תחנות כוח גרעיניות. תחנות כוח גרעיניות באוקראינה. מפעל גרעיני רוסי

צורכים אנושיים מודרניים לאנרגיה צומחים במהירות עצומה. הגדלת הכיסוי שלה בערי הצריכה, התעשייה וצורכים אחרים של הכלכלה. בהתאם לכך, הוא פולט עוד ועוד פיח משריפת נפט פחם ודלק מוגבר אפקט חממה. בנוסף, יותר ויותר דיבורים בשנים האחרונות על המזמין של כלי רכב חשמליים, אשר גם יתרמו לגידול בצריכת חשמל.

למרבה הצער, ידידותי לסביבת כיסוי הידרואלקטרית צרכים ענק כאלה אינם מסוגלים, ועלייה נוספת במספר תחנות כוח תרמיות CHP היא פשוט לא מעשית. מה נעשה במקרה זה? א בחר שחלקם אינו במיוחד: תחנת האטום כאשר פעלו כראוי הם שונים מן תפוקת האנרגיה של מבוי סתום.

למרות מה שקרה בצ'רנוביל, אפילו אם תזכור המדענים היפניים המזל רע האחרונים ברחבי העולם מכירים בכך האטום השלו - הפתרון הייחודי של משבר האנרגיה מתקרב היום. נרחב במקורות אנרגיה אלטרנטיביים touted לא נותנים אפילו חלק מאית של כמות החשמל כי אתה רוצה את העולם בכל יום.

יתר על כן, אפילו הפיצוץ בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל לא לשים את הסביבה ואת חלק מאית של הנזק, אשר נחגג גם עם אסון על פלטפורמת נפט. התקרית עם BP - אישור ברור.

עיקרון הפעולה של הכור הגרעיני

מקור החום הוא אלמנטי דלק - TVEL. למעשה, הצינור הזה של סגסוגת זירקוניום שהוא חשוף ניוון בחולשה אפילו אטומי חלוקת האזור הפעילים. בתוך להציב לוחות דו אורניום או סגסוגת סולת של אורניום ו מוליבדן. בתוך הכור צינור זה הם התאספו הרכבה, שכל אחד מהם מכיל 18 אלמנטים דלק.

כל המכלולים יכולים להיות כמעט אלפיים, והם ממוקמים הערוצים בערימת גרפיט. החום התפתח נאסף על ידי נוזל הקירור, ובשני מעגל זרימה גרעיני החדיש. במקרה השני של אשר מים אין אינטראקציה עם ליבת הכור, אשר מגבירה באופן משמעותי את הבטיחות של המבנה כולו. הכור עצמו יש פיר, וכן כמוסה מיוחדת של אותו סגסוגת זירקוניום (30 מ"מ) גרפיט נוצר להנחת.

המבנה כולו מתבסס על בסיס מסיבי מאוד של בטון חוזק גבוה, הנמצא תחת הברכה. הוא משמש כדי לקרר את הדלק הגרעיני במקרה של תאונה.

עיקרון הפעולה הוא פשוט: אלמנטי הדלק מחוממים, חום מועבר אליהם מן נוזל הקירור הראשוני (דאוטריום נתרן הנוזלי), אז אנרגיה הועבר המעגל המשני, בתוך אשר מפיץ מתחת למים בלחץ אדירים. היא מייד מתחילה לרתוח ואת הקיטור מסובב את הטורבינות. לאחר מכן, האדים זורמים לתוך מכשיר העיבוי שוב נכנסו למצב נוזלי, ולאחר מכן נשלחו שוב אל המעגל משני.

היסטוריה של יצירה

במחצית השנייה של 40-ies בברית המועצות כל הכוח ליצור פרויקטים בתחום השימוש באנרגיה גרעינית לצורכי שלום נעשתה. Kurchatov אקדמיה מפורסם, מדברים בישיבה שיגרתית של הוועד המרכזי של המפלגה הקומוניסטית, העלה הצעה על השימוש באנרגיה גרעינית לייצור חשמל, שבה המדינה מתאוששת מלחמה נוראה, זקוק נואש.

בשנת 1950 החלה בניית תחנת כוח גרעינית (הראשון בעולם, אגב), אשר הונחה בכפר Obninsk באזור קלוגה. ארבע שנים מאוחר יותר, בתחנה, אשר הייתה בעל קיבולת של 5 מגה ואט, הושקה בהצלחה. ייחודה של האירוע הוא גם העובדה ארצנו הפכה למדינה הראשונה בעולם, אשר הצליחה לנצל את האטום ביעילות למטרות שלום.

המשך

כבר לעבוד על עיצוב סיבירי NPP החל בשנת 1958. קיבולת עיצוב גדל רק 20 פעמים, בהיקף של 100 מגה וואט כבר. אך הייחוד של המצב לא הנקודה. כאשר מסר תחנה, התפוקה שלה הייתה 600 mW. מדענים יש רק כמה שנים הצליחו natolko לשפר את הפרויקט, ולאחרונה אפקטיבי זה נראה לעשות את הבלתי אפשרי.

עם זאת, תחנות כוח גרעיניות בברית המכרעת אז לא לגדול פטריות גרועות. אז, אחרי כמה שנים אחרי סיבירי Beloyarsk NPP הושק. בקרוב התחנה נבנתה ב Voronezh. בשנת 1976 הוא הוזמן על כוח גרעיני קורסק כורה תחנה אשר שודרגו ברצינות 2004.

באופן כללי, תחנות כוח גרעיניות נבנו בצורה מתוכננת בתקופה שלאחר המלחמה כולה. רק אסון צ'רנוביל יכול להאט את התהליך.

איך הם הסתדרו בחו"ל

זה לא צריך להניח כי התפתחויות כאלה היו רק במדינה שלנו. הבריטים ידעו היטב כמה חשוב יכול להיות תחנות כוח גרעיניות, ולכן הפעילים בתחום זה. אז, ב 1952 הם השיקו פרויקט משלהם של תכנון ובניית תחנות כוח גרעיניות. ארבע שנים מאוחר יותר, בעיר הול קלדר היה בעיר האטומית הבריטית הראשונה עם תחנת כוח משלו של 46 מגוואט. בשנת 1955, נכנס רשמית לתוך תחנת הכח הגרעינית בעיר האמריקנית Shippingport. היכולת שלו היתה שווה 60 MW. מאז, תחנות כוח גרעיניות החלו מצעד הניצחון שלה ברחבי העולם.

איומים על האטום שלווה

האופוריה הראשונית של אילוף האטום בקרוב את מקומה לחרדה ופחד. כמובן, האסון החמור ביותר של צ'רנוביל הפך, אבל היה מפעל "Mayak" תאונה עם כורים גרעיניים בליגת העל, כמו גם מקרים אחרים, שרבים מהם אנחנו כנראה לעולם לא נדע. ההשלכות של תאונות אלה לגרום לאנשים לחשוב על העלאת רמת התרבות של השימוש באנרגיה אטומית. בנוסף, האנושות שוב הבין שהוא לא יכול להתנגד לכוחות היסודות של הטבע.

מאורות רבים של מדע בעולם במשך זמן רב דנים איך לעשות כורים גרעיניים בטוחים יותר. במוסקבה 1989 נאסף עצרת העולם, כתוצאה אשר מסקנות הפגישה נעשו על הצורך להדק את הפיקוח באופן קיצוני מעל אנרגיה גרעינית.

היום, הקהילה בעולם עוקבים מקרוב אחר אופן בהתאם לכל ההסכמים כזה. עם זאת, אין ניטור ובקרה לא ניתן לשמור מפני אסונות טבע או טיפשות בנאלי. זה אישר שוב את התאונה בבית "פוקושימה-1", אשר הביא מאות מיליוני טונות של מים רדיואקטיביים נשפך לתוך האוקיינוס השקט. באופן כללי, יפן, תחנת כוח גרעינית שבה - הדרך היחידה להבטיח את תעשיית ענק אוכלוסייה עם חשמל מתכנית בניית תחנת כוח גרעינית לא ויתרה.

סיווג

כל תחנות הכח הגרעיניות מסווגות בהתאם לסוג של אנרגיה המופק, כמו גם מודל של הכור שלה. כמו כן לוקח בחשבון את רמת האבטחה, סוג של הבנייה, כמו גם פרמטרים חשובים אחרים.

ככה הם מסווגים לפי סוג האנרגיה המופקת:

• תחנות כוח גרעיניות. האנרגיה היחידה שהם שנוצרו, הוא חשמל.
• תחנת כוח גרעינית. בנוסף לאספקת חשמל, מתקנים אלה גם מייצרים חום, מה שהופך אותם שימושיים במיוחד עבור מיקום בערי הצפון. ניצול יש תחנות כוח גרעיניות יכול להפחית את התלות של האזור באופן דרמטי על אספקת הדלק מאזורים אחרים.

שהדלק ומאפיינים אחרים

הנפוצים ביותר הם כורים גרעיניים, שבו הדלק משמש אורניום מועשר. קירור - מים קלים. אלה נקראים כורי מים קלים, והם מבחינים בין שני סוגים. במקרה הראשון, את הקיטור, אשר משמש כדי לסובב את הטורבינה, נוצר בליבת הכור.

ליצירת קיטור במקרה השני הוא משמש כמערכת גוף קירור, שדרכו מים אינם נכנסים לתוך הליבה. אגב, מערכת זו החלה להתפתח מוקדם ככל ה -50 של המאה הקודמת, והוא שימש כבסיס לפיתוח של צבא ארה"ב. בערך באותו הזמן בברית המועצות זה פתח את הסוג הראשון של הכור, אך רשת עיכוב, אשר משמשת מוטות גרפיט.

זה נראה כמו כור גז מקורר, אשר נמצא בשימוש על ידי תחנות כוח גרעיני רוסיות רבות. בניית תחנות האצה מהירה של מודל זה כבר קשור לעובדה כתוצר לוואי כורים הנפיקה פלוטוניום כיתה נשק. בנוסף, כדלק עבור מגוון כזה הוא מרבצי אורניום טבעי רגיל אפילו מתאים אשר במדינה שלנו הוא גבוה מאוד.

סוג נוסף של כורים כי הם די נפוצים בעולם, הוא מודל של מים כבדים אורניום טבעי כדלק. ראשית, מודלים אלה נוצרו כמעט בכל מדינות שיש להן גישה הכורה גרעיני, אך היום מספרם חלק המנצלים לבד קנדה, במעמקים אשר ישנם מרבצים עשירים של אורניום טבעי.

כמו כורים השתפרו?

פלדה ראשית, הרגילות ששימשו לייצור ערוצי מוט דלק ממברנות במחזור. ברגע שלא היה עדיין מודע סגסוגות זירקוניום, אשר מתאימות למטרות כאלה הרבה יותר טובים. הכור קורר עם מים המוזנים תחת הלחץ של 10 אטמוספרות.

פורסם כאשר האדים יש טמפרטורה של 280 מעלות. כל הערוצים, אשר שוכנו מוטות דלק נעשו נשלף, כפי שהם נדרשים מוחלפים בתדירות יחסית. העובדה כי חומרי ליבת דלק הגרעיניים חשופי עיוות והרס במהירות. למעשה, האלמנטים המבניים הליבה מיועד 30 שנים, אבל במקרים כאלה הוא אופטימיות בלתי קבילה.

מוטות דלק

במקרה זה, החוקרים החליטו להשתמש באפשרות עם צינור קירור חד צדדי. עיצוב זה מפחית באופן משמעותי את הסיכוי לקבל את המוצרים ביקוע במעגל חילופי החום אפילו במקרה של נזק לאלמנט דלק. עצם באותו דלק גרעיני הוא סגסוגת אורניום מוליבדן. פתרון כזה יצר ציוד זול ואמין יחסית אשר יכול לפעול גם ביציבות תחת חום גבוה באופן משמעותי.

צ'רנוביל

למרבה הפלא, אבל תחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל לשמצה, אשר הפך לסמל של אסונות מעשה ידי אדם של המאה הקודמת, הוא ניצחון אמיתי של המדע. באותו זמן, בבנייה והעיצוב שלה השתמש בטכנולוגיה המתקדמת ביותר. כוח לבד הגיע 3200 כור MW. הדלק היה גם חדשות: צ'רנוביל הראשון להשתמש פחמן דו אורניום טבעי מועשר. טון אחד של דלק כולל בסך הכל 20 ק"ג של אורניום-235. בסך הכל, הכור לתדלק ידי 180 טונות של פחמן דו אורניום. עדיין לא יודע מי ולמה החליט לנהל תחנת ניסוי, אשר בניגוד לכל כללי הבטיחות על הדעת.

תחנות כוח גרעיניות ברוסיה

אם זה לא היה אסון בתחנת הכח גרעיני בצ'רנוביל במדינה שלנו (ככל הנראה) עדיין יצטרך להמשיך את התכנית לבנייה האפשרית ונפוצה הרחבה של תחנות כוח גרעיניות. בכל מקרה, גישה זו תוכננה בברית המועצות.

באופן כללי, מייד לאחר צ'רנוביל, תוכניות רבות הפכו בהדרגה מסיבית, אשר מייד הובילה מחירים גבוהים יותר עבור רבים של הנוזלים "הנקיים" כיתת חום העברה. באזורים רבים הם נאלצו לחזור בניית תחנת כוח תרמית, אשר (גם) לעבוד אפילו בזווית, ממשיך לזהם את האווירה מפלצתית ערים גדולות.

באמצע שנות ה -2000, הממשלה עדיין מוכרת את הצורך בפיתוח של תוכנית הגרעין, שכן בלעדיה לא ניתן פשוט לספק בתחומים רבים של ארצנו אנרגיה בכמות הנדרשת.

כמה תחנות כוח גרעיניות יש היום במדינה שלנו? רק עשר. כן, זה כל תחנות כוח גרעיניות רוסית. אבל גם זה המספר שלהם מייצר יותר מ 16% מהאנרגיה הנצרכת על ידי אזרחינו. קיבולת של כל 33 הכורים, אשר פועלות במסגרת תחנת הכוח הגרעינית שווה 25.2 GW. כמעט 37% של צרכי המחוזות הצפוניים שלנו לכסות הוא חשמל בתחנות כוח גרעיניות.

אחד המפורסם ביותר הוא תחנת הכח הגרעינית לנינגרד, שנבנתה בשנת 1973. ישנה בנייה אינטנסיבית המלווה את השלב השני, אשר תגדיל את תפוקת החשמל (4000 MW) לפחות פעמים.

תחנות כוח גרעיניות אוקראינית

ברית המועצות עשתה הרבה, כוללת לפיתוח אנרגיה ברפובליקות הברית. לדוגמה, ליטא קיבלה בזמנו לא רק תשתית מצוינת והרבה בתעשייה, אלא גם את תחנת הכוח הגרעינית Ignalina, שעד 2005 היה אמיתי "עוף מנוקדת", מתן כמעט כל זול הבלטי (ו! שלו) אנרגיה.

אבל המתנה העיקרית אוקראינה, אשר היה רק ארבע תחנות כוח. NPP Zaporizhzhya בכלל הוא החזק ביותר באירופה, נותן רק 6 GW של אנרגיה. באופן כללי, תחנת כוח גרעינית באוקראינה לתת לה הזדמנות לספק את עצמם עם חשמל מ כבר לא יכול להתפאר באותו ליטא.

עכשיו לעבוד בכל זאת ארבע תחנות: Zaporizhzhya, רובנו, דרום-אוקראינית חמלניצקי. בניגוד לאמונה הרווחת, הבלוק השלישי של NPP צ'רנוביל המשיך לעבוד עד 2000, באספקת באזור עם חשמל באופן סדיר. כרגע, 46% מצריכת החשמל אוקראיני מיוצרים בתחנה גרעינית באוקראינה.

שאיפות פוליטיות מוזרות של הכח במדינה הובילו את העובדה כי הוחלט החלפה האמריקנית רוסי מוטות דלק ב 2011. הניסוי היה כישלון מוחלט, ואת תעשיית אוקראיני הניזוק כמעט 200 מיליון $.

סיכויים

היום ברחבי העולם לחשוב מחדש על היתרונות של האטום השלו. העיר כולה יכולה להיות מופעלת על ידי תחנת כוח גרעינית קטנה ופרימיטיבית, אשר מבלה שנה בערך 2 טונות של דלק. כמה מאותה התקופה יצטרך לשרוף גז או פחם? אז סיכויי טכנולוגיה ענקית: צורות מסורתיות של אנרגיה הולכות וגוברות במחיר, ומספרם פוחת.