Атомын цахилгаан станц. Украины атомын цахилгаан станцууд. Орос дахь атомын цахилгаан станцууд

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Хүн төрөлхтний орчин үеийн эрчим хүчний хэрэгцээ асар хурдацтай өсч байна. Хотуудыг гэрэлтүүлэх, үйлдвэрлэлийн болон үндэсний эдийн засгийн бусад хэрэгцээнд зориулж түүний хэрэглээ нэмэгдэж байна. Үүний дагуу нүүрс, мазут шатааж буй тортог агаар мандалд улам их хэмжээгээр ялгарч, хүлэмжийн нөлөөлөл нэмэгдсээр байна. Түүнчлэн сүүлийн жилүүдэд цахилгаан автомашиныг нэвтрүүлэх тухай ярих нь ихсэж байгаа нь цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд нөлөөлнө.

Харамсалтай нь байгаль орчинд ээлтэй УЦС-ууд ийм асар их хэрэгцээг хангаж чадахгүй байгаа бөгөөд цаашид дулааны цахилгаан станц, ДЦС-ын тоог нэмэгдүүлэх нь зүгээр ч нэг зохимжгүй юм. Энэ тохиолдолд юу хийх вэ? Сонгох тийм ч их зүйл байхгүй: хэрэв зөв ажиллаж чадвал цөмийн цахилгаан станцууд нь эрчим хүчний мухардлаас гарах маш сайн арга юм.

Чернобылд болсон үйл явдлыг үл харгалзанЯпончуудын сүүлийн үеийн бүтэлгүйтлийг санаж, дэлхийн эрдэмтэд энх тайвны атом нь өнөөдөр ойртож буй эрчим хүчний хямралыг шийдвэрлэх цорын ганц шийдэл гэдгийг хүлээн зөвшөөрч байна. Өргөнөөр сурталчилж буй өөр эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь дэлхийн өдөр тутмын хэрэгцээт цахилгаан эрчим хүчний зууны нэгийг ч хангаж чадахгүй.

Түүгээр ч зогсохгүй Чернобылийн атомын цахилгаан станцын дэлбэрэлт ч байгаль орчинд учруулсан хохирлын зууны нэгийг ч аваагүй бөгөөд энэ нь газрын тосны платформ дээр нэг сүйрлийн дараа ч тэмдэглэгджээ. АД-ын үйл явдал бол үүний тод баталгаа юм.

Цөмийн реакторын ажиллах зарчим

Дулааны эх үүсвэр нь түлшний элементүүд - TVEL. Үнэн хэрэгтээ эдгээр нь цирконы хайлшаар хийгдсэн хоолой бөгөөд атомын идэвхтэй задралын бүсэд ч гэсэн бага зэрэг доройтдог. Дотор нь ураны давхар ислийн шахмал эсвэл уран, молибдений хайлшны үр тариа байрлуулсан байна. Реактор дотор эдгээр хоолойнуудыг угсралт болгон угсарсан бөгөөд тус бүр нь 18 түлшний элемент агуулдаг.

Нийтдээ бараг хоёр мянган угсралт байж болох бөгөөд тэдгээрийг бал чулуун өрлөг доторх сувагт байрлуулна. Гарсан дулааныг хөргөлтийн шингэний тусламжтайгаар цуглуулдаг бөгөөд орчин үеийн атомын цахилгаан станцуудад эргэлтийн хоёр хэлхээ байдаг. Тэдний хоёр дахь нь ус нь реакторын цөмтэй ямар ч байдлаар харьцдаггүй бөгөөд энэ нь бүхэлдээ бүтцийн аюулгүй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Реактор нь өөрөө босоо аманд байрладаг бөгөөд ижил цирконы хайлшаас (30 мм зузаантай) бал чулуун өрлөгт зориулсан тусгай капсулыг бүтээдэг.

Бүхэл бүтэн бүтэц нь усан сан байрладаг, өндөр бат бэх бетонон асар том суурин дээр тулгуурладаг. Энэ нь цөмийн хөргөлтийн үйлчилдэгослын үед түлш.

Үйл ажиллагааны зарчим нь энгийн: түлшний элементүүдийг халааж, дулааныг нь анхдагч хөргөлтийн шингэнд (шингэн натри, дейтерий) шилжүүлсний дараа энерги нь хоёрдогч хэлхээнд шилжиж, дотор нь ус эргэлддэг. асар их дарамт. Тэр даруй буцалж, уур нь генераторуудын турбиныг эргүүлдэг. Үүний дараа уур нь конденсацийн төхөөрөмжид орж, дахин шингэн төлөвт шилжиж, дараа нь хоёрдогч хэлхээнд дахин илгээгдэнэ.

Бүтээлийн түүх

1940-өөд оны хоёрдугаар хагаст ЗСБНХУ-д атомын энергийг энхийн зорилгоор ашиглах төслүүдийг бий болгохын тулд бүхий л хүчин чармайлт гаргасан. Алдарт академич Курчатов ЗХУ-ын Төв Хорооны ээлжит хуралдаан дээр үг хэлэхдээ аймшигт дайнаас сэргэж буй тус улсад нэн хэрэгцээтэй байсан атомын энергийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглах саналыг дэвшүүлэв.

1950 онд Калуга мужийн Обнинское тосгонд баригдсан атомын цахилгаан станц (дэлхийд анхных нь) эхэлсэн. Дөрвөн жилийн дараа 5 МВт-ын хүчин чадалтай энэ станц амжилттай ашиглалтад орсон. Мөн манай улс атомыг зөвхөн энхийн зорилгоор үр дүнтэй ашиглаж чадсан дэлхийн анхны улс болсонд уг арга хэмжээний онцлог оршиж байна.

Ажлаа үргэлжлүүлэх

1958 онд Сибирийн АЦС-ын зураг төслийг боловсруулах ажил аль хэдийн эхэлсэн. Төслийн хүчин чадал даруй 20 дахин нэмэгдэж, 100 МВт болсон. Гэхдээ нөхцөл байдлын өвөрмөц байдал нь үүнд ч биш юм. Станцыг хүлээлгэж өгөхөд өгөөж нь 600 МВт байсан. Эрдэмтэд хэдхэн хүний доторолон жил төслийг маш их сайжруулж чадсан бөгөөд саяхан ийм гүйцэтгэл огт боломжгүй юм шиг санагдсан.

Гэсэн хэдий ч Холбооны өргөн уудам нутаг дахь атомын цахилгаан станцууд тэр үед мөөг шиг ургасангүй. Ингээд Сибирийн атомын цахилгаан станцаас хойш хэдэн жилийн дараа Белоярскийн атомын цахилгаан станц ашиглалтад оров. Удалгүй Воронеж хотод станц баригдав. 1976 онд Курскийн атомын цахилгаан станц ашиглалтад орж, реакторууд нь 2004 онд нухацтай шинэчлэгдсэн.

Ер нь цөмийн цахилгаан станцууд дайны дараах бүх хугацаанд төлөвлөгөөт байдлаар баригдсан. Зөвхөн Чернобылийн гамшиг энэ үйл явцыг удаашруулж чадна.

Гадаадад байдал ямар байсан

Ийм бүтээн байгуулалтыг зөвхөн манай улсад хийсэн гэж ойлгож болохгүй. Атомын цахилгаан станцууд ямар чухал болохыг англичууд сайн мэддэг байсан тул энэ чиглэлд идэвхтэй ажиллаж байв. Тиймээс аль хэдийн 1952 онд тэд атомын цахилгаан станцуудыг хөгжүүлэх, барих төслийг эхлүүлсэн. Дөрвөн жилийн дараа Калдер Холл хот нь өөрийн 46 МВт-ын цахилгаан станцтай Английн анхны цөмийн хот болжээ. 1955 онд Америкийн Шипингпорт хотод атомын цахилгаан станцыг ёслол төгөлдөр ашиглалтад оруулав. Түүний хүч 60 МВт-тай тэнцэж байв. Түүнээс хойш атомын цахилгаан станцууд дэлхий даяар ялалтын жагсаал хийж эхэлсэн.

Энх тайван атомд заналхийлж байна

Атомыг номхотгох анхны эйфори удалгүй айдас, түгшүүрээр солигдов. Мэдээжийн хэрэг, Чернобылийн атомын цахилгаан станц хамгийн ноцтой гамшиг байсан ч Маяк станц, цөмийн шумбагч онгоцнуудын цөмийн реакторын осол, түүнчлэн бусад тохиолдлууд байсан бөгөөд тэдгээрийн ихэнхийг бид хэзээ ч мэдэхгүй байж магадгүй юм. Эдгээр ослын үр дагавархүмүүсийг атомын энергийг ашиглах соёлын түвшинг дээшлүүлэх талаар бодоход хүргэв. Үүнээс гадна хүн төрөлхтөн байгалийн элементийн хүчийг эсэргүүцэх чадваргүй гэдгээ дахин ойлгов.

Дэлхийн шинжлэх ухааны олон нэрт зүтгэлтнүүд атомын цахилгаан станцуудыг хэрхэн аюулгүй болгох талаар удаан хугацааны турш хэлэлцэж байна. 1989 онд Москвад дэлхийн ассемблейг хуралдуулж, хурлын үр дүнд үндэслэн цөмийн эрчим хүчний хяналтыг эрс чангатгах шаардлагатай гэсэн дүгнэлтийг гаргажээ.

Өнөөдөр дэлхийн хамтын нийгэмлэгүүд эдгээр бүх хэлэлцээр хэрхэн хэрэгжиж байгааг анхааралтай ажиглаж байна. Гэсэн хэдий ч ямар ч ажиглалт, хяналт нь байгалийн гамшиг, тэнэглэлээс аварч чадахгүй. "Фукушима-1"-ийн осол, үүний улмаас олон зуун сая тонн цацраг идэвхт ус Номхон далайд асгарсан нь үүнийг дахин нотолсон юм. Ер нь АЦС нь аж үйлдвэр, хүн амын асар их хэрэгцээг цахилгаан эрчим хүчээр хангах цорын ганц хэрэгсэл болсон Япон улс атомын цахилгаан станц барих хөтөлбөрөө орхисонгүй.

Ангилал

Бүх атомын цахилгаан станцыг үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний төрлөөр, мөн реакторын загвараар нь ангилж болно. Аюулгүй байдлын зэрэг, барилгын төрөл болон бусад чухал үзүүлэлтүүдийг мөн харгалзан үзнэ.

Үйлдвэрлэсэн энергийн төрлөөр нь дараах байдлаар ангилдаг:

• Атомын цахилгаан станц. Тэдний үйлдвэрлэдэг цорын ганц эрчим хүч бол цахилгаан юм.
• Атомын дулааны цахилгаан станц. Эдгээр байгууламжууд нь цахилгаанаас гадна дулааныг бий болгодог бөгөөд энэ нь хойд хотуудад ашиглахад онцгой ач холбогдолтой юм. Тэнд атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагаабусад бүс нутгаас нийлүүлэх шатахууны хамаарлыг эрс багасгах боломжийг олгодог.

Ашигласан түлш болон бусад үзүүлэлтүүд

Хамгийн түгээмэл нь баяжуулсан ураныг түлш болгон ашигладаг цөмийн реакторууд юм. Хөргөгч нь хөнгөн ус юм. Ийм реакторыг хөнгөн усны реактор гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн хоёр төрөл байдаг. Эхний тохиолдолд турбиныг эргүүлэхэд ашигладаг уур нь реакторын цөмд үүсдэг.

Хоёр дахь тохиолдолд уур үүсгэхийн тулд дулаан шингээгч системийг ашигладаг бөгөөд үүнээс болж ус гол руу ордоггүй. Дашрамд дурдахад, энэ системийн хөгжил өнгөрсөн зууны 50-аад оноос эхэлсэн бөгөөд Америкийн цэргийн хөгжил нь үүний үндэс суурь болсон юм. Ойролцоогоор ЗСБНХУ-д графит саваа ашигласан эхний төрлийн реактор бүтээгдсэн боловч зохицуулах системтэй.

Оросын олон атомын цахилгаан станцуудад ашигладаг хийн хөргөлттэй реактор ингэж гарч ирэв. Энэ загварын станцуудын барилгын ажил хурдацтай хурдассан нь реакторууд дайвар бүтээгдэхүүн болгон зэвсгийн чанартай плутони үйлдвэрлэсэнтэй холбоотой юм. Түүнчлэн манай улсад маш том орд бүхий энгийн байгалийн уран ч энэ сортын түлш болоход тохиромжтой.

Дэлхий дахинд нэлээд өргөн тархсан өөр нэг төрлийн реактор бол байгалийн уранаар тэжээгддэг хүнд усны загвар юм. Эхэндээ ийм загварыг цөмийн реакторт нэвтрэх боломжтой бараг бүх улс орнууд бүтээсэн боловчӨнөөдөр зөвхөн Канад л тэдний мөлжигчдийн тоонд багтаж байгаа бөгөөд түүний хэвлийд байгалийн ураны хамгийн баялаг ордууд байдаг.

Реакторуудыг хэрхэн сайжруулсан бэ?

Эхлээд энгийн ганг түлшний саваа бүрээс, эргэлтийн суваг үйлдвэрлэхэд ашигласан. Тэр үед цирконы хайлшийн талаар хараахан мэдээгүй байсан бөгөөд энэ нь ийм зорилгод илүү тохиромжтой. Реакторыг 10 атмосферийн даралтын дор нийлүүлсэн усаар хөргөсөн.

Нэгэн зэрэг гарсан уур нь 280 градусын температуртай байв. Түлшний саваа байрлуулсан бүх сувгийг харьцангуй олон удаа солих шаардлагатай байсан тул зөөврийн байдлаар хийсэн. Баримт нь цөмийн түлшний үйл ажиллагааны бүсэд материал нь маш хурдан хэв гажилт, сүйрэлд өртдөг. Үнэн хэрэгтээ гол цөм дэх бүтцийн элементүүд нь 30 жилийн хугацаатай бүтээгдсэн боловч ийм тохиолдолд өөдрөг үзэл нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй.

Түлшний саваа

Энэ тохиолдолд эрдэмтэд нэг талт хоолойт хөргөлттэй хувилбарыг ашиглахаар шийджээ. Энэхүү загвар нь түлшний элемент гэмтсэн ч гэсэн хуваагдлын бүтээгдэхүүн дулаан солилцооны хэлхээнд орох боломжийг эрс бууруулдаг. Яг ижил цөмийн түлш бол уран, молибдений хайлш юм. Энэхүү шийдэл нь мэдэгдэхүйц өндөр температурт ч тогтвортой ажиллах боломжтой харьцангуй хямд, найдвартай тоног төхөөрөмжийг бүтээх боломжийг олгосон.

Чернобыл

Хачирхалтай мэт санагдаж байсан ч өнгөрсөн зуунд атомын цахилгаан станц нь хүний гараар бүтсэн гамшгийн бэлгэ тэмдэг болсон аймшигт Чернобыл бол шинжлэх ухааны жинхэнэ ялалт байлаа. Тухайн үед бүтээн байгуулалт, зураг төсөлд хамгийн дэвшилтэт технологи ашигласан. Зөвхөн реакторын хүчин чадал 3200 МВт хүрчээ. Түлш нь бас шинэ байсан: баяжуулсан байгалийн ураны давхар ислийг анх удаа Чернобылийн атомын цахилгаан станцад ашигласан. Нэг тонн ийм түлшинд ердөө 20 кг уран-235 агуулагддаг. Нийтдээ 180 тонн ураны давхар ислийг реакторт ачсан байна. Яг хэн, ямар зорилгоор станцад аюулгүй ажиллагааны бүх дүрэм журамтай зөрчилдсөн туршилт хийхээр шийдсэн нь одоогоор тодорхойгүй байна.

Орос дахь атомын цахилгаан станцууд

Хэрэв Чернобылийн гамшиг болоогүй бол манай улсад (их магадлалтай) АЦС-ыг хамгийн өргөн, өргөнөөр барих хөтөлбөр үргэлжилсээр байх байсан. Ямар ч байсан энэ бол ЗХУ-д төлөвлөж байсан арга байсан.

Ер нь Чернобылийн дараа шууд олон хөтөлбөрүүд их хэмжээгээр хязгаарлагдаж эхэлсэн бөгөөд энэ нь "байгаль орчинд ээлтэй" олон төрлийн дулааны тээвэрлэгчдийн үнийг даруй өсгөсөн. Олон газарт тэд нүүрсээр ажилладаг, томоохон хотуудын агаар мандлыг аймшигтайгаар бохирдуулсаар байгаа дулааны цахилгаан станцуудын барилгын ажилд буцаж орохоос өөр аргагүй болсон.

2000-аад оны дундуур засгийн газар цөмийн хөтөлбөрийг хөгжүүлэх шаардлагатай гэдгийг ойлгосон, учир нь үүнгүйгээр манай улсын олон бүс нутгийг шаардлагатай эрчим хүчээр хангах боломжгүй юм.

Өнөөдөр манай улсад хэдэн атомын цахилгаан станц байдаг вэ? Ердөө арав. Тийм ээ, эдгээр нь бүгд Оросын атомын цахилгаан станцууд юм. Гэхдээ энэ тоо ч гэсэн хэрэглэж буй эрчим хүчний 16% -иас илүүг үүсгэдэгманай иргэд. Эдгээр атомын цахилгаан станцуудын нэг хэсэг болох нийт 33 эрчим хүчний нэгжийн хүчин чадал 25.2 ГВт. Манай хойд бүсийн цахилгааны хэрэгцээний бараг 37 хувийг атомын цахилгаан станцууд хангадаг.

Хамгийн алдартай нь 1973 онд баригдсан Ленинградын атомын цахилгаан станц юм. Одоогоор хоёр дахь шатны бүтээн байгуулалтын ажил эрчимтэй явагдаж байгаа бөгөөд энэ нь гарцын хүчин чадлыг (4 мянган МВт) дор хаяж хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой юм.

Украины АЦС

Зөвлөлт Холбоот Улсын эрчим хүчийг хөгжүүлэх талаар их зүйлийг хийсэн. Ийнхүү Литва нь нэгэн зэрэг маш сайн дэд бүтэц, олон аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийг хүлээн авснаас гадна 2005 он хүртэл жинхэнэ "Халуун тахиа" байсан Игналина АЦС-ыг бараг бүх Балтийн бүс нутгийг хямд үнээр (мөн өөрийн гэсэн!) Эрчим хүч.

Гэхдээ гол бэлгийг нэг дор дөрвөн цахилгаан станц хүлээн авсан Украинд хийсэн. Запорожье АЦС нэг дор 6 ГВт эрчим хүчийг нийлүүлдэг Европ дахь хамгийн хүчирхэг АЦС юм. Ерөнхийдөө Украины атомын цахилгаан станцууд нь Литва улс цаашид сайрхах аргагүй болсон цахилгаан эрчим хүчээр өөрийгөө бие даан хангах боломжийг түүнд олгож байна.

Одоо бүгд ижил дөрвөн станц ажиллаж байна: Запорожье, Ровне, Өмнөд Украин, Хмельницкий. Олон нийтийн итгэл үнэмшлээс үл хамааран Чернобылийн атомын цахилгаан станцын гуравдугаар блок 2000 он хүртэл ажиллаж, бүс нутгийг эрчим хүчээр тогтмол хангаж байв. Одоогийн байдлаар Украины нийт цахилгаан эрчим хүчний 46 хувийг Украины атомын цахилгаан станцууд үйлдвэрлэж байна.

Улс орны эрх баригчдын хачирхалтай улс төрийн амбиц нь 2011 ондОросын түлшний элементүүдийг Америкийн түлшээр солих шийдвэр гаргасан. Туршилт бүрэн бүтэлгүйтэж, Украины аж үйлдвэрт бараг 200 сая долларын хохирол учирсан.

хэтийн төлөв

Өнөөдөр энх тайвны атомын ашиг тусыг дэлхий даяар дахин дурсаж байна. Жилд 2 тонн орчим түлш хэрэглэдэг жижиг, анхдагч атомын цахилгаан станцаас бүхэл бүтэн хотыг эрчим хүчээр хангах боломжтой. Энэ хугацаанд хичнээн хэмжээний хий, нүүрс шатаах вэ? Тиймээс технологийн хэтийн төлөв асар их байна: уламжлалт эрчим хүчний төрөл нь байнга үнэ өсөж, тоо нь буурч байна.