АЭС: иштөө принциби жана түзүлүш. Атомдук электр станцияларын тузуунун тарыхы

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-12 10:19

20-кылымдын орто ченинде адамзаттын мыкты акыл-эси бир эле учурда эки иштин үстүндө: атомдук бомбаны түзүү боюнча, ошондой эле атомдун энергиясын тынчтык максаттарга кантип пайдалануу боюнча талыкпай эмгектенишкен. Дүйнөдөгү биринчи атомдук электр станциялары ушундайча пайда болгон. Атомдук электр станциясынын иштөө принциби кандай? Ал эми бул электр станцияларынын эң ирилери дүйнөнүн кайсы жеринде жайгашкан?

Ядролук энергетиканын тарыхы жана өзгөчөлүктөрү

"Энергия - бардык нерсенин башы" - 21-кылымдын объективдүү реалдуулугун эске алганда, белгилүү макалды ушинтип кайталаса болот. Технологиялык прогресстин ар бир жаңы айлампасы менен адамзат анын көбөйгөн көлөмүнө муктаж. Бүгүнкү күндө «тынч атомдун» энергиясы энергетика тармагында гана эмес, экономикада жана өндүрүштө активдүү колдонулууда.

Атомдук электр станциялары (өтө жөнөкөй принципте иштейт) деп аталгандар тарабынан өндүрүлгөн электр энергиясы өнөр жайда, космос мейкиндигин изилдөөдө, медицинада жана айыл чарбасында кеңири колдонулат.

Ядролук энергетика – атомдун кинетикалык энергиясынан жылуулук жана электр энергиясын бөлүп алуучу оор өнөр жай тармагы.

Алар качан пайда болгонбиринчи атомдук электр станциялары? Советтик окумуштуулар 40-жылдары мындай электр станцияларынын иштөө принцибин изилдешкен. Баса, параллелдүү алар биринчи атомдук бомбаны да ойлоп табышты. Ошентип, атом "тынчтык" жана өлүмгө алып келген.

1948-жылы I. V. Курчатов Совет екмету атом энергиясын алуу боюнча тузден-туз ишти жургузе баштоону сунуш кылган. Эки жылдан кийин Советтер Союзунда (Калуга областынын Обнинск шаарында) планетадагы биринчи атомдук электр станциясынын курулушу башталды.

Бардык атомдук электр станцияларынын иштөө принциби окшош жана аны түшүнүү таптакыр кыйын эмес. Бул дагы талкууланат.

АЭС: иштөө принциби (сүрөт жана сүрөттөмө)

Ар кандай атомдук электр станциясынын иши атомдун ядросунун бөлүнүшү учурунда пайда болуучу күчтүү реакцияга негизделген. Бул процесске көбүнчө уран-235 же плутоний атомдору катышат. Атомдордун ядросу аларга сырттан кирген нейтронду бөлөт. Бул учурда жаңы нейтрондор, ошондой эле чоң кинетикалык энергияга ээ болгон бөлүнүү фрагменттери пайда болот. Дал ушул энергия бардык атомдук станциялардын негизги жана негизги продуктусу

Атомдук электр станциясынын реакторунун иштөө принцибин ушундайча сүрөттөсө болот. Кийинки сүрөттө анын ичинен кандай көрүнөрүн көрө аласыз.

Ядролук реакторлордун үч негизги түрү бар:

• жогорку кубаттуу канал реактору (RBMK катары кыскартылган);
• басымдагы суу реактору (VVER);
• тез нейтрон реактору (FN).

Өзүнчө, бүтүндөй атомдук электр станцияларынын иштөө принцибине токтоло кетели. Ал кандай иштээри талкууланат.кийинки макалада.

АЭСтин иштөө принциби (диаграмма)

Атомдук электр станциясы белгилүү шарттарда жана катуу аныкталган режимдерде иштейт. Атомдук электр станциясынын түзүмүндө өзөктүк реакторго (бир же бир нече) тышкары, башка системалар, атайын объекттер жана жогорку квалификациялуу персонал кирет. Атомдук электр станцияларынын иштөө принциби кандай? Аны төмөнкүчө кыскача сүрөттөсө болот.

Ар кандай АЭСтин негизги элементи ядролук реактор болуп саналат, анда бардык негизги процесстер ишке ашат. Реактордо эмне болору тууралуу мурунку бөлүмдө жазганбыз. Бул чоң казанга майда кара гранулдар түрүндөгү өзөктүк отун (көбүнчө уран) берилет.

Ядролук реактордо жүрүп жаткан реакциялар учурунда бөлүнүп чыккан энергия жылуулукка айланып, муздаткычка (көбүнчө суу) өтөт. Белгилей кетчү нерсе, бул процесстин жүрүшүндө муздаткыч нурлануунун белгилүү бир дозасын алат.

Мындан ары муздаткычтан чыккан жылуулук кадимки сууга (атайын аппараттар – жылуулук алмаштыргычтар аркылуу) өткөрүлүп, натыйжада кайнайт. Натыйжада суу буусу турбинаны айдайт. Акыркысына генератор туташып, ал электр энергиясын өндүрөт.

Ошентип, атомдук электр станциясынын иштөө принцибине ылайык, бул ошол эле ТЭЦ. Бир гана айырма - буу кантип өндүрүлгөнүндө.

Атомдук энергиянын географиясы

Атомдук энергия өндүрүү боюнча алдыңкы беш өлкө болуп төмөнкүлөр саналат:

1. АКШ.
2. Франция.
3. Япония.
4. Россия.
5. Түштүк Корея.

Ошол эле учурда Америка Кошмо Штаттары жылына болжол менен 864 миллиард кВт саат иштеп чыгарып, дүйнөдөгү электр энергиясынын 20%ке чейинин өндүрөт.

Жалпысынан дүйнөдө 31 мамлекет атомдук электр станцияларын иштетет. Планетанын бардык континенттеринин ичинен экөө гана (Антарктида жана Австралия) өзөктүк энергиядан толук эркин.

Бүгүнкү күндө дүйнөдө 388 өзөктүк реактор иштеп жатат. Ырас, алардын 45и бир жарым жылдан бери электр энергиясын чыгара элек. Өзөктүк реакторлордун көбү Японияда жана АКШда жайгашкан. Алардын толук географиясы төмөнкү картада көрсөтүлгөн. Иштеп жаткан өзөктүк реактору бар өлкөлөр жашыл түс менен белгиленген, алардын белгилүү бир штаттагы жалпы саны да көрсөтүлгөн.

Ар кайсы өлкөлөрдө өзөктүк энергетиканы өнүктүрүү

Жалпысынан 2014-жылга карата атомдук энергетиканы өнүктүрүүдө жалпы төмөндөө байкалган. Жаңы өзөктүк реакторлорду курууда лидерлер үч өлкө: Орусия, Индия жана Кытай. Мындан тышкары, атомдук электр станциялары жок бир катар мамлекеттер жакын арада аларды курууну пландап жатышат. Алардын арасында Казакстан, Монголия, Индонезия, Сауд Арабиясы жана Түндүк Африканын бир катар өлкөлөрү бар.

Ал эми бир катар мамлекеттер атомдук электр станцияларынын санын акырындык менен кыскартууга киришти. Алардын арасында Германия, Бельгия жана Швейцария бар. Ал эми кээ бир өлкөлөрдө (Италия, Австрия, Дания, Уругвай) өзөктүк энергияга мыйзамдык деңгээлде тыюу салынган.

Атомдук энергетиканын негизги көйгөйлөрү

Атомдук энергетиканы өнүктүрүү менен байланышкан бир олуттуу экологиялык көйгөй бар. Бул айлана-чөйрөнүн термикалык булганышы деп аталат. Ошентип, көптөгөн адистердин айтымында, атомдук электр станциялары бирдей кубаттуулуктагы ТЭЦке караганда көбүрөөк жылуулук бөлүп чыгарат. Айрыкча биологиялык организмдердин жашоосунун табигый шарттарын бузуп, балыктын көптөгөн түрлөрүнүн кырылышына алып келген термалдык суунун булганышы өзгөчө коркунучтуу.

Ядролук энергетикага байланыштуу дагы бир курч маселе жалпысынан өзөктүк коопсуздукка тиешелүү. Адамзат биринчи жолу 1986-жылы Чернобылдагы кырсыктан кийин бул көйгөй тууралуу олуттуу ойлонду. Чернобыль атом электр станциясынын иштөө принциби башка атомдук электр станцияларынан анча деле айырмаланган эмес. Бирок бул аны бүтүндөй Чыгыш Европа үчүн өтө оор кесепеттерге алып келген чоң жана олуттуу кырсыктан сактап кала алган жок.

Андан тышкары, атомдук энергиянын коркунучу мүмкүн болгон техногендик авариялар менен эле чектелбейт. Ошентип, ядролук калдыктарды көмүү менен чоң көйгөйлөр жаралат.

Атомдук энергиянын артыкчылыктары

Ошентсе да атомдук энергетиканы енуктурууну жактагандар атомдук электр станцияларынын ачык-айкын артыкчылыктарын да аташат. Ошентип, атап айтканда, Бүткүл дүйнөлүк ядролук ассоциация жакында абдан кызыктуу маалыматтар менен өз отчетун жарыялады. Анын айтымында, атомдук электр станцияларында бир гигаватт электр энергиясын өндүрүүдө адам курмандыктарынын саны кадимки ТЭЦтерге караганда 43 эсе аз.

Башка дагы бирдей маанилүү артыкчылыктар бар. Тактап айтканда:

• арзан электр энергиясын өндүрүү;
• өзөктүк энергиянын экологиялык тазалыгы (термалдык суунун булганышын кошпогондо);
• Атомдук электр станцияларынын отундун ири булактарына катуу географиялык шилтеменин жоктугу.

Корутундунун ордуна

1950-жылы дүйнөдөгү биринчи атомдук электр станциясы курулган. Атомдук электр станцияларынын иштөө принциби – атомдун нейтрондун жардамы менен бөлүнүшү. Бул процесс эбегейсиз көп энергияны бөлүп чыгарат.

Атомдук энергия адамзат үчүн өзгөчө жакшылык болуп көрүнөт. Бирок, тарых башканы далилдеди. Атап айтканда, эки чоң трагедия – 1986-жылдагы советтик Чернобыл атомдук электр станциясындагы авария жана 2011-жылы Япониянын Фукусима-1 электр станциясындагы авария – “тынчтык” атомунун коркунучун көрсөттү. Ал эми дүйнөнүн көп өлкөлөрү бүгүн атомдук энергиядан жарым-жартылай же толук баш тартуу жөнүндө ойлоно башташты.