıxarıla bilən hala gətirildi, çünki nisbətən tez-tez dəyişdirilməli idi. Fakt budur ki, nüvə yanacağının fəaliyyət zonasında materiallar kifayət qədər tez deformasiyaya və məhvə məruz qalır. Əslində, nüvədəki struktur elementlər 30 il üçün nəzərdə tutulub, lakin belə hallarda optimizm qəbuledilməzdir.

Yanacaq çubuqları

Bu halda elm adamları birtərəfli boru soyutma ilə variantdan istifadə etmək qərarına gəliblər. Bu dizayn hətta yanacaq elementinin zədələnməsi halında da parçalanma məhsullarının istilik mübadiləsi dövrəsinə daxil olma şansını kəskin şəkildə azaldır. Eyni nüvə yanacağı uran və molibdenin ərintisidir. Bu həll hətta əhəmiyyətli dərəcədə yüksəlmiş temperaturlarda belə stabil işləyə bilən nisbətən ucuz və etibarlı avadanlıq yaratmağa imkan verdi.

Çernobıl

Qəribə görünsə də, AES-i keçən əsrin texnogen fəlakətlərinin simvoluna çevrilən məhşur Çernobıl elmin əsl təntənəsi idi. O dövrdə onun tikintisində və dizaynında ən qabaqcıl texnologiyalardan istifadə edilirdi. Təkcə reaktorun gücü 3200 MVta çatdı. Yanacaq da yeni idi: zənginləşdirilmiş təbii uran dioksid ilk dəfə Çernobıl AES-də istifadə edilmişdir. Belə yanacağın bir tonunda cəmi 20 kiloqram uran-235 var. Ümumilikdə reaktora 180 ton uran dioksidi yüklənib. Stansiyada ehtimal edilən bütün təhlükəsizlik qaydalarına zidd olan eksperimentin kim tərəfindən və hansı məqsədlə keçirilməsinə qərar verildiyi hələ ki, məlum deyil.

Rusiyada atom elektrik stansiyaları

Çernobıl faciəsi olmasaydı, bizim ölkədə (çox güman ki) atom elektrik stansiyalarının ən geniş və ən geniş şəkildə tikintisi proqramı hələ də davam edərdi. Hər halda, SSRİ-də planlaşdırılan yanaşma bu idi.

Ümumiyyətlə, Çernobıldan dərhal sonra bir çox proqramlar kütləvi şəkildə məhdudlaşdırılmağa başladı və bu, dərhal bir çox "ekoloji cəhətdən təmiz" istilik daşıyıcılarının qiymətlərinin artmasına səbəb oldu. Bir çox ərazilərdə onlar (o cümlədən) hətta kömürlə işləyən, böyük şəhərlərin atmosferini dəhşətli dərəcədə çirkləndirməyə davam edən istilik elektrik stansiyalarının tikintisinə qayıtmağa məcbur oldular.

2000-ci illərin ortalarında hökumət buna baxmayaraq nüvə proqramının inkişaf etdirilməsi zərurətini dərk etdi, çünki onsuz ölkəmizin bir çox regionlarını lazımi miqdarda enerji ilə təmin etmək sadəcə olaraq mümkün deyildi.

Bu gün ölkəmizdə neçə atom elektrik stansiyası var? Cəmi on. Bəli, bunların hamısı Rusiyanın atom elektrik stansiyalarıdır. Ancaq hətta bu rəqəm istehlak olunan enerjinin 16% -dən çoxunu yaradırvətəndaşlarımız. Bu atom elektrik stansiyalarının tərkibində fəaliyyət göstərən 33 enerji blokunun hamısının gücü 25,2 QVt-dır. Şimal bölgələrimizin elektrik enerjisinə olan tələbatının demək olar ki, 37%-i atom elektrik stansiyaları tərəfindən ödənilir.

Ən məşhurlarından biri hələ 1973-cü ildə tikilmiş Leninqrad atom elektrik stansiyasıdır. Hazırda ikinci mərhələnin intensiv tikintisi davam etdirilir ki, bu da hasilat gücünü (4 min MVt) ən azı iki dəfə artırmağa imkan verəcək.

Ukrayna AES-ləri

Sovet İttifaqı çox şey etdi, o cümlədən ittifaq respublikalarında energetikanın inkişafı üçün. Beləliklə, Litva bir vaxtlar nəinki əla infrastruktura və çoxlu sənaye müəssisələrinə, həm də 2005-ci ilə qədər əsl “Cibli toyuq” olan İqnalina AES-ə sahib oldu, demək olar ki, bütün B altikyanı regionu ucuz (və özünün də!) Enerji.

Ancaq əsas hədiyyə eyni anda dörd elektrik stansiyası alan Ukraynaya verildi. Zaporojye AES ümumilikdə Avropanın ən güclüsüdür və eyni vaxtda 6 QVt enerji verir. Ümumiyyətlə, Ukraynanın atom elektrik stansiyaları ona müstəqil şəkildə özünü elektrik enerjisi ilə təmin etmək imkanı verir, Litvanın artıq bununla öyünə bilməz.

İndi eyni dörd stansiya işləyir: Zaporojye, Rovne, Cənubi Ukrayna və Xmelnitski. Məşhur inancın əksinə olaraq, Çernobıl Atom Elektrik Stansiyasının üçüncü bloku 2000-ci ilə qədər fəaliyyətini davam etdirərək, bölgəni müntəzəm olaraq elektrik enerjisi ilə təmin edirdi. Hazırda Ukraynanın bütün elektrik enerjisinin 46%-i Ukrayna atom elektrik stansiyaları tərəfindən istehsal olunur.

Ölkədə hakimiyyətin qəribə siyasi ambisiyaları ona gətirib çıxardı ki, 2011-ci ildəRusiya yanacaq elementlərinin Amerika yanacaq elementləri ilə əvəz edilməsi barədə qərar qəbul edildi. Təcrübə tamamilə uğursuz oldu və Ukrayna sənayesinə təxminən 200 milyon dollar ziyan dəydi.

Perspektivlər

Bu gün bütün dünyada dinc atomun faydaları yenidən xatırlanır. Bütöv bir şəhəri ildə təxminən 2 ton yanacaq sərf edən kiçik və primitiv atom elektrik stansiyasından enerji ilə təmin etmək olar. Eyni müddət ərzində nə qədər qaz və ya kömür yandırılmalı olacaq? Beləliklə, texnologiyanın perspektivləri böyükdür: ənənəvi enerji növləri daim qiymətdə artır və onların sayı azalır.