محطات الطاقة النووية. محطات الطاقة النووية في أوكرانيا. المحطة النووية الروسية

الاحتياجات الإنسانية الحديثة للطاقة تنمو بسرعة هائلة. زيادة التغطية في مدن الاستهلاك والصناعية وغيرها من احتياجات الاقتصاد. وفقا لذلك، تنبعث منه المزيد والمزيد من السخام من احتراق النفط والفحم والوقود مما يعزز ظاهرة الاحتباس الحراري. وبالإضافة إلى ذلك، المزيد والمزيد من الكلام في السنوات الأخيرة عن التكليف من السيارات الكهربائية، والتي سوف تسهم أيضا في زيادة استهلاك الكهرباء.

للأسف، وتغطي هذه الاحتياجات الكهرومائية الضخمة الصديقة للبيئة ليست قادرة، وزيادة أخرى في عدد من محطات توليد الطاقة الحرارية وحزب الشعب الجمهوري هو ببساطة غير عملي. ما يحدث في هذه الحالة؟ وحدد البعض منها ليس على وجه الخصوص: محطة نووية عندما كانت تعمل بشكل صحيح تختلف عن انتاج الطاقة من الجمود.

ورغم ما حدث في تشرنوبيل، حتى مع الأخذ في الاعتبار سوء الحظ علماء يابانيون مؤخرا في جميع أنحاء العالم أن يدرك أن الذرة السلمية - الحل الوحيد للأزمة الطاقة تقترب اليوم. على نطاق واسع مصادر الطاقة البديلة توصف لا تعطي حتى جزء مئة من كمية الكهرباء التي تريدها العالم كل يوم.

وعلاوة على ذلك، حتى الانفجار في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية لم يضع البيئة والجزء مئة من الضرر، الذي يحتفل به حتى مع وجود كارثة على منصة نفطية. الحادث مع BP - تأكيدا واضحا.

مبدأ تشغيل مفاعل نووي

مصدر الحرارة عناصر الوقود - TVEL. في الواقع، هذا الأنبوب من سبيكة الزركونيوم وهو ضعيف يتعرض انحطاط حتى في ذرات منطقة تقسيم نشطة. وضعت داخل أقراص ثاني أكسيد اليورانيوم أو سبائك السميد من اليورانيوم والموليبدينوم. داخل هذا المفاعل أنبوب يتم تجميعها في الجمعية، كل منها يحتوي على 18 عناصر الوقود.

ويمكن لجميع المجالس أن يكون ما يقرب من ألفي، ويتم وضعها في القنوات في كومة الجرافيت. الحرارة تطورت يتم جمعها بواسطة المبرد، وفي الدوائر الحديثة اثنين تداول النووية. في المجموعة الثانية التي الماء لا يتفاعل مع قلب المفاعل، مما يزيد بشكل كبير من سلامة البناء ككل. المفاعل نفسه لديه رمح، ويتم إنشاء كبسولة خاصة من الجرافيت نفس سبائك الزركونيوم (30 ملم) لوضع.

ويستند الهيكل كله على قاعدة ضخمة للغاية من الخرسانة عالية القوة، والذي يقع ضمن تجمع. إنه يساعد على تبريد الوقود النووي في حال وقوع حادث.

مبدأ العملية هو بسيط: عناصر الوقود هي ساخنة، يتم نقل الحرارة لهم من المبرد الأساسي (السائل الديوتيريوم الصوديوم)، ثم يتم نقل الطاقة إلى الدائرة الثانوية، والتي توزع داخل تحت الماء ضغط هائل. قامت على الفور يبدأ في الغليان والبخار يدور مولدات التوربينات. بعد ذلك، يتدفق البخار في جهاز التكثيف مرة أخرى يذهب إلى الحالة السائلة، ثم أرسل مرة أخرى إلى الدائرة الثانوية.

تاريخ إنشاء

في النصف الثاني من 40 المنشأ في الاتحاد السوفياتي عن القدرة على خلق المشاريع التي تنطوي على استخدام السلمي للطاقة النووية الذي تم إحرازه. الشهيرة أكاديمي كورتشاتوف الذي كان يتحدث في الاجتماع الدوري للجنة المركزية للحزب الشيوعي، اقتراحا على استخدام الطاقة النووية في توليد الكهرباء، والذي البلاد يتعافى من حرب رهيبة، هناك حاجة ماسة.

في عام 1950 بدأت بناء محطة الطاقة النووية (أول في العالم، بالمناسبة)، التي وضعت في قرية أوبنينسك في منطقة كالوغا. بعد أربع سنوات، أطلقت المحطة، مما كان له قدرة 5 ميغاواط، بنجاح. تفرد هذا الحدث هو أيضا حقيقة أن بلادنا أصبحت أول دولة في العالم، والتي تمكنت من الاستفادة بشكل فعال الذرة للأغراض السلمية.

استمرار

تعمل بالفعل على تصميم أطلقت سيبيريا NPP في عام 1958. ارتفعت الطاقة التصميمية فقط 20 مرة، بلغ مجموعها 100 MW بالفعل. ولكن تفرد الحالة ليست هذه النقطة. عندما سلمت المحطة، كان انتاجها 600 ميغاواط. العلماء بضع سنوات تمكن من natolko تحسين المشروع، ومؤخرا هذه الفعالية يبدو أن تفعل المستحيل.

ومع ذلك، ومحطات الطاقة النووية في الاتحاد اسعة ثم لم ينمو الفطر أسوأ. لذا، وبعد بضع سنوات بعد إطلاق سيبيريا Beloyarsk NPP. قريبا بنيت المحطة في فورونيج. في عام 1976 كان بتكليف كورسك الطاقة النووية مفاعلات محطة الذي تم رفعه على محمل الجد في عام 2004.

عموما، تم بناء محطات الطاقة النووية بطريقة مخططة فترة ما بعد الحرب بأكملها. كارثة تشيرنوبيل فقط يمكن أن تبطئ عملية.

كيف تحقق نجاحا في الخارج

فإنه لا ينبغي أن يفترض أن هذه التطورات كانت فقط في بلادنا. كان البريطانيون يدركون جيدا مدى أهمية أن تكون محطات الطاقة النووية، وبالتالي النشطة في هذا المجال. لذلك، في عام 1952، وأطلق مشروعه الخاص في تصميم وبناء محطات الطاقة النووية. بعد أربع سنوات، وكانت بلدة قاعة كالدر أول مدينة الذرية البريطانية مع محطة للطاقة الخاصة من 46 ميجاوات. في عام 1955، ودخلت رسميا في محطة للطاقة النووية في مدينة في الولايات المتحدة من Shippingport. وكانت قدرته على قدم المساواة إلى 60 ميغاواط. ومنذ ذلك الحين، بدأت محطات الطاقة النووية مسيرته المظفرة في جميع أنحاء العالم.

تهديدات للذرة السلمية

النشوة الأولية للترويض الذرة قريبا أعطى طريقة لالقلق والخوف. بالطبع، أصبح كارثة أخطر من تشرنوبل، ولكن كان مصنع "ماياك" حادث مع المفاعلات النووية في الدوري الممتاز، فضلا عن حوادث أخرى، وكثير منها أننا ربما لن نعرف أبدا. عواقب هذه الحوادث تجعل الناس يفكرون في رفع مستوى ثقافة استخدام الطاقة الذرية. وبالإضافة إلى ذلك، أدركت البشرية مرة أخرى أنه لا يمكن أن تقاوم قوات عنصري الطبيعة.

الكثير من الشخصيات البارزة من العلوم العالم لفترة طويلة مناقشة كيفية جعل محطات الطاقة النووية أكثر أمانا. في موسكو في عام 1989 جمعت من أجلها الجمعية العالمية، ونتيجة لذلك قدمت استنتاجات الاجتماع عن ضرورة تشديد جذريا السيطرة على الطاقة النووية.

اليوم، المجتمع الدولي يراقب عن كثب كيف الامتثال لجميع هذه الاتفاقات. ومع ذلك، لا الرصد والمراقبة لا يمكن حفظ من الكوارث الطبيعية أو الغباء عاديا. هذا وأكد مرة أخرى الحادث الذي وقع في "فوكوشيما 1"، والتي أسفرت عن مئات الملايين من الأطنان من المياه المشعة يسفك في المحيط الهادي. في عام اليابان، والنبات، الطاقة النووية التي - هو السبيل الوحيد لضمان الصناعة العملاقة والسكان بالكهرباء من برنامج بناء محطة للطاقة النووية ولم يتخل.

تصنيف

يتم تصنيف جميع محطات الطاقة النووية وفقا لنوع من الطاقة المنتجة، فضلا عن نموذج لمفاعل ديمونا. كما يأخذ بعين الاعتبار مستوى الأمان، ونوع البناء، وكذلك المعلمات الهامة الأخرى.

هذه هي الطريقة التي يتم تصنيفها حسب نوع الطاقة المنتجة:

• محطات الطاقة النووية. الطاقة الوحيدة أنها ولدت، هي الكهرباء.
• محطة للطاقة النووية. بالإضافة إلى الكهرباء، وهذه المنشآت أيضا إنتاج الحرارة، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص لوضعها في المدن الشمالية. هناك استغلال محطات الطاقة النووية يمكن أن تقلل بشكل كبير اعتماد المنطقة على إمدادات الوقود من مناطق أخرى.

الوقود المستخدمة وغيرها من الخصائص

الأكثر شيوعا هي المفاعلات النووية، الذي يستخدم وقودا ل تخصيب اليورانيوم. المبرد - الماء الخفيف. وتسمى هذه مفاعلات الماء الخفيف، وأنها تمييز نوعين. في الحالة الأولى، والبخار، والذي يعمل على تدوير التوربينات، تتشكل في قلب المفاعل.

لتشكيل البخار في الحالة الثانية فهو بمثابة نظام بالوعة الحرارة، والتي من خلالها الماء لا يدخل في صلب. من جانب الطريق، وبدأ هذا النظام إلى تطوير في وقت مبكر من 50s من القرن الماضي، وكانت بمثابة أساس لتطوير الجيش الامريكي. في نفس الوقت تقريبا في الاتحاد السوفياتي أنها وضعت النوع الأول من المفاعل، ولكن شبكة تأخير، والذي يستخدم مثل قضبان الجرافيت.

يبدو كما مفاعل تبريد الغاز، والذي يستخدم من قبل العديد من محطات الطاقة النووية الروسية. ارتبط السريع بناء محطات تسارع هذا النموذج مع حقيقة أنه نتيجة لمفاعلات ثانوية الصادرة البلوتونيوم صناعة الأسلحة. وبالإضافة إلى ذلك، كوقود لمثل هذه طائفة غير مناسبة حتى العادية رواسب اليورانيوم الطبيعي الذي في بلدنا عالية جدا.

نوع آخر من المفاعلات التي هي على نطاق واسع جدا في العالم، هو نموذج من الماء الثقيل واليورانيوم الطبيعي كوقود. أولا، كانت هذه النماذج إنشاء جميع البلدان تقريبا التي يمكنها الوصول إلى المفاعلات النووية، ولكن اليوم عددهم هو جزء من المستغلين وحده كندا، في أعماق الذي هناك طبقات غنية من اليورانيوم الطبيعي.

كما تحسنت المفاعلات؟

الأول، الصلب العادي تستخدم لتصنيع قنوات قضبان الوقود والأغشية المتداولة. كانت لحظة لم تدرك من سبائك الزركونيوم، والتي هي مناسبة لمثل هذه الأغراض أفضل بكثير. تم تبريد المفاعل بالماء تغذية تحت ضغط 10 جوي.

صدر عندما يكون البخار درجة حرارة 280 درجة. كان كل القنوات، والذي يضم قضبان الوقود القابلة للإزالة، لأنها المطلوبة استبدال كثيرا نسبيا. حقيقة أن تخضع المواد الأساسية الوقود النووي إلى تشويه وتدمير بسرعة. في الواقع، فقد تم تصميم العناصر الإنشائية في قلب لمدة 30 عاما، ولكن في مثل هذه الحالات هو التفاؤل غير مقبول.

قضبان الوقود

في هذه الحالة، فإن الباحثين قرر استخدام الخيار مع أنبوب التبريد من جانب واحد. هذا التصميم يقلل بشكل كبير من فرص الحصول على نواتج الانشطار في الدائرة التبادل الحراري حتى في حالة وقوع ضرر على عنصر وقود. في نفس الوقود النووي هو سبيكة اليورانيوم والموليبدينوم. وقد خلق هذا الحل معدات غير مكلفة نسبيا وموثوق بها التي يمكن أن تعمل بشكل مستقر حتى في ظل درجة حرارة عالية إلى حد كبير.

تشيرنوبيل

ومن الغريب، ولكن محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية سيئة السمعة، والذي أصبح رمزا للكوارث من صنع الإنسان من القرن الماضي، هو انتصار حقيقي للعلم. في ذلك الوقت، وتستخدم في البناء والتصميم والتكنولوجيا المتطورة. وصلت القوة وحدها 3200 مفاعل MW. كان الوقود أيضا جديد: تشيرنوبيل أول من استخدم المخصب ثاني أكسيد اليورانيوم الطبيعي. ويضم طن واحد من الوقود ما مجموعه 20 كيلوغراما من اليورانيوم 235. في المجموع، المفاعل بالوقود من 180 طن من ثاني أكسيد اليورانيوم. ما زلنا لا نعرف من هم ولماذا قررت إجراء تجربة محطة، وهو ما يتعارض مع جميع أنظمة السلامة التي يمكن تصورها.

محطات الطاقة النووية في روسيا

إذا لم يكن كارثة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في بلادنا (على الأرجح) لا يزال لديهم لمواصلة برنامج أوسع نطاق ممكن وعلى نطاق واسع في بناء محطات الطاقة النووية. في أي حال، فقد تم التخطيط لهذا النهج في الاتحاد السوفياتي.

عموما، وعلى الفور بعد تشيرنوبيل، وأصبحت العديد من البرامج على مراحل واسع بها، مما أدى على الفور إلى ارتفاع أسعار العديد من الصف سوائل نقل الحرارة "نظيفة". في العديد من المناطق أجبروا على العودة إلى بناء محطة للطاقة الحرارية، والتي (أيضا) العمل حتى في زاوية، والاستمرار في تلويث الغلاف الجوي بشكل مخيف المدن الكبيرة.

في منتصف 2000s في، لا تزال الحكومة اعترفت بالحاجة لتطوير البرنامج النووي، لأنه بدون يستحيل على توفير العديد من بلدنا مناطق الطاقة في المبلغ المطلوب.

كم عدد محطات الطاقة النووية اليوم هناك في بلادنا؟ عشرة فقط. نعم، انها كل محطات الطاقة النووية الروسية. ولكن حتى هذا هو عددهم تنتج أكثر من 16٪ من الطاقة المستهلكة من قبل مواطنينا. قدرات جميع المفاعلات 33، والتي تعمل كجزء من محطة للطاقة النووية تساوي 25.2 غيغاواط. تقريبا 37٪ من احتياجات المناطق الشمالية لدينا تغطي الكهرباء محطات الطاقة النووية.

واحدة من الاكثر شهرة هو لينينغراد محطة الطاقة النووية، الذي بني في عام 1973. هناك البناء المكثف المستمر للمرحلة الثانية، الأمر الذي سيزيد انتاج الطاقة (4000 ميغاواط) مرتين على الأقل.

محطات الطاقة النووية الأوكرانية

لقد قام الاتحاد السوفيتي الكثير، بما في ذلك تطوير الطاقة في جمهوريات الاتحاد. على سبيل المثال، تلقت ليتوانيا في وقته ليس فقط بنية تحتية ممتازة والكثير من الصناعات، ولكن أيضا محطة للطاقة النووية إجنالينا، الذي كان حتى عام 2005 حقيقي "الدجاج شوهدت اثار"، وتوفير ما يقرب من جميع رخيصة البلطيق (وله!) الطاقة.

أما هبة الرئيسية لأوكرانيا، والتي كانت فقط أربعة محطات توليد الكهرباء. Zaporizhzhya NPP بشكل عام هو الأقوى في أوروبا، وإعطاء فقط 6 GW من الطاقة. عموما، محطة للطاقة النووية في أوكرانيا تعطي لها فرصة لتقديم أنفسهم مع الكهرباء من لم تعد قادرة على التباهي في نفس يتوانيا.

الآن أن نعمل كل نفس أربع محطات: Zaporizhzhya، ريفنا، جنوب الأوكرانية وخميلنيتسكي. خلافا للاعتقاد الشائع، واصلت كتلة الثالث من تشيرنوبيل NPP للعمل حتى عام 2000، توريد منتظم المنطقة بالكهرباء. في الوقت الراهن، يتم إنتاج 46٪ من الكهرباء الأوكرانية محطة النووية في أوكرانيا.

أدت طموحات سياسية غريبة من السلطة في البلاد إلى حقيقة أن تم اتخاذ قرار لاستبدال قضبان الوقود الروسية الأمريكية في عام 2011. وكانت التجربة فشلا ذريعا، وكانت هذه الصناعة الأوكرانية تلف ما يقرب من 200 مليون $.

آفاق

اليوم في جميع أنحاء العالم إعادة التفكير في فوائد الذرة السلمية. المدينة كلها يمكن أن تعمل بالطاقة بواسطة محطة للطاقة النووية الصغيرة والبدائية، والتي تنفق سنويا حوالي 2 طن من الوقود. كم لنفس الفترة سوف تضطر إلى حرق الغاز أو الفحم؟ لذا آفاق التكنولوجيا ضخمة: الأشكال التقليدية للطاقة في تزايد مستمر في الأسعار، وانخفاض عددهم.