NPP: η αρχή της λειτουργίας και της συσκευής. Η ιστορία του πυρηνικού σταθμού

Στα μέσα του εικοστού αιώνα, τα καλύτερα μυαλά της ανθρωπότητας έχουν εργαστεί σκληρά για δύο εργασίες ταυτόχρονα: από τη δημιουργία της ατομικής βόμβας, και για το πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ατομικής ενέργειας για ειρηνικούς σκοπούς. Έτσι εμφανίστηκαν τα πρώτα εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας στον κόσμο. Τι είναι η αρχή του πυρηνικού σταθμού; Και ποιο μέρος του κόσμου είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα φυτά;

Η ιστορία και τα χαρακτηριστικά της πυρηνικής ενέργειας

«Ενέργεια - ο επικεφαλής του τα πάντα» - έτσι μπορείτε να παραφράσω τη γνωστή ρήση, με δεδομένες τις αντικειμενικές πραγματικότητες του εικοστού πρώτου αιώνα. Με κάθε νέο γύρο της τεχνολογικής προόδου της ανθρωπότητας πρέπει να είναι όλο και περισσότερο από τον αριθμό της. Σήμερα, η ενέργεια του «ειρηνική άτομο» χρησιμοποιείται ευρέως στην οικονομία και την παραγωγή, και όχι μόνο στον τομέα της ενέργειας.

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το λεγόμενο NPP (η αρχή του οποίου είναι πολύ απλό στην ουσία του), που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, εξερεύνηση του διαστήματος, την ιατρική και τη γεωργία.

Η πυρηνική ενέργεια ονομάζεται βαριά βιομηχανία, η οποία απάγει θερμότητα και ηλεκτρισμό από την κινητική ενέργεια του ατόμου.

Όταν εμφανίστηκε το πρώτο εργοστάσιο πυρηνικής ενέργειας; Η αρχή της λειτουργίας της εν λόγω εξουσία, σοβιετικοί επιστήμονες έχουν μελετήσει πίσω στη δεκαετία του '40. Με την ευκαιρία, παράλληλα και εφηύρε επίσης την πρώτη ατομική βόμβα. Έτσι άτομο ήταν ταυτόχρονα και «ειρηνικές», και μοιραία.

Το 1948 I. Β Kurchatov πρότεινε ότι η Σοβιετική κυβέρνηση άρχισε να πραγματοποιήσει άμεσα οι εργασίες για την εξόρυξη της πυρηνικής ενέργειας. Δύο χρόνια αργότερα, στη Σοβιετική Ένωση (στο Obninsk) ξεκινά την κατασκευή του πρώτου πυρηνικού σταθμού του πλανήτη.

Η αρχή της λειτουργίας των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι παρόμοια, αλλά καταλαβαίνω ότι δεν είναι δύσκολο. Αυτό θα συζητηθεί περαιτέρω.

NPP: λειτουργία (με φωτογραφία και περιγραφή)

Η λειτουργία οποιουδήποτε πυρηνικού σταθμού είναι μια ισχυρή αντίδραση η οποία συμβαίνει όταν το πυρηνικής σχάσης ενός ατόμου. Σε αυτή τη διαδικασία, που συχνά σχετίζονται με τα άτομα του ουρανίου-235 ή πλουτωνίου. άτομα Kernel χωρίζει νετρονίων που εισέρχονται σ 'αυτό από το εξωτερικό. Αυτό δημιουργεί νέες νετρόνια και τα θραύσματα σχάσης, τα οποία έχουν τεράστια κινητική ενέργεια. Ακριβώς αυτή η ενέργεια και είναι το κύριο και βασικό προϊόν των δραστηριοτήτων του κάθε πυρηνικού σταθμού

Έτσι είναι δυνατόν να περιγράψει την αρχή λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων. Στην επόμενη φωτογραφία μπορείτε να δείτε πώς φαίνεται από το εσωτερικό.

Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι πυρηνικών αντιδραστήρων:

• διοχετεύσει αντιδραστήρα υψηλής ισχύος (σε συντομογραφία - RBMK)?
• αντιδραστήρας ύδατος-ύδατος (PWR)?
• αντιδραστήρα ταχέων (ΒΝ).

Ξεχωριστά είναι απαραίτητο για να περιγράψει την αρχή της λειτουργίας του πυρηνικού σταθμού στο σύνολό της. Για πληροφορίες σχετικά με το πώς λειτουργεί θα συζητηθεί στο επόμενο άρθρο.

Η αρχή λειτουργίας του πυρηνικού σταθμού (σχήμα)

Πυρηνικού σταθμού λειτουργεί κάτω από ορισμένες συνθήκες και σε αυστηρά καθορισμένες συνθήκες. Εκτός από τον πυρηνικό αντιδραστήρα (ένα ή περισσότερα), στην πυρηνική δομή και περιλαμβάνει άλλα συστήματα, ειδικές εγκαταστάσεις και εξειδικευμένο προσωπικό. Τι είναι η αρχή του πυρηνικού σταθμού; Εν συντομία, μπορεί να περιγραφεί ως ακολούθως.

Το κύριο στοιχείο του οποιουδήποτε πυρηνικού - ένας πυρηνικός αντιδραστήρας στον οποίο υπάρχουν όλες οι βασικές διαδικασίες. Σχετικά με το τι συμβαίνει στον αντιδραστήρα, γράψαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο. Το πυρηνικό καύσιμο (συνήθως, πιο συχνά είναι ουράνιο) με τη μορφή μικρών μαύρων σφαιριδίων τροφοδοτείται στον τεράστιο pot.

Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων που συμβαίνουν σε ένα πυρηνικό αντιδραστήρα, μετατρέπεται σε θερμότητα και μεταφέρεται στο ψυκτικό (συνήθως, είναι το νερό). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το μέσο μεταφοράς θερμότητας σε αυτή τη διαδικασία και λαμβάνει μια ορισμένη δόση της ακτινοβολίας.

Περαιτέρω, η θερμότητα από το ψυκτικό μεταφέρεται στο σύνηθες νερό (με τη βοήθεια ειδικών συσκευών - πηνία), η οποία ως αποτέλεσμα της βρασμού. Οι υδρατμοί που σχηματίζεται έτσι, περιστρέφει τον στρόβιλο. Το τελευταίο γεννήτρια είναι συνδεδεμένη, και η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Έτσι, η αρχή της λειτουργίας του πυρηνικού σταθμού - είναι το ίδιο θερμοηλεκτρικού σταθμού. Η μόνη διαφορά είναι στο πώς η μέθοδος παράγει ατμό.

Γεωγραφία της πυρηνικής ενέργειας

Οι πέντε κορυφαίες χώρες για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας έχει ως εξής:

1. ΗΠΑ.
2. Γαλλία.
3. Ιαπωνία.
4. Ρωσία.
5. Νότια Κορέα.

Στην περίπτωση αυτή, οι Ηνωμένες Πολιτείες, που παράγουν ετησίως περίπου 864 δισεκατομμύρια kWh, που παράγουν έως και 20% της ηλεκτρικής ενέργειας του πλανήτη.

Όλα τα 31 κράτη-μέλη του κόσμου λειτουργούν πυρηνικοί σταθμοί. μόνο δύο (Ανταρκτική και την Αυστραλία) είναι εντελώς δωρεάν από την πυρηνική ενέργεια από όλες τις ηπείρους του πλανήτη.

Μέχρι σήμερα, 388 πυρηνικοί αντιδραστήρες που λειτουργούν στον κόσμο. Ωστόσο, 45 από αυτούς είναι ήδη ένα εξάμηνο δεν παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Οι περισσότεροι από τους πυρηνικούς αντιδραστήρες που βρίσκονται στην Ιαπωνία και στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ολοκληρώστε τη γεωγραφία τους παρουσιάζεται στον παρακάτω χάρτη. Πράσινο αντιπροσωπεύει χώρες με υφιστάμενων πυρηνικών αντιδραστήρων, δεδομένου συνολικό αριθμό τους σε ένα συγκεκριμένο κράτος.

Η ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας σε διάφορες χώρες

Συνολικά, από το 2014 για την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας, υπάρχει μια γενική παρακμή. Οι ηγέτες στην κατασκευή νέων πυρηνικών αντιδραστήρων είναι οι τρεις χώρες είναι η Ρωσία, η Ινδία και η Κίνα. Επιπλέον, ένας αριθμός κρατών που δεν διαθέτουν πυρηνικά εργοστάσια, σχεδιάζει την κατασκευή τους στο άμεσο μέλλον. Σ 'αυτούς περιλαμβάνονται το Καζακστάν, τη Μογγολία, την Ινδονησία, τη Σαουδική Αραβία και μια σειρά από χώρες της Βόρειας Αφρικής.

Από την άλλη πλευρά, ορισμένα κράτη μέλη έχουν αποδυθεί σε μια σταδιακή μείωση του αριθμού των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Αυτές περιλαμβάνουν τη Γερμανία, το Βέλγιο και την Ελβετία. Και σε ορισμένες χώρες (Ιταλία, Αυστρία, τη Δανία, την Ουρουγουάη) η πυρηνική ενέργεια έχει απαγορευτεί σε νομοθετικό επίπεδο.

Τα κύρια προβλήματα της πυρηνικής ενέργειας

Με την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας συνδέεται ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Αυτή η λεγόμενη θερμική ρύπανση. Έτσι, κατά τη γνώμη πολλών ειδικών, το πυρηνικό εργοστάσιο παράγει περισσότερη θερμότητα από ό, τι την ίδια ικανότητα των θερμοηλεκτρικών σταθμών. Ιδιαίτερα επικίνδυνη για τη θέρμανση της ρύπανσης των υδάτων που παραβιάζει τις φυσικές συνθήκες της ζωής των βιολογικών οργανισμών και οδηγεί στο θάνατο πολλών ειδών ψαριών.

Another οξύ πρόβλημα που σχετίζεται με την πυρηνική ενέργεια, τις ανησυχίες της πυρηνικής ασφάλειας γενικότερα. Για πρώτη φορά η ανθρωπότητα θα πρέπει να σκεφτούμε σοβαρά το πρόβλημα μετά την καταστροφή του Τσερνομπίλ το 1986. Η αρχή της λειτουργίας πυρηνικού σταθμού του Τσερνομπίλ δεν είναι πολύ διαφορετική από εκείνη των άλλων πυρηνικών σταθμών. Ωστόσο, αυτό δεν την σώσει από ένα μεγάλο και σοβαρό ατύχημα, το οποίο προκάλεσε πολύ σοβαρές συνέπειες για το σύνολο της Ανατολικής Ευρώπης.

Επιπλέον, ο κίνδυνος της πυρηνικής ενέργειας δεν περιορίζεται σε τεχνητές ατυχήματα. Έτσι, υπάρχουν μεγάλα προβλήματα με τη διάθεση των πυρηνικών αποβλήτων.

Τα πλεονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας

Παρ 'όλα αυτά, οι υποστηρικτές της πυρηνικής ενέργειας που ονομάζεται και σαφή πλεονεκτήματα των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Ειδικότερα, η Παγκόσμια Πυρηνική Ένωση κυκλοφόρησε πρόσφατα την έκθεσή της με πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία. Σύμφωνα με τον ίδιο, ο αριθμός των θυμάτων που συνοδεύουν την παραγωγή ενός γιγαβάτ της παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, 43 φορές μικρότερη από ό, τι τα συμβατικά θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.

Υπάρχουν και άλλες, όχι λιγότερο σημαντικό, τα οφέλη. συγκεκριμένα:

• φτήνια της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας?
• οικολογική καθαριότητα της πυρηνικής ενέργειας (με την εξαίρεση της θερμικής ρύπανσης)?
• η έλλειψη αυστηρών γεωαναφοράς των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε κύριες πηγές καυσίμων.

αντί για ένα συμπέρασμα

πρώτο εργοστάσιο πυρηνικής ενέργειας του κόσμου χτίστηκε το 1950. Η αρχή της λειτουργίας των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι η διαίρεση του ατόμου με τη βοήθεια των νετρονίων. ένα τεράστιο ποσό ενέργειας που απελευθερώνεται στη διαδικασία αυτή.

Φαίνεται ότι η πυρηνική ενέργεια - ένα αποκλειστικό όφελος για την ανθρωπότητα. Ωστόσο, η ιστορία έχει αποδείξει το αντίθετο. Συγκεκριμένα, δύο μεγάλες τραγωδία - το ατύχημα στο πυρηνικό εργοστάσιο Σοβιετική Τσερνομπίλ το 1986 και το ατύχημα στο ιαπωνικό εργοστάσιο της Φουκουσίμα-1 το 2011 - κατέδειξαν τους κινδύνους που τίθενται από την «ειρηνική» άτομο. Και πολλές χώρες του κόσμου σήμερα, άρχισαν να σκέφτονται μερική ή ακόμα και ολική εγκατάλειψη της πυρηνικής ενέργειας.