Атомын цахилгаан станцуудын товч шинж чанар. Атомын цахилгаан станцууд

Жишээлбэл, усан цахилгаан станц яаж ажилладаг вэ? Энд бүх зүйл энгийн. Далан баригдаж, том усан сан бий болж, даралттай усны урсгал нь генераторын босоо амыг эргүүлж, цахилгаан үүсгэдэг. Салхины цахилгаан станцууд хэрхэн баригддаг вэ? Энд бүх зүйл илүү энгийн! Салхи нь генераторын босоо амыг эргүүлдэг том ирийг эргүүлж, цахилгаан үүсгэдэг. Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ? Ихэнх хүмүүс цөмийн реактор ашиглан цахилгаан эрчим хүчээ хэрхэн олж авдагийг огт ойлгодоггүй нь харагдаж байна. Олон хүмүүсийн хувьд энэ нь цахилгаан гүйдэл үүсдэг цөмийн реакторт тохиолддог ид шидтэй адил юм.

Хүмүүс атомын цахилгаан станцууд хэрхэн ажилладагийг мэдэх ёстой, учир нь бүх зүйл санагдахаас хамаагүй энгийн бөгөөд ойлгомжтой юм. Би Нововоронежийн АЦС-ын жишээн дээр цөмийн энергийн үйл ажиллагааны зарчмуудын талаар танд хэлэх болно.

Тэгэхээр атомын цахилгаан станцыг гаднаас нь харахад техникийн барилга байгууламжтай, цорго, хоолойтой олон үйлдвэр аж ахуйн нэгж шиг харагддаг. Мэдэгдэхүйц ялгаа нь их хэмжээний уур үүсгэдэг том хөргөлтийн цамхагууд юм. Энгийн дулааны цахилгаан станцуудад хөргөх цамхаг байдаг ч атомын цахилгаан станцыг хялбархан таньж чадахгүй.

Кино, гэрэл зургаас АЦС-ын хамгийн алдартай хэсэг болох хяналтын самбар руу шилжье.
Энэ бол 1972 онд ашиглалтад орсон Нововоронежийн атомын цахилгаан станцын 4-р эрчим хүчний нэгжийн хяналтын самбар юм. Үүнд 400 МВт хүчин чадалтай VVER-440 реактор ашигладаг.

Нововоронежийн АЦС нь ЗХУ-ын анхны атомын цахилгаан станцуудын нэг бөгөөд даралтат усан цахилгаан станц бүхий дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц юм. Атомын цахилгаан станц нь Төв Хар шороон бүсийн 20 орчим аж ахуйн нэгж, 2 сая гаруй оршин суугчийг, мөн Воронеж мужийг цахилгаан эрчим хүчний 85 хувийг хангадаг.

"Очир алмаазтай дугуй зүйл" бол реакторын цөмийн хөндлөн огтлол юм. Хяналтын савааг улаанаар, түлшний угсралтыг цагаанаар харуулав. Товчхондоо, цөмийн реактор нь том босоо цилиндр бөгөөд дотор нь цөмийн түлшний саваа, хяналтын саваа байдаг.

3, 4-р эрчим хүчний блокууд нь 1970-аад оны эхээр баригдсан бөгөөд 2000-аад оны эхээр ашиглалтад орох ёстой байсан ч хожим ашиглалтын хугацаа нь уртассан. Өнгөрсөн жилээс эхлэн идэвхтэй шинэчлэл хийсэн.

Нововоронеж станцын түүхэнд нийтдээ 6 эрчим хүчний нэгж байсан бөгөөд эхнийх нь 1964 онд, зургаа дахь нь 2016 онд ашиглалтад орсон. Долоо дахь эрчим хүчний блокийн барилгын ажил хийгдэж байгаа бөгөөд эхний болон хоёрдугаар блокуудыг аль хэдийн ашиглалтаас гаргасан байна.

Реакторын хамгийн дээд хэсэг, таг нь том хонхтой төстэй бөгөөд саваа нь өөрөө доор байрладаг. Энэ бол 3, 4-р эрчим хүчний нэгжийн реакторын тасалгаа бөгөөд ижил төстэй ажиглалтын тавцан нь зөвхөн Нововоронежийн АЦС-д байдаг. Тийм ээ, цөмийн реактор гаднаас нь харахад яг ийм байдаг.
Тагны бага зэрэг ард саваа солих төхөөрөмж байдаг бөгөөд тагийг онгойлгоход дээрээс дээш хөдөлж, дотор нь ажил хийдэг.

1980 онд баригдсан 5-р эрчим хүчний блокийн блокийн удирдлагын самбар. Үүнд 1000 МВт хүчин чадалтай VVER-1000 реактор ашигладаг.

Эрчим хүчний блокийг 2010 онд ашиглалтаас гаргах ёстой байсан ч дараа нь хугацааг сунгажээ.
1995 оноос хойш Нововоронежийн АЦС нь эрчим хүчний блокуудыг орчин үеийн аюулгүй байдлын стандартад нийцүүлэн шинэчилж байна.

Эрчим хүчний нэгж болон хяналтын самбар нь шинэчлэгдсэн тул реакторын цөмийн хөндлөн огтлолыг аналог хэлбэрээр биш, харин компьютерийн дэлгэц дээр бодит цаг хугацаанд харуулдаг. Та температур болон бусад олон параметрүүдийг хянах боломжтой.

Онцгой байдлын үед реакторыг бүрэн унтраадаг хамгийн чухал товчлуур. АЦС-ын ажилчдад ийм осол хэзээ ч тохиолдохгүй, энэ товчлуур үргэлж битүүмжлэгдсэн байхыг хүсэн ерөөе.

Станцын олон газар, өрөөнд цацрагийн түвшинг хэмждэг тусгай төхөөрөмж байдаг - Гейгер тоолуур эсвэл дозиметр.

Нововоронежийн АЦС-ын тав дахь эрчим хүчний нэгж нь гаднаасаа цилиндр шиг харагдаж байна. Ер бусын барилгын дотор цөмийн реактор өөрөө байдаг бөгөөд төмөр бетоноор хийсэн тусгай хамгаалалтын цилиндр бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Засвар, шинэчлэлт хийсний дараа 2011 онд 1000 МВт хүчин чадалтай дахин ашиглалтад оруулсан.

Одоо гол асуулт: бидэнд реактор яагаад хэрэгтэй байна вэ, энэ бүхнээс цахилгаан яаж гардаг вэ?
Бодит байдал дээр бүх зүйл бидний хүсч байгаа шиг "ид шидтэй" биш юм. Цөмийн реактор гэдэг нь үнэндээ ус халаадаг том бойлер юм.

Халаалтын дараа усыг өөр хаалттай хэлхээнд усаар илгээдэг бөгөөд энэ нь аль хэдийн уур болж хувирдаг. Энэ уур нь том турбиныг эргүүлж, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг генераторыг хөдөлгөдөг.

Ерөнхийдөө бүх зүйл энгийн: реактор халж, ус / уур нь генераторыг эргүүлж, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.
5-р эрчим хүчний нэгжийн машин өрөө.

Халаасан усыг хаа нэг газар илгээх шаардлагатай бөгөөд энэ зорилгоор хөргөх цамхагуудыг бүхэлд нь зохион бүтээсэн - хөргөлтийн цамхаг. Ус нь насосоор дээшээ шахагдаж, дараа нь доош унаж, шүршигч дэх жижиг дуслууд болон хуваагддаг. Агаарын урсгалыг доороос нь нийлүүлдэг бөгөөд энэ нь усны зарим хэсгийг ууршуулж, зарим нь зүгээр л хөргөж, доошоо унадаг.
Эдгээр нь 95 метрийн өндөртэй 3, 4-р эрчим хүчний блокуудын хөргөлтийн цамхагууд юм.

Бүрэн хуваарилах төхөөрөмж нь цахилгааныг хүлээн авах, түгээх, дамжуулах зориулалттай. Товчхондоо том трансформатор. Тусгай хоолойнууд дотор цахилгааны шугам байдаг, бүх зүйл найдвартай, аюулгүй байдаг.
Энэ бол Нововоронежийн АЦС-ын зургаа дахь эрчим хүчний нэгжийн хуваарилах төхөөрөмж юм.

Одоогийн байдлаар Оросын хамгийн хүчирхэг атомын цахилгаан станц болох 6-р эрчим хүчний блокийн төв удирдлагын самбар - 1200 МВт. Фүкүшимагийн ослын дараа хамааралтай болсон аюулгүй байдлын технологийг ашиглан баригдсан. VVER-1200 цөмийн реакторын төрөл.

Гудамжинд байгаа зургаа дахь эрчим хүчний нэгж нь тав дахь цилиндр шиг аймшигт харагддаггүй, гэхдээ та хоолойгоор нь дээд хэсэгт нь таних боломжтой. 2016 оны наймдугаар сард эрчим хүчний нэгжийг сүлжээнд холбож, эхний 240 МВт-ыг эрчим хүчний сүлжээнд нийлүүлсэн. Одоогийн байдлаар энэ нь Оросын хамгийн өндөр технологийн эрчим хүчний нэгж бөгөөд хамгийн орчин үеийн найдвартай байдал, аюулгүй байдлын шаардлагыг хангаж байна.

Реакторын хэрэглээний системийг хөргөхөд шаардлагатай 6-р блокийн шүршигч усан сангууд. Цаана нь зургадугаар эрчим хүчний блокийн барилга, баригдаж буй 6, 7-р цахилгаан блокийн хөргөлтийн цамхаг, барилгын талбай өөрөө байна.

Долоо дахь эрчим хүчний блок нь зургаа дахь блокийн ихэр байх бөгөөд барилгын ажлыг 2018 онд дуусгахаар төлөвлөж байна. Эрчим хүчний нэгж нь газар хөдлөлт, хар салхи, үер, дэлбэрэлт, тэр ч байтугай онгоцны сүйрэлд тэсвэртэй байх болно. VVER-1200 реакторын төрөл.

6-р эрчим хүчний блокийн турбин танхим.

Уг нэгжийн үндсэн тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа нь хуучин эрчим хүчний нэгжүүдийн адил 30 жил биш харин 60 жил болжээ.

6, 7-р эрчим хүчний нэгжийн хөргөх цамхаг нь хуучин төхөөрөмжүүдээс хамаагүй том, өндөр, өндөр нь 171 метр юм.

Одоо эрчим хүчний нэгжид хоёр хөргөх цамхагийн оронд нэгийг нь ашигладаг, гэхдээ илүү том хэмжээтэй. Энэ нь атомын цахилгаан станцын талбайг өөрөө багасгаж, материал, хөрөнгийн зардлыг бууруулах боломжийг олгосон.

6-р эрчим хүчний нэгжийн хяналтын өрөө. Төрөл бүрийн туршилтуудыг хийсний дараа эрчим хүчний нэгжийг 2016 оны эцсээр бүрэн ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна.

Би хувьдаа маш их баярлалаа

20-р зууны дунд үед хүн төрөлхтний шилдэг оюун ухаантнууд атомын бөмбөг бүтээх, мөн атомын энергийг энх тайвны зорилгоор хэрхэн ашиглах зэрэг хоёр ажлыг нэгэн зэрэг хийхээр шаргуу ажилласан. Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим юу вэ? Эдгээр цахилгаан станцуудын хамгийн том нь дэлхийн хаана байрладаг вэ?

Цөмийн энергийн түүх, онцлог

"Эрчим хүч бол бүх зүйлийн толгой" - 21-р зууны бодит бодит байдлыг харгалзан алдарт зүйр үгийг ингэж хэлж болно. Технологийн дэвшлийн шинэ үе болгонд хүн төрөлхтөнд илүү их хэрэгцээ гарч байна. Өнөөдөр "энх тайван атом" -ын эрчим хүчийг зөвхөн эрчим хүчний салбарт төдийгүй эдийн засаг, үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашиглаж байна.

Атомын цахилгаан станц гэж нэрлэгддэг (үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн) үйлдвэр, сансар судлал, анагаах ухаан, хөдөө аж ахуйд өргөн хэрэглэгддэг.

Цөмийн энерги нь атомын кинетик энергиэс дулаан, цахилгаан гаргаж авдаг хүнд үйлдвэрийн салбар юм.

Анхны атомын цахилгаан станцууд хэзээ үүссэн бэ? Зөвлөлтийн эрдэмтэд ийм цахилгаан станцуудын ажиллах зарчмыг 40-өөд онд судалж байжээ. Дашрамд хэлэхэд, тэр үед тэд анхны атомын бөмбөг зохион бүтээсэн. Тиймээс атом нь "энх тайван" бөгөөд үхлийн аюултай байв.

1948 онд И.В.Курчатов Зөвлөлт засгийн газар атомын эрчим хүчийг олборлох ажлыг шууд хийж эхлэхийг санал болгов. Хоёр жилийн дараа ЗХУ-д (Калуга мужийн Обнинск хотод) манай гараг дээрх хамгийн анхны атомын цахилгаан станцын барилгын ажил эхэлжээ.

Бүх үйл ажиллагааны зарчим нь ижил төстэй бөгөөд үүнийг ойлгоход хэцүү биш юм. Энэ талаар цаашид хэлэлцэх болно.

Атомын цахилгаан станц: үйл ажиллагааны зарчим (зураг, тайлбар)

Аливаа зүйлийн ажлын үндэс нь атомын цөм хуваагдах үед үүсдэг хүчтэй урвал юм. Энэ процесс нь ихэвчлэн уран-235 эсвэл плутонийн атомуудыг хамардаг. Атомын цөмүүд нь гаднаас нь нэвтэрч буй нейтроноор хуваагддаг. Энэ тохиолдолд шинэ нейтронууд, түүнчлэн асар их кинетик энергитэй хуваагдлын хэсгүүд гарч ирдэг. Чухамхүү энэ эрчим хүч нь аливаа атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны гол бөгөөд гол бүтээгдэхүүн юм.

Атомын цахилгаан станцын реакторын ажиллах зарчмыг ингэж тодорхойлж болно. Дараагийн зурган дээрээс та дотроос нь ямар харагдаж байгааг харж болно.

Цөмийн реакторын үндсэн гурван төрөл байдаг.

• өндөр чадлын сувгийн реактор (RBMK гэж товчилсон);
• даралтат усны реактор (WWER);
• хурдан нейтрон реактор (BN).

Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчмыг бүхэлд нь тусад нь тайлбарлах нь зүйтэй. Энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар дараагийн өгүүллээр хэлэлцэх болно.

Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим (диаграмм)

Тодорхой нөхцөлд, хатуу заасан горимд ажилладаг. Атомын цахилгаан станцын бүтцэд (нэг ба түүнээс дээш) гадна бусад систем, тусгай бүтэц, өндөр мэргэшсэн боловсон хүчин орно. Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ? Үүнийг дараах байдлаар товч тайлбарлаж болно.

Аливаа атомын цахилгаан станцын гол элемент нь цөмийн реактор бөгөөд бүх үндсэн процессууд явагддаг. Бид өмнөх хэсэгт реакторт юу болдог талаар бичсэн. (ихэвчлэн энэ нь уран) жижиг хар шахмал хэлбэрээр энэ том тогоонд хооллодог.

Цөмийн реакторт үүсэх урвалын үед ялгарах энерги нь дулаан болж хувирч, хөргөлтийн шингэн рүү (ихэвчлэн ус) шилждэг. Энэ процессын явцад хөргөгч нь тодорхой хэмжээний цацрагийг хүлээн авдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Дараа нь хөргөлтийн дулааныг ердийн ус руу (тусгай төхөөрөмж - дулаан солилцуураар) шилжүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд буцалгана. Үүссэн усны уур нь турбиныг эргүүлдэг. Сүүлд нь генератор холбогдсон бөгөөд энэ нь цахилгаан энерги үүсгэдэг.

Тэгэхээр үйл ажиллагааны зарчмаараа бол атомын цахилгаан станц нь яг л дулааны цахилгаан станц юм. Цорын ганц ялгаа нь уур хэрхэн үүсдэг.

Цөмийн энергийн газарзүй

Цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч таван орон дараах байдалтай байна.

1. Франц.
2. Япон.
3. Орос.
4. Өмнөд Солонгос.

Үүний зэрэгцээ, Америкийн Нэгдсэн Улс жилд 864 тэрбум кВт цаг үйлдвэрлэдэг бөгөөд манай гарагийн нийт цахилгаан эрчим хүчний 20 хүртэлх хувийг үйлдвэрлэдэг.

Дэлхийн нийт 31 муж атомын цахилгаан станц ажиллуулдаг. Манай гараг дээрх бүх тивээс ердөө хоёр нь (Антарктид ба Австрали) цөмийн эрчим хүчнээс бүрэн ангид байдаг.

Өнөөдөр дэлхий дээр 388 цөмийн реактор ажиллаж байна. Тэдний 45 нь жил хагасын хугацаанд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй байгаа нь үнэн. Цөмийн реакторуудын ихэнх нь Япон, АНУ-д байрладаг. Дараах газрын зураг дээр тэдний бүрэн газарзүйг үзүүлэв. Цөмийн реактор ажиллаж байгаа улс орнуудыг ногоон өнгөөр, мөн тухайн муж дахь нийт тоог нь зааж өгсөн.

Төрөл бүрийн улс орнуудад цөмийн эрчим хүчний хөгжил

Ерөнхийдөө 2014 оны байдлаар цөмийн эрчим хүчний хөгжил ерөнхийдөө буурсан байна. Шинэ цөмийн реактор барих ажлыг тэргүүлэгч нь Орос, Энэтхэг, Хятад гэсэн гурван улс юм. Үүнээс гадна атомын цахилгаан станцгүй хэд хэдэн муж ойрын хугацаанд барихаар төлөвлөж байна. Үүнд Казахстан, Монгол, Индонез, Саудын Араб болон Хойд Африкийн хэд хэдэн улс орно.

Нөгөөтэйгүүр, хэд хэдэн муж улс атомын цахилгаан станцуудын тоог аажмаар бууруулах чиглэл баримталж байна. Үүнд Герман, Бельги, Швейцарь орно. Мөн зарим оронд (Итали, Австри, Дани, Уругвай) цөмийн эрчим хүчийг хуулиар хориглодог.

Цөмийн эрчим хүчний гол асуудлууд

Цөмийн энергийн хөгжилтэй холбоотой байгаль орчны нэг чухал асуудал бий. Энэ бол орчин гэж нэрлэгддэг орчин юм. Тиймээс олон мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар атомын цахилгаан станцууд ижил хүчин чадалтай дулааны цахилгаан станцуудаас илүү их дулаан ялгаруулдаг. Ялангуяа аюултай зүйл бол биологийн организмын амьдралыг тасалдуулж, олон төрлийн загас үхэхэд хүргэдэг дулааны усны бохирдол юм.

Цөмийн энергитэй холбоотой өөр нэг тулгамдсан асуудал бол ерөнхийдөө цөмийн аюулгүй байдлын асуудал юм. 1986 онд Чернобылийн гамшгийн дараа хүн төрөлхтөн анх удаа энэ асуудлын талаар нухацтай бодож үзсэн. Чернобылийн АЦС-ын үйл ажиллагааны зарчим нь бусад АЦС-аас тийм ч их ялгаатай байсангүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь түүнийг бүхэлд нь Зүүн Европт маш ноцтой үр дагаварт хүргэсэн томоохон, ноцтой ослоос аварч чадаагүй юм.

Түүгээр ч барахгүй цөмийн энергийн аюул нь зөвхөн хүний ​​гараар дамжиж болзошгүй ослоор хязгаарлагдахгүй. Тиймээс цөмийн хаягдал булшлахтай холбоотой томоохон асуудал үүсдэг.

Цөмийн энергийн давуу тал

Гэсэн хэдий ч цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэхийг дэмжигчид атомын цахилгаан станцуудын үйл ажиллагааны тодорхой давуу талыг дурдаж байна. Тодруулбал, Дэлхийн цөмийн холбоо саяхан тун сонирхолтой тоо баримт бүхий тайлангаа нийтэлжээ. Үүний дагуу атомын цахилгаан станцуудад нэг гигаватт цахилгаан үйлдвэрлэхэд хүний ​​амь нас хохирох нь уламжлалт дулааны цахилгаан станцуудынхаас 43 дахин бага байна.

Бусад чухал давуу талууд байдаг. Тухайлбал:

• цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн өртөг бага;
• цөмийн энергийн байгаль орчны цэвэр байдал (дулааны усны бохирдлоос бусад);
• Атомын цахилгаан станцуудыг түлшний томоохон эх үүсвэртэй газарзүйн хатуу холбоогүй байдал.

Дүгнэлтийн оронд

1950 онд дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц баригдсан. Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим нь нейтрон ашиглан атомыг задлах явдал юм. Энэ үйл явцын үр дүнд асар их хэмжээний энерги ялгардаг.

Цөмийн энерги нь хүн төрөлхтөнд онцгой ач тустай юм шиг санагддаг. Гэсэн хэдий ч түүх эсрэгээрээ нотлогдсон. Ялангуяа 1986 онд ЗХУ-ын Чернобылийн атомын цахилгаан станцын осол, 2011 онд Японы Фукушима-1 цахилгаан станцын осол зэрэг хоёр том эмгэнэлт явдал “энх тайван” атомын аюулыг харуулсан. Өнөөдөр дэлхийн олон улс орон цөмийн эрчим хүчийг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн орхих талаар бодож эхэлсэн.

ЦӨМИЙН ЦАХИЛГААН СТАНЦ(АЦС) нь хүнд элементийн цөмийн задралын хяналттай гинжин урвалын үр дүнд цөмийн реакторт ялгардаг дулааныг ашигладаг цахилгаан станц (гол төлөв. $\ce(^(233)U, ^(235)U, ^(239)Пу)$). онд үүссэн дулаан голцөмийн реактор, дамждаг (шууд эсвэл завсрын хөргөлтийн шингэн) турбогенератор бүхий уурын турбиныг хөдөлгөдөг ажлын шингэн (үндсэндээ усны уур).

Атомын цахилгаан станц нь зарчмын хувьд ердийнхтэй адил юм дулааны цахилгаан станц(ДЦС), уурын зуухны оронд цөмийн реактор ашигладаг. Гэсэн хэдий ч атомын болон дулааны цахилгаан станцуудын термодинамикийн үндсэн схемүүд ижил төстэй боловч тэдгээрийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг. Гол нь АЦС-ын дулааны цахилгаан станцаас байгаль орчин, эдийн засгийн давуу тал: АЦС-д түлш шатаахад хүчилтөрөгч хэрэггүй; тэд хүхрийн давхар исэл болон бусад хийгээр хүрээлэн буй орчныг бараг бохирдуулдаггүй; цөмийн түлш нь илчлэг ихтэй (1 г U эсвэл Пу изотопыг задлахад 22,500 кВт.ц ялгардаг, энэ нь 3000 кг нүүрсэнд агуулагдах энергитэй тэнцэнэ) бөгөөд энэ нь түүний хэмжээ, тээвэрлэлт, тээвэрлэлтийн зардлыг эрс бууруулдаг; Цөмийн түлшний дэлхийн эрчим хүчний нөөц нүүрсустөрөгчийн түлшний байгалийн нөөцөөс хамаагүй давж байна. Нэмж дурдахад, цөмийн реакторыг (ямар ч төрлийн) эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах нь ердийн дулааны цахилгаан станцуудад батлагдсан дулааны хэлхээнд өөрчлөлт оруулах, жишээлбэл, атомын цахилгаан станцуудын бүтцэд шинэ элементүүдийг нэвтрүүлэх шаардлагатай. биологийн хамгаалалт (харна уу Цацрагийн аюулгүй байдал), ашигласан түлшийг дахин ачаалах систем, түлш хадгалах сан гэх мэт. Цөмийн реактороос уурын турбин руу дулааны энергийг шилжүүлэх нь битүүмжилсэн шугам хоолойгоор эргэлдэж буй хөргөлтийн шингэний тусламжтайгаар эргэлтийн насостой хослуулан хийгддэг. реакторын хэлхээ эсвэл гогцоо. Энгийн ба хүнд ус, усны уур, шингэн металл, органик шингэн, зарим хий (жишээлбэл, гели, нүүрстөрөгчийн давхар исэл) нь хөргөлтийн бодис болгон ашиглагддаг. Цацраг идэвхт бодис алдагдахаас зайлсхийхийн тулд хөргөх бодисыг эргэлддэг хэлхээнүүд нь ихэвчлэн цөмийн реакторын төрөл, түүнчлэн ажлын шингэн ба хөргөлтийн шинж чанараар тодорхойлогддог.

Нэг хэлхээтэй атомын цахилгаан станцуудад (Зураг 1). А) хөргөлтийн шингэн нь мөн ажлын шингэн бөгөөд бүхэл хэлхээ нь цацраг идэвхт тул биологийн хамгаалалтаар хүрээлэгдсэн байдаг. Цөмийн нейтроны талбарт идэвхждэггүй гелий зэрэг инертийн хийг хөргөлтийн бодис болгон ашиглах үед хөргөлтийн бодис нь цацраг идэвхт биш тул цөмийн реакторын эргэн тойронд биологийн хамгаалалт хийх шаардлагатай байдаг. Хөргөлтийн шингэн - ажлын шингэн нь реакторын цөмд халж, дараа нь турбин руу орж, дулааны энерги нь механик энерги болж, дараа нь цахилгаан үүсгүүрт цахилгаан энерги болж хувирдаг. Хамгийн түгээмэл нь цөмийн реактор бүхий нэг хэлхээтэй цөмийн цахилгаан станцууд юм. нейтрон зохицуулагчус үйлчилдэг. Ажлын шингэн нь хөргөлтийн шингэнийг буцалгах хүртэл халаахад шууд цөмд үүсдэг. Ийм реакторыг дэлхийн цөмийн эрчим хүчний салбарт буцалж буй усны реактор гэж нэрлэдэг; Усны хөргөлтийн бодис, бал чулуу зохицуулагч бүхий буцалж буй усны реакторууд - RBMK (өндөр чадлын сувгийн реактор) нь Орост өргөн тархсан. Атомын цахилгаан станцуудад өндөр температурт хийн хөргөлттэй реактор (гелийн хөргөлттэй) - HTGR ашиглах нь ирээдүйтэй гэж тооцогддог. Хаалттай хийн турбин циклээр ажилладаг нэг хэлхээтэй атомын цахилгаан станцуудын үр ашиг 45-50% -иас давж болно.

Давхар хэлхээтэй хэлхээтэй (Зураг 1). б) цөмд халсан үндсэн хэлхээний хөргөлтийг уурын генератор руу шилжүүлнэ ( дулаан солилцогч) дулааны энерги нь хоёр дахь хэлхээний ажлын шингэн рүү, дараа нь эргэлтийн насосоор цөм рүү буцдаг. Анхдагч хөргөлтийн шингэн нь ус, шингэн металл эсвэл хий байж болох ба ажлын шингэн нь ус бөгөөд уурын генератор дахь усны уур болж хувирдаг. Анхдагч хэлхээ нь цацраг идэвхт бөгөөд биологийн хамгаалалтаар хүрээлэгдсэн байдаг (инерцийн хийг хөргөлтийн бодис болгон ашиглахаас бусад тохиолдолд). Эхний хэлхээний ажлын шингэн ба хөргөлтийн шингэн нь холбоо барихгүй тул хоёр дахь хэлхээ нь ихэвчлэн цацрагийн аюулгүй байдаг. Хамгийн өргөн тархсан нь реактор бүхий хоёр хэлхээтэй атомын цахилгаан станцууд бөгөөд ус нь үндсэн хөргөлтийн бодис, зохицуулагч, усны уур нь ажлын шингэн юм. Энэ төрлийн реакторыг VVER - усан хөргөлттэй цахилгаан реактор гэж нэрлэдэг. реактор (PWR - Power Water Reactor). VVER бүхий АЦС-ын үр ашиг 40% хүрдэг. Термодинамикийн үр ашгийн хувьд ийм цөмийн цахилгаан станцууд нь цөмөөс гарах хийн хөргөлтийн температур 700 ° C-аас дээш байвал HTGR бүхий нэг хэлхээтэй атомын цахилгаан станцуудаас доогуур байдаг.

Гурван хэлхээтэй дулааны хэлхээ (Зураг 1). В) анхдагч (цацраг идэвхт) хэлхээний хөргөлтийн бодисыг ажлын шингэнтэй холбоо барихыг бүрэн арилгах шаардлагатай тохиолдолд л хэрэглэнэ; жишээлбэл, цөмийг шингэн натригаар хөргөх үед түүний ажлын шингэнтэй (усны уур) хүрэлцэх нь томоохон осолд хүргэж болзошгүй юм. Шингэн натри нь хөргөлтийн бодис болгон зөвхөн хурдан нейтрон цөмийн реакторуудад ашиглагддаг (FBR - Fast Breeder Reactor). Хурдан нейтрон реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудын онцлог нь цахилгаан болон дулааны энерги үйлдвэрлэхтэй зэрэгцэн дулааны цөмийн реакторуудад ашиглахад тохиромжтой хуваагдмал изотопуудыг нөхөн төлжүүлдэгт оршино. Үржүүлэгч реактор).

Атомын цахилгаан станцын турбинууд ихэвчлэн ханасан эсвэл бага зэрэг хэт халсан уураар ажилладаг. Хэт халсан уураар ажилладаг турбинуудыг ашиглах үед ханасан уурыг реакторын цөмөөр (тусгай сувгаар) эсвэл тусгай дулаан солилцуур - нүүрсустөрөгчийн түлшээр ажилладаг уурын хэт халаагуураар дамжуулж, температур, даралтыг нэмэгдүүлдэг. Атомын цахилгаан станцын циклийн термодинамикийн үр ашиг өндөр байх тусам хөргөлтийн болон ажлын шингэний параметрүүд өндөр байх тусам атомын цахилгаан станцын хөргөлтийн хэлхээнд ашигласан бүтцийн материалын технологийн боломж, шинж чанараар тодорхойлогддог.

Атомын цахилгаан станцуудад хөргөлтийн бодисыг цэвэрлэхэд ихээхэн анхаарал хандуулдаг, учир нь түүнд агуулагдах байгалийн хольц, түүнчлэн тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойн ашиглалтын явцад хуримтлагддаг зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүн нь цацраг идэвхт бодисын эх үүсвэр болдог. Хөргөлтийн цэвэр байдлын зэрэг нь АЦС-ын байран дахь цацрагийн нөхцлийн түвшинг ихээхэн тодорхойлдог.

Дулааны цахилгаан станцын нүүрсустөрөгчийн түлшээс ялгаатай нь цөмийн түлшийг атомын цахилгаан станц руу тээвэрлэх зардал нь үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний өртөгт бага нөлөө үзүүлдэг (ихэвчлэн эрчим хүчний реактор дахь цөмийн түлшийг сольдог) тул атомын цахилгаан станцууд бараг үргэлж эрчим хүчний хэрэглэгчдийн ойролцоо баригддаг. Хэдэн жилд нэг удаа шинэ)), цахилгаан болон дулааны эрчим хүчийг хол зайд дамжуулах нь тэдний өртөгийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Атомын цахилгаан станцыг хамгийн ойрын хүн ам суурьшсан газрын салхины доод талд барьж, түүний эргэн тойронд хүн амыг амьдрахыг хориглосон эрүүл ахуйн хамгаалалтын бүсийг бий болгосон. Хүрээлэн буй орчныг тасралтгүй хянах зорилгоор хяналтын болон хэмжих хэрэгслийг ажиглалтын бүсэд байрлуулна.

Атомын цахилгаан станц бол суурь цөмийн эрчим хүч. Тэдний гол зорилго нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх (конденсацийн төрлийн атомын цахилгаан станцууд) эсвэл цахилгаан, дулааны хосолсон үйлдвэрлэл (цөмийн дулаан, цахилгаан станцууд - АЦС). ATPP дээр турбинуудад гарсан уурын нэг хэсэг нь гэж нэрлэгддэг зүйл рүү урсдаг. хаалттай дулааны сїлжээнд эргэлдэж буй усыг халаах сїлжээний дулаан солилцогч. Зарим тохиолдолд цөмийн реакторын дулааны энергийг зөвхөн төвлөрсөн халаалтын хэрэгцээнд (цөмийн дулаан хангамжийн станцууд - AST) ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд эхний болон хоёр дахь хэлхээний дулаан солилцогчоос халсан ус нь сүлжээний дулаан солилцуур руу орж, дулааныг сүлжээний ус руу шилжүүлж, дараа нь хэлхээнд буцаж ирдэг.

Атомын цахилгаан станцуудын ердийн дулааны цахилгаан станцтай харьцуулахад нэг давуу тал нь байгаль орчинд ээлтэй, шаардлага хангасан тохиолдолд хадгалагддаг. цөмийн реакторуудын үйл ажиллагаа. Атомын цахилгаан станцуудад одоо байгаа цацрагийн аюулгүй байдлын саад бэрхшээлүүд (түлшний бүрээс, цөмийн реакторын сав гэх мэт) нь хөргөлтийн бодисыг цацраг идэвхт задралын бүтээгдэхүүнээр бохирдуулахаас сэргийлдэг. Атомын цахилгаан станцын реакторын танхимд хамгийн ноцтой ослын үед - анхдагч хэлхээний даралтыг бууруулж, цөм хайлах үед цацраг идэвхт бодисыг хүрээлэн буй орчинд нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хамгаалалтын бүрхүүл (бүртгэл) босгодог. АЦС-ын ажилтнуудыг сургах нь ердийн болон онцгой байдлын үед дадлага хийх тусгай симулятор (АЦС-ын симулятор) дээр сургах явдал юм. Атомын цахилгаан станцад станцын хэвийн үйл ажиллагаа, ажилтнуудын аюулгүй байдлыг хангах хэд хэдэн үйлчилгээ байдаг (жишээлбэл, цацрагийн хяналт, эрүүл ахуй, эрүүл ахуйн шаардлагыг хангах гэх мэт). Атомын цахилгаан станцын нутаг дэвсгэр дээр шинэ болон ашигласан цөмийн түлш, түүний ашиглалтын явцад үүссэн шингэн болон хатуу цацраг идэвхт хаягдлыг түр хадгалах байгууламжууд бий болгодог. Энэ бүхэн нь атомын цахилгаан станцад суурилуулсан киловатт эрчим хүчний өртөг нь дулааны цахилгаан станцын нэг киловаттын өртгөөс 30 гаруй хувиар өндөр байгааг харуулж байна. Гэвч энэ зардалд түлшний бүрэлдэхүүн хэсгийн эзлэх хувь маш бага байдаг тул хэрэглэгчдэд нийлүүлдэг АЦС-аас үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний өртөг нь дулааны цахилгаан станцынхаас бага байдаг. Атомын цахилгаан станцууд нь өндөр үр ашигтай, эрчим хүчний зохицуулалтын онцлогоос шалтгаалан үндсэн горимд ашиглагддаг бол АЦС-ын суурилагдсан хүчин чадлын ашиглалтын коэффициент 80% -иас давж болно. Бүс нутгийн нийт эрчим хүчний балансад атомын цахилгаан станцуудын эзлэх хувь нэмэгдэхийн хэрээр уян хатан горимд ажиллах боломжтой (орон нутгийн эрчим хүчний системийн ачааллын жигд бус байдлыг нөхөх). Атомын цахилгаан станцууд түлшээ солихгүйгээр удаан хугацаанд ажиллах боломжтой болсон нь алслагдсан бүс нутагт ашиглах боломжийг олгодог. Атомын цахилгаан станцууд нь хөлөг онгоцны атомын цахилгаан станцуудад хэрэгждэг зарчимд тулгуурласан тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалтыг бий болгосон. суурилуулалт (цөмийн эрчим хүчээр ажилладаг мөс зүсэгчийг үзнэ үү). Ийм атомын цахилгаан станцуудыг жишээлбэл, усан онгоцон дээр байрлуулж болно. HTGR бүхий ирээдүйтэй атомын цахилгаан станцууд нь металлурги, хими, газрын тосны үйлдвэрлэл, нүүрс, занарыг хийжүүлэх, синтетик нүүрсустөрөгчийн түлш үйлдвэрлэх технологийн процессыг явуулах дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэдэг станцууд юм. Атомын цахилгаан станцын ашиглалтын хугацаа 25-30 жил байна. Атомын цахилгаан станцыг татан буулгах, реакторыг нь буулгах, талбайг нь “ногоон зүлэг” болгох нь тодорхой тохиолдол бүрт боловсруулсан төлөвлөгөөний дагуу хийгддэг зохион байгуулалт, техникийн нарийн төвөгтэй, зардал ихтэй арга хэмжээ юм.

Орос улсад 1954 онд Обнинск хотод 5000 кВт-ын хүчин чадалтай дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц ашиглалтад орсон. 1956 онд Их Британид Калдер Холл атомын цахилгаан станц (46 МВт), 1957 онд АНУ-ын Шипингпортын атомын цахилгаан станц (60 МВт) ашиглалтад орсон. 1974 онд дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц Билибинская (Чукоткийн автономит дүүрэг) ашиглалтад оров. Томоохон, хэмнэлттэй атомын цахилгаан станцуудыг 2-р хагаст бөөнөөр нь барьж эхэлсэн. 1960-аад он Гэсэн хэдий ч Чернобылийн АЦС-д болсон ослын дараа (1986) цөмийн эрчим хүчний сонирхол мэдэгдэхүйц буурч, өөрийн гэсэн уламжлалт түлш, эрчим хүчний нөөцтэй эсвэл тэдгээрийг ашиглах боломжтой хэд хэдэн оронд шинэ цөмийн эрчим хүч барьж байна. цахилгаан станцууд үнэхээр зогссон (Орос, АНУ, Их Британи, Герман). 21-р зууны эхээр 2011 оны 3-р сарын 11-ний өдөр Номхон далайд Японы зүүн эргийн ойролцоох 9.0-9.1 баллын хүчтэй газар хөдлөлтийн улмаас цунами(долгионы өндөр 40.5 м хүрсэн) Фукушима1 атомын цахилгаан станцад (Фүкүшима мужийн Окума тосгон) хамгийн томтехнологийн гамшиг– Олон улсын цөмийн зэвсгийн хэмжүүрийн хамгийн дээд түвшний 7 цацрагийн осол. Цунамигийн нөлөөгөөр гадны эрчим хүчний хангамж, нөөц дизель генераторууд ажиллахаа больсон нь бүх хэвийн болон аваарын хөргөлтийн системүүд ажиллах боломжгүй болж, ослын эхний өдрүүдэд 1, 2, 3-р эрчим хүчний блокуудын реакторын цөм хайлахад хүргэсэн. 2013 оны арванхоёрдугаар сард атомын цахилгаан станцыг албан ёсоор хаасан. 2016 оны эхний хагас жилийн байдлаар цацрагийн хэмжээ өндөр байгаа нь зөвхөн реакторын барилгад хүмүүс ажиллах боломжгүй болоод байгаа төдийгүй цацрагийн хэмжээ ихэссэнээс болж бүтэлгүйтдэг роботууд ч ажиллах боломжгүй болжээ. Тусгай агуулахын хөрсний давхаргыг хуулж, устгахад 30 жил шаардагдахаар төлөвлөж байна.

Дэлхийн 31 орон атомын цахилгаан станц ашигладаг. 2015 онд хүчинтэй. Нийт 381 мянган МВт (381 ГВт)-аас дээш хүчин чадалтай 440 цөмийн эрчим хүчний реактор (эрчим хүчний нэгж). БОЛЖ БАЙНА УУ. 70 цөмийн реактор баригдаж байна. Нийт цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлд эзлэх хувиараа дэлхийд тэргүүлэгч нь Франц (суулгасан хүчин чадлаараа хоёрдугаарт) бөгөөд цөмийн эрчим хүч 76.9 хувийг эзэлдэг.

2015 онд дэлхийн хамгийн том атомын цахилгаан станц (суулгасан хүчин чадлаараа) бол Кашивазаки-Карива (Кашивазаки, Ниигата муж, Япон) юм. 8,212 МВт (8,212 ГВт) хүчин чадалтай 5 буцалж буй усны реактор (BWR) болон 2 дэвшилтэт буцалж буй усны реактор (ABWR) ажиллаж байна.

Европ дахь хамгийн том атомын цахилгаан станц бол Запорожье АЦС (Энергодар, Запорожье муж, Украин) юм. 1996 оноос хойш нийт 6000 МВт (6 ГВт) хүчин чадалтай VVER-1000 төрлийн реактор бүхий 6 эрчим хүчний блок ажиллаж байна.

АНУ, Япон хоёр үйлдвэр, орон сууцны цогцолбор, ирээдүйд хувийн байшинг дулаан, цахилгаанаар хангах 10-20 МВт-ын хүчин чадалтай жижиг атомын цахилгаан станцуудыг барьж байна. Жижиг хэмжээтэй реакторуудыг аюулгүй технологи ашиглан бүтээдэг бөгөөд энэ нь цөмийн алдагдлын магадлалыг ихээхэн бууруулдаг.

ОХУ-д 2015 оны байдлаар нийт 24,643 МВт (24,643 ГВт) хүчин чадалтай 34 эрчим хүчний нэгжийн 10 атомын цахилгаан станц ажиллаж байгаа бөгөөд үүнээс VVER төрлийн реактор бүхий 18 эрчим хүчний нэгж (үүнээс 11 эрчим хүчний нэгж нь VVER-1000 ба 6 эрчим хүчний нэгж нь янз бүрийн өөрчлөлтийн VVER-440); Сувгийн реактор бүхий 15 эрчим хүчний нэгж (RBMK-1000 төрлийн реактор бүхий 11 эрчим хүчний нэгж ба EGP-6 төрлийн реактор бүхий 4 эрчим хүчний нэгж - 6 хөргөлтийн эргэлтийн гогцоо бүхий эрчим хүчний гетероген гогцоо реактор, цахилгаан эрчим хүч 12 МВт); Натрийн хөргөлттэй БН-600 хурдан нейтрон реактор бүхий 1 эрчим хүчний нэгж (1 эрчим хүчний нэгж БН-800 үйлдвэрлэлд ашиглалтад орох шатандаа байна). "ОХУ-ын цөмийн эрчим хүчний аж үйлдвэрийн цогцолборыг хөгжүүлэх" холбооны зорилтот хөтөлбөрийн дагуу 2025 он гэхэд ОХУ-ын атомын цахилгаан станцуудад үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний эзлэх хувь 17-25% болж, ойролцоогоор 25% -иар нэмэгдэх ёстой. 30.5 ГВт. 26 шинэ эрчим хүчний блок, 6 шинэ атомын цахилгаан станц барихаар төлөвлөж байгаагийн хоёр нь хөвж байна (Хүснэгт 2).

ОХУ-д атомын цахилгаан станцуудыг зохион бүтээсэн

2008 оноос хойш шинэ төслийн дагуу AES-2006 (Техник, эдийн засгийн үзүүлэлтүүд сайжирсан Оросын шинэ үеийн "3+" атомын цахилгаан станцын төсөл), Нововоронежийн АЦС-2 (Нововоронежийн АЦС-ын ойролцоо) VVER-1200 реакторыг ашиглах, барьсан. Нийт 2400 МВт хүчин чадалтай 2 эрчим хүчний блокийн барилгын ажил хийгдэж байгаа бөгөөд цаашид 2-ыг шинээр барихаар төлөвлөж байна. Нововоронежийн АЦС-2-ын эхний блок (6-р блок) 2016 онд ашиглалтад орсон. , 2-р блок No7 2018 онд ашиглалтад орохоор төлөвлөж байна.

Балтийн АЦС нь 1200 МВт хүчин чадалтай VVER-1200 реакторын нэгжийг ашиглах боломжийг олгодог; эрчим хүчний нэгж – 2. Нийт суурилагдсан хүчин чадал 2300 МВт. Эхний блокыг 2020 онд ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна.ОХУ-ын Цөмийн энергийн холбооны агентлаг бага хүчин чадалтай хөвөгч атомын цахилгаан станц байгуулах төслийг хэрэгжүүлж байна. Баригдаж буй Академик Ломоносовын АЦС нь дэлхийн анхны хөвөгч атомын цахилгаан станц болно. Хөвөгч станцыг цахилгаан, дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэхээс гадна далайн усыг давсгүйжүүлэхэд ашиглах боломжтой. Өдөрт 40-240 мянган м2 цэвэр ус үйлдвэрлэх хүчин чадалтай. Реактор бүрийн суурилуулсан цахилгаан эрчим хүч 35 МВт. Уг станцыг 2018 онд ашиглалтад оруулахаар төлөвлөжээ.

ОХУ-ын цөмийн эрчим хүчний олон улсын төслүүд

2013.09.23 Орос улс Бушерийн атомын цахилгаан станцыг (Бушир) Иранд ашиглалтад шилжүүлэв. , Бушир хотын ойролцоо (Бушир зогсоол); эрчим хүчний нэгжийн тоо - 3 (1 баригдсан, 2 баригдаж байгаа); реакторын төрөл - VVER-1000. Куданкуламын АЦС, Куданкуламын ойролцоо (Тамил Наду, Энэтхэг); эрчим хүчний нэгжийн тоо – 4 (1 – ажиллаж байгаа, 3 – баригдаж байгаа); реакторын төрөл - VVER-1000. Мерсин хотын ойролцоох Аккую АЦС (il Mersin, Türkiye); эрчим хүчний нэгжийн тоо - 4 (барьж байгаа); реакторын төрөл - VVER-1200; Беларусийн АЦС (Островец, Гродно муж, Беларусь); эрчим хүчний нэгжийн тоо - 2 (барьж байгаа); реакторын төрөл - VVER-1200. "Ханхикиви 1" NPP (Финлянд, Похжоис-Похжанмаа муж, Кейп Ханхикиви); эрчим хүчний нэгжийн тоо - 1 (барьж байгаа); реакторын төрөл - VVER-1200.

ЗХУ-д цөмийн гинжин урвал ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх нь Обнинскийн атомын цахилгаан станцад анх үүссэн. Өнөөгийн аварга том улсуудтай харьцуулахад анхны атомын цахилгаан станц ердөө 5 МВт чадалтай байсан бол өнөөдөр дэлхийн хамгийн том ажиллаж байгаа атомын цахилгаан станц Кашивазаки-Карива (Япон) 8212 МВт чадалтай байжээ.

Обнинскийн АЦС: эхлэлээс музей хүртэл

И.В.Курчатов тэргүүтэй Зөвлөлтийн эрдэмтэд цэргийн хөтөлбөрөө дуусгасны дараа дулааны энергийг цахилгаан болгон хувиргах зорилготой цөмийн реактор бүтээж эхлэв. Тэд хамгийн богино хугацаанд анхны атомын цахилгаан станцыг бүтээж, 1954 онд үйлдвэрийн цөмийн реакторыг хөөргөжээ.

Цөмийн зэвсгийг бүтээж, туршсаны дараа үйлдвэрлэлийн болон мэргэжлийн аль алиныг нь чөлөөлсөн нь И.В.Курчатовт хяналттай цөмийн урвалын үед үүссэн дулааныг эзэмших замаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгосон. Цөмийн реакторыг бий болгох техникийн шийдлүүдийг 1946 онд анхны туршилтын уран-графит F-1 реакторыг хөөргөх үеэр эзэмшсэн. Үүн дээр анхны цөмийн гинжин урвал явагдсан бөгөөд сүүлийн үеийн бараг бүх онолын хөгжил батлагдсан.

Аж үйлдвэрийн реакторын хувьд угсралтын тасралтгүй ажиллагаа, дулааныг зайлуулах, генератор руу нийлүүлэх, хөргөлтийн бодисын эргэлт, цацраг идэвхт бохирдлоос хамгаалахтай холбоотой дизайны шийдлийг олох шаардлагатай байв.

И.В.Курчатов тэргүүтэй 2-р лабораторийн баг Н.А.Доллежалын удирдлаган дор НИИхиммаштай хамтран бүтцийн бүх нарийн ширийн зүйлийг боловсруулсан. Процессын онолын хөгжлийг физикч Э.Л.Файнбергт даатгасан.

1954 оны 5-р сарын 9-нд реакторыг ажиллуулж (чухал үзүүлэлтэд хүрсэн) мөн оны 6-р сарын 26-нд атомын цахилгаан станцыг сүлжээнд холбож, 12-р сард төслийн хүчин чадалдаа хүрсэн.

Аж үйлдвэрийн цахилгаан станцаар бараг 48 жил осол авааргүй ажилласны эцэст Обнинскийн АЦС 2002 оны 4-р сард хаагдсан. Мөн оны 9-р сард цөмийн түлшийг буулгах ажил дууссан.

Атомын цахилгаан станцад ажиллаж байх үед ч олон аялал ирж, станц нь ирээдүйн цөмийн эрдэмтдийн хичээлийн танхим болж ажилладаг байв. Өнөөдөр түүний сууринд цөмийн энергийн дурсгалын музей байгуулагдав.

Гадаадын анхны атомын цахилгаан станц

Обнинскийн жишээг дагаж цөмийн цахилгаан станцууд гадаадад шууд байгуулагдаж эхлээгүй. АНУ-д 1954 оны есдүгээр сард л өөрийн атомын цахилгаан станц барих шийдвэрийг гаргаж, зөвхөн 1958 онд Пенсильвани дахь Шипингпортын атомын цахилгаан станцыг ашиглалтад оруулжээ. Шипппортын атомын цахилгаан станцын хүчин чадал 68 МВт байсан. Гадаадын мэргэжилтнүүд үүнийг анхны арилжааны цөмийн цахилгаан станц гэж нэрлэдэг. Атомын цахилгаан станц барих нь нэлээд өндөр өртөгтэй, АНУ-ын төрийн санд 72.5 сая доллар зарцуулсан.

24 жилийн дараа буюу 1982 онд станцыг зогсоож, 1985 он гэхэд түлшээ буулгаж, дараа нь зайлуулах зорилгоор 956 тонн жинтэй энэхүү аварга том байгууламжийг буулгаж эхлэв.

Энхийн атомыг бий болгох урьдчилсан нөхцөл

1938 онд Германы эрдэмтэн Отто Хан, Фриц Страсман нар ураны цөмийн задралыг нээсний дараа гинжин урвалын судалгаа эхэлсэн.

И.В.Курчатов, А.Б.Харитонтой хамт ШУА-ийн Тэргүүлэгчдийн хуралдаанд цөмийн асуудал, энэ чиглэлийн ажлын ач холбогдлын талаар бичжээ. И.В.Курчатов энэ үед А.Б.Иоффе тэргүүтэй Ленинградын Физик-Техникийн Хүрээлэнд (LPTI) цөмийн физикийн асуудлаар ажиллаж байв.

1938 оны 11-р сард уг асуудлыг судалсан үр дүнд үндэслэн Шинжлэх ухааны академийн (Шинжлэх ухааны академи) И.В.Курчатовын хэлсэн үгийн дараа Шинжлэх ухааны академийн Тэргүүлэгчдийн хуралд ажлын зохион байгуулалтын тухай тэмдэглэл үйлджээ. ЗХУ атомын цөмийн физикийн талаар. Энэ нь ЗХУ-ын янз бүрийн яам, хэлтэст харьяалагддаг, үндсэндээ ижил асуудалтай тулгардаг бүх өөр өөр лаборатори, хүрээлэнгүүдийг нэгтгэх үндэслэлийг хайж байна.

Цөмийн физикийн ажлыг түр зогсоох

Энэхүү зохион байгуулалтын зарим ажил Дэлхийн 2-р дайнаас өмнө хийгдсэн боловч 1943 онд И.В. Курчатовыг атомын төслийг удирдахыг хүсэх үед л томоохон ахиц дэвшил гарч эхэлсэн.

1939 оны 9-р сарын 1-ээс хойш ЗХУ-ын эргэн тойронд нэгэн төрлийн вакуум аажмаар үүсч эхлэв. Зөвлөлтийн тагнуулын ажилтнууд Герман, Их Британи дахь цөмийн урвалыг судлах ажлыг хурдасгах нууцын талаар тэр даруй анхааруулж эхэлсэн ч эрдэмтэд үүнийг тэр даруй мэдэрсэнгүй.

Аугаа их эх орны дайн тус улсын бүх эрдэмтдийн, тэр дундаа цөмийн физикчдийн ажилд нэн даруй засвар хийсэн. 1941 оны 7-р сард LFTI-г Казань руу нүүлгэн шилжүүлэв. И.В.Курчатов далайн хөлөг онгоцыг мина цэвэрлэх (далайн минагаас хамгаалах) асуудлыг шийдэж эхлэв. Дайны үеийн нөхцөлд энэ сэдвээр хийсэн ажлынхаа төлөө (1941 оны 11-р сар хүртэл Севастопольд усан онгоцон дээр гурван сар ажилласан, хот бараг бүхэлдээ бүслэлтэд автсан) тэрээр Поти (Гүрж) хотод соронзон тайлах ажлыг зохион байгуулсны төлөө Сталины шагнал хүртжээ.

1942 оны сүүлчээр Казань хотод ирсний дараа хүчтэй ханиадны дараа И.В.Курчатов цөмийн урвалын сэдэв рүү буцаж ирэв.

Курчатовын удирдлаган дор атомын төсөл

1942 оны 9-р сард И.В.Курчатов шинжлэх ухааны насны жишгээр дөнгөж 39 настай, Иоффе, Капица нарын дэргэд залуу эрдэмтэн байв. Яг энэ үед Игорь Васильевич төслийн менежерийн албан тушаалд томилогдсон юм. Энэ үеийн Орос дахь бүх атомын цахилгаан станцууд, плутонийн реакторууд нь 1960 он хүртэл Курчатовын удирдаж байсан цөмийн төслийн хүрээнд бүтээгдсэн.

Өнөөдрийн үүднээс авч үзвэл, эзлэгдсэн нутаг дэвсгэрт аж үйлдвэрийн 60% нь сүйрч, тус улсын гол хүн ам фронтод ажиллаж байх үед ЗХУ-ын удирдлага урьдчилан тодорхойлсон шийдвэр гаргасан гэж төсөөлөхийн аргагүй юм. ирээдүйд цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх.

Герман, Их Британи, АНУ-ын атомын цөмийн физикийн ажлын байдлын талаарх тагнуулын тайланг үнэлсний дараа Курчатовын хоцрогдлын хэмжээ тодорхой болов. Тэрээр орон даяар эрдэмтэд, цөмийн потенциалыг бий болгоход оролцож болох идэвхтэй фронтуудыг цуглуулж эхлэв.

Уран, бал чулуу, хүнд ус, циклотрон дутагдалтай байсан нь эрдэмтнийг зогсоосонгүй. Москвад онолын болон практикийн ажил сэргэв. Өндөр түвшний нууцлалыг GKO (Улсын Батлан ​​хамгаалах хороо) тогтоосон. Зэвсгийн чанартай плутони үйлдвэрлэхийн тулд реактор ("Курчатовын өөрийн нэр томъёогоор бойлер") барьсан. Уран баяжуулах ажил өрнөж байсан.

1942-1949 он хүртэл АНУ-аас хоцорсон

1942 оны 9-р сарын 2-нд АНУ-д дэлхийн анхны цөмийн реактор дээр хяналттай цөмийн урвал явагдсан. Энэ үед ЗХУ-д эрдэмтдийн онолын боловсруулалт, тагнуулын мэдээллээс гадна бараг юу ч байгаагүй.

Тус улс богино хугацаанд АНУ-ыг гүйцэж чадахгүй нь тодорхой болов. Боловсон хүчнийг бэлтгэх (хэмнэх), уран баяжуулах үйл явцыг эрчимтэй хөгжүүлэх, зэвсгийн чанартай плутони үйлдвэрлэх цөмийн реактор байгуулах, цэвэр бал чулуу үйлдвэрлэх үйлдвэрүүдийн үйл ажиллагааг сэргээх урьдчилсан нөхцөлийг бүрдүүлэх. дайны үед болон дайны дараах үед хийх ёстой ажлууд байсан.

Цөмийн урвал үүсэх нь асар их хэмжээний дулааны энерги ялгарахтай холбоотой юм. Атомын бөмбөгийг анх бүтээгчид болох АНУ-ын эрдэмтэд үүнийг дэлбэрэлтийн үеэр нэмэлт хор хөнөөлтэй нөлөө болгон ашигласан.

Дэлхийн цөмийн цахилгаан станцууд

Өнөөдөр цөмийн эрчим хүч хэдийгээр асар их хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг ч цөөн тооны улс оронд өргөн тархсан байна. Энэ нь геологи хайгуул, барилга угсралт, хамгаалалтыг бий болгох, ажилчдыг сургах хүртэл АЦС барихад асар их хөрөнгө оруулалт хийсэнтэй холбоотой. Станц тасралтгүй ажиллавал хэдэн арван жилийн дараа эргэн төлөгдөх боломжтой.

Атомын цахилгаан станц барих боломжийг үндэсний засгийн газрууд дүрмээр тогтоодог (мэдээжийн хэрэг, янз бүрийн хувилбаруудыг авч үзсэний дараа). Аж үйлдвэрийн чадавхийг хөгжүүлэх нөхцөлд эрчим хүчний нөөцийн дотоод нөөц их хэмжээгээр эсвэл өндөр өртөгтэй байдаггүй тул атомын цахилгаан станц барихад давуу эрх олгож байна.

2014 оны эцэс гэхэд дэлхийн 31 оронд цөмийн реактор ажиллаж байсан. Беларусь, АНЭУ-д атомын цахилгаан станц барих ажил эхэлжээ.

Орос дахь атомын цахилгаан станцууд

Өнөөдөр ОХУ-д арван атомын цахилгаан станц ажиллаж байна.

Өнөөдөр Оросын атомын цахилгаан станцууд нь уран олборлох, баяжуулах, цөмийн түлшний үйлдвэрлэлээс эхлээд атомын цахилгаан станцуудын ашиглалт, барилгын ажил хүртэлх салбарын бүх бүтцийн нэгжүүдийг нэгтгэдэг "Росатом" улсын корпорацийн нэг хэсэг юм. Атомын цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний хэмжээгээр Орос Европт Францын дараа хоёрдугаарт ордог.

Украин дахь цөмийн эрчим хүч

Украины атомын цахилгаан станцууд ЗХУ-ын үед баригдсан. Украины атомын цахилгаан станцуудын нийт суурилагдсан хүчин чадлыг Оросынхтой харьцуулж болно.

ЗСБНХУ задрахаас өмнө Украины цөмийн эрчим хүчийг нэг үйлдвэрт нэгтгэсэн. Зөвлөлтийн дараах үед буюу 2014 оны үйл явдлаас өмнө Украинд Оросын атомын цахилгаан станцын эд анги үйлдвэрлэдэг аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд байсан. ОХУ, Украины хооронд аж үйлдвэрийн харилцаа тасарсантай холбоотойгоор 2014, 2015 онд ОХУ-д баригдаж байгаа эрчим хүчний блокуудыг эхлүүлэх ажил хойшлогдлоо.

Украин дахь атомын цахилгаан станцууд нь ОХУ-д үйлдвэрлэсэн түлшний саваа (цөмийн задралын урвал явагддаг цөмийн түлш бүхий түлшний элементүүд) дээр ажилладаг. Украин Америкийн түлшинд шилжихийг хүссэн нь 2012 онд Өмнөд Украины АЦС-д осол гарахад хүргэсэн.

2015 он гэхэд Дорнодын Уулын баяжуулах үйлдвэр (ураны хүдэр олборлолт) багтдаг "Цөмийн түлш" улсын концерн түлшний саваагаа өөрсдөө үйлдвэрлэх асуудлыг шийдэж чадаагүй байна.

Цөмийн энергийн хэтийн төлөв

1986 оны дараа Чернобылийн осол гарахад олон оронд атомын цахилгаан станцууд зогссон. Аюулгүй байдлын түвшинг дээшлүүлснээр цөмийн эрчим хүчний салбар зогсонги байдлаас гарсан. Цунамигийн улмаас Японы Фукушима-1 атомын цахилгаан станцад осол гарах хүртэл 2011 он хүртэл цөмийн эрчим хүч тогтвортой хөгжиж байв.

Өнөөдөр атомын цахилгаан станцуудад байнга (бага болон томоохон) осол гарч байгаа нь уг байгууламжийг барих, дахин идэвхжүүлэх шийдвэр гаргах явцыг удаашруулна. Цөмийн урвалаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх асуудалд дэлхийн хүн амын хандлагыг болгоомжтой гутранги гэж тодорхойлж болно.