Mavzu: Atom energetikasi rivojining tarixi. Reja

Dunyodagi birinchi atom elektr stansiyalari atom energetikasini takomillashtirishda katta qadam tashlashga imkon berdi. Rossiyada zamonaviy sharoitda elektr energiyasining 17% ga yaqini atom elektr stantsiyalari yordamida aniq ishlab chiqariladi. Atom elektr stantsiyalarini ishlatishning afzalliklari tufayli ko'plab mamlakatlar yangi reaktorlar qurishni boshlaydilar va ularni elektr energiyasining istiqbolli manbai sifatida ko'rib chiqmoqdalar.
Dunyodagi birinchi atom elektr stansiyasi qachon va qayerda qurilgan?
Dunyodagi birinchi atom elektr stantsiyasi (AES) SSSRda Xirosima bombardimon qilinganidan o'n yil o'tib qurilgan. Bu ishda Sovet atom bombasini yaratishda bo'lgani kabi deyarli bir xil mutaxassislar - I. Kurchatov, N. Dollejal, A. Saxarov, Yu. Xariton va boshqalar ishtirok etdilar. Obninskda birinchi atom elektr stantsiyasini qurishga qaror qilindi - u erda allaqachon 5000 kVt quvvatga ega to'liq ishlaydigan turbogenerator mavjud edi. 1947-yilda tashkil etilgan Obninsk fizika-energetika laboratoriyasi AES qurilishiga bevosita rahbarlik qildi.1950-yilda texnik kengash N.Dollejhal boshchiligidagi Ximmash ilmiy-tadqiqot instituti tomonidan taklif etilgan bir qancha variantlardan ishlab chiqilgan reaktorni tanladi. 1954 yil 27 iyunda dunyodagi birinchi atom elektr stansiyasi sanoat tokini berdi. Hozirda u endi ishlamaydi, u o'ziga xos muzey vazifasini o'taydi. Ammo uni qurishda to'plangan tajriba keyinchalik boshqa, kuchliroq va ilg'or atom energetika bloklarini qurishda qo'llanildi. Atom elektr stansiyalari hozir nafaqat mamlakatimizda, balki AQSH, Fransiya, Yaponiya va boshqa koʻplab mamlakatlarda ham ishlamoqda.
Birinchi tinch reaktor nima edi?
Reaktorning ishlash printsipi va dizayni 1940-yillarning o'rtalarida reaktorni ishlab chiquvchilarga aniq bo'ldi: V. metall korpus uran bloklari uchun kanallar va boshqaruv majmuasi - neytron absorberlari bo'lgan grafit bloklari joylashtirilgan. Uranning umumiy massasi kritik darajaga yetishi kerak edi, bunda uran atomlarining bo'linishining barqaror zanjirli reaktsiyasi boshlandi. Shu bilan birga, o'rtacha har ming neytron uchun paydo bo'lgan bir nechta bo'laklar bo'linish paytida bir zumda uchib ketmagan, lekin birozdan keyin va parchalardan allaqachon uchib ketgan. Ushbu kechiktirilgan neytronlarning mavjudligi boshqariladigan zanjir reaktsiyasini amalga oshirish imkoniyati uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'ldi.
Kechiktirilgan neytronlarning umumiy miqdori atigi 0,75% bo'lsa-da, aynan shu neytronlar neytron oqimining o'sish tezligini sezilarli darajada (taxminan 150 marta) sekinlashtiradi va shu bilan reaktor quvvatini tartibga solish vazifasini osonlashtiradi. Bu vaqt ichida neytronni yutuvchi tayoqchalarni manipulyatsiya qilish orqali reaktsiya jarayoniga aralashish, uni sekinlashtirish yoki tezlashtirish mumkin. Bundan tashqari, ma'lum bo'lishicha, "neytron oqimi katta darajada reaktorning butun massasini qizdirgan, shuning uchun uni ba'zan" yadroviy qozon "deb ham atashadi.
Ushbu sxema atom elektr stantsiyasi uchun birinchi reaktorni yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi. Qurilish jarayonida sanoat reaktorining loyihasi asos qilib olindi. Faqat uran tayoqchalari o'rniga uranni issiqlikni olib tashlaydigan elementlar - yonilg'i elementlari berildi. Ularning orasidagi farq shundaki, suv tashqi tomondan novda atrofida oqardi, yoqilg'i tayoqchasi esa ikki devorli quvur edi. Boyitilgan uran devorlar orasida joylashgan bo'lib, suv ichki kanal orqali oqib o'tdi. Yoqilg'i tayoqchalarida qaynab ketmasligi va bug'ga aylanmasligi uchun - bu reaktorning g'ayritabiiy ishlashiga olib kelishi mumkin - suv 100 atm bosim ostida bo'lishi kerak edi. Kollektordan issiq radioaktiv suv quvurlar orqali issiqlik almashtirgich-bug 'generatoriga oqib o'tdi, shundan so'ng aylanma nasosdan o'tib, kollektorga qaytdi. sovuq suv. Bu oqim birinchi zanjir deb ataldi. Unda suv (sovutish suvi) tashqariga chiqmasdan aylanib yurdi. Ikkinchi sxemada suv ishchi suyuqlik vazifasini bajargan. Bu erda u radioaktiv bo'lmagan va boshqalar uchun xavfsiz edi. Issiqlik almashtirgichda 190 "C ga qizdirilgan va 12 atm bosimli bug'ga aylangandan so'ng, u turbinaga etkazib berildi va u erda foydali ishladi. Turbinadan chiqqan bug'ni quyuqlashtirib, orqaga qaytarish kerak edi. bug' generatoriga.. Butun elektr stansiyasining samaradorligi 17% ni tashkil etdi.
Atom elektr stantsiyasida reaktorda sodir bo'ladigan jarayonlarni boshqarish tizimi ham puxta o'ylangan, boshqaruv novdalarini avtomatik va qo'lda masofadan boshqarish uchun moslamalar yaratilgan. favqulodda to'xtash reaktor, yonilg'i tayoqchalarini almashtirish uchun qurilmalar.
Atom elektr stansiyasi (Atom elektr stansiyasi)
atom (yadro) energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladigan elektr stantsiyasi. Atom elektr stansiyasidagi elektr generatori atom reaktori(Qarang: Yadro reaktori). Ba'zi og'ir elementlar yadrolarining bo'linishi zanjirli reaktsiyasi natijasida reaktorda ajralib chiqadigan issiqlik, xuddi an'anaviy issiqlik elektr stansiyalarida bo'lgani kabi, keyinchalik elektr energiyasiga aylanadi. Qazib olinadigan yoqilg'ida ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalaridan farqli o'laroq, atom elektr stantsiyalari yadro yoqilg'isida ishlaydi (Yadro yoqilg'isiga qarang) (asosan 233 U, 235 U. 239 Pu). 1-ga bo'linganda G uran yoki plutoniy izotoplari 22500 ni chiqaradi kVt h, Bu 2800 tarkibidagi energiyaga teng kg shartli yoqilg'i. Yadro yoqilg'isining jahon energetika resurslari (uran, plutoniy va boshqalar) tabiiy qazilma yoqilg'i zahiralarining (neft, ko'mir, ko'mir, va boshqalar) energiya resurslaridan sezilarli darajada oshishi aniqlangan. Tabiiy gaz va boshq.). Bu esa tez sur'atlar bilan o'sib borayotgan yoqilg'iga bo'lgan talabni qondirish uchun keng istiqbollarni ochadi. Bundan tashqari, jahon iqtisodiyotining texnologik maqsadlari uchun ko'mir va neft iste'molining tobora ortib borayotgan hajmini hisobga olish kerak. kimyo sanoati, bu issiqlik elektr stansiyalari uchun jiddiy raqobatchiga aylanib bormoqda. Organik yoqilg'ining yangi konlari topilganiga va uni ishlab chiqarish usullari takomillashtirilganiga qaramay, dunyoda uning narxining oshishi bilan bog'liq tendentsiya mavjud. Bu qazib olinadigan yoqilg'i zaxiralari cheklangan mamlakatlar uchun eng qiyin sharoitlarni yaratadi. Dunyoning bir qator sanoat mamlakatlari energetika balansida allaqachon muhim o‘rin egallagan atom energetikasini jadal rivojlantirish zarurati yaqqol namoyon bo‘lmoqda.
Uchuvchi maqsadlar uchun dunyodagi birinchi atom elektr stantsiyasi (