Energetika fakulteti

Atom elektra stansiyalari. Atom elektr stansiyalarida (AES) elektr energiyasi boshqariladigan yadro reaksiyasi zanjiri energiyasini qoʻllash yoʻli bilan olinadi. AESlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish ulushi boʻyicha Fransiya oldinda turadi. (80% ga yaqin). Undan keying oʻrinda Belgiya, Koreya Respublikasi va bir qancha boshqa mamlakatlar turadi. Jahon boʻyicha AESlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish boʻyicha peshqadamlar safida AQSh, Fransiya va Yaponiya ham joylashgan.

1.7-rasm. Atom elektro stansiyalarining ishlash prinspi

Bugungi kunda atom energiyasidan iqtisodiyotning turli sohalarida foydalanilmoqda. Harbiy sohada atom energiyasida ishlovchi kuchli suvosti va suvusti kreysyerlarini qurishmoqda. Tinch turmushimizda atom energiyasi foydali qazilmalarni izlashda ishtirok etyapti. Radioaktiv izotoplar qishloq xoʻjaligida, tibbiyot va biologiyada, fazoni zabt etishda qoʻllanilmoqda.

Shular bilan bir qatorda atom energiyasi atom elektr stansiyalarida elektr energiyani ishlab chiqarishda ham foydalanilmoqda. Bunday stansiyalarda uran yadrosining boʻlaklarga parchalanishi natijasida hosil boʻluvchi energiya avvalo gaz yoki bugʻning issiqlik energiyasiga va soʻngra elektr energiyasiga aylantiriladi. Uran yadrosining parchalanishi uni neytronlar yordamida bombardirovka qilish natijasida amalga oshib, hosil boʻluvchi turlicha massali yadro boʻlaklari, neytronlar va boshqa parchalanish mahsulotlari har tomonga juda katta tezlikda otiladi va mos holda katta kinetik energiyaga ega boʻladi. Yadroning parchalanishida hosil boʻluvchi energiya deyarli toʻliq issiqlik energiyasiga aylantiriladi.
Boshqariladigan yadro zanjir reaksiyasi yuz beradigan qurilma yadro reaktori deb ataladi.
An’anaviy IESning atom elektr stansiyasi (AES)dan prinsipial farqi shundan iboratki, ularda ishchi massa issiqlikni organiq yoqilgʻini yoqish orqali bugʻ generatoridan olsa, AESlarda boshqariluvchi yadro parchalanish reaksiyasidan oladi.
Zamonaviy AESning umumiy koʻrinishi 1.7-rasmda tasvirlangan. Stansiyaning asosiy elementi hisoblangan yadro reaktori aktiv zona, qaytargich, sovitish, boshqarish, rostlash va nazorat qilish tizimlari, korpus va biologik himoyadan tashkil topgan.
Aktiv zonaning ishchi kanallariga germetik metall qobiq bilan qoplangan uran yoki plutoniy sterjenlar koʻrinishidagi yadro yoqilgʻisi joylashtiriladi. Bu sterjenlarda katta miqdordagi issiqlik energiyasini ajratib chiqaruvchi yadro reaksiyasi amalga oshadi. Shu sababli yadro yoqilgʻili sterjenlar issiqlik ajratuvchi elementlar deb yuritiladi. Aktiv zonada issiqlik ajratuvchi elementlarning soni bir necha mingtagacha boʻlishi mumkin.
Aktiv zonada neytronlarni sekinlashtirgich joylashtiriladi. Bu zona orqali, shuningdek, hosil boʻluvchi issiqlikni olib ketish vazifasini bajaruvchi issiqlik tashuvchi massa ham oʻtadi. Issiqlikni tashuvchi massa sifatida oddiy suv, ogʻir suv, suv bugʻi, suyuq metallar, ayrim inert gazlar (uglerod oksidlari, geliy kabilar) foydalanilishi mumkin. Issiqlik tashuvchi massa majburiy sirkulyatsiyalash yordamida ishchi kanallardagi issiqlik ajratuvchi elementlarning sirtini yuvib oʻtib, qiziydi va issiqlikni keyingi foydalanish uchun olib chiqadi. Aktiv zona otilib chiquvchi neytronlarni ichkariga qaytarib turuvchi qaytargich bilan oʻralgan.
Energetik reaktorning quvvati issiqlikni aktiv zonadan tez olib chiqish imkoniyati bilan belgilanadi. Yadro reaksiyasi vaqtida issiqlik ajratuvchi elementlarda hosil boʻluvchi issiqlikning asosiy qismi yadro yoqilgʻisini va kam qismi sekinlashtirgichni qizdirishga sarflanadi. Issiqlikni olib chiqish konvektiv issiqlik almashinuvi hisobiga amalga oshganligi sababli uning intensivligini oshirish uchun issiqlik tashuvchining tezligini oshirish lozim. Shunday qilib, aktiv zonada suv oqimining tezligi taxminan 3-7 m/s. ni, gazlarning tezligi esa 30-80 m/s. ni tashkil yetadi.
Reaktorlarni boshqarish neytronlarni yutuvchi maxsus steijenlar yordamida amalga oshiriladi. Bunday steijenlarni aktiv zonaga kiritish orqali neytronlarning oqimi va bunga mos holda yadro reaksiyasining intensivligi oʻzgartiriladi.
Наг bir kontur yopiq tizim hisoblanadi. Koʻp konturli sxema radiatsion xavfsizlikni taʻminlaydi va jihozlarga xizmat koʻrsatish uchun qulaylik yaratadi. Konturlarning soni reaktorning tipi va issiqlik tashuvchining turbinada ishchi massa «sifatida foydalanishga yaroqliligini harakterlovchi xossalariga bogʻliq holda tanlanadi.
AES ikki konturli sxema boʻyicha ishlaganda reaktorda qizigan issiqlik tashuvchi oʻz issiqligini ishchi massaga bugʻ generatorida beradi. Agar issiqlik tashuvchi sifatida suvdan foydalanilsa, u bugʻ generatorida 15-40°C gacha soviydi. Boshqa suyuqlik yoki gaz koʻrinishidagi issiqlik tashuvchilar bugʻ generatorida ancha katta miqdorga, baʻzan yuzlab graduslarga, soviydi.
Birinchi kontur radioaktiv hisoblanadi va shu sababli u butunlay biologik himoyaning ichida joylashadi. Ikkinchi konturda ishchi massa - suv va bugʻ hech qayyerda birinchi konturning radioaktiv issiqlik
tashuvchisi bilan aralashmaydi. Shu sababli u bilan goʻyo odatdagi IESlardagi singari munosabatda boʻlish mumkin. _л
Biologik himoya reaktorni atrof muhitdan izolyatsiyalash, ya’ni neytronlar, a, p, y- nurlanishlar va parchalanish boʻlaklarini reaktordan tashqariga chiqishini oldini olish vazifasini bajaradi. Reaktorning himoyasi ichida hosil boʻlgan issiqlikni olib ketuvchi suv oquvchi ichki kanallarga ega boʻlgan katta beton qatlami (bir necha metrgacha qalinlikda) koʻrinishida quriladi. Bunday beton qatlamning ichidagi kanallardan olib chiqiluvchi issiqlik reaktorda ajralgan energiyaning 3- 5%ni tashkil yetadi.
Himoya nurlanish darajasini reaktorning ishlab turgan va oʻchirib qoʻyilgan holatlarida ruxsat etilgan dozalardan oshmaydigan darajada chegaralab turishi zarur.
Biologik himoya birinchi navbatda ishchi xodimlar uchun xavfsiz ish sharoitlarini yaratish uchun xizmat qiladi. Shu sababli barcha nurlanuvchi qurilmalar (birinchi kontur) himoyalovchi qobiqning ichida joylashtiriladi. Gidroenergetika. Gidroelektr stansiyalarning (GES) ishlash prinspi juda oddiy. Gidrotexnik inshootlar kerakli suv oqimining bosimini elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi generatorni harakatga keltiruvchi gidroturbina parraklariga kelib tushishini taminlab beradi.
Kerakli suv oqimining bosimi toʻgʻon qurish yoʻli bilan hosil qilinadi. Barcha energetik uskunalar gidroelektr stansiyasi binosida joylashtiriladi. Mashina zalida suv energiyasini elektr energiyasiga aylantiruvchi gidroagregatlar joylashtiriladi. Undan tashqari bir necha qoʻshimcha qurilmalar, GES ishlashini nazorat qilish va boshqarish qurilmalari,
transformator podstansiyasi, taqsimlash qurilmalari va koʻpgina boshqa qurilmalar oʻrnatiladi. (1.8 rasm)

8.