1 kärnkraftverk. Obninsk kärnkraftverk. Världens kärnkraftverk

Förslaget att skapa en AM-reaktor för det framtida kärnkraftverket gjordes först den 29 november 1949 vid ett möte med den vetenskapliga chefen för atomprojektet I.V. Kurchatov, chef för Institutet för fysiska problem A.P. Aleksandrov, direktör för NIIKhimash N.A. Dollezhal och vetenskaplig sekreterare för NTS för branschen B.S. Pozdnyakov. Mötet rekommenderade att i forskningsplanen för CCGT för 1950 inkludera "ett projekt för en anrikat uranreaktor med små dimensioner endast för kraftändamål med en total värmeavgivningskapacitet på 300 enheter, en effektiv kapacitet på cirka 50 enheter" med grafit och en vattenkylningsvätska. Samtidigt gavs instruktioner om att skyndsamt utföra fysiska beräkningar och experimentella studier på denna reaktor.

Senare I.V. Kurchatov och A.P. Zavenyagin förklarade valet av AM-reaktorn för högprioriterad konstruktion med det faktum att den, mer än i andra enheter, kan använda erfarenheten av konventionell pannpraxis: enhetens övergripande relativa enkelhet underlättar och minskar byggkostnaden.

Under denna period diskuteras alternativen för användning av kraftreaktorer på olika nivåer.

PROJEKT

Det ansågs ändamålsenligt att börja med skapandet av en reaktor för ett fartygskraftverk. För att motivera utformningen av denna reaktor och för att "i princip bekräfta ... den praktiska möjligheten att omvandla värmen från kärnreaktioner från kärntekniska anläggningar till mekanisk och elektrisk energi", beslutades det att bygga i Obninsk, på territoriet för Laboratoriet "V", ett kärnkraftverk med tre reaktorinstallationer, inklusive och AM-anläggningen, som blev reaktorn för det första kärnkraftverket).

Genom dekretet från Sovjetunionens ministerråd den 16 maj 1950 anförtroddes forskning och utveckling inom AM till LIPAN (I.V. Kurchatov Institute), NIIKhimmash, GSPI-11, VTI). 1950 - början av 1951. dessa organisationer utförde preliminära beräkningar (P.E. Nemirovskii, S.M. Feinberg, Yu.N. Zankov), preliminära konstruktionsstudier, etc., sedan var allt arbete på denna reaktor, genom beslut av I.V. Kurchatov, överförd till laboratoriet "B". Utsedd till vetenskaplig handledare, chefsdesigner - N.A. Dollezhal.

Projektet förutsåg följande parametrar för reaktorn: termisk effekt 30 tusen kW, elektrisk effekt - 5 tusen kW, reaktortyp - termisk neutronreaktor med grafitmoderator och kylning med naturligt vatten.

Vid denna tidpunkt hade landet redan erfarenhet av att skapa reaktorer av denna typ (industriella reaktorer för produktion av bombmaterial), men de skilde sig avsevärt från kraftverk, som inkluderar AM-reaktorn. Svårigheter var förknippade med behovet av att erhålla höga kylvätsketemperaturer i AM-reaktorn, varav det följde att det var nödvändigt att söka efter nya material och legeringar som tål dessa temperaturer, är resistenta mot korrosion, inte absorberar neutroner i stora mängder, etc. För initiativtagarna till byggandet av ett kärnkraftverk med en AM-reaktor var dessa problem uppenbara från början, frågan var hur snabbt och hur framgångsrikt de kunde övervinnas.

BERÄKNINGAR OCH STAND

När arbetet med AM överlämnades till Laboratorium "B" var projektet endast definierat i allmänna termer. Det fanns många fysiska, tekniska och tekniska problem som skulle lösas och deras antal ökade i takt med att arbetet med reaktorn fortskred.

Först och främst gällde det de fysiska beräkningarna av reaktorn, som behövde utföras utan många av de data som krävdes för detta. I laboratoriet "V" D.F. Zaretsky, och huvudberäkningarna utfördes av gruppen M.E. Minashina i avdelningen för A.K. Krasin. MIG. Minashin var särskilt oroad över bristen på exakta värden för många av konstanterna. Det var svårt att organisera sin mätning på plats. På hans initiativ fylldes vissa av dem gradvis på, främst på grund av mätningar utförda av LIPAN och några få i Laboratorium "B", men i allmänhet var det omöjligt att garantera den höga noggrannheten hos de beräknade parametrarna. Därför, i slutet av februari - början av mars 1954, monterades AMF-stativet - en kritisk montering av AM-reaktorn, vilket bekräftade den tillfredsställande kvaliteten på beräkningarna. Och även om församlingen inte kunde återskapa alla förhållanden för en riktig reaktor, stödde resultaten hoppet om framgång, även om det fanns många tvivel.

Den 3 mars 1954 genomfördes en kedjereaktion av uranklyvning på detta bestånd för första gången i Obninsk.

Men med hänsyn till att experimentdata ständigt förfinades, förbättrades beräkningsmetoden, tills reaktorn lanserades, studien av värdet på reaktorbränslebelastningen, reaktorns beteende i icke-standardiserade lägen fortsatte, parametrarna av de absorberande stavarna etc. beräknades.

SKAPANING AV EN TVEL

Med en annan viktig uppgift - skapandet av ett bränsleelement (bränsleelement) - V.A. Malykh och personalen på den tekniska avdelningen i laboratoriet "V". Flera närstående organisationer var involverade i utvecklingen av bränsleelementet, men endast det alternativ som V.A. Liten, visade hög prestanda. Designsökningen avslutades i slutet av 1952 genom utvecklingen av en ny typ av bränsleelement (med en dispersionssammansättning av uran-molybdenkorn i en magnesiummatris).

Denna typ av bränsleelement gjorde det möjligt att avvisa dem under förreaktortester (speciella bänkar skapades i Laboratory V för detta ändamål), vilket är mycket viktigt för att säkerställa en tillförlitlig drift av reaktorn. Stabiliteten av ett nytt bränsleelement i ett neutronflöde studerades vid LIPAN vid MR-reaktorn. NIIKhimmash utvecklade reaktorns arbetskanaler.

Så för första gången i vårt land löstes det kanske viktigaste och svåraste problemet med den framväxande kärnkraftsindustrin - skapandet av ett bränsleelement.

KONSTRUKTION

1951, samtidigt med starten av forskningsarbetet på AM-reaktorn i laboratoriet "B", började byggandet av en kärnkraftverksbyggnad på dess territorium.

P.I. utsågs till byggnadschef. Zakharov, chefsingenjör för anläggningen -.

Som D.I. Blokhintsev, "kärnkraftverksbyggnaden i sina viktigaste delar hade tjocka väggar gjorda av armerad betongmonolit för att ge biologiskt skydd mot kärnstrålning. I väggarna lades rörledningar, kabelkanaler, ventilation mm. Det är uppenbart att förändringar inte var möjliga, och därför reserverades vid utformningen av byggnaden, om möjligt, med förväntan om förändringar. För utveckling av nya typer av utrustning och för genomförande av forskningsarbete gavs vetenskapliga och tekniska uppdrag för " utomstående» - institut, designbyråer och företag. Ofta kunde dessa uppgifter i sig inte slutföras och förfinades och kompletterades allt eftersom designen fortskred. De viktigaste ingenjörs- och designlösningarna ... utvecklades av ett designteam ledd av N.A. Dollezhal och hans närmaste assistent P.I. Aleshchenkov ... "

Arbetssättet med byggandet av det första kärnkraftverket kännetecknades av snabbt beslutsfattande, utvecklingshastigheten, ett visst utvecklat djup av primärstudier och sätt att förfina de antagna tekniska lösningarna, en bred täckning av alternativa och försäkringsområden . Det första kärnkraftverket byggdes på tre år.

START

I början av 1954 påbörjades provning och provning av olika stationssystem.

Den 9 maj 1954 började lastningen av kärnkraftverkets reaktorhärd med bränslekanaler i Laboratoriet "B". Vid införandet av den 61:a bränslekanalen nåddes ett kritiskt tillstånd, klockan 19:40. En självförsörjande kedjereaktion av klyvning av urankärnor började i reaktorn. Den fysiska lanseringen av kärnkraftverket ägde rum.

Han påminde om lanseringen och skrev: "Småningom ökade reaktorns kraft, och slutligen, någonstans nära kraftvärmebyggnaden, där ånga tillfördes från reaktorn, såg vi en jet fly från ventilen med ett högt väsande. Ett vitt moln av vanlig ånga, och dessutom ännu inte tillräckligt varmt för att rotera turbinen, verkade för oss som ett mirakel: trots allt är detta den första ångan som produceras av atomenergi. Hans framträdande var tillfället för kramar, gratulationer "på en lätt ånga" och till och med glädjetårar. Vårt jubel delades av I.V. Kurchatov, som deltog i arbetet på den tiden. Efter att ha tagit emot ånga med ett tryck på 12 atm. och vid en temperatur på 260 °C blev det möjligt att studera kärnkraftverkets alla enheter under förhållanden nära de designade, och den 26 juni 1954, på kvällsskiftet, klockan 17:00. 45 min., öppnades ventilen för tillförsel av ånga till turbogeneratorn, och den började generera elektricitet från en kärnpanna. Världens första kärnkraftverk har kommit under industriell belastning."

"I Sovjetunionen har vetenskapsmäns och ingenjörers ansträngningar framgångsrikt slutfört designen och konstruktionen av det första industriella kärnkraftverket med en användbar kapacitet på 5 000 kilowatt. Den 27 juni togs kärnkraftverket i drift och gav el till industrin och Lantbruk omgivande områden."

Redan före uppstarten utarbetades det första programmet för experimentellt arbete vid AM-reaktorn, och tills anläggningen stängdes var den en av huvudreaktorbaserna, där neutronfysikalisk forskning, forskning i fasta tillståndets fysik, testning av bränslestavar, EGC, produktion av isotopprodukter etc. Besättningarna på de första atomubåtarna, kärnisbrytaren "Lenin", personal från sovjetiska och utländska kärnkraftverk utbildades vid kärnkraftverket.

Lanseringen av kärnkraftverket för institutets unga personal var det första testet på beredskap att lösa nya och mer komplexa problem. Under de första månaderna av arbetet justerades individuella enheter och system, reaktorns fysiska egenskaper, utrustningens termiska regim och hela stationen studerades i detalj, olika enheter färdigställdes och korrigerades. I oktober 1954 fördes stationen till sin designkapacitet.

”London, 1 juli (TASS). Tillkännagivandet om lanseringen av det första industriella atomkraftverket i Sovjetunionen är allmänt noterat i engelsk press, Moskva-korrespondenten för The Daily Worker skriver att denna historiska händelse "är av oändligt mycket större betydelse än släppandet av den första atombomben på Hiroshima.

Paris, 1 juli (TASS). London-korrespondenten för Agence France-Presse rapporterar att tillkännagivandet av driftsättningen i Sovjetunionen av världens första industriella kraftverk som drivs med atomenergi möttes av stort intresse i Londons kretsar av atomspecialister. England, fortsätter korrespondenten, bygger ett kärnkraftverk i Calderhall. Man tror att hon kommer att kunna träda i tjänst tidigast om 2,5 år ...

Shanghai, 1 juli (TASS). Som svar på driftsättningen av ett sovjetiskt atomkraftverk sänder Tokyo radiosändningar: USA och Storbritannien planerar också byggandet av kärnkraftverk, men de planerar att slutföra byggandet 1956-1957. Det faktum att Sovjetunionen var före England och Amerika i användningen av atomenergi för fredliga ändamål tyder på att sovjetiska forskare har nått stora framgångar inom atomenergiområdet. En av de framstående japanska experterna på området kärnfysik– Professor Yoshio Fujioka, som kommenterade nyheterna om lanseringen av ett kärnkraftverk i Sovjetunionen, sa att detta är början på en "ny era".

Vi besökte Obninsks kärnkraftverk, världens första kärnkraftverk. Ett kärnkraftverk med endast en AM-1-reaktor ("fredlig atom") med en kapacitet på 5 MW gav industriell ström den 27 juni 1954 i byn Obninskoye, Kaluga-regionen, nära Moskva, på territoriet för so- kallas "Laboratorium B" (nuvarande staten Forskningscenter Ryska federationen "Physical and Energy Institute uppkallat efter akademiker A.I. Leipunsky").

Stationen byggdes i strikt hemlighet, och plötsligt, den 30 juni 1954, inte bara i hela landet utan över hela världen, ljöd ett TASS-meddelande, som chockerade människors fantasi: "I Sovjetunionen, forskarnas ansträngningar och ingenjörer slutförde framgångsrikt designen och konstruktionen av det första industriella kraftverket vid atomenergi med en användbar kapacitet på 5000 kilowatt. Den 27 juni togs kärnkraftverket i drift och gav el till industri och lantbruk i närområdena.

Den 9 maj 1954, klockan 19:07, startades reaktorn till First NPP fysiskt i närvaro av I.V. Kurchatov och andra medlemmar av startkommissionen - en kedjereaktion började. Och först i oktober 1954 nådde de 100% kapacitet, turbinen gav 5 tusen kW. Denna tidsperiod - från fysisk uppstart till designkapacitet - var en period av tämja "vilddjuret". Reaktorn var tvungen att studeras, dess driftsparametrar jämföras med de beräknade, och gradvis bringas till designkapaciteten.

Atomenergins historia, som började i Obninsk, har djupa rötter i förkrigs- och krigstid. Stationen byggdes i ett extremt kort tid. Lite mer än tre år har gått från den preliminära konstruktionen till kraftstarten. Arbetet från skaparna av First NPP var mycket uppskattat. En stor grupp deltagare i detta arbete belönades med ordrar och medaljer. 1956 tilldelades D.I. Blokhintsev Guldstjärnan för hjälten av socialistiskt arbete, A.K. Krasin tilldelades Leninorden. Leninpriset delades ut 1957 till D.I. Blokhintsev. N.A. Dollezhal, A.K. Krasin och V.A. Malykh.

Driftserfarenheten av det första, huvudsakligen experimentella, kärnkraftverket bekräftade till fullo de tekniska och tekniska lösningar som föreslagits av kärnkraftsindustrins specialister, vilket gjorde det möjligt att börja implementera ett storskaligt program för byggandet av nya kärnkraftverk i Sovjetunionen.

Sedan början av driften av det första kärnkraftverket har experimentellt arbete utvecklats i stor utsträckning på det på grund av konstruktionen av experimentslingor och kanaler. Vattenkokningsregimer studerades direkt i reaktorns rörformiga bränsleelement, en slinga skapades för att studera värmeöverföring under kylvätskekokning och ånga överhettades i själva reaktorn. Analysen av driftlägen med ångkokning och överhettning gav grunden för utformningen av stora kraftreaktorer för kärnkraftverken Beloyarsk, Bilibino, Leningrad och många andra.


Turen leddes av den äldsta anställde på stationen. Han har varit här sedan dagen han grundades.

Den omfattande tekniska erfarenhet som vunnits på grundval av driften av det första kärnkraftverket och det omfattande experimentella materialet låg till grund för ytterligare utveckling kärnenergi. Så det var tänkt, och detta underlättades av designegenskaperna hos Obninsk NPP-reaktorn. De säkerställde stora experimentella möjligheter för reaktorn med bra neutronfysikaliska parametrar.

Utformningen av reaktorn ger fyra horisontella kanaler för materialvetenskapliga ändamål. Två används för framställning av konstgjorda radioaktiva isotoper och två används för att studera effekten av neutronbestrålning på olika materials egenskaper.

En av de horisontella kanalerna som leddes ut ur reaktorhärden användes för att studera de atomärt-kristallina och magnetiska strukturerna hos fasta ämnen genom neutrondiffraktion. Resultaten av studier av kroms kristallina och magnetiska strukturer, utförda på en neutrondiffraktometer, fick allmänt erkännande och kvalificerades som en vetenskaplig upptäckt.

Således blev reaktorn i det första kärnkraftverket en av de viktigaste forskningsreaktorbaserna. På dess designexperimentanläggningar och på de nyskapade 17 experimentslingorna organiserades tillverkningen av isotopprodukter, neutronfysikaliska mätningar utfördes inom området fast tillståndsfysik, reaktormaterialvetenskap och andra. omfattande forskning innan sista dagen stationsdrift.

Sensationella budskap i media massmedia runt om i världen om lanseringen av det första kärnkraftverket väckte ett särskilt intresse för den stora framgången inom vetenskap och teknik i Sovjetunionen. Särskilt detta intresse ökade bland vetenskapsvärlden och statsledare efter den första Genèvekonferensen om fredlig användning av atomenergi hösten 1955. DI Blokhintsev gjorde en rapport. I motsats till de fastställda reglerna möttes slutet av rapporten av en storm av applåder.


Fjärrkontroll.

Strax efter uppstarten blev kärnkraftverket tillgängligt för allmänheten. Den brittiska atomenergimyndighetens delegation uttryckte i gästboken sin beundran för professor Blokhintsevs och hans kollegors arbete. DDR:s delegation lämnade en lapp där det stod att det var en stor ära för sig själv att besöka kärnkraftverket. Den tyske fysikern Hertz skrev i gästboken: "Jag har redan hört och läst mycket om kärnkraftverk, men det jag såg här överträffade alla mina förväntningar ...".

Bland gästerna, annan tid På besök i kärnkraftverket i Obninsk var framstående vetenskapsmän, politiska och offentliga personer: D. Nehru och I. Gandhi, A. Sukarno, W. Ulbricht, Kim Il Sung, I. Broz Tito, F. Joliot-Curie, G. Seaborg, F. Perrin, Z.Eklund, G.K.Zhukov, Yu.A.Gagarin, medlemmar av regeringen i vårt land - G.M.Malenkov, L.M.Kaganovich, V.M.Molotov och många andra.

Under de första 20 verksamhetsåren besöktes det första kärnkraftverket av cirka 60 tusen människor.

Konsolspridning.


Den röda knappen AZ (Emergency Protection) trycktes bara en gång under 2002. Hon stängde av reaktorn.

Allt har sin egen livslängd, slits gradvis ut och blir föråldrat moraliskt och fysiskt. Under 48 år av problemfri drift har det första kärnkraftverket uttömt sina resurser, efter att ha tjänat 18 år längre än planerat.

17h. 45 min. 26 juni 1954 - ånga tillförs turbinen.
27 juni 1954 - lanseringen av det första kärnkraftverket, budskapet från tidningen Pravda.
11 h 31 min. 29 april 2002 - stationen stoppas, kedjereaktionen stoppas.

För närvarande är kärnkraftverket Obninsk avvecklat. Dess reaktor stängdes den 29 april 2002, efter nästan 48 års framgångsrik drift. Stationen stoppades enbart av ekonomiska skäl, eftersom det för varje år blev dyrare och dyrare att hålla den i säkert skick, stationen hade länge varit på statsbidrag, och det forskningsarbete som utfördes på den och framställningen av isotoper för behoven av Rysk medicin täckte endast cirka 10 % av driftskostnaderna. Samtidigt planerade det ryska atomenergiministeriet initialt att stänga av kärnkraftsreaktorn först 2005, efter att den 50-åriga resursen hade uttömts.


Reaktorrum.


Reaktor, en del av skyddsplattorna borttagen.


Här är förbrukade bränslestavar nedsänkta.


Kontrollpanel för en kran som bär använda bränslestavar. Operatören tittar genom ett ca 50 cm tjockt kvartsglas.

I senaste åren NPP-arbete, hon kallades kärleksfullt "den gamla damen". Hon blev verkligen mamma och mormor till nästa generations kärnkraftverk, mer kraftfulla och perfekta. Under vetenskaplig ledning av IPPE byggdes det första kärnkraftverket, och sedan, med dess deltagande, skapades viktiga och välkända anläggningar: det transportabla kärnkraftverket TES-3, experimentella snabba reaktorer vid IPPE - BR-5, BR-10 och BOR-60 i Dimitrovgrad, transporterar kärnkraftverk med en flytande metall kylvätska för kärnubåtar, världens första natriumkylda snabba neutronkraftreaktor BN-350, ett kärnkraftverk med en snabb neutronreaktor BN-600 - den 3:e enheten av Beloyarskaya-stationen, Bilibino ATES, som arbetar under förhållanden i Fjärran Norden i läget variabla belastningar i termer av värme och elektricitet, rymdreaktoromvandlare av Topaz- och Buk-typerna.


Och det här är en bild som ganska exakt visar hur arbetet pågick på stationen.

---------------------

Foton tagna av Moy och Dima

Världens första kärnkraftverk

Efter att ha testat den första atombomben diskuterade Kurchatov och Dollezhal möjligheten att skapa ett kärnkraftverk, med fokus på erfarenheten av att designa och driva industriella reaktorer. Den 16 maj 1949 utfärdades motsvarande regeringsförordning. Trots den uppenbara enkelheten i övergången från en kärnreaktor till en annan, visade sig saken vara extremt komplicerad. Industriella reaktorer drevs med lågt vattentryck i arbetskanalerna, vattnet kylde uranblocken och det räckte.

Schemat för ett kärnkraftverk komplicerades avsevärt just av det faktum att det var nödvändigt att upprätthålla högt tryck i arbetskanalerna för att få ånga av de nödvändiga parametrarna för driften av turbinen. konstruktionsmaterial, som krävde anrikning av uran med isotopen 235. För att inte förorena kärnkraftverkets turbinrum med radioaktivitet användes ett tvåkretsschema, vilket komplicerade kraftverket ytterligare.

Den första radioaktiva kretsen inkluderade reaktorns tekniska kanaler, pumpar för vattencirkulation, den rörformiga delen av ånggeneratorerna och anslutningsrörledningarna till primärkretsen. Ånggeneratorn är ett kärl konstruerat för ett betydande tryck av vatten och ånga. I den nedre delen av kärlet placeras buntar av tunna rör genom vilka vatten från primärkretsen pumpas med ett tryck på cirka 100 atmosfärer och en temperatur på 300 grader. Mellan rörbuntarna finns vatten från den andra kretsen, som tar värme från rörbuntarna, värms upp och kokar. Den resulterande ångan vid ett tryck på mer än 12 atmosfärer skickas till turbinen. Sålunda blandas inte primärkretsvattnet med sekundärkretsmediet i ånggeneratorn och det förblir "rent". Ångan som har arbetat ut i turbinen kyls i turbinkondensorn och blir till vatten som återigen pumpas till ånggeneratorn av en pump. Detta upprätthåller cirkulationen av kylvätskan i sekundärkretsen.

Konventionella uranblock var inte lämpliga för kärnkraftverk. Det var nödvändigt att designa speciella tekniska kanaler, bestående av ett system av tunnväggiga rör med liten diameter, på vars yttre ytor kärnbränsle placerades. Teknologiska kanaler som är flera meter långa laddades in i cellerna i reaktorns grafitstapel av en luftkran i reaktorhallen och kopplades till primärkretsrörledningarna med löstagbara delar. Det fanns många andra skillnader som komplicerade det relativt lilla kärnkraftverket för att generera el.

När de huvudsakliga egenskaperna för NPP-projektet fastställdes rapporterades det till Stalin. Han uppskattade mycket uppkomsten av inhemsk kärnenergi, forskare fick inte bara godkännande utan också hjälp med genomförandet av en ny riktning.

I februari 1950, i det första huvuddirektoratet, under ledning av B. L., Vannikov och A. P. Zavenyagin, diskuterades forskarnas förslag i detalj, och den 29 juli samma år undertecknade Stalin Sovjetunionens ministerråds dekret om utvecklingen och byggandet av ett kärnkraftverk i staden Obninsk med en reaktor, fick kodnamnet "AM." Reaktorn designades av N.A. Dollezhal med sitt lag. Samtidigt utfördes designen av stationsutrustning av andra organisationer, liksom byggandet av kärnkraftverket.

Kurchatov utsåg D. I. Blokhintsev till sin ställföreträdare för den vetenskapliga ledningen av Obninsk NPP; N. A. Nikolaev utsågs till den första direktören för NPP.

År 1952, vetenskapliga och designarbete för AM-reaktorn och kärnkraftverket som helhet. I början av året påbörjades arbetet med den underjordiska delen av kärnkraftverket, byggandet av bostäder och sociala och kulturella anläggningar, tillfartsvägar och en damm vid floden Protva. År 1953, den huvudsakliga volymen av byggande och installationsarbete: reaktorbyggnaden och turbogeneratorbyggnaden uppfördes, reaktorns metallkonstruktioner, ånggeneratorer, rörledningar, turbiner och mycket mer installerades. 1953 fick byggarbetsplatsen status som den viktigaste i Minsredmash (1953 omvandlades PSU till ministeriet för medelstor maskinbyggnad). Kurchatov kom ofta till konstruktion, de byggde en liten trähus i en närliggande skog, där han höll möten med anläggningschefer.

I början av 1954 genomfördes grafitläggningen av reaktorn. Reaktorkärlets täthet testades i förväg med en känslig heliummetod. Heliumgas tillfördes inuti kroppen under lågt tryck och utanför ”kändes” alla svetsfogar med en heliumläckagedetektor, som upptäcker små heliumläckage. Under heliumtester identifierades misslyckade designlösningar och något måste göras om. Efter renovering svetsade fogar och återkontroll för täthet, de invändiga ytorna på metallstrukturerna dammas av grundligt och lämnas över för läggning.

Arbeten med grafitmurverk är efterlängtade av både arbetare och chefer. Detta är en slags milstolpe i den långa vägen för reaktorinstallation. Murverk tillhör kategorin rent arbete och kräver faktiskt steril renlighet. Även damm som kommer in i reaktorn kommer att försämra dess kvalitet. Rad efter rad läggs arbetande grafitblock, kontrollerar gapen mellan dem och andra dimensioner. Arbetarna är nu oigenkännliga, de är alla i vita overaller och skyddsskor, vita kepsar så att håret inte faller. I reaktorhallen, samma sterila renlighet, inget överflödigt, våtrengöring är nästan kontinuerlig. Murarbetet utförs snabbt, dygnet runt, och efter avslutat arbete överlämnas de till kräsna kontrollanter. I slutet stängs och försluts luckorna till reaktorn. Sedan går de vidare till installationen av tekniska kanaler och kanaler för att kontrollera och skydda reaktorn (CPS-kanaler).Vid det första kärnkraftverket orsakade de mycket problem. Faktum är att rören i kanalerna hade mycket tunna väggar, och de fungerade på högt tryck och temperatur. För första gången behärskade industrin produktionen och svetsningen av sådana tunnväggiga rör, vilket orsakade vattenläckor genom svetsläckor.Strömkanalerna måste bytas, deras tillverkningsteknik också, allt detta tog tid. Det fanns andra svårigheter, men alla hinder var övervunna. Uppstartsarbetet har påbörjats.

Den 9 maj 1954 nådde reaktorn kritik, fram till den 26 juni utfördes anpassningsarbeten på olika effektnivåer vid ett flertal kärnkraftverkssystem. Den 26 juni, i närvaro av I. V. Kurchatov, tillfördes ånga till turbinen och en ytterligare ökning av kraften genomfördes. Den 27 juni ägde den officiella uppstarten av världens första Obninsk kärnkraftverk rum med leverans av el till Mosenergo-systemet.

Kärnkraftverket hade en uteffekt på 5 000 kilowatt. 128 tekniska kanaler och 23 CPS-kanaler installerades i reaktorn. En last räckte för att driva kärnkraftverket med full kapacitet i 80-100 dagar. Obninsk NPP väckte uppmärksamhet från människor från hela världen. Många delegationer från nästan alla länder besökte den. De ville se det ryska miraklet med egna ögon. Det behövs inget kol, olja eller brännbar gas, här sätter värmen från reaktorn, gömd bakom ett tillförlitligt skydd av betong och gjutjärn, igång en turbogenerator och genererar elektricitet, som vid den tiden räckte för behoven hos en stad med en befolkning på 30-40 tusen människor, med förbrukning av kärnbränsle är cirka 2 ton per år.

Åren kommer att gå och på jorden in olika länder hundratals kärnkraftverk med enorm kraft kommer att dyka upp, men alla, som Volga från en källa, har sitt ursprung på rysk mark inte långt från Moskva, i den världsberömda staden Obninsk, där en väckt atom för första gången tryckte turbinbladen och gav elektrisk ström under det ärorika ryska mottot: "Låt det bli att atomen är en arbetare, inte en soldat!"

1959 publicerade Georgy Nikolaevich Ushakov, som ersatte Nikolaev som chef för Obninsk NPP, en bok - "Det första kärnkraftverket". En hel generation av kärnkraftsforskare studerade under denna bok.

Obninsk NPP, även under konstruktionen och uppstarten, förvandlades till en underbar skola för utbildning av bygg- och installationspersonal, forskare och driftpersonal. NPP utförde denna roll i många decennier under kommersiell drift och många experimentella arbeten på den. Obninsk-skolan deltog i sådana välkända specialister inom kärnenergi som: G. Shasharin, A. Grigoryants, Yu. Evdokimov, M. Kolmanovsky, B. Semenov, V. Konochkin, P. Palibin, A. Krasin och många andra .

1953, vid ett av mötena, ställde ministern för Sovjetunionens ministerium för medelstora maskiner V. A. Malyshev till Kurchatov, Aleksandrov och andra forskare frågan om att utveckla en kärnreaktor för en kraftfull isbrytare, som landet behövde för att avsevärt utöka navigeringen i våra norra hav, och sedan göra det året runt. Fjärran Norden gavs då Särskild uppmärksamhet, som den viktigaste ekonomiska och strategisk region. 6 år har gått och det första i världen kärnvapen isbrytare"Lenin" gick på sin första resa. Denna isbrytare tjänade 30 år under de svåra förhållandena i Arktis.

Samtidigt med isbrytaren byggdes en atomubåt (NPS) Regeringsbeslutet om dess konstruktion undertecknades 1952 och i augusti 1957 sjösattes båten. Denna första sovjetiska atomubåt fick namnet "Leninsky Komsomol". Hon gjorde en underisresa till Nordpolen och återvände säkert till basen.

Från boken Mirages and Ghosts författare Bushkov Alexander

DEL ETT. NATURVETENSKAP I ANDENS VÄRLD.

författare

Från boken The Newest Book of Facts. Volym 3 [Fysik, kemi och teknik. Historia och arkeologi. Diverse] författare Kondrashov Anatolij Pavlovich

Från boken Great Mysteries of the Art World författare Korovina Elena Anatolievna

Världens första kvinnliga skulptör Det var ödet att 1491 i Bologna föddes en dotter i familjen till en rik och ädel medborgare, som hennes föräldrar döpte till Propercia. Och det var också ödet att just denna Propertia var inflammerad av en passion för ... skulptur och målning.

Från boken Förbjuden historia av Kenyon Douglas

KAPITEL 31 KRAFTVERKET i GIZA: FORN EGYPTISK TEKNIK Sommaren 1997 kontaktades Atlantis Rising av en statlig forskare om icke-dödliga akustiska vapen. Han sa att hans team analyserade den stora pyramiden med

Från boken Jakten på atombomben: KGB-dokument nr 13 676 författare Chikov Vladimir Matveevich

1. Atomproblemet Dokumentens triumf När den siste sovjetledaren, Mikhail Gorbatjov, började genomföra en glasnostpolitik i slutet av 1980-talet genom att utöka utbudet av verk som tillåts för publicering, hoppades han kunna blåsa liv i döende stat

Från boken Okänd Baikonur. Samling av memoarer från veteraner från Baikonur [Under allmän redaktion av kompilatorn av boken B. I. Posysaev] författare Romanov Alexander Petrovich

Viktor Ivanovich Vasiliev VÄRLDENS FÖRSTA RYMDPOST Född den 27 november 1931 i Balakliya, Kharkov-regionen. 1959 tog han examen från Leningrad Red Banner Air Force Engineering Academy. A. F. Mozhaisky. Han tjänstgjorde vid Baikonur Cosmodrome från 1960 till

Ur boken Världshistoria i skvaller författaren Baganova Maria

Världens första poe Vi kan inte med säkerhet säga vem Puabi var, som hedrades med en sådan magnifik begravning. Men vi kan göra mycket

Från boken Victory and troubles of Russia författare Kozhinov Vadim Valerianovich

KAPITEL ETT OM RYSSLANDS PLATS I VÄRLDEN Rent geografiskt tycks problemet vara ganska tydligt: ​​Ryssland har sedan annekteringen av territorier öster om Uralbergen, som började på 1500-talet, varit ett land som är en del av

Från boken Rösta på Caesar författaren Jones Peter

Atomteori Vissa forntida grekiska filosofer, i motsats till Sokrates, delade till fullo idén om det mänskliga livets fullständiga beroende av den omgivande världens fysiska egenskaper. En av teorierna i detta avseende var av yttersta vikt

Från boken Kan Ryssland konkurrera? Innovationens historia i tsaren, sovjetiska och moderna Ryssland författaren Graham Lauren R.

Kärnenergi Ryssland är en mäktig internationell aktör inom kärnenergiområdet. Historiskt sett har dess styrkor på detta område sina rötter i det sovjetiska kärnvapenprogrammet. Men även under den postsovjetiska perioden ryska regeringen fortsatt

Från boken Fjärran Österns historia. Öst- och Sydostasien författaren Crofts Alfred

Atombomben Om Japan hittade det ultimata vapnet i hjärtat av en samuraj, så tog USA det från universums urenergi. Österländska forskare kände till den olycksbådande innebörden av Einsteins formel E = Mc2. Vissa forskare har splittrats

Från boken Big War författare Burovsky Andrey Mikhailovich

Från boken Jag är en man författare Sukhov Dmitry Mikhailovich

I vilken den berättar om världen av mänskliga upplevelser, passioner - känslor, deras plats i olika individers andliga värld, egenskaper och skillnader i olika LHT Alla vet allt om känslor. Skulle fortfarande! - till skillnad från andra olika mänskliga egenskaper som kan "gömmas" för

Från boken Minnesvärd. Bok 2. Tidens tand författare Gromyko Andrey Andreevich

Litvinov och världens första kvinnliga ambassadör Kollontai Chicherins efterträdare som folkkommissarie för utrikesfrågor 1930 var Maxim Maksimovich Litvinov. (Hans riktiga namn och efternamn var Max Wallach.) Han innehade denna post till 1939, då han ersattes av V.M. Molotov. 1941

Ur boken Populär historia – Från elektricitet till tv författaren Kuchin Vladimir

Ett kärnkraftverk eller NPP för kort är ett komplex av tekniska strukturer utformade för att generera elektrisk energi genom att använda den energi som frigörs under en kontrollerad kärnreaktion.

Under andra hälften av 40-talet, innan arbetet med skapandet av den första atombomben, som testades den 29 augusti 1949, avslutades, började sovjetiska forskare utveckla de första projekten för fredlig användning av atomenergi. Huvudinriktningen för projekten var elkraftindustrin.

I maj 1950, i området kring byn Obninskoye, Kaluga-regionen, började byggandet av världens första kärnkraftverk.

För första gången togs elektricitet emot med hjälp av en kärnreaktor den 20 december 1951 i delstaten Idaho i USA.

För att testa funktionsdugligheten kopplades generatorn till fyra glödlampor, men jag förväntade mig inte att lamporna skulle lysa.

Från det ögonblicket började mänskligheten använda energin från en kärnreaktor för att generera elektricitet.

De första kärnkraftverken

Bygget av världens första kärnkraftverk med en kapacitet på 5 MW slutfördes 1954 och den 27 juni 1954 sjösattes det, så det började fungera.


1958 togs den första etappen av det sibiriska kärnkraftverket med en kapacitet på 100 MW i drift.

Byggandet av det industriella kärnkraftverket i Beloyarsk började också 1958. Den 26 april 1964 gav generatorn för det första steget ström till konsumenterna.

I september 1964 togs enhet 1 av Novovoronezh NPP i drift med en kapacitet på 210 MW. Den andra enheten med en kapacitet på 350 MW lanserades i december 1969.

1973 lanserades kärnkraftverket i Leningrad.

I andra länder togs det första industriella kärnkraftverket i drift 1956 i Calder Hall (Storbritannien) med en kapacitet på 46 MW.

1957 togs ett 60 MW kärnkraftverk i drift i Shippingport (USA).

De världsledande inom kärnkraftsproduktion är:

  1. USA (788,6 miljarder kWh/år),
  2. Frankrike (426,8 miljarder kWh/år),
  3. Japan (273,8 miljarder kWh/år),
  4. Tyskland (158,4 miljarder kWh/år),
  5. Ryssland (154,7 miljarder kWh/år).

NPP-klassificering

Kärnkraftverk kan klassificeras på flera sätt:

Efter typ av reaktor

  • Termiska neutronreaktorer som använder speciella moderatorer för att öka sannolikheten för neutronabsorption av kärnorna i bränsleatomer
  • lättvattenreaktorer
  • tungvattenreaktorer
  • Snabba neutronreaktorer
  • Subkritiska reaktorer som använder externa neutronkällor
  • Fusionsreaktorer

Efter typ av energi som frigörs

  1. Kärnkraftverk(NPP) utformad för att endast generera el
  2. Kärnkraftverk (NPP) som genererar både el och värme

Vid kärnkraftverk belägna på Rysslands territorium finns värmeverk, de är nödvändiga för att värma nätverksvatten.

Typer av bränsle som används i kärnkraftverk

Vid kärnkraftverk kan flera ämnen användas, tack vare vilka det är möjligt att generera kärnkraft, modernt bränsle Kärnkraftverk är uran, torium och plutonium.

Toriumbränsle används för närvarande inte i kärnkraftverk av flera skäl.

för det första, är det svårare att omvandla det till bränsleelement, förkortat bränsleelement.

Bränslestavar är metallrör som placeras inuti en kärnreaktor. Inuti

Bränsleelement är radioaktiva ämnen. Dessa rör är lagringsanläggningar för kärnbränsle.

För det andra Användningen av toriumbränsle innebär emellertid dess komplexa och dyra bearbetning efter användning i kärnkraftverk.

Plutoniumbränsle används inte heller i kärnkraftsindustrin, med tanke på att detta ämne har en mycket komplex kemisk sammansättning, har systemet för fullständig och säker användning ännu inte utvecklats.

uranbränsle

Det huvudsakliga ämnet som genererar energi vid kärnkraftsstationer är uran. Idag bryts uran på flera sätt:

  • dagbrottsgruvor
  • stängd i gruvor
  • underjordisk urlakning, med hjälp av gruvborrning.

Underjordisk urlakning, med hjälp av gruvborrning, sker genom att en svavelsyralösning placeras i underjordiska brunnar, lösningen mättas med uran och pumpas tillbaka.

De största uranreserverna i världen finns i Australien, Kazakstan, Ryssland och Kanada.

De rikaste fyndigheterna finns i Kanada, Zaire, Frankrike och Tjeckien. I dessa länder erhålls upp till 22 kilo uranråvaror från ett ton malm.

I Ryssland erhålls lite mer än ett och ett halvt kilo uran från ett ton malm. Uranbrytningsplatser är icke-radioaktiva.

I sin rena form är detta ämne inte särskilt farligt för människor, en mycket större fara är den radioaktiva färglösa gasen radon, som bildas under det naturliga sönderfallet av uran.

Uranberedning

I form av malm används inte uran i kärnkraftverk, malmen reagerar inte. För att använda uran i kärnkraftverk bearbetas råvaror till pulver - uranoxid, och efter det blir det uranbränsle.

Uranpulver förvandlas till metall "tabletter" - det pressas till små prydliga kottar som bränns under en dag vid temperaturer över 1500 grader Celsius.

Det är dessa uranpellets som kommer in i kärnreaktorer, där de börjar interagera med varandra och i slutändan ger människor elektricitet.

Cirka 10 miljoner uranpellets arbetar samtidigt i en kärnreaktor.

Innan du placerar uranpellets i reaktorn, placeras de i metallrör gjorda av zirkoniumlegeringar - bränslestavar, rören är sammankopplade till buntar och bildar bränslepatroner - bränslepatroner.

Det är bränsleelement som kallas kärnkraftverksbränsle.

Hur är bearbetningen av kärnbränsle

Efter ett års användning av uran i kärnreaktorer måste det bytas ut.

Bränsleceller kyls i flera år och skickas för skärning och upplösning.

Som ett resultat av kemisk utvinning separeras uran och plutonium, som återanvänds och används för att tillverka färskt kärnbränsle.

Sönderfallsprodukterna av uran och plutonium skickas till tillverkning av källor för joniserande strålning, de används inom medicin och industri.

Allt som återstår efter dessa manipulationer skickas till ugnen för uppvärmning, glas bryggs från denna massa, sådant glas lagras i speciella lagringsanläggningar.

Glas tillverkas inte av resterna för massanvändning, glas används för att lagra radioaktiva ämnen.

Det är svårt att isolera resterna av radioaktiva grundämnen från glas, vilket kan skada miljön. Nyligen har ett nytt sätt att omhänderta radioaktivt avfall dykt upp.

Snabba kärnreaktorer eller snabba neutronreaktorer som arbetar på upparbetade kärnbränslerester.

Enligt forskare kan resterna av kärnbränsle, som nu lagras i lagringsanläggningar, ge bränsle till snabba neutronreaktorer i 200 år.

Dessutom kan nya snabba reaktorer köras på uranbränsle, som är tillverkat av 238 uran, detta ämne används inte i konventionella kärnkraftverk, eftersom. det är lättare för dagens kärnkraftverk att bearbeta 235 och 233 uran, som det inte finns mycket kvar av i naturen.

Således är nya reaktorer en möjlighet att använda enorma förekomster av uran 238, som inte har använts tidigare.

Principen för drift av kärnkraftverk

Principen för drift av ett kärnkraftverk på en du(VVER).

Den energi som frigörs i reaktorhärden överförs till det primära kylmediet.

Vid turbinernas utlopp kommer ångan in i kondensorn, där den kyls av en stor mängd vatten som kommer från reservoaren.


Tryckkompensatorn är en ganska komplex och skrymmande struktur, som tjänar till att utjämna tryckfluktuationer i kretsen under reaktordrift, som uppstår på grund av kylvätskans termiska expansion. Trycket i den första kretsen kan nå upp till 160 atmosfärer (VVER-1000).

Förutom vatten kan smält natrium eller gas även användas som kylmedel i olika reaktorer.

Användningen av natrium gör det möjligt att förenkla utformningen av reaktorhärdskalet (till skillnad från vattenkretsen överstiger inte trycket i natriumkretsen atmosfärstrycket), för att bli av med tryckkompensatorn, men skapar sina egna svårigheter i samband med den ökade kemiska aktiviteten hos denna metall.

Det totala antalet kretsar kan variera för olika reaktorer, diagrammet i figuren är för reaktorer av VVER-typ (Public Water Power Reactor).

Reaktorer av RBMK-typ (High Power Channel Type Reactor) använder en vattenkrets, och BN-reaktorer (Fast Neutron Reactor) använder två natrium- och en vattenkrets.

Om det inte går att använda en stor mängd vatten för att kondensera ångan, istället för att använda en behållare, kan vattnet kylas i speciella kyltorn (kyltorn), som på grund av sin storlek vanligtvis är den mest synliga delen av ett kärnkraftverk.

Kärnreaktoranordning

En kärnreaktor använder processen av kärnklyvning, där en tung kärna bryts upp i två mindre fragment.

Dessa fragment är i ett mycket exciterat tillstånd och avger neutroner, andra subatomära partiklar och fotoner.

Neutroner kan orsaka nya klyvningar, som ett resultat av att fler neutroner emitteras, och så vidare.

En sådan kontinuerlig självuppehållande serie av splittringar kallas en kedjereaktion.

I det här fallet frigörs en stor mängd energi, vars produktion är syftet med att använda kärnkraftverk.

Funktionsprincipen för en kärnreaktor och ett kärnkraftverk är sådan att cirka 85 % av fissionsenergin frigörs inom en mycket kort tidsperiod efter reaktionens start.

Resten produceras av radioaktivt sönderfall av fissionsprodukter efter att de har släppt ut neutroner.

Radioaktivt sönderfall är den process genom vilken en atom når ett mer stabilt tillstånd. Det fortsätter även efter att divisionen är klar.

Huvudelementen i en kärnreaktor

  • Kärnbränsle: anrikat uran, isotoper av uran och plutonium. Det vanligaste är uran 235;
  • Kylmedel för utmatningen av energi som genereras under driften av reaktorn: vatten, flytande natrium, etc.;
  • Kontrollstavar;
  • neutronmoderator;
  • Mantel för strålskydd.

Principen för driften av en kärnreaktor

Reaktorhärden innehåller bränsleelement (TVEL) - kärnbränsle.

De är sammansatta till kassetter, som innehåller flera dussin bränslestavar. Kylvätskan strömmar genom kanalerna genom varje kassett.

Bränslestavarna reglerar kraften i reaktorn. En kärnreaktion är möjlig endast vid en viss (kritisk) massa av bränslestaven.

Massan av varje stav separat är under den kritiska. Reaktionen startar när alla stavar är i den aktiva zonen. Genom att doppa och ta bort bränslestavarna kan reaktionen kontrolleras.

Så när den kritiska massan överskrids sänder radioaktiva bränsleelement ut neutroner som kolliderar med atomer.

Som ett resultat bildas en instabil isotop, som omedelbart sönderfaller och frigör energi i form av gammastrålning och värme.

Partiklar, som kolliderar, överför kinetisk energi till varandra, och antalet sönderfall ökar exponentiellt.

Detta är kedjereaktionen - principen för driften av en kärnreaktor. Utan kontroll sker det blixtsnabbt, vilket leder till en explosion. Men i en kärnreaktor är processen under kontroll.

Således, i den aktiva zonen, värmeenergi, som överförs till vattnet som tvättar denna zon (den första kretsen).

Här är vattentemperaturen 250-300 grader. Vidare avger vattnet värme till den andra kretsen, efter det - till bladen på turbiner som genererar energi.

Omvandlingen av kärnenergi till elektrisk energi kan representeras schematiskt:

  • Inre energi i urankärnan
  • Kinetisk energi av fragment av sönderfallna kärnor och frigjorda neutroner
  • Inre energi av vatten och ånga
  • Kinetisk energi av vatten och ånga
  • Kinetisk energi hos turbin- och generatorrotorer
  • Elektrisk energi

Reaktorhärden består av hundratals kassetter, förenade av ett metallskal. Detta skal spelar också rollen som en neutronreflektor.

Bland kassetterna finns insatta styrstavar för justering av reaktionshastigheten och stavar för nödskydd av reaktorn.

Kärnkraftverk

De första projekten för sådana stationer utvecklades tillbaka på 70-talet av XX-talet, men på grund av de ekonomiska omvälvningar som inträffade i slutet av 80-talet och allvarlig offentlig opposition, genomfördes ingen av dem helt.

Undantaget är Bilibino NPP med liten kapacitet, den levererar värme och elektricitet till byn Bilibino i Arktis (10 tusen invånare) och lokala gruvföretag, såväl som försvarsreaktorer (de är engagerade i produktion av plutonium):

  • Sibiriskt kärnkraftverk som levererar värme till Seversk och Tomsk.
  • Reaktor ADE-2 vid Krasnoyarsks gruv- och kemiska anläggning, som sedan 1964 levererar värme och elektricitet till staden Zheleznogorsk.

Vid tidpunkten för krisen påbörjades byggandet av flera kärnkraftverk baserade på reaktorer liknande VVER-1000:

  • Voronezh AST
  • Gorkij AST
  • Ivanovskaya AST (endast planerad)

Konstruktionen av dessa AST stoppades under andra hälften av 1980-talet eller början av 1990-talet.

År 2006 planerade Rosenergoatom-koncernen att bygga ett flytande kärnvärmeverk för Archangelsk, Pevek och andra polära städer baserat på KLT-40-reaktoranläggningen som används på nukleära isbrytare.

Det finns ett projekt för att bygga en obevakad AST baserad på Elena-reaktorn och en mobil (på järnväg) Angstrem-reaktoranläggning

Nackdelar och fördelar med kärnkraftverk

Varje ingenjörsprojekt har sina för- och nackdelar.

Positiva aspekter av kärnkraftverk:

  • Inga skadliga utsläpp;
  • Utsläppen av radioaktiva ämnen är flera gånger mindre än kol el. stationer med liknande kapacitet (aska-kolvärmekraftverk innehåller en procentandel uran och torium som är tillräcklig för deras lönsamma utvinning);
  • En liten mängd bränsle som används och möjligheten till återanvändning efter bearbetning;
  • Hög effekt: 1000-1600 MW per enhet;
  • Låg energikostnad, särskilt värme.

Negativa aspekter av kärnkraftverk:

  • Bestrålat bränsle är farligt och kräver komplicerade och dyra upparbetnings- och lagringsåtgärder;
  • Variabel effektdrift är oönskad för termiska neutronreaktorer;
  • Konsekvenserna av en eventuell incident är extremt allvarliga, även om sannolikheten är ganska låg;
  • Stora kapitalinvesteringar, både specifika, per 1 MW installerad kapacitet för enheter med en kapacitet på mindre än 700-800 MW, och generella, nödvändiga för byggandet av stationen, dess infrastruktur, såväl som i händelse av eventuell likvidation.

Vetenskaplig utveckling inom kärnenergiområdet

Visst finns det brister och farhågor, men samtidigt verkar kärnkraften vara den mest lovande.

Alternativa sätt att få energi, på grund av energin från tidvatten, vind, solen, geotermiska källor, etc., har för närvarande en låg nivå av mottagen energi och dess låga koncentration.

Nödvändiga typer av energiproduktion har individuella risker för miljön och turismen, till exempel produktionen av solceller, som förorenar miljö, faran med vindkraftsparker för fåglar, förändringar i vågdynamik.

Forskare utvecklar internationella projekt för nya generationens kärnreaktorer, såsom GT-MGR, som kommer att förbättra säkerheten och öka effektiviteten i kärnkraftverk.

Ryssland har börjat bygga världens första flytande kärnkraftverk, det gör det möjligt att lösa problemet med energibrist i avlägsna kustområden i landet.

USA och Japan utvecklar minikärnkraftverk med en kapacitet på cirka 10-20 MW för värme- och kraftförsörjning till enskilda industrier, bostadskomplex och i framtiden - enskilda hus.

Att minska kapaciteten på installationen innebär en ökning av produktionens omfattning. Små reaktorer skapas med hjälp av säker teknik som kraftigt minskar möjligheten för läckage av kärnämne.

Vätgasproduktion

Den amerikanska regeringen har antagit Atomic Hydrogen Initiative. Tillsammans med Sydkorea pågår ett arbete med att skapa kärnreaktorer en ny generation som kan producera stora mängder väte.

INEEL (Idaho National Engineering Environmental Laboratory) förutspår att nästa generations kärnkraftverk kommer att producera väte motsvarande 750 000 liter bensin dagligen.

Forskning finansieras för att producera väte vid befintliga kärnkraftverk.

Termonukleär energi

Ännu mer intressant, om än en relativt avlägsen utsikt, är användningen av kärnfusionsenergi.

Termonukleära reaktorer kommer enligt beräkningar att förbruka mindre bränsle per energienhet, och både detta bränsle (deuterium, litium, helium-3) och deras syntesprodukter är icke-radioaktiva och därför miljösäkra.

För närvarande, med Rysslands deltagande, i södra Frankrike, pågår byggandet av den internationella experimentella termonukleära reaktorn ITER.

Vad är effektivitet

Prestandakoefficient (COP) - en egenskap för effektiviteten hos ett system eller en enhet i förhållande till omvandling eller överföring av energi.

Det bestäms av förhållandet mellan användbar energi som används till den totala mängden energi som tas emot av systemet. Effektivitet är en dimensionslös storhet och mäts ofta i procent.

Kärnkraftverkseffektivitet

Den högsta verkningsgraden (92-95%) är fördelen med vattenkraftverk. De genererar 14 % av världens el.

Denna typ av station är dock den mest krävande på byggplatsen och är, som praxis har visat, mycket känslig för efterlevnad av driftreglerna.

Exemplet med händelserna vid Sayano-Shushenskaya HPP visade vilka tragiska konsekvenser försummelsen av driftregler i ett försök att minska driftskostnaderna kan leda till.

Kärnkraftverk har hög verkningsgrad (80%). Deras andel av världens elproduktion är 22 %.

Men kärnkraftverk kräver ökad uppmärksamhet på säkerhetsproblemet, både på designstadiet och under konstruktionen och under driften.

Den minsta avvikelse från de strikta säkerhetsbestämmelserna för kärnkraftverk är kantad med ödesdigra konsekvenser för hela mänskligheten.

Utöver den omedelbara faran vid en olycka, är användningen av kärnkraftverk åtföljd av säkerhetsproblem i samband med slutförvaring eller slutförvaring av använt kärnbränsle.

Effektiviteten hos termiska kraftverk överstiger inte 34%, de genererar upp till sextio procent av världens el.

Utöver el producerar värmekraftverk värmeenergi, som i form av varm ånga eller varmvatten kan överföras till konsumenterna över en sträcka av 20-25 kilometer. Sådana stationer kallas CHP (Heat Electro Central).

TPP och kraftvärme är inte dyra att bygga, men om särskilda åtgärder inte vidtas påverkar de miljön negativt.

Den negativa påverkan på miljön beror på vilket bränsle som används i termiska enheter.

Produkterna från förbränning av kol och tungoljeprodukter är de mest skadliga, naturgas är mindre aggressiv.

Termiska kraftverk är de viktigaste källorna till el i Ryssland, USA och de flesta europeiska länder.

Det finns dock undantag, till exempel i Norge genereras el huvudsakligen av vattenkraftverk och i Frankrike genereras 70 % av elen av kärnkraftverk.

Det första kraftverket i världen

Det allra första centrala kraftverket, Pearl Street, togs i drift den 4 september 1882 i New York City.

Stationen byggdes med stöd av Edison Illuminating Company, som leddes av Thomas Edison.

Flera Edison-generatorer med en total effekt på över 500 kW installerades på den.

Stationen levererade el till hela området i New York med en yta på cirka 2,5 kvadratkilometer.

Stationen brann ner till grunden 1890 och endast en dynamo överlever, nu i Greenfield Village Museum, Michigan.

Den 30 september 1882 började det första vattenkraftverket, Vulcan Street, i Wisconsin, att fungera. Författaren till projektet var G.D. Rogers, VD för Appleton Paper & Pulp.

En generator med en kapacitet på cirka 12,5 kW installerades vid stationen. Det fanns tillräckligt med elektricitet för Rogers hus och två av hans pappersbruk.

Gloucester Road kraftverk. Brighton var en av de första städerna i Storbritannien som hade kontinuerlig el.

1882 grundade Robert Hammond Hammond Electric Light Company och den 27 februari 1882 öppnade han Gloucester Road Power Station.

Stationen bestod av en borstdynamo som användes för att driva sexton båglampor.

1885 köptes Gloucester Power Station av Brighton Electric Light Company. Senare byggdes en ny station i detta område, bestående av tre borstdynamon med 40 lampor.

Vinterpalatsets kraftverk

1886 byggdes en kraftstation på en av gårdarna i Nya Eremitaget.

Kraftverket var det största i hela Europa, inte bara vid byggtiden utan även under de kommande 15 åren.


Tidigare användes ljus för att belysa Vinterpalatset, sedan 1861 började man använda gaslampor. Eftersom elektriska lampor hade en större fördel, påbörjades utvecklingen av införandet av elektrisk belysning.

Innan byggnaden helt omvandlades till el användes belysning med lampor för att lysa upp slottssalarna under jul och nyårshelger 1885.

Den 9 november 1885 godkändes projektet för byggandet av en "elfabrik" av kejsar Alexander III. Projektet omfattade elektrifieringen av Vinterpalatset, Eremitagets byggnader, gården och det omgivande området under tre år fram till 1888.

Det fanns ett behov av att utesluta möjligheten till vibrationer av byggnaden från driften av ångmaskiner, placeringen av kraftverket tillhandahölls i en separat paviljong gjord av glas och metall. Den placerades på Eremitagets andra gård, sedan dess kallad "Elektrisk".

Hur såg stationen ut?

Stationsbyggnaden upptog en yta på 630 m², bestod av ett maskinrum med 6 pannor, 4 ångmaskiner och 2 lokomobiler och ett rum med 36 elektriska dynamoer. Den totala effekten nådde 445 hk.

Den första delen av de främre rummen var upplyst:

  • Förrum
  • Petrovsky Hall
  • Stora fältmarskalkshallen
  • Armorial hall
  • St George's Hall
Tre belysningslägen har föreslagits:
  • full (festlig) tändning fem gånger om året (4888 glödlampor och 10 Yablochkov-ljus);
  • arbetar - 230 glödlampor;
  • tjänst (natt) - 304 glödlampor.
    Stationen förbrukade cirka 30 000 poods (520 ton) kol per år.

Stora värmekraftverk, kärnkraftverk och vattenkraftverk i Ryssland

De största kraftverken i Ryssland efter federala distrikt:

Central:

  • Kostroma GRES, som drivs på eldningsolja;
  • Ryazan-stationen, vars huvudsakliga bränsle är kol;
  • Konakovskaya, som kan drivas på gas och eldningsolja;

Uralisk:

  • Surgutskaya 1 och Surgutskaya 2. Stationer som är ett av de största kraftverken i Ryska federationen. Båda drivs med naturgas;
  • Reftinskaya, som verkar på kol och är ett av de största kraftverken i Ural;
  • Troitskaya, även koleldad;
  • Iriklinskaya, den huvudsakliga bränslekällan för vilken är eldningsolja;

Privolzhsky:

  • Zainskaya GRES, verksam på eldningsolja;

Sibiriens federala distrikt:

  • Nazarovskaya GRES, som förbrukar eldningsolja som bränsle;

Sydlig:

  • Stavropol, som även kan drivas på kombinerat bränsle i form av gas och eldningsolja;

Northwestern:

  • Kirishskaya på eldningsolja.

Listan över ryska kraftverk som genererar energi med vatten finns på territoriet för Angara-Yenisei-kaskaden:

Jenisej:

  • Sayano-Shushenskaya
  • Krasnoyarsk HPP;

Angara:

  • Irkutsk
  • Broderlig
  • Ust-Ilimskaya.

Kärnkraftverk i Ryssland

Balakovo kärnkraftverk

Beläget nära staden Balakovo, Saratov-regionen, på den vänstra stranden av Saratov-reservoaren. Den består av fyra VVER-1000-enheter som togs i drift 1985, 1987, 1988 och 1993.

Belojarsk kärnkraftverk

Beläget i staden Zarechny, i Sverdlovsk-regionen, det andra industriella kärnkraftverket i landet (efter det sibiriska).

Fyra kraftenheter byggdes vid stationen: två med termiska neutronreaktorer och två med en snabb neutronreaktor.

För närvarande är driftkraftaggregaten 3:e och 4:e kraftaggregaten med BN-600 och BN-800 reaktorer med en elektrisk effekt på 600 MW respektive 880 MW.

BN-600 togs i drift i april 1980 - världens första kraftenhet i industriell skala med en snabb neutronreaktor.

BN-800 togs i kommersiell drift i november 2016. Det är också världens största kraftaggregat med en snabb neutronreaktor.

Bilibino kärnkraftverk

Beläget nära staden Bilibino, Chukotka Autonomous Okrug. Den består av fyra EGP-6-enheter med en kapacitet på 12 MW vardera, som togs i drift 1974 (två enheter), 1975 och 1976.

Genererar elektrisk och termisk energi.

Kalinin kärnkraftverk

Det ligger i norra delen av Tver-regionen, på den södra stranden av sjön Udomlya och nära staden med samma namn.

Den består av fyra kraftenheter, med reaktorer av typen VVER-1000, med en elektrisk kapacitet på 1000 MW, som togs i drift 1984, 1986, 2004 och 2011.

Den 4 juni 2006 undertecknades ett avtal om konstruktion av den fjärde kraftenheten som togs i drift 2011.

Kola kärnkraftverk

Det ligger nära staden Polyarnye Zori, Murmansk-regionen, vid stranden av sjön Imandra.

Den består av fyra VVER-440-enheter som togs i drift 1973, 1974, 1981 och 1984.
Effekten av stationen är 1760 MW.

Kursk kärnkraftverk

Ett av de fyra största kärnkraftverken i Ryssland, med samma kapacitet på 4000 MW.

Beläget nära staden Kurchatov, Kursk-regionen, på stranden av floden Seim.

Den består av fyra RBMK-1000-enheter som togs i drift 1976, 1979, 1983 och 1985.

Stationens effekt är 4000 MW.

Leningrad kärnkraftverk

Ett av de fyra största kärnkraftverken i Ryssland, med samma kapacitet på 4000 MW.

Beläget nära staden Sosnovy Bor Leningrad regionen, vid Finska vikens kust.

Den består av fyra RBMK-1000-enheter som togs i drift 1973, 1975, 1979 och 1981.

Stationens effekt är 4 GW. År 2007 uppgick produktionen till 24,635 miljarder kWh.

Novovoronezh kärnkraftverk

Beläget i Voronezh-regionen nära staden Voronezh, på Don-flodens vänstra strand. Består av två VVER-enheter.

85 % tillhandahålls av Voronezh-regionen elektrisk energi 50% förser staden Novovoronezh med värme.

Stationseffekt (exklusive) - 1440 MW.

Rostov kärnkraftverk

Beläget i Rostov-regionen nära staden Volgodonsk. Den elektriska kapaciteten för den första kraftenheten är 1000 MW, 2010 kopplades den andra kraftenheten till stationen till nätet.

2001-2010 kallades stationen Volgodonsk NPP, med lanseringen av den andra kraftenheten i NPP, omdöptes stationen officiellt till Rostov NPP.

2008 producerade kärnkraftverket 8,12 miljarder kWh el. Installerad kapacitetsutnyttjandefaktor (KIUM) var 92,45%. Sedan lanseringen (2001) har den genererat över 60 miljarder kWh el.

Smolensk kärnkraftverk

Beläget nära staden Desnogorsk, Smolensk-regionen. Stationen består av tre kraftenheter, med reaktorer av typen RBMK-1000, som togs i drift 1982, 1985 och 1990.

Varje kraftenhet inkluderar: en reaktor med en termisk effekt på 3200 MW och två turbogeneratorer med en elektrisk effekt på 500 MW vardera.

amerikanska kärnkraftverk

Shippingports kärnkraftverk med en nominell kapacitet på 60 MW öppnades 1958 i delstaten Pennsylvania. Efter 1965 byggdes intensivt kärnkraftverk i hela staterna.

Huvuddelen av Amerikas kärnkraftverk byggdes under de kommande 15 åren efter 1965, innan den första allvarliga olyckan vid ett kärnkraftverk på planeten.

Om olyckan vid kärnkraftverket i Tjernobyl kommer ihåg som den första olyckan, så är det inte så.

Olyckan orsakades av kränkningar i reaktorns kylsystem och många fel från driftpersonalen. Som ett resultat smälte kärnbränslet. Det tog ungefär en miljard dollar att eliminera konsekvenserna av olyckan, likvidationsprocessen tog 14 år.


Efter olyckan justerade USA:s regering säkerhetsvillkoren för driften av alla kärnkraftverk i staten.

Detta ledde följaktligen till en fortsättning av byggperioden och en betydande ökning av priset på "fredliga atomer" anläggningar. Sådana förändringar bromsade utvecklingen av den allmänna industrin i USA.

I slutet av 1900-talet fanns det 104 reaktorer i drift i USA. Idag ligger USA först på jorden när det gäller antalet kärnreaktorer.

Sedan början av 2000-talet har fyra reaktorer stängts av i Amerika 2013 och byggandet av ytterligare fyra har påbörjats.

Faktum är att det för närvarande finns 100 reaktorer i drift i USA vid 62 kärnkraftverk, som producerar 20 % av all energi i staten.

Den sista reaktorn som byggdes i USA togs i drift 1996 på Watts Bar.

De amerikanska myndigheterna antog 2001 en ny vägledning om energipolitik. Det inkluderar en vektor för utveckling av kärnenergi, genom utveckling av nya typer av reaktorer, med ett lämpligare effektivitetsförhållande, nya alternativ för bearbetning av använt kärnbränsle.

I planerna fram till 2020 ingick byggandet av flera dussin nya kärnreaktorer med en total kapacitet på 50 000 MW. Dessutom att uppnå en ökning av kapaciteten i befintliga kärnkraftverk med cirka 10 000 MW.

USA är ledande när det gäller antalet kärnkraftverk i världen

Tack vare genomförandet av detta program började byggandet av fyra nya reaktorer i Amerika 2013 - varav två vid kärnkraftverket Vogtl och de andra två vid VC Summer.

Dessa fyra reaktorer det senaste provet- AP-1000, tillverkad av Westinghouse.

Obninsk kärnkraftverk - platsen för det första kärnkraftverket i världen: Ryssland, Kaluga-regionen, staden Obninsk – kärnkraftverkskarta över världen ,

Status: Slutna kärnkraftverk , Stängda kärnkraftverk i Ryssland

Obninsk kärnkraftverk är det första kärnkraftverket i världen

Den 27 juni 1954 ägde den viktigaste händelsen i kärnkraftverkens historia rum - världens första kärnkraftverk gav ström och allt hände i Sovjetunionens stad - Obninsk.

Låt oss komma ihåg historien om hur kärnkraftverket Obninsk skapades. Hösten 1949 testade Sovjetunionen framgångsrikt den första sovjetiska kärnvapenbomben. Nästan omedelbart kom forskare till slutsatsen att en enorm mängd atomenergi kan riktas i en fredlig riktning. Den 16 maj 1950 fastställde ett dekret från ministerrådet byggandet av en experimentreaktor med en liten effekt på 5 MW för närvarande.

Det första kärnkraftverket i världen använde en tryckvattenreaktor med en berylliummoderator med bly-vismutkylning, uran-berylliumbränsle och ett mellanliggande neutronspektrum. Allt arbete utfördes under ledning av I.V. Kurchatov, efter vilken kärnkraftsforskarnas stad Kurchatov senare fick sitt namn. Själva reaktorn designades av N.A. Dollezhal och hans grupp.

27 juni 1954 världens första kärnkraftverk med reaktor AM-1 Den (fredliga atomen) med en effekt på 5 MW gav den första strömmen och gjorde atomen verkligt fredlig. Det första kärnkraftverket på planeten dök upp nio år efter bombningarna av Hiroshima och Nagasaki. Det första kärnkraftverket i världen och Sovjetunionen i Obninsk fungerade i 48 år. Den 29 april 2002 stängdes reaktorn till det första kärnkraftverket i världen av ekonomiska skäl. På grundval av arbetet i Obninsk NPP lanserades det första kärnkraftverket i Sovjetunionen med en industriell kraftnivå - Belojarsk kärnkraftverk , med en initial kapacitet på 300 MW. För dem som vill besöka museet i Obninsk kärnkraftverk erbjuder ett hemhotell sina tjänster. Idag är kärnkraftverket Obninsk en av de viktigaste pilgrimsfärdsplatserna för "atomturister".

Liknande inlägg