Prva nuklearna elektrana na svijetu. Povijest i vrste nuklearnih elektrana

Nuklearne elektrane su nuklearne instalacije proizvodeći energiju, uz promatranje određenih načina pod određenim uvjetima. U te svrhe koristi se područje definirano projektom, gdje se nuklearni reaktori koriste u kombinaciji s potrebne sustave, uređaji, oprema i konstrukcije. Za izvođenje mete uključeno je specijalizirano osoblje.

Sve nuklearne elektrane u Rusiji

Povijest nuklearne energije u nas i inozemstvu

Druga polovica 40-ih obilježena je početkom rada na stvaranju prvog projekta koji uključuje korištenje mirnih atoma za proizvodnju električne energije. Godine 1948. I.V. Kurčatov, vođen uputama partije i sovjetske vlade, dao je prijedlog za početak rada praktičnu upotrebu nuklearna energija za proizvodnju električne energije.

Dvije godine kasnije, 1950., nedaleko od sela Obninskoye, koje se nalazi u regiji Kaluga, pokrenuta je izgradnja prve nuklearne elektrane na planetu. Pokretanje prve svjetske industrijske nuklearna elektrana, čija je snaga bila 5 MW, dogodio se 27. lipnja 1954. godine. Sovjetski Savez je postao prva sila u svijetu koja je koristila atom u miroljubive svrhe. Stanica je otvorena u Obninsku, koji je do tada dobio status grada.

Ali sovjetski znanstvenici nisu stali na tome, nastavili su raditi u tom smjeru, konkretno, samo četiri godine kasnije, 1958., započela je s radom prva faza Sibirske nuklearne elektrane. Njegova snaga bila je mnogo puta veća od stanice u Obninsku i iznosila je 100 MW. Ali za domaće znanstvenike to nije bila granica; po završetku svih radova, projektirani kapacitet stanice bio je 600 MW.

Na prostranstvima Sovjetskog Saveza izgradnja nuklearnih elektrana u to je vrijeme poprimila ogromne razmjere. Iste godine započela je izgradnja Belojarske nuklearne elektrane čija je prva etapa već u travnju 1964. opskrbila prve potrošače. Geografija izgradnje nuklearnih elektrana uplela je cijelu zemlju u svoju mrežu; iste godine puštena je u rad prva jedinica nuklearne elektrane u Voronježu, kapaciteta 210 MW, druga jedinica, puštena u rad pet godina kasnije u 1969., imao je kapacitet od 365 MW. Procvat izgradnje nuklearnih elektrana nije jenjavao tijekom cijele sovjetske ere. Nove stanice ili dodatne jedinice već izgrađenih puštane su u rad u razmacima od nekoliko godina. Tako je već 1973. Lenjingrad dobio svoju nuklearnu elektranu.

Međutim, sovjetska vlast nije bila jedina u svijetu koja je mogla razviti takve projekte. U Velikoj Britaniji također nisu spavali i, shvativši obećanje ovog područja, aktivno su proučavali ovo pitanje. Samo dvije godine kasnije, nakon otvaranja stanice u Obninsku, Britanci su lansirali vlastiti projekt o razvoju mirnog atoma. Godine 1956., u gradu Calder Hall, Britanci su pokrenuli vlastitu stanicu, čija je snaga premašila sovjetski kolega i iznosila je 46 MW. Nisu zaostajali ni s druge strane Atlantika, Amerikanci su godinu dana kasnije svečano pustili u rad postaju u Shippingportu. Snaga postrojenja bila je 60 MW.

Međutim, razvoj mirnog atoma bio je prepun skrivenih prijetnji za koje je ubrzo saznao cijeli svijet. Prvi znak bila je velika nesreća na Otoku tri milje koja se dogodila 1979. godine, ali nakon nje uslijedila je katastrofa koja je pogodila cijeli svijet, u Sovjetskom Savezu, u gradić Katastrofa velikih razmjera dogodila se u Černobilu 1986. godine. Posljedice tragedije bile su nepopravljive, ali osim toga, ova činjenica natjerala je cijeli svijet na razmišljanje o svrhovitosti korištenja nuklearne energije u miroljubive svrhe.

Svjetski lideri u ovoj industriji ozbiljno razmišljaju o poboljšanju sigurnosti nuklearnih postrojenja. Rezultat je bilo održavanje konstituirajuće skupštine, koja je organizirana 15. svibnja 1989. u sovjetskoj prijestolnici. Skupština je odlučila osnovati Svjetsko udruženje, koje bi trebalo uključiti sve operatere nuklearnih elektrana, a njegova općepriznata kratica je WANO. U provedbi svojih programa organizacija sustavno prati poboljšanje razine sigurnosti nuklearnih elektrana u svijetu. No, usprkos svim uloženim naporima, čak ni najmoderniji i na prvi pogled naizgled sigurni objekti ne mogu odoljeti naletu nevremena. Upravo zbog endogene katastrofe, koja se manifestirala u obliku potresa i kasnijeg tsunamija, dogodila se nesreća na postaji Fukushima-1 2011. godine.

Atomsko zamračenje

Klasifikacija NPP

Nuklearne elektrane klasificiraju se prema dva kriterija: vrsti energije koju proizvode i vrsti reaktora. Ovisno o vrsti reaktora određuje se količina proizvedene energije, razina sigurnosti, kao i kakve se sirovine koriste u stanici.

Prema vrsti energije koju proizvode stanice se dijele na dvije vrste:

Njihova glavna funkcija je proizvodnja električne energije.

Nuklearne termoelektrane. Zbog ugrađenih instalacija grijanja, korištenjem toplinskih gubitaka koji su neizbježni u stanici, moguće je zagrijavanje mrežne vode. Tako ove stanice osim električne energije proizvode i toplinsku energiju.

Nakon što su ispitali mnoge mogućnosti, znanstvenici su došli do zaključka da su najracionalnije tri njihove sorte, koje se trenutno koriste u cijelom svijetu. Razlikuju se na više načina:

1. Potrošeno gorivo;
2. Korištena rashladna sredstva;
3. Aktivne zone koje rade za održavanje potrebne temperature;
4. Vrsta moderatora koji smanjuje brzinu neutrona koji se oslobađaju tijekom raspada i koji su toliko potrebni za održavanje lančane reakcije.

Najčešći tip je reaktor koji koristi obogaćeni uran kao gorivo. Ovdje se kao rashladno sredstvo i moderator koristi obična ili laka voda. Takvi reaktori se nazivaju lakovodni reaktori; U prvom se para koja se koristi za pokretanje turbina stvara u jezgri koja se naziva reaktor s kipućom vodom. U drugom, stvaranje pare se događa u vanjskom krugu, koji je povezan s prvim krugom preko izmjenjivača topline i generatora pare. Ovaj reaktor počeo se razvijati pedesetih godina prošlog stoljeća, a osnova za njih bio je program američke vojske. Paralelno, otprilike u isto vrijeme, Unija je razvila kipući reaktor, u kojem je grafitna šipka djelovala kao moderator.

Upravo je tip reaktora s moderatorom ovog tipa našao primjenu u praksi. Govorimo o reaktoru hlađenom plinom. Njegova povijest započela je u kasnim četrdesetim i ranim pedesetim godinama 20. stoljeća; u početku su razvoji ove vrste korišteni u proizvodnji nuklearnog oružja. S tim u vezi, za njega su prikladne dvije vrste goriva: plutonij za oružje i prirodni uran.

Posljednji projekt koji je pratio komercijalni uspjeh bio je reaktor u kojem se kao rashladno sredstvo koristi teška voda, a kao gorivo nama već poznati prirodni uran. U početku je nekoliko zemalja dizajniralo takve reaktore, ali na kraju je njihova proizvodnja koncentrirana u Kanadi, što je posljedica prisutnosti ogromnih ležišta urana u ovoj zemlji.

Torijeve nuklearne elektrane - energija budućnosti?

Povijest poboljšanja vrsta nuklearnih reaktora

Reaktor prve nuklearne elektrane na planetu bio je vrlo razuman i održiv dizajn, što je dokazano tijekom mnogih godina besprijekornog rada stanice. Među njim sastavni elementi istaknuto:

1. bočna zaštita od vode;
2. zidano kućište;
3. gornji kat;
4. kolektor za prikupljanje;
5. kanal za gorivo;
6. gornja ploča;
7. zidanje od grafita;
8. donja ploča;
9. razvodni razvodnik.

Nehrđajući čelik je odabran kao glavni konstrukcijski materijal za ljuske gorivih šipki i tehnološke kanale, u to vrijeme nije bilo poznavanja legura cirkonija koje bi mogle imati svojstva pogodna za rad na temperaturama od 300°C. Hlađenje takvog reaktora provodilo se vodom, a tlak pod kojim se dovodio bio je 100 at. U ovom slučaju ispuštala se para s temperaturom od 280°C, što je prilično umjeren parametar.

Kanali nuklearni reaktor su dizajnirani na takav način da se mogu u potpunosti zamijeniti. To je zbog ograničenja resursa, koje je određeno vremenom koje gorivo ostaje u zoni aktivnosti. Projektanti nisu našli razloga za očekivanje da će konstrukcijski materijali koji se nalaze u zoni aktivnosti pod ozračenjem moći iscrpiti cijeli svoj životni vijek, točnije oko 30 godina.

Što se tiče dizajna TVEL-a, odlučeno je usvojiti cjevastu verziju s jednosmjernim mehanizmom za hlađenje

To je smanjilo vjerojatnost da će produkti fisije ući u strujni krug u slučaju oštećenja gorivne šipke. Za regulaciju temperature ljuske gorivnog elementa korišten je sastav goriva od legure urana i molibdena, koji je imao oblik zrna raspršenih kroz matricu tople vode. Ovako obrađeno nuklearno gorivo omogućilo je dobivanje vrlo pouzdanih gorivih šipki. koji su bili sposobni raditi pod visokim toplinskim opterećenjima.

Primjer sljedećeg kruga razvoja miroljubivih nuklearnih tehnologija može biti zloglasna nuklearna elektrana Černobil. U to su se vrijeme tehnologije korištene u njegovoj izgradnji smatrale najnaprednijima, a tip reaktora najmodernijim na svijetu. Riječ je o reaktoru RBMK-1000.

Toplinska snaga jednog takvog reaktora dosegla je 3200 MW, dok ima dva turbogeneratora, čija električna snaga doseže 500 MW, tako da jedan agregat ima električnu snagu od 1000 MW. Kao gorivo za RBMK korišten je obogaćeni uran dioksid. U početnom stanju prije početka procesa, jedna tona takvog goriva sadrži oko 20 kg goriva, odnosno urana - 235. Uz stacionarno punjenje uranovog dioksida u reaktor, masa tvari je 180 tona.

Ali proces punjenja ne predstavlja masu već nam dobro poznatih gorivih elemenata koji se stavljaju u reaktor. U biti, to su cijevi izrađene od legure cirkonija. Kao sadržaj sadrže tablete uran dioksida, koje su cilindričnog oblika. U zoni aktivnosti reaktora smješteni su u gorivim sklopovima, od kojih svaki kombinira 18 gorivih šipki.

Takvih sklopova u takvom reaktoru ima do 1700, a smješteni su u grafitni niz, gdje su vertikalni tehnološki kanali dizajnirani posebno za te namjene. U njima cirkulira rashladna tekućina, čiju ulogu u RMBK-u igra voda. Vodeni vrtlog nastaje pod utjecajem cirkulacijskih pumpi, kojih ima osam. Reaktor je smješten unutar okna, a grafički zid je smješten u cilindričnom kućištu debljine 30 mm. Nosač cijelog aparata je betonska podloga, ispod koje se nalazi bazen - bubbler, koji služi za lokalizaciju nesreće.

Treća generacija reaktora koristi tešku vodu

Glavni element od kojih je deuterij. Najčešći dizajn zove se CANDU, razvijen je u Kanadi i naširoko se koristi u cijelom svijetu. Jezgra takvih reaktora nalazi se u vodoravnom položaju, a ulogu komore za grijanje igraju cilindrični spremnici. Kanal za gorivo proteže se preko cijele komore za grijanje, svaki od ovih kanala ima dvije koncentrične cijevi. Postoje vanjske i unutarnje cijevi.

U unutarnjoj cijevi gorivo je pod pritiskom rashladne tekućine, što omogućuje dodatno punjenje reaktora tijekom rada. Kao usporivač koristi se teška voda formule D20. Tijekom zatvorenog ciklusa, voda se pumpa kroz cijevi reaktora koji sadrže snopove goriva. Nuklearna fisija proizvodi toplinu.

Ciklus hlađenja pri korištenju teške vode sastoji se od prolaska kroz generatore pare, gdje obična voda ključa iz topline koju stvara teška voda, što rezultira stvaranjem pare koja izlazi pod visokim pritiskom. Distribuira se natrag u reaktor, što rezultira zatvorenim ciklusom hlađenja.

Upravo na tom putu došlo je do postupnog poboljšanja tipova nuklearnih reaktora koji su se koristili i koriste u raznim zemljama diljem svijeta.

Proizvodnja električne energije pomoću lančane nuklearne reakcije u Sovjetskom Savezu prvi put se dogodila u nuklearnoj elektrani Obninsk. U usporedbi s današnjim divovima, prva nuklearna elektrana imala je samo 5 MW snage, a danas najveća operativna nuklearna elektrana na svijetu Kashiwazaki-Kariwa (Japan) imala je 8212 MW.

Nuklearna elektrana Obninsk: od pokretanja do muzeja

Sovjetski znanstvenici predvođeni I.V. Kurchatovom, nakon završetka vojnih programa, odmah su započeli stvaranje nuklearnog reaktora s ciljem korištenja toplinske energije za pretvaranje iste u električnu. Prvu nuklearnu elektranu izgradili su godine što prije, a 1954. godine došlo je do pokretanja industrijskog nuklearnog reaktora.

Oslobađanje potencijala, industrijskog i profesionalnog, nakon stvaranja i testiranja nuklearnog oružja omogućilo je I.V. Kurchatovu da se pozabavi povjerenim mu problemom proizvodnje električne energije ovladavanjem toplinom koja se stvara tijekom kontrolirane nuklearne reakcije. Tehnička rješenja za stvaranje nuklearnog reaktora svladana su tijekom lansiranja prvog eksperimentalnog uran-grafitnog reaktora F-1 1946. godine. Na njemu je izvedena prva nuklearna lančana reakcija i potvrđena su gotovo sva novija teoretska dostignuća.

Za industrijski reaktor bilo je potrebno pronaći konstrukcijska rješenja koja se odnose na kontinuirani rad postrojenja, odvođenje topline i dovod generatora, cirkulaciju rashladnog sredstva i njegovu zaštitu od radioaktivne kontaminacije.

Tim Laboratorija br. 2, na čelu s I. V. Kurchatovom, zajedno s NIIkhimmashom pod vodstvom N. A. Dollezhal, razradio je sve nijanse strukture. Fizičaru E.L.Feinbergu povjeren je teorijski razvoj procesa.

Reaktor je pušten u rad (dostignuti su kritični parametri) 9. svibnja 1954., 26. lipnja iste godine nuklearna elektrana je priključena na mrežu, au prosincu je dosegla projektirani kapacitet.

Nakon što je radila kao industrijska elektrana gotovo 48 godina bez incidenata, NE Obninsk je zatvorena u travnju 2002. Iskrcaj je završen u rujnu iste godine nuklearno gorivo.

Čak i tijekom rada u nuklearnoj elektrani dolazile su mnoge ekskurzije, postaja je radila kao učionica za buduće nuklearne znanstvenike. Danas je u njegovom podnožju organiziran memorijalni muzej. nuklearna energija.

Prva strana nuklearna elektrana

Nuklearne elektrane, po uzoru na Obninsk, nisu se odmah počele stvarati u inozemstvu. U SAD-u je tek u rujnu 1954. donesena odluka o izgradnji vlastite nuklearne elektrane, a tek 1958. puštena je u rad nuklearna elektrana Shippingport u Pennsylvaniji. Kapacitet nuklearne elektrane Shippingport bio je 68 MW. Inozemni stručnjaci nazivaju je prvom komercijalnom nuklearnom elektranom. Izgradnja nuklearnih elektrana prilično je skupa, američku je riznicu koštala 72,5 milijuna dolara.

Nakon 24 godine, 1982. godine, stanica je zaustavljena, do 1985. gorivo je iskrcano i započela je demontaža ove ogromne konstrukcije teške 956 tona za naknadno zbrinjavanje.

Preduvjeti za stvaranje mirnog atoma

Nakon što su njemački znanstvenici Otto Hahn i Fritz Strassmann 1938. otkrili nuklearnu fisiju urana, započela su istraživanja lančanih reakcija.

I.V. Kurchatov, potaknut A.B. Ioffeom, zajedno s Yu.B. I.V.Kurchatov je u to vrijeme radio na Lenjingradskom institutu za fiziku i tehnologiju, na čelu s A.B.Ioffeom, na problemima nuklearne fizike.

U studenom 1938., na temelju rezultata proučavanja problema i nakon govora I. V. Kurchatova na Plenumu Akademije znanosti (Akademija znanosti), sastavljena je bilješka Prezidiju Akademije znanosti o organizaciji rada u. SSSR o fizici atomske jezgre. On prati razloge za generalizaciju svih različitih laboratorija i instituta u SSSR-u, koji pripadaju različitim ministarstvima i odjelima, a koji se u biti bave istim problemima.

Obustava rada na nuklearnoj fizici

Neki od ovih organizacijski rad uspio učiniti još prije Drugog svjetskog rata, ali veliki napredak počeo se događati tek 1943., kada je I.V. Kurchatovu ponuđeno da vodi atomski projekt.

Nakon 1. rujna 1939. oko SSSR-a postupno se počeo stvarati svojevrsni vakuum. Znanstvenici to nisu odmah osjetili, iako su sovjetski obavještajci odmah počeli upozoravati na tajnost ubrzanja rada na proučavanju nuklearnih reakcija u Njemačkoj i Velikoj Britaniji.

Sjajno Domovinski rat odmah je prilagodio rad svih znanstvenika u zemlji, uključujući nuklearne fizičare. Već u srpnju 1941. LFTI je evakuiran u Kazan. I.V. Kurchatov počeo se baviti problemom razminiranja pomorskih plovila (zaštitom od morskih mina). Za rad na ovoj temi u ratnim uvjetima (tri mjeseca na brodovima u Sevastopolju do studenoga 1941., kada je grad bio gotovo potpuno pod opsadom), nagrađen je Staljinovom nagradom za organiziranje službe demagnetizacije u Potiju (Gruzija).

Nakon teškog vremena prehlade Po dolasku u Kazan, tek krajem 1942. I. V. Kurčatov se mogao vratiti na temu nuklearne reakcije.

Atomski projekt pod vodstvom I.V.Kurchatova

U rujnu 1942. godine, I.V.Kurchatov je imao samo 39 godina, prema znanstvenim standardima, bio je mlad znanstvenik pored Ioffea i Kapitse. U to je vrijeme Igor Vasilyevich imenovan na mjesto voditelja projekta. Sve nuklearne elektrane u Rusiji i plutonijski reaktori tog razdoblja stvoreni su u okviru atomskog projekta, koji je vodio Kurčatov do 1960. godine.

S današnje točke gledišta, nemoguće je zamisliti da je upravo kada je 60% industrije uništeno na okupiranim područjima, kada je većina stanovništva zemlje radila za frontu, vodstvo SSSR-a donijelo odluku koja je unaprijed odredila razvoj nuklearna energija u budućnosti.

Nakon procjene obavještajnih izvješća o stanju stvari s radom na atomskoj nuklearnoj fizici u Njemačkoj, Velikoj Britaniji i SAD-u, Kurčatovu je postao jasan razmjer zaostajanja. Počeo je okupljati znanstvenike diljem zemlje i aktivne fronte koji bi mogli biti uključeni u stvaranje nuklearnog potencijala.

Nedostatak urana, grafita, teške vode i nedostatak ciklotrona nisu zaustavili znanstvenika. U Moskvi je nastavljen rad, teorijski i praktični. Visoki stupanj tajnosti odredio je Državni odbor za obranu ( Državni odbor obrana). Za proizvodnju plutonija za oružje izgrađen je reaktor ("kotao" prema Kurčatovljevoj terminologiji). Radilo se na obogaćivanju urana.

Zaostajanje za Sjedinjenim Državama od 1942. do 1949. godine

Dana 2. rujna 1942. godine u SAD-u, u prvom nuklearnom reaktoru u svijetu, izvedena je kontrolirana nuklearna reakcija. U to vrijeme u SSSR-u, osim teoretskih razvoja znanstvenika i obavještajnih podataka, nije bilo praktički ničega.

Postalo je jasno da zemlja neće moći u kratkom vremenu sustići SAD. Pripremiti (sačuvati) osoblje, stvoriti preduvjete za brzi razvoj procesa obogaćivanja urana, stvaranje nuklearnog reaktora za proizvodnju plutonija za oružje i obnovu rada tvornica za proizvodnju čistog grafita - to su bile su zadaće koje je trebalo obaviti tijekom rata i poraća.

Pojava nuklearne reakcije povezana je s oslobađanjem ogromne količine toplinske energije. Američki znanstvenici - prvi tvorci atomske bombe - iskoristili su to kao dodatni štetni učinak tijekom eksplozije.

Nuklearne elektrane svijeta

Danas je nuklearna energija, iako proizvodi kolosalnu količinu električne energije, raširena u ograničenom broju zemalja. Razlog tome su golema kapitalna ulaganja u izgradnju nuklearnih elektrana, od geoloških istraživanja, izgradnje, stvaranja zaštite pa sve do obuke zaposlenika. Otplata se može dogoditi za desetke godina, pod uvjetom da stanica nastavi kontinuirano raditi.

Izvedivost izgradnje nuklearne elektrane određuju, u pravilu, vlade zemalja (naravno, nakon razmatranja razne opcije). U uvjetima razvoja industrijskog potencijala, u nedostatku vlastitih unutarnjih rezervi energije u velike količine ili njihove visoke cijene, prednost se daje izgradnji nuklearnih elektrana.

Do kraja 2014. nuklearni reaktori radili su u 31 zemlji svijeta. Počela je izgradnja nuklearnih elektrana u Bjelorusiji i UAE.

Nuklearne elektrane u Rusiji

Danas u Ruskoj Federaciji radi deset nuklearnih elektrana.

Danas su ruske nuklearne elektrane dio državne korporacije Rosatom, koja ujedinjuje sve strukturne podjele industrije od rudarenja i obogaćivanja urana i proizvodnje nuklearnog goriva do rada i izgradnje nuklearnih elektrana. Po snazi ​​proizvedenoj u nuklearnim elektranama Rusija je na drugom mjestu u Europi nakon Francuske.

Nuklearna energija u Ukrajini

Ukrajinske nuklearne elektrane izgrađene su za vrijeme Sovjetskog Saveza. Ukupni instalirani kapacitet ukrajinskih nuklearnih elektrana usporediv je s ruskim.

Prije raspada SSSR-a nuklearna energija u Ukrajini bila je integrirana u jednu industriju. U postsovjetskom razdoblju prije događaja 2014. radili su u Ukrajini industrijska poduzeća, koja proizvodi komponente za ruske nuklearne elektrane. Zbog prekida industrijskih odnosa između Ruske Federacije i Ukrajine, lansiranja energetskih jedinica koje se grade u Rusiji, planirana za 2014. i 2015. godinu, odgođena su.

Nuklearne elektrane u Ukrajini rade na gorivim šipkama (gorivim elementima s nuklearnim gorivom, gdje se odvija reakcija nuklearne fisije), proizvedenim u Ruskoj Federaciji. Želja Ukrajine da prijeđe na američko gorivo umalo je dovela do nesreće u južnoukrajinskoj nuklearnoj elektrani 2012.

Do 2015. državni koncern „Nuklearno gorivo“, koji uključuje Istočni rudarsko-prerađivački pogon (vađenje rude urana), još nije uspio organizirati rješenje pitanja proizvodnje vlastitih gorivnih šipki.

Izgledi nuklearne energije

Nakon 1986. godine, kada se dogodila nesreća u Černobilu, nuklearne elektrane su zatvorene u mnogim zemljama. Poboljšanje razine sigurnosti izvelo je industriju nuklearne energije iz stagnacije. Sve do 2011. godine, kada se dogodila nesreća u japanskoj nuklearnoj elektrani Fukushima-1 kao posljedica tsunamija, nuklearna energija se stabilno razvijala.

Danas će stalne (i manje i veće) nesreće u nuklearnim elektranama usporiti donošenje odluka o izgradnji ili reaktivaciji postrojenja. Stav stanovništva Zemlje prema problemu proizvodnje električne energije putem nuklearne reakcije može se definirati kao oprezno pesimističan.

Posjetio prvu nuklearnu elektranu na svijetu. Još jednom sam se divio genijima sovjetskih znanstvenika i inženjera koji su u teškim poslijeratnim godinama uspjeli stvoriti i pustiti u rad neviđeno elektrane.

Nuklearna elektrana građena je u najstrožoj tajnosti. Nalazi se na području bivšeg tajnog laboratorija "B", sada je to Institut za fiziku i energetiku.

Institut za fiziku i energetiku nije samo osjetljiv objekt, već posebno osjetljiv. Sigurnost je stroža nego u zračnoj luci. Sva oprema i mobilnih telefona Morao sam ga ostaviti u autobusu. Unutra su ljudi u vojnim uniformama. Stoga neće biti puno fotografija, samo onih koje će dati fotograf. Pa, i par mojih, slikanih ispred ulaza.

Malo povijesti.
Godine 1945 Sjedinjene Države su prvi put u svijetu upotrijebile atomsko oružje, bacivši bombe na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki. Neko se vrijeme cijeli svijet našao bespomoćan pred nuklearnom prijetnjom.
U najkraćem mogućem vremenu, Sovjetski Savez uspio je stvoriti i testirati 29. kolovoza 1949. godine oružje odvraćanja je vlastita atomska bomba. Svijet je postigao, iako klimavu, ravnotežu.

No osim razvoja oružja, sovjetski znanstvenici pokazali su da se atomska energija može koristiti i u miroljubive svrhe. U tu je svrhu u Obninsku izgrađena prva nuklearna elektrana na svijetu.
Lokacija nije odabrana slučajno: nuklearni znanstvenici nisu trebali letjeti avionima, a ujedno se Obninsk nalazi relativno blizu Moskve. Termoelektrana je izgrađena ranije da bi služila institutu energijom.

Procijenite vremenski okvir u kojem je došlo do izgradnje i puštanja u rad nuklearne elektrane.
9. svibnja 1954. godine Jezgra je opterećena i pokrenuta je samoodrživa reakcija fisije jezgri urana.
26. lipnja 1954. godine— dovod pare u turbogenerator. Kurčatov je o tome rekao: "Zabavite se!" Nuklearna elektrana bila je uključena u mrežu Mosenerga.
25. listopada 1954. godine— nuklearna elektrana dostiže projektirani kapacitet.

Snaga nuklearne elektrane bila je mala, samo 5 megavata, ali je bila kolosalno tehnološko dostignuće.

Sve je stvoreno prvi put. Poklopac reaktora je u razini tla, a sam reaktor se spušta. Ukupno je ispod zgrade 17 metara betona i raznih konstrukcija.

Sve se kontroliralo automatski, koliko je u to vrijeme bilo moguće. Uzorci zraka dostavljani su na upravljačku ploču iz svake prostorije, te se na taj način prati radijacijska situacija.

Prvi dani rada bili su vrlo teški. Došlo je do curenja u reaktoru, što je zahtijevalo hitna gašenja. Kako je rad napredovao, dizajn je poboljšan, a komponente su zamijenjene pouzdanijima.
Osoblje je imalo prijenosne dozimetre veličine nalivpera.

No najvažnije je da tijekom cijelog rada Prve nuklearne elektrane nije bilo akcidenata s ispuštanjem radioaktivnih tvari ili drugih problema povezanih s izloženošću i zračenjem.

Srce nuklearne elektrane je njen reaktor. Utovar i istovar gorivi elementi odvijao pomoću dizalice. Specijalist je kroz staklo od pola metra promatrao što se događa u reaktorskoj hali.
Nuklearna elektrana u Obninsku radila je 48 godina. Rastavljena je 2002. godine i kasnije pretvorena u memorijalni kompleks. Sada možete snimiti fotografiju na poklopcu reaktora, ali je vrlo teško doći tamo.

U Prvoj nuklearnoj elektrani brižno čuvaju sjećanje i svaku stranicu povijesti nuklearne energije. Ovo nije samo sama elektrana, već i izotopska medicina, elektrane za transport, podmornice i svemirski brodovi. Sve te tehnologije razvijene su i usavršene u Obninsku.

Ovako su izgledale nuklearne elektrane Buk i Topaz koje upravo njima daju struju svemirski brodovi koji lutaju prostranstvima svemira.

Nakon Prve nuklearne elektrane bile su i druge. Snažniji, s drugim tehničkim rješenjima, ali ispred njih bila je nuklearna elektrana u Obninsku. Mnoga su rješenja korištena iu drugim područjima nuklearne energije.

Trenutno je Rusija još uvijek lider u nuklearnoj energiji. Temelje za to postavili su pioniri koji su svojedobno izgradili nuklearnu elektranu Obninsk.

Individualnih obilazaka nuklearne elektrane nema, a za organizirane se u redu čeka mjesecima unaprijed. Stigli smo zajedno s CPPC-om novom, nedavno razvijenom rutom. Stvarno se nadam da će uskoro biti moguće kupiti karte za sveobuhvatnu turu u Obninsk i okolicu. Takvih planova ima i oni se provode.

Prva nuklearna elektrana na svijetu

Nakon testiranja prve atomske bombe, Kurchatov i Dollezhal razgovarali su o mogućnosti stvaranja nuklearne elektrane, usredotočujući se na iskustvo projektiranja i rada industrijskih reaktora. Dana 16. svibnja 1949. izdana je odgovarajuća vladina uredba. Unatoč prividnoj jednostavnosti prijelaza s jednog nuklearnog reaktora na drugi, stvar se pokazala iznimno složenom. Industrijski reaktori radili su na niskom tlaku vode u radnim kanalima, voda je hladila blokove urana i to je bilo dovoljno.

Projekt nuklearne elektrane bio je znatno kompliciran činjenicom da je bilo potrebno održavati visoki tlak u radnim kanalima kako bi se dobila para potrebna za rad turbine, u jezgru reaktora trebalo je uvesti više konstrukcijskih materijala , koji je zahtijevao obogaćivanje urana izotopom 235 Kako se turbinski odjeljak nuklearne elektrane ne bi kontaminirao radioaktivnošću, korišten je dvokružni krug, što je dodatno zakompliciralo elektranu.

Prvi radioaktivni krug obuhvaćao je procesne kanale reaktora, pumpe za cirkulaciju vode, cijevni dio generatora pare i spojne cjevovode primarnog kruga. Generator pare je posuda dizajnirana za značajan pritisak vode i pare. Na dnu posude nalaze se snopovi tankih cijevi kroz koje se pumpa voda primarnog kruga s tlakom od oko 100 atmosfera i temperaturom od 300 stupnjeva. Između cijevnih snopova nalazi se voda u sekundarnom krugu, koja se primajući toplinu od cijevnih snopova zagrijava i vrije. Dobivena para pod tlakom većim od 12 atmosfera šalje se u turbinu. Tako se voda primarnog kruga ne miješa u generatoru pare s medijem sekundarnog kruga i ostaje "čista". Para koja se ispušta u turbini hladi se u kondenzatoru turbine i pretvara u vodu, koja se ponovno pumpa u generator pare. Time se održava cirkulacija rashladnog sredstva u drugom krugu.

Konvencionalni blokovi urana nisu bili prikladni za nuklearne elektrane. Bilo je potrebno konstruirati posebne tehnološke kanale koji se sastoje od sustava tankostjenih cijevi malog promjera na čijim se vanjskim površinama nalazi nuklearno gorivo. Tehnološki kanali dugi nekoliko metara ukrcani su u ćelije grafitnog zida reaktora mostnom dizalicom u reaktorskoj hali i spojeni na cjevovode primarnog kruga dijelovima koji se mogu odvojiti. Bilo je mnogo drugih razlika koje su komplicirale relativno male nuklearno postrojenje za proizvodnju električne energije.

Kada su utvrđene glavne karakteristike projekta nuklearne elektrane, o tome je izviješteno Staljina. Visoko je cijenio pojavu domaće nuklearne energije, znanstvenici su dobili ne samo odobrenje, već i pomoć u provedbi novog smjera.

U veljači 1950. u Prvoj glavnoj upravi, koju su vodili B. L. Vannikov i A. P. Zavenyagin, detaljno su raspravljeni prijedlozi znanstvenika, a 29. srpnja iste godine Staljin je potpisao Rezoluciju Vijeća ministara SSSR-a o razvoju i izgradnja nuklearne elektrane s reaktorom u gradu Obninsku dobila je kodni naziv "AM". Reaktor je dizajnirao N.A. Dollezhal sa svojim timom. Istodobno, projektiranje opreme stanice provodile su druge organizacije, kao i zgrada nuklearne elektrane.

Kurchatov je imenovao D. I. Blokhintseva svojim zamjenikom za znanstveno upravljanje nuklearnom elektranom u Obninsku, a Blokhintsevu je povjereno ne samo znanstveno, već i organizacijsko upravljanje izgradnjom i puštanjem u rad nuklearne elektrane. Za prvog direktora nuklearne elektrane imenovan je N. A. Nikolaev.

Godine 1952. znanstveni i projektantski rad za AM reaktor i nuklearne elektrane općenito. Početkom godine započeli su radovi na podzemnom dijelu nuklearne elektrane, izgradnji stambenih i društvenih sadržaja, pristupnih cesta i brane na rijeci Protvi. Godine 1953. Glavnina izgradnje i instalacijski radovi: podignuta je zgrada reaktora i zgrada turbogeneratora, ugrađene su metalne konstrukcije reaktora, parogeneratori, cjevovodi, turbina i još mnogo toga. Godine 1953. gradilište je dobilo status najvažnijeg u Ministarstvu srednje strojogradnje (1953. PSU je pretvoreno u Ministarstvo srednje strojogradnje). Kurchatov je često dolazio na gradnju; u susjednoj šumi za njega je izgrađena mala drvena kuća, gdje je održavao sastanke s upraviteljima gradilišta.

Početkom 1954. godine izvršeno je grafitiranje reaktora. Nepropusnost posude reaktora unaprijed je ispitana metodom osjetljivog helija. Plinoviti helij doveden je unutar karoserije pod niskim tlakom, a izvana su svi zavareni spojevi "opipani" detektorom curenja helija, koji detektira mala curenja helija. Tijekom testiranja helija uočena su neuspješna dizajnerska rješenja i neke su stvari morale biti prerađene. Nakon adaptacije zavareni spojevi i ponovnom provjerom nepropusnosti, temeljito sam očistio unutarnje površine metalnih konstrukcija i stavio ih pod zidove.

Grafit zidarske radove željno iščekuju i radnici i voditelji. Ovo je svojevrsna prekretnica na dugom putu postavljanja reaktora. Zidarski radovi spadaju u kategoriju čistih radova i doista zahtijevaju sterilnu čistoću. Čak i prašina koja ulazi u reaktor pogoršat će njegovu kvalitetu. Red po red postavljaju se radni grafitni blokovi, provjeravajući razmake između njih i drugih dimenzija. Radnici su sada neprepoznatljivi, svi su u bijelim kombinezonima i zaštitnim cipelama, s bijelim kapama da im dlaka ne padne. U reaktorskoj sobi je ista sterilna čistoća, ništa suvišno, mokro čišćenje je gotovo neprekidno. Zidanje se izvodi brzo, 24 sata dnevno, a nakon završetka radova predaje se izbirljivim inspektorima. Na kraju se zatvaraju i zavaruju otvori reaktora. Zatim počinju instalirati procesne kanale i reaktorske upravljačke i zaštitne kanale (upravljački i sigurnosni kanali). Činjenica je da su kanalne cijevi imale vrlo tanke stijenke i radile su na visokom tlaku i temperaturi. Industrija je po prvi put ovladala proizvodnjom i zavarivanjem takvih cijevi tankih stijenki, što je uzrokovalo curenje vode kroz mjesta zavarivanja, morali su se mijenjati sadašnji kanali, kao i tehnologija njihove proizvodnje, a sve je to zahtijevalo vrijeme. Bilo je i drugih poteškoća, ali sve su prepreke svladane. Započeli su radovi na pokretanju.

9. svibnja 1954. reaktor je dosegao kritičnost, sve do 26. lipnja u različite razine snaga izveo radove prilagodbe na brojnim sustavima nuklearnih elektrana. Dana 26. lipnja, u nazočnosti I.V.Kurchatova, turbini je dovedena para i dodatno je povećana snaga. Dana 27. lipnja službeno je puštena u rad prva svjetska nuklearna elektrana Obninsk, koja opskrbljuje električnom energijom sustav Mosenergo.

Nuklearka je imala snagu od 5000 kilovata. U reaktoru je ugrađeno 128 procesnih kanala i 23 upravljačka kanala kontrolne šipke. Jedno opterećenje bilo je dovoljno za rad nuklearne elektrane puna snaga u roku od 80-100 dana. Nuklearna elektrana Obninsk privukla je pozornost ljudi diljem svijeta. Na njemu su sudjelovala brojna izaslanstva iz gotovo svih zemalja. Željeli su vlastitim očima vidjeti rusko čudo. Nema potrebe ugljen, ulje ili zapaljivi plin, ovdje toplina iz reaktora, skrivena iza pouzdane zaštite od betona i lijevanog željeza, pokreće turbogenerator i proizvodi električnu energiju, koja je u to vrijeme bila dovoljna za potrebe grada s 30-40 stanovnika. tisuća ljudi, uz potrošnju nuklearnog goriva od oko 2 tone godišnje.

Na zemlji će proći godine različite zemlje pojavit će se stotine nuklearnih elektrana goleme snage, ali sve one, kao Volga iz izvora, izviru na ruskom tlu nedaleko od Moskve, u svjetski poznatom gradu Obninsku, gdje je prvi put gurnuo probuđeni atom lopatice turbine i dao električna struja pod slavnim ruskim motom: "Neka atom bude radnik, a ne vojnik!"

Godine 1959. Georgij Nikolajevič Ušakov, koji je zamijenio Nikolajeva na mjestu direktora NE Obninsk, objavio je knjigu - "Prva nuklearna elektrana". Čitava generacija nuklearnih znanstvenika proučavala je ovu knjigu.

Čak i tijekom izgradnje i puštanja u pogon, NE Obninsk se pretvorila u prekrasnu školu za obuku građevinskog i instalacijskog osoblja, znanstveni radnici i operativno osoblje. Nuklearna elektrana tu je ulogu obavljala desetljećima tijekom industrijskog rada i brojnih eksperimentalnih radova na njoj. Školu u Obninsku pohađali su poznati stručnjaci za nuklearnu energiju kao što su: G. Šašarin, A. Grigorjanc, Ju. Evdokimov, M. Kolmanovski, B. Semenov, V. Konočkin, P. Palibin, A. Krasin i mnogi drugi. .

Godine 1953., na jednom od sastanaka, ministar srednje gradnje stroja SSSR-a V.A. Mališev pokrenuo je pred Kurčatovom, Aleksandrovim i drugim znanstvenicima pitanje razvoja nuklearnog reaktora za moćni ledolomac, koji je zemlji bio potreban da bi značajno produžiti plovidbu našim sjevernim morima, a zatim je učiniti cjelogodišnjom. Tada je dat Daleki sjever posebnu pozornost, kao najvažnija gospodarska i strateška regija. Prošlo je 6 godina i prvi u svijetu nuklearni ledolomac"Lenjin" je krenuo na svoje prvo putovanje. Ovaj ledolomac služio je 30 godina u teškim arktičkim uvjetima.

Istovremeno s ledolomcem izgrađena je i nuklearna elektrana podmornica(APL) Vladina odluka o njegovoj izgradnji potpisana je 1952. godine, au kolovozu 1957. brod je porinut. Ova prva sovjetska nuklearna podmornica nazvana je "Lenjinski komsomol". Otišla je ispod leda do Sjevernog pola i sigurno se vratila u bazu.