原子力発電所。ウクライナの原子力発電所。ロシアの原子力発電所

2023 著者: Howard Calhoun | [email protected]. 最終更新日: 2023-05-24 12:24

人類の現代のエネルギー需要は巨大なペースで成長しています。都市の照明、産業およびその他の国民経済のニーズのための消費が増加しています。そのため、石炭や燃料油の燃焼による煤が大気中に放出され、温室効果が高まります。また、近年、電気自動車の導入についての話題が増えており、消費電力の増加にも貢献します。

残念ながら、環境にやさしいHPPはそのような巨大なニーズに対応することができず、火力発電所や火力発電所の数をさらに増やすことはお勧めできません。この場合どうしますか？そして、選択できるものは多くありません。原子力発電所は、適切に運用されていれば、エネルギーの行き詰まりから抜け出すための優れた方法です。

チェルノブイリで起こったことにもかかわらず、日本人の最近の失敗を念頭に置いて、世界中の科学者は、平和な原子が今日迫っているエネルギー危機への唯一の解決策であることを認識しています。広く宣伝されている代替エネルギー源は、世界が毎日必要とする電力量の100分の1も提供していません。

その上、チェルノブイリの原子力発電所の爆発でさえ、環境に100分の1の損害を与えることはありませんでした。これは、石油プラットフォームでの1回の大惨事でも指摘されています。 BP事件はこれを明確に裏付けています。

原子炉の動作原理

熱源は燃料要素-TVEL。実際、これらはジルコニウム合金で作られたチューブであり、原子の活発な核分裂のゾーンでもわずかに変性しやすい。中には二酸化ウランの錠剤またはウランとモリブデンの合金の粒子が置かれています。原子炉内では、これらのチューブはアセンブリに組み立てられ、各アセンブリには18個の燃料要素が含まれています。

合計で約2,000のアセンブリがあり、それらはグラファイト組積造内のチャネルに配置されます。放出された熱は冷却材によって集められ、現代の原子力発電所には2つの循環回路があります。そのうちの2つ目では、水が炉心と相互作用しないため、構造全体の安全性が大幅に向上します。反応器自体はシャフト内に配置されており、同じジルコニウム合金（厚さ30 mm）からグラファイト組積造用の特別なカプセルが作成されています。

全体の構造は、プールが配置されている高強度コンクリートの非常に巨大なベースの上にあります。それは核を冷やすのに役立ちます事故発生時の燃料。

操作の原理は単純です。燃料要素は加熱され、それらからの熱は一次冷却材（液体ナトリウム、重水素）に伝達され、その後エネルギーは二次回路に伝達され、その中で水が循環します。巨大な圧力。それはすぐに沸騰し、蒸気は発電機のタービンを回転させます。その後、蒸気は凝縮装置に入り、再び液体状態になり、その後再び二次回路に送られます。

創造の歴史

1940年代の後半、ソ連では、原子エネルギーの平和的利用を伴うプロジェクトを作成するためにあらゆる努力が払われました。有名な学者クルチャトフは、CPSUの中央委員会の定例会議で、ひどい戦争から回復した国が切実に必要としていた発電に原子エネルギーを使用する提案を提出しました。

1950年、カルーガ地方のオブニンスコエ村に原子力発電所の建設が始まりました（ちなみに世界初）。 4年後、5MWの容量を持つこのステーションは首尾よく立ち上げられました。このイベントのユニークさは、私たちの国が平和目的のためだけに原子を効果的に使用することに成功した世界で最初の州になったという事実にもあります。

作業を続ける

すでに1958年に、シベリア原子力発電所の設計作業が開始されました。設計容量はすぐに20倍になり、100MWになりました。しかし、状況の独自性はこれにもありません。ステーションが引き渡されたとき、そのリターンは600MWでした。ほんの数人の科学者何年にもわたってプロジェクトを大幅に改善することができましたが、ごく最近、そのようなパフォーマンスは完全に不可能に見えました。

しかし、連合の広がりにある原子力発電所は、その後、きのこよりも悪くはありませんでした。それで、シベリア原子力発電所の数年後、ベロヤルスカ原子力発電所が立ち上げられました。すぐに駅がヴォロネジに建設されました。 1976年にクルスク原子力発電所が稼働し、2004年に原子炉が大幅に近代化されました。

一般的に、原子力発電所は戦後を通じて計画的に建設されました。チェルノブイリ事故だけがこのプロセスを遅らせることができました。

海外の様子

このような開発がわが国だけで行われたとは限りません。英国は原子力発電所がいかに重要であるかをよく知っていたので、この方向に積極的に取り組んだ。それで、すでに1952年に、彼らは原子力発電所を開発して建設する彼ら自身のプロジェクトを立ち上げました。 4年後、カルダーホールの町は、独自の46MWの発電所を備えた最初の英国の原子力都市になりました。 1955年、アメリカのシッピングポート市で原子力発電所が厳粛に稼働しました。その電力は60MWに等しかった。それ以来、原子力発電所は世界中で勝利の行進を始めました。

平和な原子への脅威

原子を飼いならすことによる最初の陶酔感は、すぐに不安と恐怖に取って代わられました。もちろん、チェルノブイリ原子力発電所は最も深刻な災害でしたが、マヤック原子力発電所、原子力潜水艦の原子炉の事故、その他の事故があり、その多くはおそらく私たちが知ることはないでしょう。これらの事故の結果人々に原子エネルギーの使用における文化のレベルを上げることを考えさせました。さらに、人類は彼らが自然の基本的な力に抵抗することができないことに再び気づきました。

世界の科学の著名人の多くは、原子力発電所をより安全にする方法について長い間議論してきました。 1989年のモスクワでは、会議の結果に基づいて世界会議が開催され、原子力エネルギーの管理を徹底的に強化する必要があるという結論が出されました。

今日、グローバルコミュニティは、これらすべての合意がどのように守られているかを注意深く監視しています。しかし、自然災害や平凡な愚かさから救うことができる観察と制御の量はありません。これは、福島第一原子力発電所の事故によって再び確認され、その結果、何億トンもの放射性水が太平洋に流出しました。一般的に、原子力発電所が産業と国民の巨大なニーズに電力を供給する唯一の手段である日本は、原子力発電所建設計画を放棄していません。

使用燃料およびその他の特性

最も一般的なのは、濃縮ウランを燃料として使用する原子炉です。クーラントは軽水です。このような原子炉は軽水炉と呼ばれ、2種類あります。前者の場合、タービンを回転させるために使用される蒸気は炉心で形成されます。

2番目のケースの蒸気の形成には、ヒートシンクシステムが使用されます。これにより、コアに水が入りません。ちなみに、このシステムの開発は前世紀の50年代にすでに始まっており、アメリカの軍事開発がその基礎となった。同じ頃、ソ連は最初のタイプの原子炉を開発しましたが、減速システムを備え、その役割でグラファイトロッドが使用されました。

このようにして、ロシアの多くの原子力発電所で使用されているガス冷却炉が登場しました。この特定のモデルのステーションの建設が急速に加速したのは、原子炉が兵器級のプルトニウムを副産物として生成したという事実によるものでした。また、我が国の堆積物が非常に多い通常の天然ウランでも、この品種の燃料として適しています。

世界中でかなり普及しているもう1つのタイプの原子炉は、天然ウランを燃料とする重水モデルです。当初、そのようなモデルは、原子炉にアクセスできるほとんどすべての国によって作成されましたが、今日、彼らの搾取者の中にはカナダだけがあり、その腸の中に天然ウランの最も豊富な堆積物があります。

原子炉はどのように改善されましたか？

最初に、燃料棒被覆と循環チャネルの製造には普通鋼が使用されました。当時、そのような目的にはるかに適したジルコニウム合金についてはまだ知られていませんでした。１０気圧の圧力下で供給された水で反応器を冷却した。

同時に放出された蒸気の温度は280度でした。燃料棒が配置されていたすべてのチャネルは、比較的頻繁に交換する必要があったため、取り外し可能になりました。事実、核燃料の活動領域では、材料はかなり急速に変形と破壊にさらされます。実際、コアの構造要素は30年間設計されていますが、そのような場合、楽観的な見方は受け入れられません。

燃料棒

この場合、科学者は片側管状冷却を備えた変形を使用することにしました。この設計により、燃料要素が損傷した場合でも、核分裂生成物が熱交換回路に入る可能性が大幅に減少します。まったく同じ核燃料は、ウランとモリブデンの合金です。このソリューションにより、非常に高い温度でも安定して動作できる、比較的安価で信頼性の高い機器を作成することができました。

チェルノブイリ

奇妙に思えるかもしれませんが、原子力発電所が前世紀の人為的災害の象徴となった悪名高いチェルノブイリは、科学の真の勝利でした。当時、その建設と設計には最先端の技術が使われていました。原子炉の出力だけでも3200MWに達した。燃料も新しく、チェルノブイリ原子力発電所で初めて濃縮天然ウランが使用されました。このような燃料1トンには、わずか20キログラムのウラン235が含まれています。合計で180トンの二酸化ウランが原子炉に積み込まれました。考えられるすべての安全規則に反する実験を誰が、どのような目的で駅で行うことにしたのかはまだ正確にはわかっていません。

ロシアの原子力発電所

チェルノブイリ事故がなければ、私たちの国では（おそらく）原子力発電所の最も広範囲で最も広範囲にわたる建設のためのプログラムはまだ続くでしょう。いずれにせよ、これはソ連で計画されたアプローチでした。

一般的に、チェルノブイリの直後に、多くのプログラムが大幅に削減され始め、それがすぐに多くの「環境に優しい」グレードの熱媒体の価格の上昇につながりました。多くの地域で、彼らは火力発電所の建設に戻ることを余儀なくされました。火力発電所は（含む）石炭でさえ働き、大都市の大気をひどく汚染し続けました。

2000年代半ば、政府は核計画を開発する必要性を認識しました。それがなければ、わが国の多くの地域に必要な量のエネルギーを供給することは不可能だったからです。

今日、私たちの国には原子力発電所がいくつありますか？たった10。はい、これらはすべてロシアの原子力発電所です。しかし、この数でさえ、消費されるエネルギーの16％以上を生成します私たちの市民。これらの原子力発電所の一部として稼働する33の発電所すべての容量は25.2GWです。北部地域の電力需要の約37％は原子力発電所で賄われています。

最も有名なものの1つは、1973年に建設されたレニングラツ原子力発電所です。現在、第2ステージの集中的な建設が進行中であり、これにより、出力容量（4千MW）を少なくとも2倍に増やすことができます。

ウクライナのNPP

ソビエト連邦は、連合共和国でのエネルギー開発を含め、多くのことを行いました。このように、リトアニアはかつて、優れたインフラストラクチャと多くの産業企業だけでなく、2005年までは本物の「ポックマークチキン」であったイグナリナ原子力発電所を受け取り、バルト地方のほぼ全体に安価な（そして独自の）ものを提供しました。エネルギー。

しかし、主な贈り物は、一度に4つの発電所を受け取ったウクライナに贈られました。 Zaporozhye NPPは一般的にヨーロッパで最も強力であり、一度に6GWのエネルギーを供給します。一般的に、ウクライナの原子力発電所は、リトアニアがもはや自慢できない電力を独立して供給する機会を与えています。

現在、ザポリージャ、リヴネ、南ウクライナ、フメリニツキーの4つの駅がすべて稼働しています。一般に信じられていることとは反対に、チェルノブイリ原子力発電所の3番目のブロックは、2000年まで稼働し続け、定期的にこの地域に電力を供給していました。現在、ウクライナの電力の46％は、ウクライナの原子力発電所で生産されています。

国の当局の奇妙な政治的野心は、2011年にそれがあったという事実につながりましたロシアの燃料要素をアメリカの燃料要素に置き換えることが決定されました。実験は完全に失敗し、ウクライナの産業に約2億ドルの損害が発生しました。

見込み客

今日、平和な原子の恩恵は世界中で再び記憶されています。都市全体に、年間約2トンの燃料を消費する小さくて原始的な原子力発電所からエネルギーを供給することができます。同じ期間にどのくらいのガスまたは石炭を燃やす必要がありますか？そのため、この技術の見通しは非常に大きく、従来の種類のエネルギーの価格は絶えず上昇しており、その数は減少しています。