Ატომური სადგურები. უკრაინის ბირთვული ელექტროსადგურები. რუსეთის ატომური სადგურები

კაცობრიობის თანამედროვე საჭიროებები ენერგიაში იზრდება უზარმაზარ ტემპით. მისი ხარჯები ზრდის ქალაქების განათებას, ეროვნული ეკონომიკის სამრეწველო და სხვა საჭიროებებისთვის. შესაბამისად, ქვანახშირისა და საწვავის ნავთობის უფრო მეტ ჭუჭყს ატმოსფეროში ჩაუვარდება, სათბურის ეფექტი გაძლიერდება. გარდა ამისა, ბოლო წლებში ელექტროენერგიის ექსპლოატაციაზე მეტი საუბარი იყო, რაც ხელს შეუწყობს ელექტროენერგიის მოხმარების გაზრდას.

სამწუხაროდ, ეკოლოგიურად სუფთა ჰესებს არ შეუძლია ამ უზარმაზარი მოთხოვნილებების გაშუქება, ხოლო TPP- ებისა და CHPP- ების რაოდენობის ზრდა უბრალოდ არ არის მიზანშეწონილი. რა უნდა გავაკეთოთ ამ შემთხვევაში? სინამდვილეში არჩევანი ნამდვილად არ არის: ბირთვული ელექტროსადგურები, როდესაც სწორად ახორციელებენ, ენერგეტიკული ჩიხიდან შესანიშნავი გზაა.

მიუხედავად იმისა, რაც ჩერნობილში მოხდა, იაპონიის უკანასკნელი მარცხიც კი იცის, მეცნიერები მთელ მსოფლიოში აღიარებენ, რომ მშვიდობიანი ატომი არის ერთადერთი გამოსავალი, რომელიც უახლოვდება ენერგეტიკულ კრიზისს. ფართოდ რეკლამირებული ალტერნატიული ენერგორესურსების წყარო არ აძლევს ელექტროენერგიის რაოდენობის მეასედს, რომელიც მსოფლიოს ყოველ დღე სჭირდება.

გარდა ამისა, ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურის აფეთქებაც არ იწვევდა გარემოსა და ზიანის მეასედს, რომელიც აღინიშნა ნავთობის წარმოების პლატფორმის ერთ-ერთ ავარიასთან. BP- სთან ინციდენტი არის ნათელი დადასტურება.

ბირთვული რეაქტორის მუშაობის პრინციპი

გათბობის წყარო საწვავის ელემენტებია - TVEL. სინამდვილეში ეს არის ცირკონიუმის შენადნობის მილები, რომელიც ატმოსფეროში აქტიური დაშვების ზონაშიც კი არ არის საკმარისი დეგენერაცია. შიგნითაა, არსებობს ურანიუმის დიოქსიდის ან გრავიტის ტაბლეტები ურანისა და მოლიბდენის შენადნობიდან. რეაქტორის შიგნით, ეს მილები იკრიბებიან შეკრებებზე, რომელთაგან თითოეული შეიცავს 18 საწვავის ელემენტს.

საერთო ჯამში თითქმის ორი ათასი ადამიანი შეიძლება იყოს და ისინი მდებარეობენ გრანიტის ქვის შიგნით. ვითარდება სითბოს მიერ შეგროვებული სითბოს მეშვეობით და თანამედროვე ბირთვულ ელექტროსადგურებში ორი ტირაჟია. მეორე, წყალი არ რეაგირებს რეაქტორი ბირთვი არანაკლებ, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მთლიანად სტრუქტურის უსაფრთხოებას. თავად რეაქტორი მდებარეობს შაფში და გრაფიკული ქვისთვის შეიქმნა იგივე ცირკონიუმის შენადნობის (30 მმ სისქის) სპეციალური კაფსულა.

მთელი მშენებლობა ეფუძნება მაღალხარისხოვანი ბეტონის უკიდურეს მასიურ ბაზას, რომლის მიხედვითაც აუზი მდებარეობს. იგი ავარიის შემთხვევაში ბირთვული საწვავის გაგრილებას ემსახურება.

ოპერაციის პრინციპი მარტივია: ტელევიზორები გაცხელებენ, მათგან სითბოს გადადის პირველადი გამაგრილებლის (თხევადი ნატრიუმის, დეიტერიუმის), რის შემდეგაც ენერგია გადადის მეორად წრედ, შიგნით, რომლის წყალსაცავი უზარმაზარი ზეწოლის ქვეშ ვრცელდება. ის დაუყოვნებლივ იტანს და ორთქლს ტურბინების გენერატორებს ატარებს. ამის შემდეგ, ორთქლი შედის კონდენსატორულ მოწყობილობებში, თხევადი მდგომარეობისკენ მიდის და შემდეგ გადადის მეორად წრეში.

შექმნის ისტორია

1940 წლის მეორე ნახევარში საბჭოთა კავშირში ყველა ძალისხმევა განხორციელდა პროექტების შესაქმნელად, რომელიც ითვალისწინებდა ატომური ენერგიის მშვიდობიან გამოყენებას. ცნობილმა აკადემიკოს კრწაოვმა, რომელიც CPSU- ს ცენტრალური კომიტეტის რეგულარულ სხდომაზე საუბრობდა, ატომური ენერგიის გამოყენების შესახებ წარმოადგინა ელექტროენერგიის წარმოება, რომელშიც ქვეყანა საშინელი ომის შემდეგ აღდგა.

1950 წელს დაიწყო ბირთვული ელექტროსადგურის მშენებლობა (პირველი მსოფლიოდან, სხვათა შორის), რომელიც ჩაუტარდა კაკუას რაიონის სოფელ ობინსკოეში. ოთხ წელიწადში, ეს სადგური, რომელსაც 5 მეგავატი აქვს, წარმატებით დაიწყო. ღონისძიების უნიკალურობა ისიც არის, რომ ჩვენი ქვეყანა გახდა პირველი სახელმწიფო მსოფლიოში, რომელმაც შეძლო ეფექტურად გამოიყენოს ატომ მხოლოდ მშვიდობიანი მიზნებისათვის.

მუშაობის გაგრძელება

უკვე 1958 წელს მუშაობა დაიწყო ციმბირის ატომური ელექტროსადგურის დიზაინზე. საპროექტო სიმძლავრე 20-ჯერ გაიზარდა, 100 მეგავატი. მაგრამ სიტუაციის უნიკალურობაც კი არ არის. როდესაც სადგური გადაეცა, მისი სიმძლავრე იყო 600 მეგავატი. მეცნიერებმა მხოლოდ რამდენიმე წელიწადში გააუმჯობესეს პროექტი და ცოტა ხნის წინ ასეთი ეფექტურობა შეუძლებელი იყო.

თუმცა, კავშირის ხარჯების შესახებ ბირთვული ელექტროსადგურები მაშინ სოკოზე უარესი იყო. ასე რომ, რამდენიმე წლის შემდეგ ციმბირის, Beloyarsk NPP დაიწყო. მალევე ვორონეჟში აშენდა სადგური. 1976 წელს კურსკის ატომური ელექტროსადგური ექსპლუატაციაში შევიდა, რომლის რეაქციები 2004 წელს სერიოზულად მოდერნიზებული იყო.

ზოგადად, ბირთვული ელექტროსადგურები აშენებულ იქნა ომის შემდგომ პერიოდში. მხოლოდ ჩერნობილის კატასტროფამ შეიძლება ამ პროცესის შემცირება.

როგორ იყო საზღვარგარეთ რამ

არ უნდა ჩაითვალოს, რომ მსგავსი მოვლენები ექსკლუზიურად ჩატარდა ჩვენს ქვეყანაში. ბრიტანეთის კარგად იციან, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია ბირთვული ელექტროსადგურების შეიძლება იყოს, და ამიტომ აქტიურად მუშაობდა ამ მიმართულებით. ასე რომ, უკვე 1952 წელს დაიწყეს საკუთარი პროექტი, რათა შეიქმნას და ააშენოს ატომური ელექტროსადგურები. ოთხი წლის შემდეგ ქალაქ კალდერ ჰოლმა პირველი ინგლისური ბირთვული ქალაქი დაარსებიდან 46 მეგავატიანი ქარხანა შექმნა. 1955 წელს ამერიკული ქალაქ Shippingport- ში ბირთვული ელექტროსადგურის ინაუგურაცია დაიწყო. მისი სიმძლავრე იყო 60 მეგავატი. მას შემდეგ, ბირთვული ელექტროსადგურები დაიწყეს მათი ტრიუმფალური მარში მთელს მსოფლიოში.

საფრთხე მშვიდობიანი ატომის

ატომის ტიპებიდან პირველი ეიფორია მალე შეიცვალა შფოთვა და შიში. რასაკვირველია, ყველაზე ცუდი კატასტროფა იყო ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგური, მაგრამ იყო მაიაკის ქარხანა, ბირთვული რეაქტორი ავარიების ბირთვული წყალქვეშა ნავები და სხვა ინციდენტები, რომელთაგან ბევრს ვერასოდეს ვიცნობთ. ამ ავარიების შედეგებმა გამოიწვია ადამიანები ფიქრობენ ბირთვული ენერგიის გამოყენების კულტურის დონის ამაღლებაზე. გარდა ამისა, კაცობრიობა კიდევ ერთხელ მიხვდა, რომ ბუნების სპონტანურ ძალებს ვერ გაუძლებს.

მსოფლიო მეცნიერების მრავალი მსმენელი დიდი ხანია განიხილავს თუ როგორ უნდა გააკეთოს ბირთვული ელექტროსადგურების უსაფრთხოება. 1989 წელს მოსკოვში შეკრების შედეგების შემდეგ შეიკრიბნენ მსოფლიო ასამბლეა, დასკვნები იქნა მიღებული ბირთვული ენერგიის კონტროლზე რადიკალურად გამკაცრების აუცილებლობაზე.

დღეს, მსოფლიო თანამეგობრობა მჭიდროდ არის მონიტორინგი, თუ როგორ ხორციელდება ყველა ეს შეთანხმება. თუმცა, არანაირი დაკვირვება და კონტროლი არ შეუძლია გადარჩენა ბუნებრივი კატასტროფების ან ბანალური სისულელე. ეს კიდევ ერთხელ დადასტურდა Fukushima-1- ზე ავარიის შედეგად, რის შედეგადაც ასობით მილიონი ტონა რადიოაქტიური წყლით წყნარ ოკეანეში გადაიზარდა. ზოგადად, იაპონია, ბირთვული ელექტროსადგური, სადაც ერთადერთი გზაა, რომ უზრუნველყოს ინდუსტრიის უზარმაზარი საჭიროებები და ელექტროენერგიის მოსახლეობა, სამშენებლო პროგრამისგან, NPP არ უარი თქვა.

კლასიფიკაცია

ყველა NPP- ს შეიძლება კლასიფიცირებული იყოს გენერირებული ენერგიის სახეობით, ასევე მათი რეაქტორის მოდელით. ასევე გათვალისწინებულია უსაფრთხოების, სამშენებლო და სხვა მნიშვნელოვანი პარამეტრების ხარისხი.

სწორედ ისინი იყოფა ენერგიის ტიპის მიხედვით:

• ბირთვული ელექტროსადგურები. ერთადერთი ენერგია, რომელიც მათზეა წარმოქმნილი, ელექტროენერგიაა.
• ატომური თბოელექტროსადგურები. ელექტროენერგიის გარდა, ეს ობიექტები სითბოს აწარმოებენ, რაც მათ განსაკუთრებით ღირებული აქვთ ჩრდილოეთ ქალაქებში განსახლებისათვის. იქ, ბირთვული ელექტროსადგურის ექსპლუატაციას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს რეგიონის დამოკიდებულება სხვა რეგიონებიდან საწვავის მარაგებზე.

საწვავის გამოყენება და სხვა მახასიათებლები

ყველაზე გავრცელებული არის ბირთვული რეაქტორები, როგორც საწვავი, რომელიც გამდიდრებულია ურანი. სითბოს გადამზიდავი - მსუბუქი წყალი. ასეთი რეაქტორები ე.წ. მსუბუქი წყალია და ისინი ორი ჯიშისგან გამოირჩევიან. პირველ შემთხვევაში, ტურბინების როტაცია ემსახურება რეაქტორის ბირთვში.

მეორე შემთხვევაში ორთქლის ფორმირებისთვის არის სითბოს ჩაძირვის სისტემა, რომლის მეშვეობითაც წყალი არ იბრუნებს ბირთვს. სხვათა შორის, ამ სისტემის განვითარება უკვე დაიწყო გასული საუკუნის 50-იან წლებში და ის საფუძველია, როგორც ამერიკული სამხედრო განვითარება. დაახლოებით იმავე დროს რეაქტორი პირველი ტიპის სსრკ-ში იყო შემუშავებული, მაგრამ გადატვირთული სისტემა, რომლის როლიც გამოყენებულია გრაფიტის წნელები.

გაზის გაცივებული რეაქტორი გამოჩნდა, რომელიც რუსეთში ბევრ ბირთვულ ელექტროსადგურს იყენებს. ამ კონკრეტული მოდელის სადგურების მშენებლობის სწრაფი აჩქარება იყო იმის გამო, რომ როგორც პროდუქტი, რეაქტორი შეიარაღება-კლასის პლუტონიუმი იყო. გარდა ამისა, ტრადიციული ბუნებრივი ურანიც კი, როგორც ჯიშისთვის საწვავის საწვავია, რომლის დეპოზიტებიც ჩვენს ქვეყანაში ძალიან დიდია.

კიდევ ერთი ტიპის რეაქტორი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მსოფლიოში, არის მოდელი, რომელსაც აქვს მძიმე წყალი და ბუნებრივი ურანი, როგორც საწვავი. თავდაპირველად, ასეთი მოდელები შეიქმნა თითქმის ყველა ქვეყანამ, რომელსაც ჰქონდა ბირთვული რეაქტორები, მაგრამ დღეს კანადა ერთ-ერთი მათი ექსპლოიტატორია, რომლის სიღრმეში ბუნებრივი ურანის უმდიდრესი დეპოზიტებია.

როგორ გაუმჯობესდა რეაქტორები?

პირველი, ჩვეულებრივი ფოლადი იყო გამოყენებული საწვავის მილის კონვერტებისა და მიმოქცევაში. იმ დროს, ჯერჯერობით ცნობილი არ იყო ცირკონიუმის შენადნობები, რაც ამ მიზნებისათვის ბევრად უკეთესია. რეაქტორი გაცივდა 10 ატმოსფეროს ზეწოლის ქვეშ მყოფი წყლის მიერ.

ამ დროის განმავლობაში გამოვიდა ორთქლი 280 გრადუს ტემპერატურაზე. ყველა არხი, რომელშიც ტელევიზორები იყო განთავსებული, იყო მოსახსნელი, რადგან ისინი ხშირად უნდა შეიცვალოს შედარებით ხშირად. ფაქტია, რომ ბირთვული საწვავის საქმიანობის სფეროში მატერიალური დეფორმაცია და განადგურება ხდება. ზოგადად, ბირთვში კონსტრუქციული ელემენტები 30 წლით არის განკუთვნილი, მაგრამ ასეთ შემთხვევებში ოპტიმიზმი მიუღებელია.

ტელევიზორები

ამ შემთხვევაში მეცნიერებმა გადაწყვიტეს, გამოიყენონ ვერსია ცალმხრივი tubular გაგრილებისგან. ასეთი დიზაინი მკვეთრად ამცირებს ფისკალური პროდუქტების მიღების შესაძლებლობას თბოელექტროსადგურში, თუნდაც საწვავის ელემენტის დაზიანების შემთხვევაში. იგივე ბირთვული საწვავი ურანისა და მოლიბდენის შენადნობია. ამგვარმა გამოსავალმა შესაძლებელი გახადა შედარებით იაფი და საიმედო აღჭურვილობა, რაც მნიშვნელოვნად გაიზრდება ტემპერატურის მნიშვნელოვნად გაზრდის პირობებში.

ჩერნობილი

ირონიულად, ცნობილი ჩერნობელი, რომლის ატომური სადგური გახდა გასული საუკუნის ადამიანის მიერ შექმნილი კატასტროფების სიმბოლო, იყო მეცნიერების ნამდვილი ტრიუმფი. იმ დროისათვის, ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგიები გამოყენებული იყო მის მშენებლობაში და დიზაინში. რეაქტორი მხოლოდ 3,200 მგვტ-ს მიაღწია. საწვავი ასევე იყო ახალი: პირველად, გამდიდრებული ურანის დიოქსიდი ბუნებრივი ურანის გამოყენებულ იქნა ჩერნობილის. ერთი ტონა ასეთი საწვავი შეიცავს მხოლოდ 20 კილოგრამი ურანი-235. საერთო ჯამში, 180 ტონა ურანის დიოქსიდი იყო refueled შევიდა რეაქტორის. დღემდე არ არის ცნობილი ზუსტად ვინ და რა მიზნით გადაწყვიტა ექსპერიმენტი სადგურზე, რომელიც ეწინააღმდეგებოდა ყველა წარმოდგენილ უსაფრთხოების წესებს.

ბირთვული ელექტროსადგურები რუსეთში

თუ ეს არ იყო ჩერნობილის კატასტროფისთვის, ჩვენს ქვეყანაში (სავარაუდოდ) კვლავ გაგრძელდება ბირთვული ელექტროსადგურების ფართო და ყველაზე გავრცელებული მშენებლობა. ნებისმიერ შემთხვევაში, ასეთი მიდგომა იყო დაგეგმილი სსრკ-ში.

ზოგადად, ჩერნობილის შემდეგ, ბევრმა პროგრამამ დაიწყო მასიური დატვირთვა, რაც დაუყოვნებლივ გამოიწვია სითბოს მატარებლების ბევრი "ეკოლოგიურად" შეფასების ფასების ზრდა. ბევრ რაიონში ისინი იძულებულნი გახდნენ დაბრუნდნენ CHP ქარხნების მშენებლობაში, რომლებიც (მათ შორის) მუშაობენ ქვანახშირის ნაწილად, რაც განაგრძობს დიდ ქალაქების ატმოსფეროს დაბინძურებას.

2000-იანი წლების შუა პერიოდში, მთავრობამ მაინც მიაღწია ბირთვული პროგრამის განვითარებას, რადგან ამის გარეშე შეუძლებელია ჩვენი ქვეყნის ბევრ სფეროს აუცილებელი ენერგიით უზრუნველყოფა.

რამდენი ატომური ელექტროსადგური გვაქვს დღეს ქვეყანაში? მხოლოდ ათი. დიახ, ეს არის ყველა ბირთვული ელექტროსადგური რუსეთში. მაგრამ ეს რიცხვიც კი გამოიმუშავებს ენერგეტიკის 16% -ს, რომელიც ჩვენი მოქალაქეების მიერ არის მოხმარებული. ამ 33 ბირთვული ელექტროსადგურის სტრუქტურაში მუშაობის 33,2 სიმძლავრის ერთეულია 25.2 გგ. ჩვენს ჩრდილოეთ რეგიონების ელექტროენერგიის მოთხოვნის თითქმის 37% დაფარულია ბირთვული ელექტროსადგურების მიერ.

ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილია ლენინგრადის ბირთვული ელექტროსადგური, რომელიც აშენდა 1973 წელს. დღეისათვის ინტენსიური მშენებლობა მეორე ეტაპზე გრძელდება, რაც საშუალებას მისცემს გაზარდოს სიმძლავრის (4,000 მეგავატი) მინიმუმ 2-ჯერ.

უკრაინის NPPs

საბჭოთა კავშირმა გააკეთა დიდი კავშირი, მათ შორის კავშირის რესპუბლიკებში ენერგეტიკის განვითარებისთვის. მაგალითად, ლიტვაში ერთ დროს მხოლოდ არაერთი შესანიშნავი ინფრასტრუქტურა და მრავალი სამრეწველო საწარმო იყო მიღებული, არამედ იგნალინა NPP- ს, რომელიც 2005 წლამდე ნამდვილი "Chicken Ryaba" იყო, რომელიც ბალტიისპირეთის თითქმის ყველა რეგიონით იაფი (და მისი!) ენერგიაა.

მაგრამ უკრაინას მთავარი საჩუქარი გადაეცა, რომელმაც ოთხი სადგური მიიღო. Zaporizhzhya NPP ზოგადად არის ყველაზე ძლიერი ევროპაში, რომელიც გამოყოფს 6 გგ ელექტროენერგიას. ზოგადად, უკრაინის ბირთვულ ელექტროსადგურებს საშუალება ეძლევათ თვითონ მიაწოდონ ელექტროენერგია, ვიდრე იმავე ლიტვაში ვერ ახერხებენ.

ამჟამად ოთხივე სადგური მუშაობს: ზაპოროჟი, რივნი, სამხრეთ-უკრაინული და ხმელნიცკი. პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, ჩერნობილის NPP- ის მესამე ბლოკი განაგრძობდა მუშაობას 2000 წლამდე, რეგიონის ელექტროენერგიით მომარაგებაზე. უკრაინული ელექტროენერგიის 46% უკრაინის ატომური ელექტროსადგურების მიერ არის წარმოებული.

ქვეყანაში ხელისუფლების უცნაური პოლიტიკური ამბიციები გამოიწვია ის ფაქტი, რომ 2011 წელს რუსულ ტელეარხებს ამერიკელებთან შეცვლის გადაწყვეტილება მიიღეს. ექსპერიმენტი მთლიანად ჩაიშალა და უკრაინულმა ინდუსტრიამ თითქმის $ 200 მილიონი დააზიანა.

პერსპექტივები

დღეს, მთელ მსოფლიოში ისინი კიდევ ერთხელ იხსენებენ მშვიდობიანი ატომების უპირატესობას. მთელი ქალაქი შეიძლება მიეწოდოს ენერგია პატარა და პრიმიტიული ატომური ელექტროსადგურისგან, რომელიც წელიწადში 2 ტონა საწვავს ხარჯავს. რამდენად გექნებათ გაზის ან ნახშირის დაწვა იმავე პერიოდში? ტექნოლოგიების პერსპექტივები უზარმაზარია: ტრადიციული სახეობების ენერგო გადამზიდავი მუდმივად იზრდება და მათი რაოდენობა მცირდება.