Атомни електроцентрали на Русия. Първа атомна електроцентрала

Производството на електроенергия, използвайки ядрена верижна реакция в Съветския съюз, се появява за първи път в атомната електроцентрала в Обнинск. В сравнение с днешните гиганти, първата атомна електроцентрала е имала капацитет от само 5 MW, а най-голямата действаща атомна електроцентрала в света днес, Кашивазаки-Карива (Япония), има 8,212 MW.

Обнинска АЕЦ: от стартиране до музея

Съветските учени, оглавявани от И. В. Курчатов, в края на военните програми веднага започнаха да строят атомни реактори, за да използват топлинна енергия, за да я превърнат в електричество. Първата атомна електроцентрала е разработена от тях в най-кратки срокове, а през 1954 г. е стартиран индустриалният ядрен реактор.

Освобождаването на потенциал, както индустриален, така и професионален, след създаването и тестването на ядрените оръжия позволи на И.В.Курчатов да се справи с проблема, възложен на него, за да генерира електричество чрез овладяване на генерирането на топлина по време на контролирана ядрена реакция. Технически решения за създаване ядрен реактор са усвоени, когато първият експериментален уран-графитен реактор F-1 е пуснат в експлоатация през 1946 година. Тя извърши първата ядрена верижна реакция, потвърди почти всички теоретични развития в последно време.

За индустриален реактор е необходимо да се намерят конструктивни решения, свързани с непрекъснатата работа на инсталацията, отстраняването на топлината и подаването й към генератора, циркулацията на охладителя и предпазването му от радиоактивно замърсяване.

Екипът на Лаборатория № 2, оглавяван от И. В. Курчатов, заедно с НИИхиммаш, под ръководството на Н. А. Долежал, разработи всички нюанси на структурата. Теоретичното развитие на процеса беше поверено на физиката Е. Л. Фейнберг.

Пускането в експлоатация на реактора (постигане на критични параметри) е направено на 9 май 1954 г., на 26 юни същата година, атомната централа е свързана към мрежата, а през декември тя е доведена до проектен капацитет.

След като Обнинската атомна електроцентрала работи без неуспех като индустриална електроцентрала за почти 48 години, тя е спряна през април 2002 г. През септември същата година приключи разтоварването на ядрено гориво.

Дори докато работиха в АЕЦ, много екскурзии пристигнаха, станцията работеше като тренировъчен клас за бъдещи атомни учени. Днес в неговата основа се организира мемориален музей на атомната енергия.

Първа чуждестранна АЕЦ

Атомните електроцентрали, следвайки примера на Обнинск, не започнаха веднага, а започнаха да се създават в чужбина. В Съединените щати решението за изграждане на атомната електроцентрала е взето едва през септември 1954 г. и едва през 1958 г. стартира АЕЦ Shippingport в Пенсилвания. Капацитетът на атомната електроцентрала "Шипингпорт" е 68 MW. Чуждестранните експерти я наричат ​​първата търговска атомна електроцентрала. Изграждането на атомни електроцентрали е доста скъпо, атомните електроцентрали струват на американската хазна 72,5 милиона долара.

След 24 години, през 1982 г., станцията е спряна, до 1985 г. горивото е разтоварено и разглобяването на тази огромна структура с тегло 956 тона е започнато за последващо погребване.

Предпоставки за създаване на мирен атом

След откриването на разпадането на ядрата на урана от немски учени Ото Хан и Фриц Штрасман през 1938 г. започват да провеждат изследвания на верижните реакции.

До началото на Втората световна война Изследванията на ядрените физици не бяха скрити от правителствата, не бяха създадени затворени лаборатории, доклади от конференции и семинари бяха публикувани в научни списания и бяха достъпни за всеки заинтересован учен. Съветският съюз взе участие във всички международни конференции, учените пътуваха до други страни не само с доклади, но и за да работят заедно.

Теоретичните изчисления на верижните реакции с обосновката на двата пътя на развитие (експлозия и контролирана реакция) са направени от Я. Б. Зелдович и Ю. Б. Харитон. За по-нататъшно практическо изследване беше необходимо да се преструктурират (в някои случаи да се пресъздадат) индустрията.

Силата на един малък циклотрон, разположен в стените на Радиевия институт в Ленинград, не позволи провеждането на необходимите експерименти. За изучаване на самата физика на ядрото са необходими не само запаси от уранови руди, но и освобождаването на изотопа на уран-235. Необходими забавители за ядрена реакция - чист графит или. T тежка вода.

И. В. Курчатов, тласкан от А. Б. Йофе, заедно с Ю. Б. Харитон, съставиха бележка до Президиума на Академията за ядрени науки и значението на работата в тази посока. И. В. Курчатов е работил по това време в Ленинградския физико-технологичен институт (Ленинградски физико-технически институт), ръководен от А. Б. Йоффе, по проблемите на ядрената физика.

През ноември 1938 г., въз основа на резултатите от изследването на проблема и след изказването на И. В. Курчатов в Пленума на Академията на науките (Академия на науките), е съставена бележка към Президиума на Академията на науките за организацията на работата в СССР по ядрена физика. Тя проследява обосновката за обобщаването на всички отделни лаборатории и институти в СССР, принадлежащи към различни министерства и ведомства, които по същество се занимават с един въпрос.

Спиране на ядрената физика

Някои от тези организационни дейности бяха извършени преди Втората световна война, но основните промени започнаха да се появяват едва от 1943 г., когато И. В. Курчатов е предложен да оглави атомния проект.

След 1 септември 1939 г. около СССР започва постепенно да се образува вакуум. Учените не веднага почувстваха това, въпреки че съветските разузнавачи незабавно започнаха да предупреждават за класифициране на принуждаването на изучаването на ядрените реакции в Германия и Великобритания.

Великата отечествена война незабавно направи корекции в работата на всички учени на страната, включително ядрени физици. Още през юли 1941 г. LFTI е евакуиран в Казан. И. В. Курчатов започва да се занимава с проблема с разминирането на кораби (защита срещу морски мини). За работа по тази тема във военновременни условия (три месеца на кораби в Севастопол до ноември 1941 г., когато градът е бил почти напълно обсаден), за организиране на служба за размагнитване в Поти (Грузия), той е награден със Сталинската награда.

След силен студ, при пристигането си в Казан само до края на 1942 г., И. В. Курчатов успя да се върне към темата за ядрената реакция.

Ядрен проект под ръководството на И. В. Курчатов

През септември 1942 г. И. Курчатов е само на 39 години, а на възрастта на науката е млад учен до Йофе и Капица. По това време Игор Василевич е назначен за ръководител на проекта. Всички атомни електроцентрали на Русия и плутониеви реактори от този период са създадени като част от атомния проект, който до 1960 г. е ръководен от Курчатов.

От днешната гледна точка е невъзможно да си представим, че когато 60% от индустрията е била разрушена в окупираните територии, когато основното население на страната е работило за фронта, ръководството на СССР е взело решение, което предопределя развитието на ядрената енергетика в бъдеще.

След оценка на разузнавателните доклади за състоянието на работата по ядрена физика в Германия, Великобритания и Съединените щати, Курчатов осъзнава степента на изоставането. Той започна да се събира в страната и настоящите фронтове на учени, които биха могли да участват в създаването на ядрен потенциал.

Липсата на уран, графит, тежка вода и липсата на циклотрон не спряха учения. Работи, както теоретични, така и практически, възобновени в Москва. Висока степен на секретност е определена от Държавния комитет по отбрана (Държавен комитет по отбрана). За производството на оръжейни плутоний е построен реактор ("котел" в терминологията на самия Курчатов). Работи се за обогатяване на уран.

Закъснението от САЩ в периода от 1942 до 1949 година

На 2 септември 1942 г. в САЩ, в първия в света ядрен реактор, е проведена контролирана ядрена реакция. В СССР по това време, освен теоретичните разработки на учени и разузнавателни данни, практически нямаше нищо.

Стана ясно, че страната не може да настигне САЩ за кратко време. Да подготви (спаси) персонала, да създаде предпоставки за бързото развитие на процесите на обогатяване на уран, създаването на ядрен реактор за производство на оръжейни плутоний и да възстанови заводите за производство на чист графит - това са задачите, които трябваше да бъдат извършени във военните и следвоенните времена.

Появата на ядрена реакция е свързана с освобождаването на колосални количества топлинна енергия. Американски учени - първите създатели на атомната бомба, използвали това като допълнителен поразителен ефект при експлозията.

Атомни електроцентрали в света

Към днешна дата, ядрената енергия, въпреки че произвежда огромно количество електроенергия, но се разпространява в ограничен брой страни. Това се дължи на огромните инвестиции в изграждането на атомни електроцентрали, започвайки с геоложко проучване, строителство, създаване на защита и завършване с обучение на служителите. Възвръщаемостта може да се случи след десетки години, при условие че станцията продължава да работи непрекъснато.

Възможността за изграждане на атомна електроцентрала обикновено се определя от правителствата на страните (разбира се, след като се разгледат различни варианти). В условията на развитие на индустриалния потенциал, при отсъствие на собствени вътрешни енергийни запаси в големи количества или високата им цена, се дава предимство на изграждането на атомни електроцентрали.

До края на 2014 г. ядрените реактори работят в 31 страни по света. Строителството на атомни електроцентрали започна в Беларус и ОАЕ.

Атомни електроцентрали на Русия

Към днешна дата в Руската федерация работят десет атомни електроцентрали.

Днес атомните електроцентрали в Русия са част от Държавната корпорация за атомна енергия "Росатом", която обединява всички структурни звена на индустрията, от добива и обогатяването на уран и производството на ядрено гориво до експлоатацията и изграждането на атомни електроцентрали. По отношение на енергията, генерирана от атомните електроцентрали, Русия е на второ място в Европа след Франция.

Ядрена енергетика в Украйна

Атомните електроцентрали на Украйна са построени по време на съветската епоха. Общата инсталирана мощност на украинските АЕЦ е сравнима с руската.

До разпадането на СССР Индустрията на ядрената енергетика в Украйна беше интегрирана в една индустрия. В постсъветския период преди събитията от 2014 г. в Украйна работят промишлени предприятия, произвеждащи компоненти за руските АЕЦ. Във връзка с разкъсването на индустриалните отношения между Руската федерация и Украйна, пускането на блоковете, които се строят в Русия, планирани за 2014 и 2015 г., бяха забавени.

Атомните електроцентрали в Украйна работят на ТВЕ (горивни елементи с ядрено гориво, където се извършва реакция на делене), произведени в Руската федерация. Желанието на Украйна да премине към американско гориво почти доведе през 2012 г. до инцидент в Южноукраинския АЕЦ.

До 2015 г. държавният концерн за ядрено гориво, който включва Източния минно-преработвателен завод (добив на уран), все още не е успял да организира решение на въпроса за производството на собствени горивни елементи.

Перспективи за ядрената енергия

След 1986 г., когато настъпи инцидентът в атомната електроцентрала в Чернобил, атомните електроцентрали бяха затворени в много страни. Повишаването на нивото на безопасност доведе до стагнация ядрената енергетика. До 2011 г., когато инцидентът се случи в японската атомна електроцентрала "Фукушима-1" в резултат на цунами, ядрената енергетика се развиваше стабилно.

Към днешна дата постоянните (малки и големи) аварии в атомните електроцентрали ще забавят решенията за изграждане или възстановяване на инсталациите. отношение населението на света Проблемът за генериране на електроенергия чрез ядрена реакция може да се определи като предпазлив и песимистичен.