RFN: prinsip operasi dan peranti. Sejarah loji kuasa nuklear

Pada pertengahan abad kedua puluh, fikiran manusia yang terbaik telah bekerja keras pada dua tugas sekaligus: pada penciptaan bom atom, dan bagaimana anda boleh menggunakan tenaga atom untuk tujuan keamanan. Oleh itu ia muncul loji kuasa nuklear pertama di dunia. Apakah prinsip loji kuasa nuklear? Dan di mana di dunia adalah yang terbesar tumbuh-tumbuhan ini?

Sejarah dan ciri-ciri kuasa nuklear

"Tenaga - ketua segala-galanya" - supaya anda boleh parafrasa pepatah yang terkenal, memandangkan realiti objektif abad XXI ini. Dengan setiap pusingan baru kemajuan teknologi kemanusiaan perlu menjadi lebih dan lebih daripada nombor. Hari ini, tenaga yang "atom aman" digunakan secara meluas dalam ekonomi dan pengeluaran, dan bukan sahaja dalam sektor tenaga.

Elektrik yang dihasilkan oleh RFN yang dipanggil (prinsip-duanya adalah sangat mudah pada asasnya), yang digunakan secara meluas dalam industri, penerokaan angkasa, perubatan dan pertanian.

Tenaga nuklear dipanggil industri berat, yang ekstrak haba dan elektrik daripada tenaga kinetik atom.

Apabila ia muncul loji kuasa nuklear pertama? Prinsip operasi kuasa itu, saintis Soviet telah belajar kembali dalam 40-an. Dengan cara ini, dalam masa yang sama, mereka juga mencipta dan bom atom pertama. Oleh itu atom adalah serentak dan "aman", dan boleh membawa maut.

Pada tahun 1948 I. V. Kurchatov mencadangkan agar kerajaan Soviet mula menjalankan kerja serta-merta pada pengekstrakan tenaga nuklear. Dua tahun kemudian, di Kesatuan Soviet (di Kaluga) bermula pembinaan loji kuasa nuklear pertama di planet ini.

Prinsip operasi loji kuasa nuklear adalah sama, tetapi memahaminya tidak sukar. Ini akan dibincangkan dengan lebih lanjut.

RFN: operasi (gambar dan penerangan)

Pengendalian apa-apa loji kuasa nuklear adalah reaksi yang kuat yang berlaku apabila pembelahan nuklear atom. Dalam proses ini, selalunya melibatkan atom uranium-235 atau plutonium. atom Kernel membahagikan neutron memasukkan di dalamnya dari luar. Ini menimbulkan neutron baru dan serpihan pembelahan, yang mempunyai tenaga kinetik yang sangat besar. Hanya tenaga ini dan ia adalah produk utama dan utama aktiviti mana-mana loji kuasa nuklear

Jadi ia adalah mungkin untuk menggambarkan prinsip operasi reaktor tenaga nuklear. Dalam gambar seterusnya anda boleh melihat bagaimana ia kelihatan dari dalam.

Terdapat tiga jenis asas reaktor nuklear:

• menyalurkan reaktor kuasa tinggi (singkatan - RBMK);
• reaktor air-air (PWR);
• reaktor pembiak baka cepat (BN).

Secara berasingan adalah perlu untuk menggambarkan prinsip operasi RFN secara keseluruhannya. Untuk maklumat mengenai bagaimana ia berfungsi akan dibincangkan dalam artikel yang akan datang.

Prinsip operasi RFN (skim)

loji kuasa nuklear beroperasi di bawah syarat-syarat tertentu dan dalam keadaan yang ditakrifkan dengan tegas. Selain reaktor nuklear (satu atau lebih), dalam struktur nuklear dan termasuk sistem lain, kemudahan khas dan kakitangan yang berkelayakan. Apakah prinsip loji kuasa nuklear? Secara ringkas ia boleh digambarkan seperti berikut.

Elemen utama mana-mana nuklear - reaktor nuklear di mana terdapat semua proses asas. Tentang apa yang berlaku dalam reaktor, kita menulis dalam bahagian sebelum ini. bahan api nuklear (biasanya, lebih kerap ia adalah uranium) dalam bentuk pelet hitam kecil dimasukkan ke dalam periuk yang besar.

Tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas yang berlaku dalam reaktor nuklear, ditukar menjadi haba dan dipindahkan ke penyejuk (biasanya, adalah air). Perlu diingatkan bahawa medium pemindahan haba dalam proses ini dan menerima dos tertentu radiasi.

Selanjutnya, haba dari bahan pendingin dipindahkan kepada air biasa (oleh alat-alat khas - gegelung), yang akibat daripada mendidih. wap air yang dengan itu dibentuk, berputar turbin. Penjana kedua adalah berhubung, manakala yang menjana tenaga elektrik.

Oleh itu, prinsip operasi RFN - ia loji kuasa haba yang sama. Satu-satunya perbezaan adalah dalam bagaimana kaedah menjana wap.

Geografi tenaga nuklear

Lima negara untuk pengeluaran tenaga nuklear adalah seperti berikut:

1. Amerika Syarikat.
2. France.
3. Jepun.
4. Rusia.
5. Korea Selatan.

Dalam kes ini, Amerika Syarikat, menghasilkan setiap tahun kira-kira 864.000.000.000 kWh, menghasilkan sehingga 20% tenaga elektrik planet.

Semua 31 negara anggota di dunia yang beroperasi stesen kuasa nuklear. hanya dua (Antartika dan Australia) adalah benar-benar bebas tenaga nuklear daripada semua benua di bumi ini.

Sehingga kini, 388 reaktor nuklear yang beroperasi di dunia. Walau bagaimanapun, 45 daripada mereka sudah setengah tahun tidak menjana elektrik. Sebahagian besar daripada reaktor nuklear terletak di Jepun dan di Amerika Syarikat. Lengkapkan geografi mereka dibentangkan dalam peta berikut. Hijau mewakili negara dengan reaktor nuklear yang sedia ada, memandangkan jumlah mereka di suatu Negara tertentu.

Pembangunan kuasa nuklear di negara-negara yang berbeza

Secara keseluruhan, pada 2014 dalam pembangunan tenaga nuklear terdapat penurunan umum. Pemimpin dalam pembinaan reaktor nuklear baru adalah tiga negara ialah Rusia, India dan China. Di samping itu, beberapa negeri yang tidak mempunyai loji kuasa nuklear, merancang untuk membina mereka dalam masa terdekat. Kepada mereka termasuk Kazakhstan, Mongolia, Indonesia, Arab Saudi dan beberapa negara-negara Afrika Utara.

Sebaliknya, beberapa Syarikat telah memulakan pengurangan secara beransur-ansur dalam bilangan loji kuasa nuklear. Ini termasuk Jerman, Belgium dan Switzerland. Dan di sesetengah negara (Itali, Austria, Denmark, Uruguay) kuasa nuklear diharamkan di peringkat perundangan.

Masalah utama tenaga nuklear

Dengan pembangunan tenaga nuklear dikaitkan satu masalah alam sekitar yang ketara. Ini yang dipanggil pencemaran terma. Jadi, pada pendapat ramai pakar, loji kuasa nuklear menjana haba lebih daripada kapasiti yang sama loji kuasa terma. Terutamanya berbahaya kepada haba pencemaran air yang melanggar keadaan semula jadi hidup organisma biologi dan membawa kepada kematian pelbagai spesies ikan.

Satu lagi masalah akut yang berkaitan dengan tenaga nuklear, kebimbangan keselamatan nuklear secara umum. Bagi manusia kali pertama mempunyai untuk berfikir secara serius tentang masalah ini selepas bencana Chernobyl pada tahun 1986. Prinsip operasi loji kuasa nuklear Chernobyl tidak banyak berbeza daripada loji kuasa nuklear yang lain. Walau bagaimanapun, ia tidak menyelamatkan beliau dari yang besar dan kemalangan yang serius, yang menyebabkan akibat yang sangat serius bagi seluruh Eropah Timur.

Selain itu, risiko tenaga nuklear tidak terhad kepada kemalangan buatan manusia. Oleh itu, terdapat masalah besar dengan pelupusan sisa nuklear.

Kelebihan tenaga nuklear

Namun begitu, penyokong tenaga nuklear dipanggil dan kelebihan yang nyata loji kuasa nuklear. Khususnya, Persatuan Nuklear Dunia baru-baru ini mengeluarkan satu laporan dengan data yang sangat menarik. Menurut beliau, jumlah mangsa yang mengiringi pengeluaran satu gigawatt penjanaan kuasa nuklear, 43 kali lebih kecil daripada loji kuasa haba konvensional.

Terdapat lain-lain, tidak kurang penting, manfaat. iaitu:

• murahnya pengeluaran elektrik;
• kebersihan ekologi tenaga nuklear (kecuali pencemaran haba);
• kekurangan georujuk ketat loji kuasa nuklear untuk sumber bahan api utama.

bukannya kesimpulan

loji kuasa nuklear pertama di dunia telah dibina pada tahun 1950. Prinsip operasi loji kuasa nuklear adalah pembahagian atom dengan bantuan neutron. sejumlah besar tenaga yang dibebaskan dalam proses ini.

Ia akan kelihatan bahawa kuasa nuklear - manfaat eksklusif untuk umat manusia. Walau bagaimanapun, sejarah telah membuktikan sebaliknya. Khususnya, dua tragedi utama - kemalangan di loji kuasa nuklear Chernobyl Soviet pada tahun 1986 dan kemalangan di loji kuasa Jepun Fukushima-1 pada tahun 2011 - menunjukkan bahaya yang ditimbulkan oleh atom "aman". Dan banyak negara di dunia hari ini, mula berfikir tentang pembuangan separa atau lengkap kuasa nuklear.