Vad är ett kärnkraftverk? Kärnbränsle Bränsle för kärnkraftverk

(KÄRNTEKNIK)
  • Primärt kärnbränsle
    (KÄRNTEKNIK)
  • (KÄRNTEKNIK)
  • Keramiskt kärnbränsle.
    För närvarande använder de flesta kraftreaktorer keramiskt bränsle baserat på urandioxid U02, som först producerades 1950. Detta ämne har hög värmebeständighet, vilket gör att det kan arbeta vid höga temperaturer av kärnbränsle (/G1L = 28500 C), är kemiskt stabil. ..
    (KÄRNTEKNIK)
  • Primärt kärnbränsle
    Uran är kärnenergins huvudelement, som används som kärnbränsle, råmaterial för produktion av plutonium och i kärnvapen. Uranhalten i jordskorpan är 2,5-10-4%, och den totala mängden i ett 20 km tjockt lager av litosfären når 1,3-1014 ton Uranmineraler finns nästan överallt. Dock...
    (KÄRNTEKNIK)
  • H. Sekundära resurser. Använt kärnbränsle
    Som ett resultat av kärnenergiarbetet, som med all annan industriell verksamhet, bildas produkter som inte är syftet med denna produktion (produktion av elektricitet från kärnbränsle som används i kärnreaktorer). Men använt kärnbränsle, som miljöaktivister försöker...
    (KÄRNTEKNIK)
  • Kärnkraftverk - kärnkraftverk– Det här är värmekraftverk. Kärnkraftverk använder energin från kontrollerade kärnreaktioner som en källa. Enhetskapaciteten för kärnkraftverk når 1,5 GW.

    Kärnkraftverk – kärnkraftverk – typer av bränsle

    Det används som ett vanligt bränsle för kärnkraftverk. U– uran. Klyvningsreaktionen sker i huvudenheten i ett kärnkraftverk - en kärnreaktor. Under en kedjereaktion av kärnklyvning frigörs en betydande mängd värmeenergi, som används för att generera elektricitet.

    Kärnkraftverk - kärnkraftverk - funktionsprincip

    Vid klyvning av urankärnor bildas snabba neutroner. Klyvningshastigheten är en kedjereaktion vid kärnkraftverk den regleras av moderatorer: tungt vatten eller grafit. Neutroner innehåller en stor mängd termisk energi. Energi kommer in i ånggeneratorn genom kylvätskan. Högtrycksånga skickas till turbogeneratorer. Den resulterande elektriciteten går till transformatorer och sedan till distributionsanordningar. En del av elen används för att tillgodose kärnkraftverkets (NPP) egna behov. Kylvätskecirkulationen i kärnkraftverk säkerställs av pumpar: huvud- och kondensat. Överskottsvärme från kärnkraftverk skickas till kyltorn.

    Ryska kärnkraftverk - kärnkraftverk - typer av kärnreaktorer:

    • RBMK - högeffektsreaktor, kanal,
    • VVER – tryckvattenreaktor,
    • BN – snabb neutronreaktor.

    Kärnkraftverk – kärnkraftverk – ekologi

    Kärnkraftverk - kärnkraftverk släpper inte ut rökgaser till atmosfären. Det finns inget avfall i form av aska och slagg vid kärnkraftverket. Problem i kärnkraftverk inkluderar överskottsvärme och lagring av radioaktivt avfall. För att skydda människor och atmosfären från radioaktiva utsläpp vid kärnkraftverk vidtas särskilda åtgärder:

    • förbättra tillförlitligheten hos kärnkraftverksutrustning,
    • dubbelarbete av sårbara system,
    • höga krav på personalkvalifikationer,
    • skydd och skydd mot yttre påverkan.

    Kärnkraftverk omges av en sanitär skyddszon.

    Användningen av kärnbränsle i reaktorer för produktion av termisk energi har ett antal viktiga egenskaper på grund av de fysiska egenskaperna och kärnkraften hos de processer som sker. Dessa egenskaper avgör kärnenergins särdrag, arten av dess teknologi, speciella driftsförhållanden, ekonomiska indikatorer och påverkan på miljön. De bestämmer också de huvudsakliga vetenskapliga, tekniska och tekniska problemen som måste lösas med den omfattande utvecklingen av tillförlitlig, ekonomisk och säker kärnteknik.

    De viktigaste egenskaperna hos kärnbränsle som visar sig under dess energianvändning:

    1. högt värmevärde, dvs. värmeavgivning per massenhet av separerade nuklider;

    2. omöjligheten av fullständig "förbränning" (klyvning) av alla klyvbara nuklider under en engångsuppehåll av bränsle i reaktorn, eftersom i reaktorhärden är det alltid nödvändigt att ha en kritisk massa av bränsle och du kan "bränna" endast den del av den som överstiger den kritiska massan;

    3. förmågan att ha partiell, under vissa förhållanden fullständig och till och med utökad reproduktion (omvandling) av klyvbara nuklider, d.v.s. erhållande av sekundärt kärnbränsle från reproducerbara kärnmaterial (238 U och 232 Th);

    4. Att ”bränna” kärnbränsle i en reaktor kräver inget oxidationsmedel och åtföljs inte av ett kontinuerligt släpp av ”förbränningsprodukter” till miljön.

    5. Klyvningsprocessen åtföljs samtidigt av ackumulering av radioaktiva kortlivade och långlivade klyvningsprodukter, samt sönderfallsprodukter som bibehåller en hög radioaktivitet under lång tid. Det bränsle som bestrålas i reaktorn och förbrukas i den har således extremt hög radioaktivitet och som ett resultat restvärmealstring, vilket skapar särskilda svårigheter vid hantering av bestrålat kärnbränsle;

    6. Kedjereaktionen av klyvning av kärnbränsle åtföljs av frigörandet av enorma flöden av neutroner. Under påverkan av högenergineutroner (E>0,1 MeV) i reaktorns bestrålade strukturmaterial (bränslekapsling, bränslepatroner, anordningar i reaktorn, hölje), såväl som i kylvätskan och biologiskt skyddsmaterial, i gasatmosfären som fyller utrymmet mellan reaktorn och dess biologiska skydd, många kemiskt stabila (icke-radioaktiva) grundämnen omvandlas till radioaktiva. Så kallad inducerad aktivitet förekommer.

    Kärnbränslets höga värmeavgivande kapacitet beror på den betydande intranukleära energi som frigörs under varje klyvningshändelse av en tung uran- eller plutoniumatom. Vid förbränning av organiskt bränsle sker kemiska oxidationsprocesser, åtföljda av ett relativt lågt energiutsläpp.

    Vid förbränning (oxidation) av en kolatom i enlighet med reaktionen C+O 2 →CO 2 frigörs cirka 4 eV energi för varje interaktionshändelse, medan under klyvningen av kärnan i en uranatom 235 U+n →X 1 + X 2 ca 200 eV frigörs MeV energi för varje fissionshändelse. En sådan högkoncentrerad frisättning av energi per massenhet leder till enorm termisk stress. Temperaturskillnaden längs bränslestavens radie når flera hundra grader.

    Dessutom upplever kärnmaterialen enorma dynamiska och strålningsbelastningar orsakade av kylvätskeflödet och den kraftfulla strålningseffekten av joniserande strålningsflöden med hög densitet på bränslet och strukturella material. Speciellt orsakar strålningseffekten av snabba neutroner betydande strålningsskador (försprödhet, svullnad, ökad krypning) i reaktorns strukturella material. Därför ställs särskilda krav på de material som används i reaktorer. En av dem är den högsta graden av renhet från föroreningar (så kallade kärnrenhetsmaterial). På grund av detta är interaktionen och absorptionstvärsnittet (vilket är viktigt för att upprätthålla fissionskedjereaktionen) av neutroner med material minimal.

    Kraven på sammansättningen och egenskaperna hos material som används vid reaktorkonstruktion visade sig vara så hög att det initierade utvecklingen av ett antal nya och avancerade teknologier för framställning av specialmaterial och halvfabrikat, samt speciella metoder och medel för att kontrollera deras kvalitet. För närvarande har teknik utvecklats och bemästrats för industriell produktion av material som beryllium, kärnkraftsgrafit, tungt vatten, zirkonium och niobiumlegeringar, kalciummetall, bor och värmebeständigt rostfritt stål, bor berikat med 10 V isotopen, och sällsynta jordartsmetaller.

    Högt kaloriinnehåll orsakar en kraftig minskning av både massan och fysiska volymer av kärnbränsle som krävs för att producera en given mängd energi. Således kräver lagring och transport av råmaterial (kemiskt koncentrat av naturligt uran) och färdigt bränsle relativt låga kostnader. Konsekvensen av detta är oberoendet av platsen för kärnkraftverk från området för utvinning och produktion av kärnbränsle, vilket avsevärt påverkar valet av ekonomiskt fördelaktigt geografiskt läge för produktivkrafterna. I denna mening kan vi tala om kärnbränslets universella natur. Dess kärnfysikaliska egenskaper är desamma överallt, och ekonomin för användning beror praktiskt taget inte på avståndet till konsumenten. Möjligheten att inte koppla samman platsen för kärnkraftverk med platsen för utvinning och produktion av kärnbränsle gör att de kan vara ekonomiskt optimalt placerade i hela landet, vilket för dem så nära konsumenterna av elektrisk och termisk energi som möjligt. Jämfört med kraftverk med fossila bränslen upplever inte kärnkraftverken svårigheter förknippade med säsongsbetonade klimatförhållanden för bränsleleverans och -försörjning. Kärnmaterial som utvinns ur undergrunden och bearbetas kan lagras i hur många år som helst till mycket låga kostnader, utan att det krävs stora och dyra lagringsanläggningar.

    Behovet av upprepad cirkulation av kärnbränsle i bränslecykeln och omöjligheten av dess fullständiga förbränning under en engångsvistelse i reaktorn beror på behovet av att upprätthålla en klyvningskedjereaktion. En självuppehållande kedjereaktion i kärnan är möjlig endast om det finns en kritisk massa av klyvbart material i den i en given konfiguration och under vissa förhållanden av moderering och absorption av neutroner. Därför, för att erhålla termisk energi i en reaktor, när man arbetar med designeffekten under en given tid, är det nödvändigt att ha ett visst överskott av klyvbara nuklider i härden över den kritiska massan. Detta överskott skapar en reserv av reaktivitet i reaktorhärden, vilket är nödvändigt för att uppnå den specificerade eller beräknade bränsleutbränningen. Utbrändhet av kärnbränsle i reaktorhärden är processen för konsumtion av klyvbara nuklider, primära och sekundära, som ett resultat av fission under deras interaktion med neutroner. Utbränning bestäms vanligtvis av mängden termisk energi som frigörs eller mängden (massan) separerade nuklider per massenhet bränsle som laddas in i reaktorn. Följaktligen, för att bränna en viss mängd uran i en reaktor, är det nödvändigt att ladda det med bränsle som har en betydligt större massa än den kritiska massan. I detta fall, efter att ha uppnått en given utbränning, när reaktivitetsreserven är förbrukad, är det nödvändigt att ersätta det använda bränslet med nytt bränsle för att upprätthålla klyvningskedjereaktionen. Kravet på att ständigt innehålla en stor massa kärnbränsle i reaktorhärden, utformad för en lång driftsperiod för att säkerställa en given energiproduktion, orsakar betydande engångskostnader för att betala för den första bränsleladdningen och efterföljande partier förberedda för omladdning. Detta är en av de betydande och grundläggande skillnaderna i förutsättningarna för att använda kärnbränsle i kraftverk jämfört med organiskt bränsle.

    Det använda bränslet som avlägsnas från kärnan kommer dock att innehålla en betydande mängd klyvbara material och fertila nuklider som är av betydande värde. Detta bränsle kan, efter kemisk rening från fissionsprodukter, återföras till bränslecykeln för återanvändning. Mängden klyvbara nuklider i använt bränsle som förblir oanvänd under sin engångsvistelse i reaktorn beror på typ av reaktor och typ av bränsle och kan vara upp till 50 % av de initialt laddade. Naturligtvis måste sådant värdefullt "avfall" användas. För detta ändamål skapas speciella tekniska medel och strukturer för lagring, transport och kemisk regenerering av använt bränsle (SFA). Klyvbart material som utvinns från använt bränsleelement kan återföras och upprepade gånger cirkuleras genom kärnkraftsindustrins reaktorer och bränsleföretag: radiokemiska anläggningar som tillhandahåller regenerering (rening av klyvningsprodukter och föroreningar) av bränsle som lossats från reaktorn och dess återgång till bränslecykeln efter den nödvändiga ytterligare anrikningen med klyvbara nuklider; metallurgiska anläggningar för framställning av nya bränsleelement, där regenererat bränsle tillsätts färskt bränsle som inte har bestrålats i reaktorer. Ett karakteristiskt särdrag för bränsletillförseln inom kärnenergi är således den tekniska möjligheten och nödvändigheten av att återvända till kretsloppet (återvinna) klyvbara och fertila isotoper av uran och plutonium som inte användes under en enda vistelse i reaktorn. För att säkerställa oavbruten bränsletillförsel skapas den nödvändiga kapaciteten hos bränslecykelföretag. De kan betraktas som företag som tillfredsställer kärnkraftens "egna behov" som industri. Konceptet att utveckla kärnenergi med hjälp av reaktorer för förädling av kärnbränsle bygger på möjligheten att återvinna uran och plutonium. Genom att återvinna uran och plutonium minskar dessutom kraven på naturligt uran och urananrikningskapacitet för termiska neutronreaktorer, som för närvarande dominerar den växande kärnenergiindustrin, avsevärt. Även om det inte sker någon upparbetning av använt bränsle, sker ingen återvinning av uran och plutonium. Detta innebär att termiska neutronreaktorer endast kan drivas med färskt bränsle tillverkat av brutet och bearbetat uran, medan det använda bränslet kommer att lagras.

    Reproduktion av kärnbränsle sker i nästan alla reaktorer som är konstruerade för energiproduktion, som tillsammans med klyvbara material innehåller bördiga råmaterial (238 U och 232 Th). Om vi ​​inte överväger det hypotetiska fallet att använda superberikat (~ 90 %) uranbränsle för vissa speciella reaktorer, kommer det i alla kärnreaktorer som används inom energisektorn att finnas en partiell, och under vissa förhållanden, fullständig och till och med utökad reproduktion av kärnbränsle - plutoniumisotoper, med samma höga värmevärde som 235 U. Plutonium kan isoleras från använt bränsle vid kemiska upparbetningsanläggningar i sin rena form och användas för produktion av blandat uran-plutoniumbränsle. Möjligheten att producera plutonium i vilken termisk neutronreaktor som helst gör att vi kan kvalificera vilket kärnkraftverk som helst som ett företag med dubbla ändamål: att generera inte bara termisk och elektrisk energi, utan också producera nytt kärnbränsle - plutonium. Men plutoniums roll manifesteras inte bara i dess ackumulering i använt bränsle. En betydande del av de resulterande klyvbara isotoperna av plutonium genomgår klyvning i reaktorn, vilket förbättrar bränslebalansen och bidrar till en ökning av utbränningen av bränslet som laddas in i härden. Det mest lämpliga, enligt dagens idéer, är användningen av plutonium i snabba neutronreaktorer, där det gör det möjligt att ge en ökning av kritisk massa, och följaktligen, i belastning jämfört med 235 U med 20-30% och få mycket höga koefficienter som överstiger enhetsreproduktion. Användningen av plutonium i bränslebelastningen i termiska neutronreaktorer, även om det inte ger en betydande ökning av kritisk massa och så höga reproduktionshastigheter som i snabba neutronreaktorer, skapar dock en stor effekt, vilket ökar kärnbränsleresurserna.

    Inom kärnenergi finns det förutom uran möjligheter att utveckla toriumbränslecykler. I det här fallet används den naturliga isotopen 232 Th för att producera 233 U, vilket i sina kärnegenskaper liknar 235 U. Men för närvarande är det svårt att förvänta sig någon betydande användning av uran-torium-cykeln i kärnenergi. Detta förklaras av det faktum att 232 Th, liksom 238 U, bara är ett fertilt, men inte klyvbart material, och tekniken för bearbetning av torium har ett antal specifika egenskaper och har ännu inte bemästrats i industriell skala. Samtidigt råder det ingen brist på naturligt uran ännu. Dessutom sker en kontinuerlig ackumulering av avfallsuran i lager, redo att användas som förädlingsmaterial i förädlingsreaktorer.

    Frånvaron av behovet av en oxidator för att producera energi är en av de viktigaste miljöfördelarna med att använda kärnenergi jämfört med kolväteenergi. Gasutsläpp från kärnkraftverk beror främst på behoven i anläggningens ventilationssystem. Till skillnad från kärnkraftverk släpps varje år miljontals kubikmeter förbränningsgaser ut i luften. Dessa inkluderar först och främst oxider av kol, kväve och svavel, som förstör planetens ozonskikt och skapar en stor belastning på biosfären i angränsande territorier.

    Tyvärr, förutom sina fördelar, har kärnenergi sina nackdelar. Dessa inkluderar i synnerhet bildandet av klyvnings- och aktiveringsprodukter under driften av en kärnreaktor. Sådana ämnen stör driften av själva reaktorn och är radioaktiva. Mängden genererat radioaktivt avfall är dock begränsad (mycket storleksordningar mindre än avfall från värmekraftverk). Dessutom finns det beprövad teknik för deras rening, extraktion, konditionering, säker lagring och bortskaffande. Ett antal radioaktiva isotoper som utvinns ur använt bränsle används aktivt i industriell och annan teknik. Med vidareutvecklingen av teknologier för bearbetning av använt bränsleelement finns det också utsikter att utvinna klyvningsprodukter från det - sällsynta jordartsmetaller, som är av stort värde.

    Ett kärnkraftverk, eller förkortat NPP, 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 avslutades med att skapa den första atombomben, som testades den 29 augusti 1949, började sovjetiska forskare utveckla de första projekten för fredlig användning av atomenergi. Huvudfokus i projekten var el.

    I maj 1950, nära byn Obninskoye, Kaluga-regionen, började bygget av världens första kärnkraftverk.

    El producerades först med hjälp av en kärnreaktor den 20 december 1951 i delstaten Idaho i USA.

    För att testa dess funktionalitet var generatorn kopplad till fyra glödlampor, men jag förväntade mig inte att lamporna skulle lysa.

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

    Första kärnkraftverken

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


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

    Konstruktionen av det industriella kärnkraftverket i Beloyarsk började också 1958. Den 26 april 1964 levererade 1:a stegsgeneratorn ström till konsumenterna.

    I september 1964 lanserades den första enheten av Novovoronezh NPP med en kapacitet på 210 MW. Den andra enheten med en kapacitet på 350 MW lanserades i december 1969.

    1973 lanserades Leningrads kärnkraftverk.

    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 reaktortyp

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

    Efter typ av energi som frigörs

    1. Kärnkraftverk (NPP) konstruerade för att endast generera el
    2. Kärnkraftverk (CHP), som genererar både el och värmeenergi

    Vid kärnkraftverk belägna i Ryssland finns det värmeinstallationer som är nödvändiga för att värma nätverksvatten.

    Typer av bränsle som används vid kärnkraftverk

    Vid kärnkraftverk är det möjligt att använda flera ämnen, tack vare vilka det är möjligt att generera kärnkraftsbränslen är uran, torium och plutonium.

    Toriumbränsle används inte i kärnkraftverk idag, av flera anledningar.

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

    Bränslestavar är metallrör som placeras inuti en kärnreaktor. Inuti

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

    För det andra, kräver användningen av toriumbränsle dess komplexa och dyra bearbetning efter användning i kärnkraftverk.

    Plutoniumbränsle används inte heller i kärnkraftsteknik, på grund av att detta ämne har en mycket komplex kemisk sammansättning, har ett system för fullständig och säker användning ännu inte utvecklats.

    Uranbränsle

    Det huvudsakliga ämnet som producerar energi vid kärnkraftverk är uran. Idag bryts uran på flera sätt:

    • dagbrottsbrytning
    • inlåst 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 ut igen.

    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 får man upp till 22 kilo uranråvara 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 av liten fara för människor, en mycket större fara är den radioaktiva färglösa gasen radon, som bildas under det naturliga sönderfallet av uran.

    Uranberedning

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

    Uranpulver förvandlas till "tabletter" av metall - det pressas till små prydliga flaskor, som eldas under dagen vid temperaturer över 1500 grader Celsius.

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

    Cirka 10 miljoner uranpellets arbetar samtidigt i en kärnreaktor.

    Innan du placerar uranpellets i reaktorn, placeras de i metallrör gjorda av zirkoniumlegeringar - bränsleelement rören är anslutna till varandra i buntar och bildar bränsleelement - bränsleelement.

    Det är bränslepatronerna som kallas kärnkraftverksbränsle.

    Hur upparbetar kärnkraftverk bränsle?

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

    Bränsleelement kyls i flera år och skickas för hackning och upplösning.

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

    Sönderfallsprodukterna av uran och plutonium används för att tillverka källor för joniserande strålning de används inom medicin och industri.

    Allt som återstår efter dessa manipulationer skickas till ugnen för uppvärmning, glas tillverkas av 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 från glas utvinna rester av radioaktiva ämnen som 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 för närvarande lagras i lagringsanläggningar, ge bränsle till snabba neutronreaktorer i 200 år.

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

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

    Funktionsprincip för kärnkraftverk

    Funktionsprincipen för ett kärnkraftverk baserat på en dubbelkretstryckvattenreaktor (VVER).

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

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


    Tryckkompensatorn är en ganska komplex och besvärlig struktur som tjänar till att utjämna tryckfluktuationer i kretsen under reaktordrift som uppstår på grund av termisk expansion av kylvätskan. 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) och att bli av med tryckkompensatorn, men det skapar sina egna svårigheter associerad med den ökade kemiska aktiviteten hos denna metall.

    Det totala antalet kretsar kan variera för olika reaktorer, diagrammet i figuren visas för reaktorer av VVER-typ (Water-Water Energy 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 stora mängder vatten för ångkondensering, kan vattnet istället för att använda en reservoar kylas i speciella kyltorn, som på grund av sin storlek vanligtvis är den mest synliga delen av ett kärnkraftverk.

    Kärnreaktorstruktur

    En kärnreaktor använder en kärnklyvningsprocess där en tung kärna bryts 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, vilket resulterar i att fler av dem emitteras, och så vidare.

    En sådan kontinuerlig självuppehållande serie av splittringar kallas en kedjereaktion.

    Detta frigör 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 klyvningsenergin frigörs inom en mycket kort tid efter reaktionens start.

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

    Radioaktivt sönderfall är en process där en atom når ett mer stabilt tillstånd. Det fortsätter efter att divisionen är klar.

    Grundläggande element i en kärnreaktor

    • Kärnbränsle: anrikat uran, isotoper av uran och plutonium. Det vanligaste är uran 235;
    • Kylvätska för att avlägsna energin som genereras under reaktordrift: vatten, flytande natrium, etc.;
    • Kontrollstavar;
    • Neutronmoderator;
    • Strålskyddsmantel.

    Funktionsprincip för en kärnreaktor

    I reaktorhärden finns bränsleelement (bränsleelement) - kärnbränsle.

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

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

    Massan av varje stång individuellt är under kritisk. Reaktionen börjar när alla stavar är i den aktiva zonen. Genom att sätta in och ta bort bränslestavar 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 ger varandra kinetisk energi, och antalet sönderfall ökar exponentiellt.

    Detta är en kedjereaktion - 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 frigörs termisk energi i kärnan, som överförs till vattnet som tvättar denna zon (primärkrets).

    Här är vattentemperaturen 250-300 grader. Därefter överför vattnet värme till den andra kretsen och sedan till turbinbladen som genererar energi.

    Omvandlingen av kärnenergi till elektrisk energi kan representeras schematiskt:

    • Inre energi i en urankärna
    • 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.

    Styrstavar för justering av reaktionshastigheten och reaktornödskyddsstavar är insatta bland kassetterna.

    Kärnvärmeförsörjningsstation

    De första projekten för sådana stationer utvecklades redan på 70-talet av 1900-talet, men på grund av de ekonomiska omvälvningar som inträffade i slutet av 80-talet och allvarligt motstånd från allmänheten genomfördes ingen av dem fullt ut.

    Undantaget är Bilibino-kärnkraftverket med liten kapacitet, det levererar värme och elektricitet till byn Bilibino i Arktis (10 tusen invånare) och lokala gruvföretag, såväl som försvarsreaktorer (de producerar plutonium):

    • Sibiriskt kärnkraftverk, som levererar värme till Seversk och Tomsk.
    • ADE-2-reaktorn vid Krasnoyarsk Mining and Chemical Combine, som har levererat termisk och elektrisk energi till staden Zheleznogorsk sedan 1964.

    Vid tidpunkten för krisen hade byggandet av flera AST:er baserade på reaktorer liknande VVER-1000 börjat:

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

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

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

    Det finns ett projekt för att bygga ett obevakat kärnkraftverk baserat på Elena-reaktorn och en mobil (på järnväg) Angstrem-reaktoranläggning.

    Nackdelar och fördelar med kärnkraftverk

    Varje ingenjörsprojekt har sina positiva och negativa sidor.

    Positiva aspekter av kärnkraftverk:

    • Inga skadliga utsläpp;
    • Utsläppen av radioaktiva ämnen är flera gånger mindre än kolel. stationer med liknande kraft (värmekraftverk av kolaska innehåller en procentandel uran och torium som är tillräcklig för lönsam utvinning);
    • Liten volym bränsle som används och möjlighet till återanvändning efter bearbetning;
    • Hög effekt: 1000-1600 MW per kraftenhet;
    • Låg energikostnad, speciellt termisk energi.

    Negativa aspekter av kärnkraftverk:

    • Bestrålat bränsle är farligt och kräver komplicerade och dyra upparbetnings- och lagringsåtgärder;
    • Drift med variabel effekt är inte önskvärt 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 en eventuell likvidation.

    Vetenskaplig utveckling inom kärnenergiområdet

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

    Alternativa metoder för att erhålla energi, på grund av energin från tidvatten, vind, sol, geotermiska källor, etc., har för närvarande inte en hög nivå av mottagen energi och dess låga koncentration.

    De nödvändiga typerna av energiproduktion har individuella risker för miljön och turismen, till exempel produktion av solceller, som förorenar miljön, faran med vindkraftsparker för fåglar och förändringar i vågdynamik.

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

    Ryssland har börjat bygga världens första flytande kärnkraftverk, som hjälper till 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.

    En minskning av anläggningskapaciteten innebär en ökning av produktionsskalan. Små reaktorer skapas med hjälp av säker teknik som kraftigt minskar risken för kärnkraftsläckage.

    Vätgasproduktion

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

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

    Forskning om genomförbarheten av att producera väte vid befintliga kärnkraftverk finansieras.

    Fusionsenergi

    En ännu mer intressant, om än 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 produkterna från deras syntes är icke-radioaktiva och därför miljösäkra.

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

    Vad är effektivitet

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

    Den bestäms av förhållandet mellan användbar energi och 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 elkraft.

    Den här typen av stationer är dock den mest krävande beträffande byggarbetsplatsen och är, som praxis har visat, mycket känsliga för efterlevnad av driftregler.

    Exemplet med händelserna vid Sayano-Shushenskaya HPP visade vilka tragiska konsekvenser som kan bli resultatet av att försumma driftreglerna i ett försök att minska driftskostnaderna.

    Kärnkraftverk har hög verkningsgrad (80%). Deras andel av den globala elproduktionen är 22 %.

    Men kärnkraftverk kräver ökad uppmärksamhet på säkerhetsfrågan, både på konstruktionsstadiet, under byggandet och under driften.

    Den minsta avvikelse från strikta säkerhetsbestämmelser 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 elektricitet.

    Utöver elektricitet 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 Electric Central).

    TPP och kraftvärmeverk är inte dyra att bygga, men om inte särskilda åtgärder vidtas har de en negativ inverkan på miljön.

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

    De mest skadliga produkterna är förbränning av kol och tunga oljeprodukter 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 kapacitet på över 500 kW installerades på den.

    Stationen levererade el till ett helt område i New York med en yta på cirka 2,5 kvadratkilometer.

    Stationen brann ner till grunden 1890, endast en dynamo överlevde, som nu finns 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, chef för Appleton Paper & Pulp Company.

    En generator med en effekt på cirka 12,5 kW installerades vid stationen. Det fanns tillräckligt med el för att driva Rogers hem och hans två pappersbruk.

    Gloucester Road Power Station. Brighton var en av de första städerna i Storbritannien som hade en oavbruten strömförsörjning.

    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 på detta territorium, bestående av tre borstdynamos med 40 lampor.

    Winter Palace 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 1861, gaslampor började användas. Eftersom elektriska lampor hade en större fördel började utvecklingen införa elektrisk belysning.

    Innan byggnaden helt omvandlades till elektricitet användes lampor för att lysa upp palatshallarna under jul- och nyårshelgerna 1885.

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

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

    Hur stationen såg ut

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

    En del av de främre rummen var de första som blev upplysta:

    • Förrum
    • Petrovsky Hall
    • Stora fältmarskalkshallen
    • Armorial Hall
    • St George's Hall
    Tre ljuslägen erbjöds:
    • full (semester) tändning fem gånger om året (4888 glödlampor och 10 Yablochkov ljus);
    • fungerande – 230 glödlampor;
    • tjänst (natt) - 304 glödlampor.
      Stationen förbrukade cirka 30 tusen poods (520 ton) kol per år.

    Stora värmekraftverk, kärnkraftverk och vattenkraftverk i Ryssland

    De största kraftverken i Ryssland efter federalt distrikt:

    Central:

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

    Ural:

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

    Privolzhsky:

    • Zainskaya State District Power Plant, drivs med eldningsolja;

    Sibiriens federala distrikt:

    • Nazarovo State District Power Plant, som förbrukar eldningsolja;

    Sydlig:

    • Stavropolskaya, som också kan arbeta på kombinerat bränsle i form av gas och eldningsolja;

    Northwestern:

    • Kirishskaya med eldningsolja.

    Lista över ryska kraftverk som genererar energi med vatten, belägna på territoriet för Angara-Yenisei-kaskaden:

    Jenisej:

    • Sayano-Shushenskaya
    • Krasnoyarsk vattenkraftverk;

    Angara:

    • Irkutsk
    • Bratskaya
    • 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, är det det andra industriella kärnkraftverket i landet (efter det sibiriska).

    Fyra kraftaggregat byggdes vid stationen: två med termiska neutronreaktorer och två med snabba neutronreaktorer.

    För närvarande är de drivande kraftenheterna den 3:e och 4:e kraftenheten 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

    Beläget nära staden Polyarnye Zori, Murmansk-regionen, vid Imandrasjöns strand.

    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.

    Den förser Voronezh-regionen med 85 % av elektrisk energi och 50 % med värme till staden Novovoronezh.

    Stationens effekt (exklusive ) är 1440 MW.

    Rostov kärnkraftverk

    Beläget i Rostov-regionen nära staden Volgodonsk. Den elektriska effekten för den första kraftenheten är 1000 MW 2010, den andra kraftenheten i stationen var ansluten till nätverket.

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

    2008 producerade kärnkraftverket 8,12 miljarder kWh el. Utnyttjandefaktorn för installerad kapacitet (IUR) 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 kraftaggregat 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, öppnade 1958 i Pennsylvania. Efter 1965 pågick ett intensivt byggande av kärnkraftverk i hela USA.

    Huvuddelen av USA:s kärnkraftverk byggdes under de 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.

    Orsaken till olyckan var oegentligheter i reaktorns kylsystem och många fel av 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 hade USA 104 reaktorer i drift. Idag ligger USA först på jorden när det gäller antalet kärnreaktorer.

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

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

    Den sista reaktorn som byggdes i USA kom online 1996 vid kraftverket Watts Bar.

    Amerikanska myndigheter antog nya energipolitiska riktlinjer 2001. Det inkluderar vektorn för utveckling av kärnenergi, genom utveckling av nya typer av reaktorer, med en mer lämplig effektivitetsfaktor, och nya alternativ för upparbetning av använt kärnbränsle.

    Planerna fram till 2020 omfattade 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 är av den senaste typen - AP-1000, tillverkad av Westinghouse.

    Novosibirsk Chemical Concentrates Plant är en av världens ledande tillverkare av kärnbränsle för kärnkraftverk och forskningsreaktorer i Ryssland och andra länder. Den enda ryska tillverkaren av metalllitium och dess salter. Det är en del av TVEL Fuel Company i Rosatom State Corporation.

    Observera, kommentarer under bilden!

    Trots att NCCP 2011 producerade och sålde 70 % av världens konsumtion av litium-7-isotopen, är anläggningens huvudsakliga verksamhet produktion av kärnbränsle för kraft- och forskningsreaktorer.
    Den aktuella fotorapporten är tillägnad denna art.

    Tak på huvudproduktionskomplexets byggnad

    Workshop för tillverkning av bränslestavar och bränslepatroner till forskningsreaktorer

    Område för framställning av urandioxidpulver med hjälp av högtemperaturpyrohydrolys

    Ladda behållare med uranhexafluorid

    Operatörsrum
    Härifrån kommer kontrollen av processen att framställa urandioxidpulver, av vilket bränslepellets sedan tillverkas.

    Produktionsplats för uranpellets
    I förgrunden syns bicones där urandioxidpulver lagras.
    De blandar pulvret och mjukgöraren, vilket gör att tabletten kan komprimeras bättre.

    Kärnkeramiska bränslepellets
    Därefter skickas de till ugnen för glödgning.

    Fackla (väteefterbränning) på en tablettsintringsugn
    Tabletterna glödgas i ugnar vid en temperatur på minst 1750 grader i en vätereducerande miljö i mer än 20 timmar.

    Produktion och teknisk kontroll av kärnkeramiska bränslepellets
    En tablett som väger 4,5 g motsvarar i energiutsläpp 400 kg kol, 360 kubikmeter. m gas eller 350 kg olja.

    Allt arbete utförs i lådor med speciella handskar.

    Lossning av containrar med tabletter

    Workshop för tillverkning av bränslestavar och bränslepatroner till kärnkraftverk

    Automatiserad tillverkningslinje för bränslestavar

    Här är zirkoniumrören fyllda med urandioxidtabletter.
    Resultatet är färdiga bränslestavar ca 4 m långa - bränsleelement.
    Bränslestavar används redan för att montera bränslepatroner, med andra ord kärnbränsle.

    Flytta färdiga bränslestavar i transportbehållare
    Skoöverdrag har till och med hjul.

    FA samlingsområde
    Installation för applicering av lackbeläggning på bränslestavar

    Säkring av bränslestavar i lastmekanismen

    Ramtillverkning - svetsning av kanaler och distansgaller
    312 bränslestavar kommer sedan att installeras i denna ram.

    Teknisk kontroll av ramen

    Kanaler och distansgaller

    Automatiserade utrustningsstativ för bränslestavar

    Balkmontage

    Teknisk kontroll av bränslepatroner

    Bränslestavar med streckkodsmärkningar, som bokstavligen kan användas för att spåra hela produktionsvägen för produkten.

    Står för besiktning och förpackning av färdiga bränslepatroner

    Besiktning av färdiga bränslepatroner
    Kontrollera att avståndet mellan bränslestavarna är detsamma.

    Färdig bränslepatron

    Dubbelrörsbehållare för transport av bränslepatroner
    Bränsle till kärnkraftverk som produceras vid NCCP används vid ryska kärnkraftverk och levereras även till Ukraina, Bulgarien, Kina, Indien och Iran.