NPP: ishlash printsipi va qurilma. Atom elektr stansiyalarining yaratilish tarixi

2024 Muallif: Henry Conors | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-12 14:25

XX asr oʻrtalarida insoniyatning eng zoʻr ongi bir vaqtning oʻzida ikkita vazifa ustida qattiq mehnat qildi: atom bombasini yaratish, shuningdek, atom energiyasidan tinch maqsadlarda foydalanish. Dunyoda birinchi atom elektr stansiyalari shunday paydo bo'lgan. Atom elektr stansiyasining ishlash printsipi qanday? Va bu elektr stansiyalarning eng yiriklari dunyoning qayerida joylashgan?

Atom energiyasi tarixi va xususiyatlari

"Energiya - hamma narsaning boshi" - XXI asrning ob'ektiv voqeligini hisobga olgan holda, siz taniqli maqolni shunday ifodalashingiz mumkin. Texnologik taraqqiyotning har bir yangi bosqichi bilan insoniyat uning ortib borayotgan miqdoriga muhtoj. Bugungi kunda "tinch atom" energiyasi nafaqat energetika sohasida, balki iqtisodiyot va ishlab chiqarishda faol foydalanilmoqda.

Atom elektr stantsiyalari (juda oddiy printsip asosida ishlaydi) tomonidan ishlab chiqariladigan elektr energiyasi sanoat, kosmik tadqiqotlar, tibbiyot va qishloq xo'jaligida keng qo'llaniladi.

Atom energetikasi ogʻir sanoatning atomning kinetik energiyasidan issiqlik va elektr energiyasini oladigan tarmogʻi.

Ular qachon paydo boʻlganbirinchi atom elektr stansiyalari? Sovet olimlari bunday elektr stantsiyalarining ishlash printsipini 40-yillarda o'rganishgan. Aytgancha, parallel ravishda ular birinchi atom bombasini ham ixtiro qilishdi. Shunday qilib, atom ham "tinch" va ham halokatli edi.

1948 yilda I. V. Kurchatov Sovet hukumatiga atom energiyasini qazib olish bo'yicha bevosita ishlarni boshlashni taklif qildi. Ikki yil o'tgach, Sovet Ittifoqida (Kaluga viloyati Obninsk shahrida) sayyoramizdagi birinchi atom elektr stantsiyasining qurilishi boshlandi.

Barcha atom elektr stansiyalarining ishlash printsipi bir xil va uni tushunish unchalik qiyin emas. Bu batafsil muhokama qilinadi.

AES: ishlash printsipi (fotosurat va tavsif)

Har qanday atom elektr stansiyasining ishi atom yadrosining boʻlinishi paytida sodir boʻladigan kuchli reaksiyaga asoslanadi. Bu jarayonda ko'pincha uran-235 yoki plutoniy atomlari ishtirok etadi. Atomlar yadrosi ularga tashqi tomondan kiradigan neytronni ajratadi. Bunday holda, yangi neytronlar, shuningdek, katta kinetik energiyaga ega bo'linish bo'laklari hosil bo'ladi. Aynan shu energiya har qanday atom elektr stantsiyasining asosiy va asosiy mahsulotidir

Atom elektr stansiyasi reaktorining ishlash tamoyilini shunday tasvirlash mumkin. Keyingi suratda uning ichkaridan qanday koʻrinishini koʻrishingiz mumkin.

Yadro reaktorlarining uchta asosiy turi mavjud:

• yuqori quvvatli kanal reaktori (qisqartirilgan RBMK);
• bosimli suv reaktori (VVER);
• tez neytron reaktori (FN).

Atom elektr stantsiyalarining ishlash printsipini alohida ta'riflash kerak. Bu qanday ishlaydi, muhokama qilinadi.keyingi maqolada.

AES ishlash printsipi (diagramma)

Atom elektr stansiyasi ma'lum sharoitlarda va qat'iy belgilangan rejimlarda ishlaydi. Yadro reaktoriga (bir yoki bir nechta) qo'shimcha ravishda, atom elektr stansiyasining tuzilishiga boshqa tizimlar, maxsus ob'ektlar va yuqori malakali xodimlar kiradi. Atom elektr stansiyalarining ishlash prinsipi qanday? Buni qisqacha quyidagicha ta'riflash mumkin.

Har qanday atom elektr stantsiyasining asosiy elementi yadro reaktori bo'lib, unda barcha asosiy jarayonlar sodir bo'ladi. Reaktorda nima sodir bo'lishi haqida oldingi bo'limda yozgan edik. Kichik qora granulalar ko'rinishidagi yadro yoqilg'isi (ko'pincha uran) bu ulkan qozonga quyiladi.

Yadro reaktorida sodir boʻladigan reaksiyalar jarayonida ajralib chiqadigan energiya issiqlikka aylanadi va sovutish suviga (odatda suv) oʻtadi. Shuni ta'kidlash kerakki, bu jarayon davomida sovutish suyuqligi ma'lum bir nurlanish dozasini ham oladi.

Bundan tashqari, sovutish suvi issiqligi oddiy suvga o'tkaziladi (maxsus qurilmalar - issiqlik almashtirgichlar orqali), buning natijasida qaynaydi. Olingan suv bug'i turbinani harakatga keltiradi. Ikkinchisiga generator ulangan, u elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

Shunday qilib, atom elektr stantsiyasining ishlash printsipiga ko'ra, bu xuddi shu issiqlik elektr stantsiyasidir. Faqatgina farq bug'ning qanday ishlab chiqarilishida.

Atom energiyasi geografiyasi

Atom energiyasi ishlab chiqarish boʻyicha yetakchi beshta davlat quyidagilar:

1. AQSh.
2. Frantsiya.
3. Yaponiya.
4. Rossiya.
5. Janubiy Koreya.

Shu bilan birga yiliga qariyb 864 milliard kVt/soat ishlab chiqaradigan Amerika Qo'shma Shtatlari jahon elektr energiyasining 20% gacha ishlab chiqaradi.

Dunyoda jami 31 ta davlat atom elektr stansiyalaridan foydalanadi. Sayyoramizning barcha qit'alaridan faqat ikkitasi (Antarktida va Avstraliya) yadro energiyasidan butunlay xoli.

Bugungi kunda dunyoda 388 ta yadro reaktorlari ishlamoqda. To‘g‘ri, ularning 45 tasida bir yarim yildan beri elektr energiyasi ishlab chiqarilmagan. Yadro reaktorlarining aksariyati Yaponiya va AQShda joylashgan. Ularning to'liq geografiyasi quyidagi xaritada keltirilgan. Yadro reaktorlari ishlayotgan mamlakatlar yashil rang bilan belgilangan, ularning ma'lum bir shtatdagi umumiy soni ham ko'rsatilgan.

Turli mamlakatlarda yadro energetikasining rivojlanishi

Umuman olganda, 2014-yildan boshlab atom energetikasi rivojlanishida umumiy pasayish kuzatildi. Yangi yadroviy reaktorlarni qurishda yetakchilar uchta davlat: Rossiya, Hindiston va Xitoydir. Bundan tashqari, AESga ega bo‘lmagan qator davlatlar yaqin orada ularni qurishni rejalashtirmoqda. Ular orasida Qozogʻiston, Moʻgʻuliston, Indoneziya, Saudiya Arabistoni va Shimoliy Afrikaning bir qator davlatlari bor.

Boshqa tomondan, bir qator shtatlar atom elektr stansiyalari sonini bosqichma-bosqich qisqartirishga kirishdilar. Ular orasida Germaniya, Belgiya va Shveytsariya bor. Ayrim mamlakatlarda (Italiya, Avstriya, Daniya, Urugvay) yadroviy energiya qonunchilik darajasida taqiqlangan.

Atom energiyasining asosiy muammolari

Atom energetikasini rivojlantirish bilan bogʻliq bitta muhim ekologik muammo mavjud. Bu atrof-muhitning termal ifloslanishi deb ataladi. Shunday qilib, ko'plab mutaxassislarning fikriga ko'ra, atom elektr stantsiyalari bir xil quvvatdagi issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda ko'proq issiqlik chiqaradi. Ayniqsa, biologik organizmlar hayotining tabiiy sharoitlarini buzadigan va ko'plab baliq turlarining nobud bo'lishiga olib keladigan termal suvning ifloslanishi ayniqsa xavflidir.

Atom energetikasi bilan bogʻliq yana bir dolzarb masala umuman yadro xavfsizligi bilan bogʻliq. 1986 yilda Chernobil fojiasidan keyin insoniyat birinchi marta bu muammo haqida jiddiy o'yladi. Chernobil AESning ishlash printsipi boshqa atom elektr stantsiyalarinikidan unchalik farq qilmadi. Biroq, bu uni butun Sharqiy Yevropa uchun juda og'ir oqibatlarga olib kelgan katta va jiddiy baxtsiz hodisadan qutqara olmadi.

Bundan tashqari, atom energiyasining xavfi texnogen avariyalar bilan chegaralanib qolmaydi. Shunday qilib, yadroviy chiqindilarni utilizatsiya qilishda katta muammolar paydo bo'ladi.

Atom energiyasining afzalliklari

Shunga qaramay, atom energetikasini rivojlantirish tarafdorlari atom elektr stansiyalarining aniq afzalliklarini ham nomlaydilar. Shunday qilib, xususan, Jahon Yadro Assotsiatsiyasi yaqinda juda qiziqarli ma'lumotlar bilan o'z hisobotini e'lon qildi. Uning soʻzlariga koʻra, atom elektr stansiyalarida bir gigavatt elektr energiyasi ishlab chiqarishda inson qurbonlari soni anʼanaviy issiqlik elektr stansiyalariga qaraganda 43 baravar kam.

Boshqa bir xil darajada muhim imtiyozlar mavjud. Ya'ni:

• arzon elektr energiyasi ishlab chiqarish;
• atom energiyasining ekologik tozaligi (termal suvning ifloslanishi bundan mustasno);
• atom elektr stansiyalarining yirik yoqilgʻi manbalariga nisbatan qatʼiy geografik maʼlumotlarining yoʻqligi.

Xulosa oʻrniga

1950-yilda dunyoda birinchi atom elektr stansiyasi qurilgan. Atom elektr stantsiyalarining ishlash printsipi - atomning neytron yordamida bo'linishi. Bu jarayon juda katta energiya chiqaradi.

Atom energiyasi insoniyat uchun ajoyib ne'mat bo'lib tuyuladi. Biroq, tarix buning aksini isbotladi. Xususan, ikkita yirik fojia – 1986-yilda Sovet Chernobil AESidagi avariya va 2011-yilda Yaponiyaning “Fukusima-1” elektr stansiyasidagi avariya “tinch” atomning xavf-xatarini ko‘rsatdi. Va bugungi kunda dunyoning ko'plab davlatlari yadro energiyasidan qisman yoki hatto to'liq voz kechish haqida o'ylay boshladilar.