Atom elektr stantsiyasining tavsifi. Atom elektr stantsiyasi: ishlash printsipi va dizayni. Atom elektr stansiyalarining yaratilish tarixi. Atom elektr stansiyasining uch sxemali texnologik diagrammasi

1/3 sahifa

Atom elektr stansiyalari (AES) kondensator, kombinat issiqlik elektr stansiyalari (CHP), shuningdek, atom issiqlik taʼminoti stansiyalari (ACT) va atom sanoat issiqlik taʼminoti stansiyalari (ACPT) boʻlishi mumkin. Atom elektr stantsiyalari ham issiqlik, ham elektr qismlarida blok printsipiga muvofiq qurilgan.
Atom elektr stantsiyalarining yadro reaktorlari turli mezonlarga ko'ra tasniflanadi. Neytron energiyasi darajasiga ko'ra reaktorlar ikkita asosiy sinfga bo'linadi: termal (termal neytronlar) va tez (tezkor neytronlar). Neytron moderatorining turiga ko'ra reaktorlar suv, og'ir suv, grafit va sovutish suvi turiga ko'ra - suv, og'ir suv, gaz, suyuq metalldir. Suv bilan sovutilgan reaktorlar ham konstruktsiyasiga ko'ra tasniflanadi: idish va kanal.
Uskunalarni ta'mirlashni tashkil etish nuqtai nazaridan, atom elektr stantsiyalari uchun sxemalar soni bo'yicha tasniflash katta ahamiyatga ega. Sxemalarning soni barcha mumkin bo'lgan favqulodda vaziyatlarda jihozning xavfsiz ishlashini ta'minlash talablarini hisobga olgan holda tanlanadi. Zanjirlar sonining ko'payishi tsiklda qo'shimcha yo'qotishlarning paydo bo'lishi va shunga mos ravishda atom elektr stantsiyasining samaradorligini pasayishi bilan bog'liq.
Har qanday atom elektr stantsiyasining tizimida sovutish suyuqligi va ishchi suyuqlik o'rtasida farq mavjud. Ishlaydigan suyuqlik, ya'ni. ishni bajaradigan, issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi vosita suv bug'idir. Atom elektr stantsiyasidagi sovutish suyuqligining maqsadi reaktorda chiqarilgan issiqlikni olib tashlashdir. Agar sovutish suvi va ishchi suyuqlik zanjirlari ajratilmagan bo'lsa, atom elektr stansiyasi bitta konturli deb ataladi (1-rasm).

1-rasm. Atom elektr stantsiyasining issiqlik diagrammasi:
a - bitta sxemali; b - ikki davrali; c - uch davrali; 1 - reaktor; 2 - turbina; 3- turbogenerator; 4- kondensatsiya birligi; 5- kondensat nasosi; b - ozuqa suvi uchun regenerativ isitish tizimi; 7 - besleme pompasi; 8 - bug 'generatori; 9 - reaktor sxemasining aylanma nasosi; 10 - oraliq aylanma nasos

Yagona devirli sxemalarda barcha jihozlar radiatsiya faol sharoitlarda ishlaydi, bu esa uni ta'mirlashni murakkablashtiradi. RBMK-1000 va RBMK-1500 tipidagi reaktorli AESlar bitta sxemali sxema bo'yicha ishlaydi.
Agar sovutish suvi va ishchi suyuqlik zanjirlari ajratilgan bo'lsa, u holda atom elektr stantsiyasi ikki pallali deb ataladi. Shunga ko'ra, sovutish suvi davri birinchi, ishchi suyuqlik davri esa ikkinchi deb ataladi. Bunday sxemalarda reaktor u orqali pompalanadigan sovutish suvi bilan sovutiladi va bug 'generatori asosiy sirkulyatsiya pompasi tomonidan sovutiladi. Shu tarzda hosil bo'lgan sovutish suvi sxemasi radioaktivdir, lekin u barcha stansiya uskunalarini o'z ichiga olmaydi, lekin uning faqat bir qismini o'z ichiga oladi. Ikkinchi sxema radiatsiya faolligi bo'lmaganda ishlaydigan uskunalarni o'z ichiga oladi - bu uskunani ta'mirlashni osonlashtiradi. Ikki devirli stantsiyada bug 'generatori talab qilinadi, bu birinchi va ikkinchi davrlarni ajratib turadi.
VVER-440 va VVER-1000 tipidagi reaktorli AESlar ikki sxemali sxema bo'yicha ishlaydi. Bug 'va suv bilan intensiv o'zaro ta'sir qiluvchi sovutgichlar mavjud. Bu xizmat ko'rsatilayotgan binolarga radioaktiv moddalarning tarqalishi xavfini yaratishi mumkin. Bunday sovutish suyuqligi, masalan, suyuq natriydir. Shuning uchun, hatto favqulodda rejimlarda ham radioaktiv natriyning suv yoki suv bug'lari bilan aloqa qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun qo'shimcha (oraliq) sxema yaratiladi. Bunday atom elektr stansiyalari uch konturli atom elektr stansiyalari deb ataladi. BN-350 va BN-600 tipidagi reaktorli AESlar uch davrli sxema bo'yicha ishlaydi.Hozirgi vaqtda AESlar asosan VVER-440, VVER reaktorlari bo'lgan 350-1500 MVt quvvatli energiya bloklari bilan jihozlangan. -1000, RBMK-1000, RBMK-1500, BN turlari -350 va BN-600. Reaktorlarning asosiy xarakteristikalari jadvalda keltirilgan. 1.

1-jadval. Atom elektr stansiyasi reaktorlarining asosiy xarakteristikalari

Reaktorlar o'rnatilgan atom elektr stantsiyalari: VVER-440 - Rivne va boshqalar; VVER-1000 - Zaporojye, Balakovo, Novovoronej, Kalinin, Janubiy Ukraina va boshqalar; RBMK-1000 - Leningrad, Chernobil, Kursk, Smolensk va boshqalar; RBMK-1500 - Ignalinskaya; BN-350 - Shevchenkovskaya; BN-600 - Beloyarskaya.
Suv bilan sovutilgan quvvat reaktori (WWER) - bu idish tipidagi reaktor. Moderator va sovutish suvi - bosim ostida suv. VVER reaktorlari bo'lgan atom elektr stantsiyalarida ishlaydigan suyuqlik suv bug'idir.
Yuqori quvvatli qaynoq suv reaktori (RBMK) kanalli reaktor bo'lib, unda grafit moderator, suv va bug'-suv aralashmasi sovutish suvi hisoblanadi.
Tez neytronli reaktorlarda birlamchi va ikkilamchi konturlarning sovutgichi natriy bo'lib, shu bilan radioaktiv metallning suv bilan aloqa qilish imkoniyatini yo'q qiladi. Shaklda. 2-rasmda VVERli atom elektr stantsiyasining sxematik oqim diagrammasi ko'rsatilgan. 5-reaktor yadrosidan issiqlik energiyasi 1-bugʻ generatoriga asosiy aylanma nasos 2 tomonidan yaratilgan bosim ostida aylanib yuruvchi suv orqali uzatiladi. VVER-1000 reaktorida toʻrtta asosiy aylanish sxemasi mavjud (bir sxema shartli ravishda 2-rasmda koʻrsatilgan) va bir xil miqdordagi asosiy aylanma nasoslar.


Guruch. 2. Bosimli suv reaktorli atom elektr stansiyasining soddalashtirilgan texnologik sxemasi:
1 - bug 'generatori; 2 - asosiy aylanma nasosi (MCP); 3 - hajm kompensatori; 4 - favqulodda sovutish tizimining gidravlik akkumulyatori; 5 - reaktor; 6 - maxsus suv tozalash vositalarini o'rnatish; 7 - oddiy bo'yanish va bor tartibga solish uchun nasos; 8 - yonilg'i elementlarining (yoqilg'i elementlari) sovutish havzasi uchun issiqlik almashtirgich va sovutish nasosi; 9 - normal va yuqori konsentratsiyali ECCS tizimining bor eritmasining favqulodda zaxira tanklari; 10 - reaktor sovutish issiqlik almashinuvchisi; 11 - sprinkler nasoslari; 12 - past va yuqori bosimli favqulodda sovutish nasoslari; 13, 15 - favqulodda va ishlaydigan bor kontsentrati nasoslari; 14 - bor kontsentrati tanki; 16 - bug 'turbinasi; 17 - separator-super qizdirgich; 18 - yuqori tezlikda ishlaydigan bug 'barqaror birliklari (HRU); 19 - generator; 20 - yog 'sovutgichi; 21, 22 - gaz sovutgichi va uning nasosi; 23 - xizmat ko'rsatadigan suv nasosi; 24 - turbinli aylanma nasos; 25 - kondansatör; 26, 28 - birinchi va ikkinchi bosqichlarning kondensat nasoslari; 27- kondensatni tozalash; 29 - past bosimli isitgich; 30 - besleme turbopompasi; 31 - qum zahirasi besleme elektr nasosi; 32 - sovutish pompasi; 33 - deaerator; 34 - yuqori bosimli isitgich; 35 - ozuqa suvi zaxirasi tanki; 36 - favqulodda besleme pompasi; 37 - birinchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sovutish suvi drenaj nasoslari

Reaktor pallasida suv sathidan ma'lum bir bug 'bosimini ushlab turish uchun elektr isitiladigan bug' hajmi kompensatori 3 o'rnatiladi, bu esa hajm kompensatoridagi suvning bug'lanishini ta'minlaydi.
Atom elektr stantsiyalarining xavfsizligi normal ishlash tizimlari, mahalliylashtirish tizimlari va favqulodda reaktor yadrosini sovutish tizimi (ECCS) bilan ta'minlanadi. Mahalliylashtirish tizimi va ECCS barcha normal va favqulodda vaziyatlarda atom elektr stantsiyasining yopiq xonalaridan tashqarida radioaktivlik tarqalmasligini ta'minlashi kerak. Favqulodda reaktorni sovutish uchta mustaqil tizim tomonidan ta'minlanadi. Ushbu tizimlardan biri favqulodda bor eritmasi tanklari 9, sovutish issiqlik almashtirgichi 10, purkagich nasosi 11 va past va yuqori bosimli favqulodda sovutish nasoslaridan 12. Reaktor pallasida bosim pasayganda va kichik oqish bo'lsa, nasoslar 12 yoqilgan, kontaktlarning zanglashiga olib borilgan eritmani etkazib beradi. Maksimal konstruktiv avariya (DMA) - asosiy aylanish sxemasining yorilishi va reaktorda bosimning pasayishi bo'lsa, suv nasosli saqlash tanklaridan 4 yadrodan yuqorida va pastda hajmga etkazib beriladi.Bu suvning oldini olishi kerak. reaktorda qaynashdan. Shu bilan birga, purkagichli suv purkagich tizimlariga va reaktor sxemasiga etkazib beriladi. Sprinkler tizimining suv oqimlari bug'ni kondensatsiya qiladi va muhrlangan korpusda bosim paydo bo'lishining oldini oladi. Chuqurlarga oqib tushadigan suv issiqlik almashtirgichlarda 10 sovutiladi va reaktor to'liq sovutilgunga qadar sxemaga va purkagich tizimlariga qayta yuboriladi.
Oddiy ish paytida, birlamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan deaeratordan nasoslar 7 ta'minlanadi. Past oqim tezligida bor o'z ichiga olgan suv 13 va 15 nasoslar bilan ta'minlanadi.
Qayta yuklash hovuzida suvni sovutish va yonilg'i elementlarini (yoqilg'i elementlari) ushlab turish uchun issiqlik almashtirgich va nasos mavjud 8. Nasoslar 37 issiqlik almashtirgich va maxsus suvni tozalash orqali sovutish suyuqligining aylanishini ta'minlash uchun zarur.
Reaktorni boshqarish va himoya qilish tizimi (RCS) yordamida reaktor ishga tushiriladi va to'xtatiladi, quvvat o'chiriladi va avtomatik ravishda saqlanadi va energiya chiqarish maydonlari yadro hajmi bo'ylab tekislanadi. Reaktor boshqaruv elementlari yordamida reaktor yadrosida harakatlanuvchi neytron absorberlar tomonidan boshqariladi va himoyalanadi.
Atom elektr stantsiyasining ikkinchi radioaktiv bo'lmagan sxemasining texnologik sxemasi ko'p jihatdan IES sxemasiga o'xshaydi.
Strukturaviy tarzda, VVER-1000 reaktorli reaktor bo'limi muhrlangan qismdan - qobiqdan va bosimsiz qismdan - strukturadan iborat. Asosiy jihozlar muhrlangan qismda joylashgan: reaktor, bug 'generatori, asosiy aylanma nasosi, hajm kompensatori, magistral aylanish quvurlari, ECCS tanklari va boshqalar. Zarur xavfsizlik darajasini ta'minlash uchun yuqori bosimli radioaktiv sovutish suvi bilan jihozlar va aloqalar. , kontaktlarning zanglashiga olib bo'linganda, germetik yopiq qobiq bilan o'ralgan radioaktiv bo'linish qismlarini tashqariga chiqaradi. Qobiq reaktor qobig'i tashqarisida radiatsiyaviy vaziyatning ruxsat etilgan chegarasidan oshmagan holda avariyaning radioaktiv mahsulotlarini xona ichida saqlaydi.
VVER-1000 reaktorlari bo'lgan AES quvvat bloklarining sxemasi modulli sxema printsipiga asoslanadi, ya'ni. Har bir energiya blokida energiya blokining radiatsiyaviy va yadroviy xavfsizligini ta'minlaydigan barcha tizimlar, shuningdek, qolgan quvvat bloklarining ishlash rejimidan qat'i nazar, favqulodda o'chirish, sovutish, qoldiq issiqlikni olib tashlash va favqulodda vaziyatlardan keyingi chora-tadbirlar majmuasi mavjud. . Energiya bloklarining normal ish rejimlarida ishlashini ta'minlash uchun zarur bo'lgan umumiy zavod tizimlari alohida AES tuzilmalariga ajratilgan.
Muhrlangan qism silindrsimon shaklga ega va ikki jilddan iborat - yuqori va pastki, ular havo bilan bog'langan. Yuqori qismi sharsimon gumbaz bilan qoplangan. Qobiqning yuqori qismida reaktor uskunasi, sovutish suvini birlamchi tozalash tizimlari, transport va texnologik jihozlar va shamollatish tizimlari o'rnatilgan.
Qobiqning pastki silindrsimon qismi yuqori silindr bilan koaksiyal bo'lib, reaktor bo'linmasining poydevor plitasiga tayanadi. Ushbu qismda favqulodda reaktor sovutish tizimining quvur liniyalarining shamollatish kameralari, reaktor mili sovutish tizimi va boshqalar o'rnatiladi.
Reaktor bo'linmasining oqadigan qismi rejadagi kvadrat shakliga ega bo'lib, u qobiqning atrofini qoplaydi. Texnologik jarayonlarning funktsional maqsadiga ko'ra, yuqori xavfsizlik zonasida joylashgan bo'lishi kerak bo'lgan binolarda blokli texnologik tizimlar o'rnatiladi. Reaktor bo'limi yuqori darajadagi xavfsizlik zonasi hisoblanadi. Reaktor bo'linmasining binolarida xodimlar tashqi 0-, 7-radiatsiya, havoning radioaktiv gazlar va aerozollar bilan ifloslanishi, bino konstruktsiyalari va jihozlari yuzasining radionuklidlar yoki radioaktiv moddalar bilan ifloslanishi mumkin.
VVER-1000 reaktorlari bo'lgan AESlarda erkin rejim zonasi binolariga quyidagilar kiradi: K-1030-60/1500 yoki K-1000-60/1500 turbinasi va TVV-1000-4UZ turbogeneratori o'rnatilgan turbina xonasi, 42 ventilyatsiya markazini, blokli panellarni boshqarish va boshqa jihozlarni etkazib berish, ya'ni. xodimlar bevosita ionlashtiruvchi nurlanish manbalari bilan ishlamaydigan binolar. Erkin rejim zonasida xodimlarning ionlashtiruvchi nurlanish ta'siri deyarli yo'q qilinadi.
Atom elektr stantsiyasi binolarida radiatsiya darajasini baholashda radiatsiya ta'sirining asosiy omili biologik himoyaga kiradigan ionlashtiruvchi nurlanish oqimi, asosan g-nurlanish oqimidir. Atom elektr stantsiyasining barcha hududlarida ventilyatsiya tizimlari nafas olayotgan havoda radioaktiv moddalarning maqbul konsentratsiyasini ta'minlaydi.

Insoniyatning eng global muammolaridan biri bu energiyadir. Fuqarolik infratuzilmasi, sanoat, harbiylar - bularning barchasi juda katta miqdorda elektr energiyasini talab qiladi va uni ishlab chiqarish uchun har yili juda ko'p foydali qazilmalar ajratiladi. Muammo shundaki, bu resurslar cheksiz emas va hozirda vaziyat ozmi-ko'pmi barqaror bo'lsa-da, biz kelajak haqida o'ylashimiz kerak. Muqobil, toza elektr energiyasiga katta umid bog'langan edi, ammo amaliyot shuni ko'rsatadiki, yakuniy natija kutilganidan uzoqdir. Quyosh yoki shamol elektr stantsiyalarining xarajatlari juda katta, ammo energiya miqdori minimal. Va shuning uchun endi atom elektr stansiyalari keyingi rivojlanishning eng istiqbolli varianti hisoblanadi.

Atom elektr stantsiyasining tarixi

Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun atomlardan foydalanish haqidagi birinchi g'oyalar SSSRda XX asrning 40-yillarida, shu asosda o'zlarining ommaviy qirg'in qurollarini yaratishdan deyarli 10 yil oldin paydo bo'lgan. 1948 yilda atom elektr stantsiyalarining ishlash printsipi ishlab chiqildi va shu bilan birga dunyoda birinchi marta qurilmalarni atom energiyasidan quvvatlantirish mumkin bo'ldi. 1950 yilda Qo'shma Shtatlar kichik yadro reaktorini qurishni yakunladi, o'sha paytda uni sayyoradagi yagona elektr stantsiya deb hisoblash mumkin edi. To'g'ri, u eksperimental edi va faqat 800 vatt quvvat ishlab chiqardi. Shu bilan birga, SSSRda dunyodagi birinchi to'laqonli atom elektr stantsiyasining poydevori qo'yilayotgan edi, garchi u foydalanishga topshirilgandan keyin ham sanoat miqyosida elektr energiyasi ishlab chiqarmagan. Ushbu reaktor texnologiyani yaxshilash uchun ko'proq ishlatilgan.

Shu paytdan boshlab butun dunyo bo'ylab atom elektr stantsiyalarining ulkan qurilishi boshlandi. Ushbu "poygada" an'anaviy etakchilardan tashqari, AQSh va SSSRda birinchi reaktorlar paydo bo'ldi:

• 1956 yil - Buyuk Britaniya.
• 1959 yil - Frantsiya.
• 1961 yil - Germaniya.
• 1962 yil - Kanada.
• 1964 yil - Shvetsiya.
• 1966 yil - Yaponiya.

Qurilayotgan atom elektr stantsiyalari soni Chernobil halokatigacha doimiy ravishda ko'payib bordi, shundan keyin qurilish muzlay boshladi va asta-sekin ko'plab mamlakatlar atom energiyasidan voz kechishni boshladilar. Ayni paytda bunday yangi elektr stansiyalari asosan Rossiya va Xitoyda paydo bo'lmoqda. Ilgari energiyaning boshqa turiga oʻtishni rejalashtirgan baʼzi davlatlar asta-sekin dasturga qaytishmoqda va yaqin kelajakda AES qurilishida yana bir oʻsish boʻlishi mumkin. Bu inson rivojlanishining majburiy bosqichidir, hech bo'lmaganda energiya ishlab chiqarishning boshqa samarali variantlari topilmaguncha.

Yadro energiyasining xususiyatlari

Asosiy afzallik - minimal yoqilg'i sarfi va deyarli hech qanday ifloslanishsiz katta hajmdagi energiya ishlab chiqarish. Atom elektr stansiyasidagi yadro reaktorining ishlash printsipi oddiy bug 'dvigateliga asoslangan va asosiy element sifatida suvdan foydalanadi (yoqilg'ining o'zini hisobga olmaganda), shuning uchun atrof-muhit nuqtai nazaridan zarar minimaldir. Ushbu turdagi elektr stantsiyalarining potentsial xavfi juda katta. Chernobil fojiasining sabablari hali ham ishonchli tarzda aniqlanmagan (quyida bu haqda batafsilroq) va bundan tashqari, tergov doirasida to'plangan barcha ma'lumotlar mavjud zavodlarni modernizatsiya qilish imkonini berdi, hatto radiatsiyaviy chiqindilarning ehtimol bo'lmagan variantlarini ham yo'q qildi. Ba'zida ekologlar bunday stantsiyalar issiqlik ifloslanishining kuchli manbai ekanligini aytishadi, ammo bu ham mutlaqo to'g'ri emas. Haqiqatan ham, ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan issiq suvi suv omborlariga kiradi, lekin ko'pincha ularning sun'iy versiyalari qo'llaniladi, bu maqsad uchun maxsus yaratilgan va boshqa hollarda bunday harorat ko'tarilishining ulushini boshqa energiya manbalaridan ifloslanish bilan taqqoslab bo'lmaydi.

Yoqilg'i muammosi

Atom elektr stantsiyalarining mashhurligida yoqilg'i - uran-235 muhim rol o'ynamaydi. Bir vaqtning o'zida katta energiya chiqishi bilan boshqa har qanday turga qaraganda ancha kam talab qilinadi. Atom elektr stantsiyasi reaktorining ishlash printsipi ushbu yoqilg'idan tayoqchalarga joylashtirilgan maxsus "planshetlar" shaklida foydalanishni o'z ichiga oladi. Aslida, bu holatda yagona qiyinchilik - bu shunday shaklni yaratish. Biroq, so'nggi paytlarda mavjud global zaxiralar ham uzoq davom etmasligi haqida ma'lumotlar paydo bo'la boshladi. Ammo bu allaqachon ta'minlangan. Eng yangi uch konturli reaktorlar uran-238 da ishlaydi, ularning ko'pi bor va yonilg'i taqchilligi muammosi uzoq vaqt davomida yo'qoladi.

Ikki pallali atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi

Yuqorida aytib o'tilganidek, u an'anaviy bug 'dvigateliga asoslangan. Muxtasar qilib aytganda, atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi suvni birlamchi konturdan isitishdir, bu esa o'z navbatida suvni ikkilamchi konturdan bug 'holatiga qadar isitadi. U turbinaga oqib, pichoqlarni aylantirib, generatorni elektr energiyasini ishlab chiqarishga olib keladi. "Chiqindi" bug 'kondenserga kiradi va yana suvga aylanadi. Bu deyarli yopiq tsiklni yaratadi. Nazariy jihatdan, bularning barchasi faqat bitta kontaktlarning zanglashiga olib qaraganda soddaroq ishlashi mumkin, ammo bu haqiqatan ham xavfsiz emas, chunki undagi suv nazariy jihatdan ifloslanishi mumkin, bu ko'pgina atom elektr stantsiyalari uchun tizim standartidan foydalanishda istisno qilinadi. bir-biridan ajratilgan ikkita suv aylanishi bilan.

Uch pallali atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi

Bular uran-238 da ishlaydigan zamonaviyroq elektr stantsiyalari. Uning zahiralari dunyodagi barcha radioaktiv elementlarning 99% dan ortig'ini tashkil qiladi (shuning uchun foydalanishning katta istiqbollari). Ushbu turdagi atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi va dizayni uchta konturning mavjudligi va suyuq natriydan faol foydalanishdan iborat. Umuman olganda, hamma narsa bir xil bo'lib qoladi, lekin kichik qo'shimchalar bilan. To'g'ridan-to'g'ri reaktordan isitiladigan birlamchi konturda bu suyuq natriy yuqori haroratda aylanadi. Ikkinchi doira birinchisidan isitiladi, shuningdek, bir xil suyuqlikdan foydalanadi, lekin juda issiq emas. Va shundan keyingina, uchinchi sxemada suv ishlatiladi, u ikkinchidan bug 'holatiga qadar isitiladi va turbinani aylantiradi. Tizim texnologik jihatdan murakkabroq bo'lib chiqadi, ammo bunday atom elektr stantsiyasini faqat bir marta qurish kerak, keyin esa faqat mehnat samarasidan bahramand bo'lish qoladi.

Chernobil

Chernobil AESning ishlash printsipi falokatning asosiy sababi deb hisoblanadi. Rasmiy ravishda sodir bo'lgan voqeaning ikkita versiyasi mavjud. Biriga ko‘ra, muammo reaktor operatorlarining noto‘g‘ri harakatlari tufayli yuzaga kelgan. Ikkinchisiga ko'ra, elektr stantsiyasining muvaffaqiyatsiz dizayni tufayli. Biroq, Chernobil AESning ishlash printsipi bugungi kungacha to'g'ri ishlayotgan ushbu turdagi boshqa stansiyalarda ham qo'llanilgan. Baxtsiz hodisalar zanjiri sodir bo'lgan degan fikr bor, uni takrorlash deyarli mumkin emas. Bu hududda kichik zilzila, reaktor bilan tajriba o'tkazish, loyihaning o'zi bilan bog'liq kichik muammolar va hokazo. Bularning barchasi birgalikda portlashga sabab bo'ldi. Biroq, bunday bo'lmasligi kerak bo'lgan reaktor kuchining keskin oshishiga sabab bo'lgan sabab hali ham noma'lum. Hatto mumkin bo'lgan sabotaj haqida fikr ham bor edi, ammo bugungi kungacha hech narsa isbotlanmagan.

Fukusima

Bu atom elektr stantsiyasi bilan bog'liq global falokatning yana bir misolidir. Va bu holatda ham sabab baxtsiz hodisalar zanjiri edi. Stansiya Yaponiya sohillarida kam uchraydigan zilzilalar va sunamilardan ishonchli himoyalangan. Bu ikkala hodisa bir vaqtning o'zida sodir bo'lishini kam odam tasavvur qila olardi. Fukusima AES generatorining ishlash printsipi butun xavfsizlik kompleksini ish holatida ushlab turish uchun tashqi energiya manbalaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bu oqilona chora, chunki avariya paytida zavodning o'zidan energiya olish qiyin bo'ladi. Zilzila va tsunami tufayli bu manbalarning barchasi ishlamay qoldi, bu esa reaktorlarning erib ketishiga va falokatga olib keldi. Hozirda zararni bartaraf etish bo‘yicha ishlar olib borilmoqda. Mutaxassislarning fikricha, bu yana 40 yil davom etadi.

O'zining barcha samaradorligiga qaramay, atom energiyasi hali ham ancha qimmat bo'lib qolmoqda, chunki atom elektr stantsiyasining bug 'generatori va uning boshqa tarkibiy qismlarining ishlash tamoyillari qoplanishi kerak bo'lgan katta qurilish xarajatlarini nazarda tutadi. Hozirgi vaqtda ko'mir va neftdan olinadigan elektr energiyasi hali ham arzonroq, ammo bu resurslar yaqin o'n yilliklarda tugaydi va yaqin bir necha yil ichida atom energiyasi hamma narsadan arzonroq bo'ladi. Ayni paytda muqobil energiya manbalaridan (shamol va quyosh elektr stansiyalari) ekologik toza elektr energiyasi taxminan 20 barobar qimmat turadi.

Atom elektr stantsiyalarining ishlash printsipi bunday stansiyalarni tezda qurishga imkon bermaydi, deb ishoniladi. Bu yolg'on. Bunday turdagi ob'ektni qurish o'rtacha 5 yil davom etadi.

Stansiyalar nafaqat potentsial radiatsiya chiqindilaridan, balki aksariyat tashqi omillardan ham mukammal himoyalangan. Misol uchun, agar terrorchilar egizak minoralar o‘rniga istalgan atom elektr stansiyasini tanlagan bo‘lsalar, ular atrofdagi infratuzilmaga faqat minimal darajada zarar yetkazishlari mumkin edi, bu esa reaktorning ishlashiga hech qanday ta’sir ko‘rsatmaydi.

Natijalar

Atom elektr stantsiyalarining ishlash printsipi boshqa an'anaviy elektr stantsiyalarining ishlash printsiplaridan deyarli farq qilmaydi. Bug 'energiyasi hamma joyda ishlatiladi. Gidroelektrostantsiyalar oqayotgan suv bosimidan foydalanadi va hatto quyosh energiyasida ishlaydigan modellar ham qaynaguncha qizdirilgan va turbinalarni aylantiradigan suyuqlikdan foydalanadi. Ushbu qoidadan yagona istisno shamol fermalari bo'lib, ularda havo massalarining harakati tufayli pichoqlar aylanadi.

Atom elektr stansiyasi va uning tuzilishi:

Atom elektr stantsiyasi (AES) maqsadi elektr energiyasini ishlab chiqarish bo'lgan yadroviy inshootdir.

- ortiqcha yuklarni bajarish uchun mashina yoqilg'i(qayta yuklash mashinasi).

Ushbu uskunaning ishlashi ushbu maqsadlar uchun blokli boshqaruv panelidan foydalangan holda xodimlar - operatorlar tomonidan nazorat qilinadi.

Reaktorning asosiy elementi beton shaftada joylashgan zonadir. Shuningdek, u nazorat va himoya funktsiyalarini ta'minlaydigan tizimni o'z ichiga oladi; uning yordami bilan siz boshqariladigan bo'linish zanjiri reaktsiyasi sodir bo'lishi kerak bo'lgan rejimni tanlashingiz mumkin. Tizim shuningdek, favqulodda vaziyatlardan himoyalanishni ta'minlaydi, bu favqulodda vaziyat yuzaga kelganda reaktsiyani tezda to'xtatish imkonini beradi.

Ikkinchi binoda AES turbina va bug 'generatorlari joylashgan turbinali zali mavjud. Bundan tashqari, yadro yoqilg'isi qayta yuklanadigan va ishlatilgan yadro yoqilg'isi maxsus mo'ljallangan hovuzlarda saqlanadigan bino mavjud.

Hududda atom elektr stansiyasi joylashgan kondansatörler, shuningdek, aylanma sovutish tizimining tarkibiy qismlari bo'lgan sovutish minoralari, sovutish hovuzi va buzadigan amallar hovuzi. Sovutish minoralari - betondan yasalgan va kesilgan konusga o'xshash minoralar; tabiiy yoki sun'iy suv ombori hovuz bo'lib xizmat qilishi mumkin. AES hududi chegarasidan tashqariga chiqadigan yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari bilan jihozlangan.

Dunyodagi birinchi qurilish atom elektr stansiyasi 1950 yilda Rossiyada boshlangan va to'rt yil o'tib yakunlangan. Loyiha uchun qishloq yaqinidagi hudud tanlandi. Obninskiy (Kaluga viloyati).

Biroq, elektr energiyasi birinchi marta 1951 yilda AQShda ishlab chiqarilgan; uni olishning birinchi muvaffaqiyatli holati Aydaxo shtatida qayd etilgan.

Ishlab chiqarish sohasida elektr energiyasi Yiliga 788 milliard kVt/soatdan ortiq energiya ishlab chiqariladigan AQSh yetakchilik qilmoqda. Ishlab chiqarish hajmi bo‘yicha yetakchilar ro‘yxatiga Fransiya, Yaponiya, Germaniya va Rossiya ham kiradi.

Atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi:

Energiya yordamida ishlab chiqariladi reaktor, unda yadro parchalanish jarayoni sodir bo'ladi. Bunday holda, og'ir yadro ikkita bo'lakka parchalanadi, ular juda hayajonlangan holatda bo'lib, neytronlarni (va boshqa zarralarni) chiqaradi. Neytronlar, o'z navbatida, yangi bo'linish jarayonlarini keltirib chiqaradi, bu esa ko'proq neytronlarni chiqaradi. Bu uzluksiz yemirilish jarayoni yadro zanjiri reaksiyasi deb ataladi, uning xarakterli xususiyati katta miqdorda energiya ajralib chiqishidir. Ushbu energiyani ishlab chiqarish ishning maqsadi hisoblanadi atom elektr stansiyasi(AES).

Ishlab chiqarish jarayoni quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:

1. 1. yadro energiyasini issiqlik energiyasiga aylantirish;
2. 2. issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantirish;
3. 3. mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantirish.

Birinchi bosqichda reaktor yadro yuklanmoqda yoqilg'i(uran-235) boshqariladigan zanjir reaktsiyasini boshlash uchun. Yoqilg'i issiqlik yoki sekin neytronlarni chiqaradi, bu esa sezilarli miqdorda issiqlikni chiqaradi. Reaktor yadrosidan issiqlikni olib tashlash uchun sovutish suvi ishlatiladi, u yadroning butun hajmidan o'tadi. U suyuq yoki gazsimon shaklda bo'lishi mumkin. Ishlab chiqarilgan issiqlik energiyasi keyinchalik bug 'generatorida (issiqlik almashtirgich) bug' hosil qilish uchun xizmat qiladi.

Ikkinchi bosqichda turbogeneratorga bug 'beriladi. Bu erda bug'ning issiqlik energiyasi mexanik energiyaga - turbinaning aylanish energiyasiga aylanadi.

Uchinchi bosqichda generator yordamida turbinaning aylanish mexanik energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladi va keyinchalik iste'molchilarga yuboriladi.

Atom elektr stansiyalarining tasnifi:

Atom elektr stansiyalari ularda ishlaydigan reaktorlar turiga qarab tasniflanadi. Atom elektr stantsiyalarining ikkita asosiy turi mavjud:

- termal neytronlardan foydalanadigan reaktorlar bilan (suv-suv yadro reaktori, qaynoq suv-suv reaktori, og'ir suvli yadro reaktori, grafit-gaz reaktori) yadroviy reaktor, grafit-suv yadro reaktori va boshqa termal neytron reaktorlari);

– tez neytronli reaktorlar bilan (tezkor neytron reaktorlari).

Ishlab chiqarilgan energiya turiga ko'ra ikki turga bo'linadi atom elektr stansiyalari :

– AES elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun;

– ATPP – maqsadi nafaqat elektr, balki issiqlik energiyasini ham ishlab chiqarishdan iborat boʻlgan yadroviy issiqlik va elektr stansiyalari.

Atom elektr stansiyasining bir, ikki va uch pallali reaktorlari:

Reaktor atom elektr stansiyasi Bu sovutish suyuqligining ishlash diagrammasida aks ettirilgan bir, ikki yoki uch kontaktli bo'lishi mumkin - u mos ravishda bitta, ikkita yoki uchta kontaktga ega bo'lishi mumkin. Mamlakatimizda eng keng tarqalgan bo'lib ikki pallali bosimli suv quvvati reaktorlari (VVER) bilan jihozlangan zavodlardir. Rosstat ma'lumotlariga ko'ra, bugungi kunda Rossiyada 4 ta faoliyat ko'rsatmoqda AES 1 sxemali reaktor bilan, 5 ta 2 kontaktli reaktor va bittasi 3 kontaktli reaktor bilan.

Bir konturli reaktorli atom elektr stansiyalari:

Atom elektr stansiyalari bu turdagi - RBMK-1000 tipidagi reaktorlar bilan jihozlangan bitta sxemali reaktor bilan. Blokda reaktor, ikkita kondensator turbinasi va ikkita generator mavjud. Reaktorning yuqori ish harorati bir vaqtning o'zida bug 'generatori funktsiyasini bajarishga imkon beradi, bu esa bir devirli sxemadan foydalanish imkonini beradi. Ikkinchisining afzalligi nisbatan oddiy ishlash printsipidir, ammo uning xususiyatlari tufayli uni himoya qilish juda qiyin. radiatsiya. Buning sababi shundaki, ushbu sxemadan foydalanilganda, blokning barcha elementlari radioaktiv nurlanishga duchor bo'ladi.

Ikki pallali reaktorli atom elektr stansiyalari:

Ikki zanjirli sxema ishlatiladi AES VVER tipidagi reaktorlar bilan. Ushbu stansiyalarning ishlash printsipi quyidagicha: suv bo'lgan sovutish suvi reaktor yadrosiga bosim ostida etkazib beriladi. U isitiladi, shundan so'ng u issiqlik almashtirgichga (bug 'generatoriga) kiradi, u erda ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan suvni isitadi. Radiatsiya faqat birinchi kontur orqali chiqariladi, ikkinchisi radioaktiv xususiyatga ega emas. Birlik tuzilishi generatorni, shuningdek, bir yoki ikkita kondensatsiyali turbinani o'z ichiga oladi (birinchi holatda, quvvat turbinalar 1000 megavatt, ikkinchisida - 2 x 500 megavatt).

Ikki pallali reaktorlar sohasidagi ilg'or ishlanma Rosenergoatom konserni tomonidan taklif qilingan VVER-1200 modelidir. U 90-yillarda xorijdan kelgan buyurtmalar asosida ishlab chiqarilgan VVER-1000 reaktorining modifikatsiyalari asosida ishlab chiqilgan. va hozirgi ming yillikning birinchi yillarida. Yangi model o‘zidan oldingi modelning barcha parametrlarini yaxshilaydi va reaktorning muhrlangan bo‘linmasidan radioaktiv nurlanish chiqishi xavfini kamaytirish uchun qo‘shimcha xavfsizlik tizimlarini taqdim etadi. Yangi ishlanma bir qator afzalliklarga ega - uning quvvati avvalgi modelga qaraganda 20% yuqori, sig'im 90% ga etadi, u ortiqcha yuklamasdan bir yarim yil ishlashi mumkin. yoqilg'i(odatiy muddatlar 1 yil), uning ishlash muddati 60 yil.

Uch sxemali reaktorli atom elektr stantsiyalari:

Uch zanjirli sxema ishlatiladi atom elektr stansiyalari BN (tez natriy) tipidagi reaktorlar bilan. Bunday reaktorlarning ishlashi tez neytronlarga asoslangan bo'lib, radioaktiv suyuq natriy sovutish suvi sifatida ishlatiladi. Suv bilan aloqa qilishni istisno qilish uchun reaktor konstruktsiyasi natriyni radioaktiv xususiyatlarga ega bo'lmagan holda ishlatadigan qo'shimcha sxemani taqdim etadi; bu uch halqali sxema turini ta'minlaydi.

O'tgan asrning 80-90-yillarida ishlab chiqilgan zamonaviy BN-800 3 konturli reaktor Rossiyaga tez reaktor ishlab chiqarish sohasida etakchi mavqega ega bo'ldi. Uning asosiy xususiyati ichki yoki tashqaridan keladigan ta'sirlardan himoya qilishdir. Ushbu model nurlangan yadro yoqilg'isini qayta ishlash jarayonida yadro erishi va plutoniy ajralib chiqadigan avariya xavfini kamaytiradi.

Ko'rib chiqilayotgan reaktor har xil turdagi yoqilg'idan foydalanishi mumkin - an'anaviy uran oksidi yoki uranga asoslangan MOX yoqilg'isi.

Atom elektr stansiyasi (AES)

atom (yadro) energiyasi elektr energiyasiga aylanadigan elektr stantsiyasi. Atom elektr stansiyasida energiya generatori - yadro reaktori (qarang Yadro reaktori ). Ayrim ogʻir elementlar yadrolarining boʻlinish zanjiri reaksiyasi natijasida reaktorda ajralib chiqadigan issiqlik keyinchalik anʼanaviy issiqlik elektr stansiyalarida boʻlgani kabi elektr energiyasiga aylanadi (Qarang. Issiqlik elektr stansiyasi) (IES). Qazib olinadigan yoqilg'ida ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalaridan farqli o'laroq, atom elektr stantsiyalari yadro yoqilg'isida ishlaydi (Qarang: Yadro yoqilg'isi) (asosan 233 U, 235 U. 239 Pu). 1-ga bo'linganda G uran yoki plutoniy izotoplari 22500 ni chiqaradi kVt h, Bu 2800 tarkibidagi energiyaga teng kg standart yoqilg'i. Atom yoqilgʻisi (uran, plutoniy va boshqalar)ning jahon energetika resurslari organik yoqilgʻi (neft, koʻmir, tabiiy gaz va boshqalar) tabiiy zahiralarining energiya resurslaridan sezilarli darajada oshishi aniqlangan. Bu tez o'sib borayotgan yoqilg'iga bo'lgan talabni qondirish uchun keng istiqbollarni ochadi. Bundan tashqari, issiqlik elektr stansiyalari uchun jiddiy raqobatchiga aylanib borayotgan jahon kimyo sanoatida texnologik maqsadlarda ko‘mir va neft iste’molining tobora ortib borayotgan hajmini hisobga olish zarur. Organik yoqilg'ining yangi konlari topilganiga va uni ishlab chiqarish usullari takomillashtirilganiga qaramay, dunyoda uning tannarxini oshirish tendentsiyasi kuzatilmoqda. Bu qazib olinadigan yoqilg'i zaxiralari cheklangan mamlakatlar uchun eng qiyin sharoitlarni yaratadi. Dunyoning bir qator sanoat mamlakatlari energetika balansida allaqachon muhim o‘rin egallagan atom energetikasini jadal rivojlantirish zarurati aniq.

pilot sanoat maqsadlari uchun dunyodagi birinchi atom elektr stantsiyasi ( guruch. 1 ) quvvat 5 MVt SSSR tarkibiga 1954 yil 27 iyunda Obninskda ishga tushirilgan. Bungacha atom yadrosining energiyasi birinchi navbatda harbiy maqsadlarda ishlatilgan. Birinchi atom elektr stantsiyasining ishga tushirilishi energetikaning yangi yo'nalishining ochilishini belgilab berdi, bu atom energiyasidan tinch maqsadlarda foydalanish bo'yicha 1-xalqaro ilmiy-texnikaviy konferentsiyada (1955 yil avgust, Jeneva) e'tirof etilgan.

1958 yilda Sibir atom elektr stansiyasining 1-navbati 100 ta quvvatga ega. MVt(umumiy loyihaviy quvvati 600 MVt). Xuddi shu yili Beloyarsk sanoat atom elektr stantsiyasining qurilishi boshlandi va 1964 yil 26 aprelda 1-bosqichning generatori (quvvati 100 agregat) MVt) Sverdlovsk energetika tizimiga tok etkazib berdi, quvvati 200 ga teng bo'lgan 2-agregat MVt 1967 yil oktyabr oyida foydalanishga topshirildi.Beloyarsk AESning o'ziga xos xususiyati bug'ning to'g'ridan-to'g'ri yadroviy reaktorda (kerakli parametrlar olinmaguncha) haddan tashqari qizib ketishi bo'lib, unda an'anaviy zamonaviy turbinalardan deyarli hech qanday o'zgartirishlarsiz foydalanish imkonini berdi.

1964 yil sentyabr oyida Novovoronej AESning 210 ta quvvatga ega 1-agregati ishga tushirildi. MVt Narxi 1 kVt/soat ushbu atom elektr stantsiyasida elektr energiyasi (har qanday elektr stantsiyasining ishlashining eng muhim iqtisodiy ko'rsatkichi) muntazam ravishda kamaydi: u 1,24 tiyinni tashkil etdi. 1965 yilda 1,22 tiyin. 1966 yilda 1,18 tiyin. 1967 yilda 0,94 tiyin. 1968 yilda Novovoronej AESning birinchi bloki nafaqat sanoat maqsadlarida, balki atom energetikasining imkoniyatlari va afzalliklarini, atom elektr stantsiyalarining ishonchliligi va xavfsizligini ko'rsatish uchun ko'rgazmali ob'ekt sifatida qurilgan. 1965 yil noyabr oyida Ulyanovsk viloyatining Melekess shahrida suv bilan sovutilgan reaktorli atom elektr stantsiyasi ishga tushdi (Qarang: Suv bilan sovutilgan reaktor) 50 quvvatga ega "qaynoq" turi MVt, Reaktor bitta sxemali konstruktsiyaga muvofiq yig'iladi, bu stansiyaning joylashishini osonlashtiradi. 1969 yil dekabr oyida Novovoronej AESning ikkinchi bloki ishga tushirildi (350 MVt).

Chet elda 46 ta quvvatga ega bo'lgan sanoat maqsadlaridagi birinchi atom elektr stantsiyasi MVt 1956 yilda Kalder Xollda (Angliya) foydalanishga topshirildi.Bir yil o'tgach, quvvati 60 bo'lgan atom elektr stansiyasi. MVt Shippingportda (AQSh).

Suv bilan sovutilgan yadro reaktoriga ega bo'lgan atom elektr stantsiyasining sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. guruch. 2 . 1-reaktorning yadrosida (Yadroga qarang) ajralib chiqadigan issiqlik 1-konturdagi suv (sovutish suvi (qarang. Sovutgich)) bilan olinadi, u reaktor orqali sirkulyatsiya pompasi orqali pompalanadi. 2. Reaktordan isitiladigan suv issiqlik almashtirgichga (bug 'generatoriga) kiradi. 3, bu erda reaktorda olingan issiqlikni 2-konturning suviga o'tkazadi. 2-konturning suvi bug 'generatorida bug'lanadi va hosil bo'lgan bug' turbinaga kiradi. 4.

Ko'pincha atom elektr stantsiyalarida 4 turdagi issiqlik neytron reaktorlari qo'llaniladi: 1) moderator va sovutish suvi sifatida oddiy suvli suv-suv reaktorlari; 2) suv sovutgichi va grafit moderatorli grafit-suv; 3) suv sovutgichli og'ir suv va moderator sifatida og'ir suv; 4) gazli sovutgich va grafit moderatorli grafit-gaz.

Asosan foydalaniladigan reaktor turini tanlash, asosan, reaktor qurilishida to‘plangan tajriba, shuningdek, zarur sanoat uskunalari, xomashyo zahiralari va boshqalar mavjudligi bilan belgilanadi.SSSRda, asosan, grafit-suv va suv bilan sovutilgan reaktorlar. qurilgan. AQSh atom elektr stantsiyalarida bosimli suv reaktorlari eng ko'p qo'llaniladi. Angliyada grafit gazli reaktorlardan foydalaniladi. Kanadaning atom energetika sanoatida og'ir suv reaktorlari bo'lgan atom elektr stansiyalari ustunlik qiladi.

Sovutish suyuqligining turiga va agregat holatiga qarab, atom elektr stantsiyasining u yoki bu termodinamik sikli yaratiladi. Termodinamik tsiklning yuqori harorat chegarasini tanlash yadro yoqilg'isini o'z ichiga olgan yonilg'i elementlari qobig'ining ruxsat etilgan maksimal harorati, yadro yoqilg'isining ruxsat etilgan harorati, shuningdek, ma'lum bir tur uchun qabul qilingan sovutish suvi xususiyatlari bilan belgilanadi. reaktor. Issiqlik reaktori suv bilan sovutiladigan atom elektr stantsiyalarida odatda past haroratli bug 'sikllaridan foydalaniladi. Gaz bilan sovutilgan reaktorlar boshlang'ich bosim va haroratning oshishi bilan nisbatan tejamkor bug 'devrlaridan foydalanishga imkon beradi. Ushbu ikki holatda atom elektr stantsiyasining issiqlik sxemasi 2-devrli: sovutish suvi 1-konturda, bug '-suv davri esa 2-konturda aylanadi. Qaynayotgan suv yoki yuqori haroratli gazli sovutish suvi bo'lgan reaktorlar bilan bitta konturli issiqlik atom elektr stantsiyasini qurish mumkin. Qaynayotgan suv reaktorlarida suv yadroda qaynaydi, hosil bo'lgan bug'-suv aralashmasi ajratiladi va to'yingan bug' to'g'ridan-to'g'ri turbinaga yuboriladi yoki birinchi navbatda ortiqcha qizib ketish uchun yadroga qaytariladi ( guruch. 3 ). Yuqori haroratli grafit-gaz reaktorlarida an'anaviy gaz turbinasi aylanishidan foydalanish mumkin. Bu holda reaktor yonish kamerasi vazifasini bajaradi.

Reaktorning ishlashi jarayonida yadro yoqilg'isida bo'linadigan izotoplarning kontsentratsiyasi asta-sekin kamayadi, ya'ni yonilg'i tayoqchalari yonib ketadi. Shuning uchun, vaqt o'tishi bilan ular yangilari bilan almashtiriladi. Yadro yoqilg'isi masofadan boshqariladigan mexanizmlar va qurilmalar yordamida qayta yuklanadi. Ishlatilgan yoqilg'i tayoqlari ishlatilgan yoqilg'i hovuziga o'tkaziladi va keyin qayta ishlashga yuboriladi.

Reaktor va unga xizmat ko'rsatish tizimlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: biologik himoyaga ega reaktorning o'zi (Qarang: Biologik himoya), issiqlik almashtirgich va sovutish suvini aylanib yuradigan nasoslar yoki gazni puflovchi qurilmalar; aylanish sxemasining quvurlari va armaturalari; yadro yoqilg'isini qayta yuklash uchun qurilmalar; maxsus tizimlar shamollatish, favqulodda sovutish va boshqalar.

Dizaynga qarab, reaktorlar o'ziga xos xususiyatlarga ega: idish reaktorlarida (Qarang: Bosim reaktori), yonilg'i tayoqchalari va moderator idish ichida joylashgan bo'lib, sovutish suyuqligining to'liq bosimini ko'taradi; kanal reaktorlarida (Qarang: Kanal reaktori) sovutish suvi bilan sovutilgan yonilg'i tayoqlari yupqa devorli korpusga o'ralgan, moderatorga kiradigan maxsus kanal quvurlariga o'rnatiladi. Bunday reaktorlar SSSRda qo'llaniladi (Sibir, Beloyarsk atom elektr stansiyalari va boshqalar).

Atom elektr stantsiyasi xodimlarini radiatsiya ta'siridan himoya qilish uchun reaktor biologik himoya bilan o'ralgan, uning asosiy materiallari beton, suv va serpantin qumidir. Reaktor sxemasi uskunasi to'liq muhrlangan bo'lishi kerak. Mumkin bo'lgan sovutish suvi oqishi joylarini kuzatib borish uchun tizim taqdim etilgan; kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va uzilishlar sodir bo'lishi radioaktiv chiqindilarga olib kelmasligi va atom elektr stansiyasi binolari va uning atrofidagi hududning ifloslanishiga olib kelmasligini ta'minlash uchun choralar ko'rilmoqda. Reaktor sxemasi uskunalari, odatda, yopiq qutilarga o'rnatiladi, ular AES binolarining qolgan qismidan biologik himoya bilan ajratiladi va reaktorning ishlashi paytida saqlanmaydi. Atom elektr stantsiyasining qarovsiz xonalaridan radioaktiv havo va oz miqdordagi sovutish suvi bug'lari, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi sababli, maxsus shamollatish tizimi orqali chiqariladi, bunda tozalash filtrlari va gaz sig'imlari mavjud. havoning ifloslanishi. AES xodimlari tomonidan radiatsiyaviy xavfsizlik qoidalariga rioya etilishi dozimetriya nazorati xizmati tomonidan nazorat qilinadi.

Reaktorni sovutish tizimida avariyalar sodir bo'lgan taqdirda, haddan tashqari qizib ketishning oldini olish va yonilg'i novdasi qobiqlari muhrlarining ishdan chiqishini oldini olish uchun yadro reaktsiyasini tez (bir necha soniya ichida) bostirish ta'minlanadi; Favqulodda sovutish tizimi avtonom quvvat manbalariga ega.

Biologik himoya, maxsus ventilyatsiya va favqulodda sovutish tizimlari va radiatsiya monitoringi xizmati mavjudligi AESda ishlaydigan xodimlarni radioaktiv nurlanishning zararli ta'siridan to'liq himoya qilish imkonini beradi.

Atom elektr stantsiyasining turbinali xonasining jihozlari issiqlik elektr stantsiyasining turbinali xonasining jihozlariga o'xshaydi. Ko'pgina atom elektr stantsiyalarining o'ziga xos xususiyati nisbatan past parametrli, to'yingan yoki biroz qizib ketgan bug'dan foydalanishdir.

Bunday holda, bug 'tarkibidagi namlik zarralari tomonidan turbinaning so'nggi bosqichlari pichoqlarini eroziya bilan shikastlanishining oldini olish uchun turbinaga ajratuvchi moslamalar o'rnatiladi. Ba'zan masofaviy ajratgichlar va oraliq bug'li super qizdirgichlardan foydalanish kerak. Sovutish suvi va uning tarkibidagi aralashmalar reaktor yadrosidan o'tayotganda faollashtirilganligi sababli, turbina xonasi jihozlarining dizayn yechimi va bir devirli atom elektr stantsiyalarining turbinali kondensator sovutish tizimi sovutish suvi oqishi ehtimolini butunlay yo'q qilishi kerak. . Yuqori bug 'parametrlari bo'lgan ikki pallali atom elektr stantsiyalarida turbina xonasining jihozlariga bunday talablar qo'yilmaydi.

Atom elektr stantsiyasining jihozlarini joylashtirishga qo'yiladigan o'ziga xos talablar quyidagilardan iborat: radioaktiv muhit bilan bog'liq bo'lgan aloqalarning minimal mumkin bo'lgan uzunligi, reaktor poydevori va yuk ko'taruvchi tuzilmalarining mustahkamligini oshirish, binolarni ventilyatsiya qilishni ishonchli tashkil etish. Yoniq guruch. Beloyarsk AES bosh binosining kanalli grafit-suv reaktori bo'lgan qismini ko'rsatadi. Reaktor zalida biologik himoyaga ega reaktor, zaxira yonilg'i tayoqchalari va boshqaruv uskunalari mavjud. Atom elektr stantsiyasi reaktor-turbin bloki printsipiga muvofiq tuzilgan. Turbina generatorlari va ularga xizmat ko'rsatish tizimlari turbina xonasida joylashgan. Dvigatel va reaktor xonalari o'rtasida yordamchi uskunalar va zavodni boshqarish tizimlari joylashgan.

Atom elektr stansiyasining samaradorligi uning asosiy texnik ko'rsatkichlari bilan belgilanadi: reaktorning quvvat birligi, samaradorlik, yadroning energiya intensivligi, yadro yoqilg'isining yonishi, AESning o'rnatilgan quvvatidan yiliga foydalanish darajasi. Atom elektr stansiyasi quvvatining o'sishi bilan unga aniq kapital qo'yilmalar (o'rnatish qiymati kVt) issiqlik elektr stansiyalariga qaraganda keskin pasaydi. Bu katta blokli energiya bloklari bo'lgan yirik atom elektr stantsiyalarini qurish istagining asosiy sababidir. Atom elektr stansiyalari iqtisodiyoti uchun ishlab chiqarilgan elektr energiyasi tannarxidagi yoqilg'i komponentining ulushi 30-40% (issiqlik elektr stansiyalarida 60-70%) bo'lishi xosdir. Shuning uchun yirik atom elektr stansiyalari an’anaviy yoqilg‘i zaxiralari cheklangan sanoatlashgan hududlarda, kichik quvvatli atom elektr stansiyalari esa borish qiyin yoki chekka hududlarda, masalan, qishloqdagi atom elektr stansiyalarida keng tarqalgan. Bilibino (Yoqut Avtonom Sovet Sotsialistik Respublikasi) standart blokning elektr quvvati bilan 12 MVt Ushbu atom elektr stansiyasi reaktorining issiqlik quvvatining bir qismi (29 MVt) issiqlik ta'minoti uchun sarflanadi. Elektr energiyasi ishlab chiqarishdan tashqari, atom elektr stantsiyalari dengiz suvini tuzsizlantirish uchun ham qo'llaniladi. Shunday qilib, elektr quvvati 150 ga teng bo'lgan Shevchenko AES (Qozog'iston SSR). MVt kuniga 150 000 gacha tuzsizlantirish (distillash usuli bilan) uchun mo'ljallangan T Kaspiy dengizidan suv.

Ko'pgina sanoati rivojlangan mamlakatlarda (SSSR, AQSH, Angliya, Fransiya, Kanada, Germaniya, Yaponiya, Sharqiy Germaniya va boshqalar) prognozlarga ko'ra, 1980 yilga kelib mavjud va qurilayotgan atom elektr stansiyalarining quvvati o'nlab atom elektr stantsiyalariga yetkaziladi. Gvt. 1967 yilda nashr etilgan BMT Xalqaro Atom agentligi ma'lumotlariga ko'ra, 1980 yilga borib dunyodagi barcha atom elektr stansiyalarining o'rnatilgan quvvati 300 taga etadi. Gvt.

Sovet Ittifoqi yirik energiya bloklarini (1000 tagacha) ishga tushirish bo'yicha keng qamrovli dasturni amalga oshirmoqda MVt) termal neytron reaktorlari bilan. 1948-49 yillarda sanoat atom elektr stantsiyalari uchun tez neytron reaktorlari ustida ish boshlandi. Bunday reaktorlarning fizik xususiyatlari yadro yoqilg'isini (ko'paytirish koeffitsienti 1,3 dan 1,7 gacha) kengaytirilishiga imkon beradi, bu nafaqat 235 U, balki 238 U va 232 Th xom ashyoni ham ishlatishga imkon beradi. Bundan tashqari, tez neytron reaktorlari moderatorni o'z ichiga olmaydi, o'lchamlari nisbatan kichik va katta yukga ega. Bu SSSRda tez reaktorlarni jadal rivojlantirish istagini tushuntiradi. Tezkor reaktorlarni tadqiq qilish uchun ketma-ket BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 va BFS eksperimental va tajriba reaktorlari qurildi. Olingan tajriba namunaviy stansiyalardagi tadqiqotlardan Shevchenkoda (BN-350) va Beloyarsk AESda (BN-600) sanoat tez neytronli atom elektr stansiyalarini loyihalash va qurishga o‘tishga olib keldi. Kuchli atom elektr stantsiyalari uchun reaktorlar ustida tadqiqotlar olib borilmoqda, masalan, Melekessda BOR-60 uchuvchi reaktori qurilgan.

Bir qator rivojlanayotgan mamlakatlarda (Hindiston, Pokiston va boshqalar) ham yirik atom elektr stansiyalari qurilmoqda.

Atom energiyasidan tinch maqsadlarda foydalanishga bagʻishlangan 3-xalqaro ilmiy-texnikaviy konferensiyada (1964, Jeneva) atom energetikasini keng rivojlantirish koʻpchilik mamlakatlar uchun asosiy muammoga aylangani qayd etildi. 1968 yil avgust oyida Moskvada bo'lib o'tgan VII Jahon energetika konferentsiyasi (WIREC-VII) atom energetikasining keyingi bosqichda (shartli ravishda 1980-2000 yillar) rivojlanish yo'nalishini tanlash muammolarining dolzarbligini tasdiqladi. elektr energiyasining asosiy ishlab chiqaruvchilardan biri.

Lit.: Yadro energetikasining ayrim masalalari. Shanba. Art., ed. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Atom elektr stantsiyalari, Leningrad, 1961; Kalafati D.D., Atom elektr stansiyalarining termodinamik sikllari, M.-L., 1963; SSSRning dunyodagi birinchi atom elektr stantsiyasining 10 yilligi. [Shanba. Art.], M., 1964; Sovet atom fani va texnologiyasi. [To'plam], M., 1967; Petrosyants A.M., Bizning kunlarning atom energiyasi, M., 1968 yil.

S. P. Kuznetsov.

Buyuk Sovet Entsiklopediyasi. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. 1969-1978 .

Boshqa lug'atlarda "Atom elektr stantsiyasi" nima ekanligini ko'ring:

Atom (yadro) energiyasi elektr energiyasiga aylanadigan elektr stantsiyasi. Atom elektr stansiyasidagi energiya generatori yadro reaktoridir. Sinonimlar: Atom elektr stantsiyasi Shuningdek qarang: Atom elektr stantsiyalari Elektr stansiyalari Yadro reaktorlari Moliyaviy lug'at... ... Moliyaviy lug'at

- (AES) yadro (yadro) energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladigan elektr stansiyasi. Atom elektr stantsiyasida yadro reaktorida chiqarilgan issiqlik turbina generatorini aylantiradigan suv bug'ini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. 5 MVt quvvatga ega dunyodagi birinchi atom elektr stantsiyasi ... ... Katta ensiklopedik lug'at

Atom elektr stantsiyasi (AES) - boshqariladigan yadro reaktsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiyadan foydalangan holda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan texnik inshootlar majmuasi.

Uran atom elektr stantsiyalari uchun umumiy yoqilg'i sifatida ishlatiladi. Bo'linish reaktsiyasi atom elektr stantsiyasining asosiy blokida - yadro reaktorida amalga oshiriladi.

Reaktor yuqori bosim uchun mo'ljallangan po'lat korpusga o'rnatilgan - 1,6 x 107 Pa yoki 160 atmosferaga qadar.
VVER-1000 ning asosiy qismlari:

1. Yadro yoqilg'isi joylashgan faol zonada yadro bo'linishining zanjirli reaktsiyasi sodir bo'ladi va energiya ajralib chiqadi.
2. Yadroni o'rab turgan neytron reflektor.
3. Sovutish suyuqligi.
4. Himoyani boshqarish tizimi (CPS).
5. Radiatsiyaviy himoya.

Reaktordagi issiqlik termal neytronlar ta'sirida yadro yoqilg'isining bo'linish zanjiri reaktsiyasi tufayli chiqariladi. Bunday holda, yadro parchalanish mahsulotlari hosil bo'ladi, ular orasida qattiq moddalar ham, gazlar ham bor - ksenon, kripton. Bo'linish mahsulotlari juda yuqori radioaktivlikka ega, shuning uchun yoqilg'i (uran dioksidi granulalari) muhrlangan zirkonyum naychalariga - yonilg'i tayoqchalariga (yoqilg'i elementlari) joylashtiriladi. Ushbu quvurlar bir nechta bo'laklarga yonma-yon birlashtirilib, bitta yonilg'i majmuasiga birlashtiriladi. Yadro reaktorini boshqarish va himoya qilish uchun yadroning butun balandligi bo'ylab harakatlanishi mumkin bo'lgan boshqaruv tayoqlari ishlatiladi. Rodlar neytronlarni kuchli singdiruvchi moddalardan - masalan, bor yoki kadmiydan qilingan. Rodlar chuqur kiritilganda, zanjirli reaktsiya imkonsiz bo'ladi, chunki neytronlar kuchli so'riladi va reaksiya zonasidan chiqariladi. Rodlar boshqaruv panelidan uzoqdan ko'chiriladi. Chiziqlarning engil harakati bilan zanjir jarayoni rivojlanadi yoki susayadi. Shu tarzda reaktorning quvvati tartibga solinadi.

Stansiya sxemasi ikki pallali. Birinchi, radioaktiv sxema bitta VVER 1000 reaktoridan va to'rtta sirkulyatsiyali sovutish halqasidan iborat. Radioaktiv bo'lmagan ikkinchi sxema bug' generatori va suv ta'minoti blokini va quvvati 1030 MVt bo'lgan bitta turbinani o'z ichiga oladi. Birlamchi sovutish suvi reaktor quvvatini tartibga solish uchun ishlatiladigan kuchli neytron yutuvchi borik kislotasi eritmasi qo'shilgan 16 MPa bosim ostida yuqori tozalikdagi qaynamaydigan suvdir.

1. Asosiy sirkulyatsiya nasoslari suvni reaktor yadrosi orqali haydaydi, u erda yadro reaktsiyasi paytida hosil bo'lgan issiqlik tufayli 320 daraja haroratgacha qizdiriladi.
2. Isitilgan sovutish suvi o'z issiqligini ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib boradi (ishchi suyuqlik), bug 'generatorida bug'lanadi.
3. Sovutilgan sovutish suvi reaktorga qayta kiradi.
4. Bug 'generatori 6,4 MPa bosimda to'yingan bug' hosil qiladi, bu bug' turbinasiga beriladi.
5. Turbina elektr generatorining rotorini harakatga keltiradi.
6. Egzoz bug'i kondensatorda kondensatsiyalanadi va yana bug 'generatoriga kondensat pompasi orqali beriladi. Devrendagi doimiy bosimni ushlab turish uchun bug 'miqdori kompensatori o'rnatilgan.
7. Bug 'kondensatsiyasining issiqligi kondensatordan aylanma suv orqali chiqariladi, bu esa sovutgichli hovuzdan besleme pompasi bilan ta'minlanadi.
8. Reaktorning birinchi va ikkinchi zanjirlari muhrlangan. Bu xodimlar va aholi uchun reaktor xavfsizligini ta'minlaydi.

Agar bug 'kondensatsiyasi uchun ko'p miqdorda suv ishlatish mumkin bo'lmasa, rezervuarni ishlatish o'rniga suvni maxsus sovutish minoralarida (sovutish minoralarida) sovutish mumkin.

Reaktorning ishlashining xavfsizligi va ekologik tozaligi qoidalarga (foydalanish qoidalariga) qat'iy rioya qilish va ko'p miqdorda nazorat qilish uskunalari bilan ta'minlanadi. Bularning barchasi reaktorni o'ylangan va samarali boshqarish uchun mo'ljallangan.
Yadro reaktorining favqulodda himoyasi - reaktor yadrosida yadro zanjiri reaktsiyasini tezda to'xtatish uchun mo'ljallangan qurilmalar to'plami.

Yadro reaktorining parametrlaridan biri avariyaga olib kelishi mumkin bo'lgan qiymatga yetganda, faol favqulodda himoya avtomatik ravishda ishga tushadi. Bunday parametrlar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin: harorat, bosim va sovutish suvi oqimi, quvvatni oshirish darajasi va tezligi.

Favqulodda muhofaza qilishning ijro etuvchi elementlari, ko'p hollarda, neytronlarni yaxshi singdiradigan (bor yoki kadmiy) moddasi bo'lgan novdalardir. Ba'zida reaktorni o'chirish uchun sovutish suvi pastadiriga suyuqlik absorber yuboriladi.

Faol himoya qilishdan tashqari, ko'plab zamonaviy dizaynlar passiv himoya elementlarini ham o'z ichiga oladi. Masalan, VVER reaktorlarining zamonaviy versiyalarida "Favqulodda yadro sovutish tizimi" (ECCS) mavjud - reaktor ustida joylashgan borik kislotasi bo'lgan maxsus tanklar. Maksimal konstruktiv avariya (reaktorning birinchi sovutish pallasining yorilishi) bo'lsa, bu tanklarning tarkibi tortishish kuchi bilan reaktor yadrosiga tushadi va yadroviy zanjir reaktsiyasi ko'p miqdorda bor o'z ichiga olgan modda bilan o'chiriladi. , bu neytronlarni yaxshi yutadi.

"Atom elektr stantsiyalarining reaktor inshootlari uchun yadro xavfsizligi qoidalari" ga muvofiq, taqdim etilgan reaktorlarni o'chirish tizimlaridan kamida bittasi favqulodda vaziyatlardan himoya qilish (EP) funktsiyasini bajarishi kerak. Favqulodda vaziyatlardan himoya qilish ishchi elementlarning kamida ikkita mustaqil guruhiga ega bo'lishi kerak. AZ signalida AZ ishchi qismlari har qanday ishchi yoki oraliq pozitsiyalardan faollashtirilishi kerak.
AZ uskunasi kamida ikkita mustaqil to'plamdan iborat bo'lishi kerak.

AZ uskunasining har bir to'plami shunday loyihalashtirilishi kerakki, himoya neytron oqimining zichligi nominalning 7% dan 120% gacha o'zgarishi oralig'ida ta'minlanadi:
1. Neytron oqimining zichligi bo'yicha - uchta mustaqil kanaldan kam bo'lmagan;
2. Neytron oqimi zichligining o'sish tezligi bo'yicha - uchta mustaqil kanaldan kam bo'lmagan.

Favqulodda vaziyatlardan himoya qilish vositalarining har bir to'plami shunday loyihalashtirilishi kerakki, reaktor zavodi (RP) loyihasida belgilangan texnologik parametrlardagi o'zgarishlarning butun diapazoni davomida favqulodda vaziyatlardan himoya qilish har bir texnologik parametr uchun kamida uchta mustaqil kanal bilan ta'minlanadi. buning uchun himoya zarur.

AZ aktuatorlari uchun har bir to'plamning boshqaruv buyruqlari kamida ikkita kanal orqali uzatilishi kerak. AZ uskunasi to'plamlaridan biridagi bitta kanal ushbu to'plamni ishdan chiqarmasdan ishlamay qolganda, ushbu kanal uchun avtomatik ravishda signal signali yaratilishi kerak.

Favqulodda vaziyatlardan himoyalanish kamida quyidagi hollarda ishga tushirilishi kerak:
1. Neytron oqimi zichligi uchun AZ parametriga yetganda.
2. Neytron oqimi zichligining o'sish tezligi uchun AZ parametriga erishilganda.
3. Favqulodda vaziyatlardan himoya qilish uskunalari va ishdan chiqarilmagan CPS quvvat manbai avtobuslarida kuchlanish yo'qolsa.
4. Ishdan chiqarilmagan har qanday AZ uskunasidagi neytron oqimining zichligi yoki neytron oqimining o'sish tezligi uchun uchta himoya kanalidan ikkitasi ishlamay qolganda.
5. Himoyani amalga oshirish kerak bo'lgan texnologik parametrlar bo'yicha AZ sozlamalariga erishilganda.
6. Blokni boshqarish nuqtasidan (BCP) yoki zaxira nazorat nuqtasidan (RCP) kalitdan AZni ishga tushirganda.

Material www.rian.ru onlayn muharrirlari tomonidan RIA Novosti maʼlumotlari va ochiq manbalar asosida tayyorlangan.