โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร? โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่แพร่หลายไปทั่วโลก เนื่องจากมีพลังงานและประสิทธิภาพสูง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกด้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ล่าสุดหลายประการ การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ผ่านมา

เปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในสหภาพโซเวียต

การพัฒนาแผนสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเริ่มต้นหลังจากการทดสอบระเบิดปรมาณูลูกแรกในสหภาพโซเวียตที่ประสบความสำเร็จเมื่อมีการผลิตพลูโตเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และยังมีการจัดการการผลิตยูเรเนียมเสริมสมรรถนะด้วย การอภิปรายในวงกว้างเกี่ยวกับโอกาสและปัญหาหลักของการเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อผลิตพลังงานเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ร่วงปี พ.ศ. 2492

งานเกี่ยวกับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ 20 ตลอดระยะเวลา 4 ปีตั้งแต่ปี พ.ศ. 2493 ถึง พ.ศ. 2497 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกได้ถูกสร้างขึ้น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเริ่มดำเนินการอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2497 บนดินแดนของสหภาพโซเวียตในเมืองออบนินสค์ การดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นี้ได้รับการรับรองโดยเครื่องปฏิกรณ์ AM-1 ซึ่งมีกำลังสูงสุดเพียง 5 เมกะวัตต์

โรงไฟฟ้าแห่งนี้เดินเครื่องต่อเนื่องมาเป็นเวลาเกือบ 48 ปี ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2545 เครื่องปฏิกรณ์ของสถานีถูกปิดตัวลง การตัดสินใจปิดสถานีเกิดขึ้นเนื่องจากการพิจารณาทางเศรษฐกิจและความไม่สะดวกในการใช้งานต่อไป Obninsk NPP ไม่เพียงแต่เปิดตัวครั้งแรกเท่านั้น แต่ยังเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกที่ปิดตัวลงในรัสเซียอีกด้วย

ความสำคัญของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในสหภาพโซเวียตสามารถเปิดทางให้ใช้พลังงานปรมาณูเพื่อความสงบสุขได้ การดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกๆ ยังทำให้สามารถสั่งสมประสบการณ์ด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นสำหรับการออกแบบและการก่อสร้างโรงงานขนาดใหญ่ต่อไปได้

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สร้างขึ้นใน Obninsk แม้ในช่วงระยะเวลาการก่อสร้างก็ถูกเปลี่ยนเป็นโรงเรียนประเภทหนึ่งสำหรับฝึกอบรมบุคลากร เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ และนักวิจัย Obninsk NPP มีบทบาทนี้มานานหลายทศวรรษผ่านการใช้ในอุตสาหกรรมและมีการทดลองจำนวนมาก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในประเทศต่างๆ

ประสบการณ์การดำเนินงานระยะยาวของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของสหภาพโซเวียตได้ยืนยันโซลูชันทางวิศวกรรมและทางเทคนิคเกือบทั้งหมดที่นำเสนอโดยผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ นี่เป็นโอกาสในการสร้างและเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Beloyarsk ได้สำเร็จในปี 2507 ซึ่งมีกำลังการผลิตถึง 300 เมกะวัตต์

ในอังกฤษ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเปิดตัวอย่างเป็นทางการในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2499 เท่านั้น นอกอาณาเขตของสหภาพโซเวียต โรงงานแห่งนี้กลายเป็นสถานีอุตสาหกรรมแห่งแรกในประเภทนี้ โรงไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในเมืองคาลเดอร์ฮอลล์ของอังกฤษมีกำลังการผลิต 46 เมกะวัตต์ในขณะที่เปิดตัว ไม่กี่ปีต่อมา การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่อีกหลายแห่งได้เริ่มขึ้น

ในสหรัฐอเมริกา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2500 โรงไฟฟ้าขนาด 60 เมกะวัตต์ตั้งอยู่ในรัฐชิปปิ้งพอร์ตของสหรัฐอเมริกา สหรัฐอเมริกาหยุดการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ในปี 1979 หลังเกิดอุบัติเหตุระดับโลกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทรีไมล์ไอส์แลนด์ การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่สองเครื่องตามสถานีก่อนหน้านั้นมีการวางแผนในปี 2560 เท่านั้น

เหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นในปี 1986 มีผลกระทบร้ายแรงต่อโลก และบังคับให้เราต้องพิจารณาประเด็นที่เกี่ยวข้องหลายประการอีกครั้ง ผู้เชี่ยวชาญจากประเทศต่างๆ เริ่มแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยและคิดถึงความสำคัญของความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยสูงสุดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ปัจจุบัน ในประเทศต่างๆ เช่น อินเดีย แคนาดา รัสเซีย อินเดีย เกาหลี จีน สหรัฐอเมริกา และฟินแลนด์ โครงการสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์เพิ่มเติมกำลังได้รับการพัฒนาและดำเนินการอย่างแข็งขัน ในสภาพปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์ 56 เครื่องอยู่ในขั้นตอนการก่อสร้างทั่วโลก และคาดว่าจะสร้างเครื่องปฏิกรณ์อีก 143 เครื่องก่อนปี 2573

ข้อดีและข้อเสียของการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

มันเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทั่วโลก ในขณะเดียวกัน การเติบโตของการบริโภคก็เพิ่มขึ้นในอัตราที่เร็วกว่าการผลิตพลังงาน และการประยุกต์ใช้โซลูชั่นทางเทคนิคสมัยใหม่ที่มีแนวโน้มดีในทางปฏิบัติในด้านนี้ ด้วยเหตุผลหลายประการ จะเริ่มในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า วิธีแก้ปัญหานี้คือการปรับปรุงพลังงานนิวเคลียร์และการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ สามารถระบุข้อดีของการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ดังต่อไปนี้:

1. ความเข้มข้นพลังงานสูงของทรัพยากรเชื้อเพลิงที่ใช้ เมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์ ยูเรเนียม 1 กิโลกรัมจะปล่อยพลังงานออกมาในปริมาณเทียบเท่ากับผลจากการเผาไหม้น้ำมันประมาณ 50 ตัน หรือถ่านหินจำนวนมากเป็นสองเท่า
2. ความสามารถในการนำทรัพยากรกลับมาใช้ใหม่หลังการประมวลผล ยูเรเนียมแบบแยกส่วนต่างจากขยะเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อสร้างพลังงานได้ การพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนผ่านไปสู่วงจรปิดอย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยให้แน่ใจว่าไม่มีการก่อตัวของของเสียที่เป็นอันตราย
3. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจก ทุกๆ วัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ช่วยหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 600 ล้านตัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานในรัสเซียป้องกันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 200 ล้านตันออกสู่สิ่งแวดล้อมทุกปี
4. ความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์จากที่ตั้งของแหล่งเชื้อเพลิง ระยะทางที่ดีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากการสะสมของยูเรเนียมไม่ได้ส่งผลกระทบต่อความเป็นไปได้ในการดำเนินงานแต่อย่างใด พลังงานที่เทียบเท่ากับทรัพยากรนิวเคลียร์นั้นมากกว่าหลายเท่าเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงอินทรีย์ และต้นทุนการขนส่งก็ต่ำมาก
5. ต้นทุนการใช้งานต่ำ สำหรับประเทศจำนวนมาก การผลิตไฟฟ้าโดยใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นไม่แพงไปกว่าการใช้โรงไฟฟ้าประเภทอื่น

แม้จะมีแง่บวกหลายประการของการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แต่ก็ยังมีปัญหาอยู่หลายประการ ข้อเสียเปรียบหลักคือผลกระทบร้ายแรงจากสถานการณ์ฉุกเฉิน เพื่อป้องกันไม่ให้โรงไฟฟ้าแห่งใดติดตั้งระบบความปลอดภัยที่ค่อนข้างซับซ้อนโดยมีการสำรองและความซ้ำซ้อนจำนวนมาก ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อกลไกภายในส่วนกลางได้แม้ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง

ปัญหาใหญ่สำหรับการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็คือการทำลายล้างหลังจากทรัพยากรหมดลง ต้นทุนการชำระบัญชีอาจสูงถึง 20% ของต้นทุนการก่อสร้างทั้งหมด นอกจากนี้ ด้วยเหตุผลทางเทคนิค โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงไม่ควรทำงานในโหมดหลบหลีก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกทำให้สามารถก้าวสำคัญในการปรับปรุงพลังงานนิวเคลียร์ได้ ในสภาวะสมัยใหม่ในรัสเซีย ไฟฟ้าประมาณ 17% ผลิตโดยใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เนื่องจากประโยชน์ของการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ หลายประเทศจึงเริ่มสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่และพิจารณาว่าเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีอนาคต

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) เป็นโครงสร้างทางเทคนิคที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีการควบคุม

ยูเรเนียมถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงทั่วไปสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิชชันเกิดขึ้นในหน่วยหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

เครื่องปฏิกรณ์ติดตั้งอยู่ในโครงเหล็กที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันสูง - สูงถึง 1.6 x 107 Pa หรือ 160 บรรยากาศ
ส่วนหลักของ VVER-1000 คือ:

1. โซนแอคทีฟซึ่งเป็นที่ตั้งของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแตกตัวของนิวเคลียร์เกิดขึ้นและปล่อยพลังงานออกมา
2. ตัวสะท้อนนิวตรอนรอบแกนกลาง
3. น้ำยาหล่อเย็น.
4. ระบบควบคุมการป้องกัน (CPS)
5. การป้องกันรังสี

ความร้อนในเครื่องปฏิกรณ์ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของฟิชชันของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนความร้อน ในกรณีนี้เกิดผลิตภัณฑ์ฟิชชันนิวเคลียร์ซึ่งมีทั้งของแข็งและก๊าซ - ซีนอน, คริปทอน ผลิตภัณฑ์จากฟิชชันมีกัมมันตภาพรังสีสูงมาก ดังนั้นเชื้อเพลิง (เม็ดยูเรเนียมไดออกไซด์) จึงถูกใส่ไว้ในท่อเซอร์โคเนียมที่ปิดสนิท - แท่งเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) ท่อเหล่านี้จะรวมกันเป็นหลายชิ้นเคียงข้างกันเป็นชุดเชื้อเพลิงชุดเดียว ในการควบคุมและป้องกันเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มีการใช้แท่งควบคุมที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ตลอดความสูงทั้งหมดของแกนกลาง แท่งทำจากสารที่ดูดซับนิวตรอนอย่างรุนแรง เช่น โบรอนหรือแคดเมียม เมื่อเสียบแท่งเข้าไปลึก ปฏิกิริยาลูกโซ่จะเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากนิวตรอนจะถูกดูดซับอย่างรุนแรงและถูกดึงออกจากโซนปฏิกิริยา แท่งจะถูกย้ายจากแผงควบคุมจากระยะไกล เมื่อมีการเคลื่อนไหวเล็กน้อยของแท่ง กระบวนการของลูกโซ่จะพัฒนาหรือจางหายไป ด้วยวิธีนี้พลังงานของเครื่องปฏิกรณ์จึงถูกควบคุม

แผนผังสถานีเป็นแบบวงจรคู่ วงจรกัมมันตรังสีวงจรแรกประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ VVER 1000 หนึ่งเครื่องและลูปการระบายความร้อนแบบหมุนเวียนสี่วง วงจรที่ 2 ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไอน้ำและหน่วยจ่ายน้ำ และกังหัน 1 ตัวที่มีกำลังการผลิต 1,030 เมกะวัตต์ สารหล่อเย็นปฐมภูมิคือน้ำไม่เดือดที่มีความบริสุทธิ์สูงภายใต้แรงดัน 16 MPa ด้วยการเติมสารละลายกรดบอริกซึ่งเป็นตัวดูดซับนิวตรอนชนิดแรง ซึ่งใช้ในการควบคุมกำลังของเครื่องปฏิกรณ์

1. ปั๊มหมุนเวียนหลักจะสูบน้ำผ่านแกนเครื่องปฏิกรณ์ โดยให้ความร้อนถึงอุณหภูมิ 320 องศา เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์
2. สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะจ่ายความร้อนให้กับน้ำในวงจรทุติยภูมิ (สารทำงาน) และระเหยไปในเครื่องกำเนิดไอน้ำ
3. สารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะกลับเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์อีกครั้ง
4. เครื่องกำเนิดไอน้ำผลิตไอน้ำอิ่มตัวที่ความดัน 6.4 MPa ซึ่งจ่ายให้กับกังหันไอน้ำ
5. กังหันขับเคลื่อนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
6. ไอน้ำเสียจะถูกควบแน่นในคอนเดนเซอร์และจ่ายให้กับเครื่องกำเนิดไอน้ำอีกครั้งโดยปั๊มคอนเดนเสท เพื่อรักษาแรงดันในวงจรให้คงที่ จึงได้ติดตั้งตัวชดเชยปริมาตรไอน้ำ
7. ความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำจะถูกกำจัดออกจากคอนเดนเซอร์โดยน้ำหมุนเวียน ซึ่งจ่ายโดยปั๊มป้อนจากบ่อทำความเย็น
8. ทั้งวงจรที่หนึ่งและที่สองของเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดผนึก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์สำหรับบุคลากรและสาธารณะ

หากไม่สามารถใช้น้ำปริมาณมากในการควบแน่นของไอน้ำ แทนที่จะใช้อ่างเก็บน้ำ น้ำสามารถระบายความร้อนในหอหล่อเย็นพิเศษ (หอหล่อเย็น)

ความปลอดภัยและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นั้นได้รับการรับรองโดยการปฏิบัติตามกฎระเบียบ (กฎการดำเนินงาน) และอุปกรณ์ควบคุมจำนวนมากอย่างเข้มงวด ทั้งหมดนี้ออกแบบมาเพื่อการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ที่รอบคอบและมีประสิทธิภาพ
การป้องกันเหตุฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์คือชุดอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ในแกนเครื่องปฏิกรณ์อย่างรวดเร็ว

การป้องกันเหตุฉุกเฉินแบบแอคทีฟจะถูกกระตุ้นโดยอัตโนมัติเมื่อพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถึงค่าที่อาจนำไปสู่อุบัติเหตุได้ พารามิเตอร์ดังกล่าวอาจรวมถึง: อุณหภูมิ ความดันและการไหลของน้ำหล่อเย็น ระดับและความเร็วของกำลังที่เพิ่มขึ้น

องค์ประกอบเชิงบริหารของการป้องกันเหตุฉุกเฉิน ในกรณีส่วนใหญ่คือแท่งที่มีสารดูดซับนิวตรอนได้ดี (โบรอนหรือแคดเมียม) บางครั้ง เพื่อปิดเครื่องปฏิกรณ์ ตัวดูดซับของเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในวงจรน้ำหล่อเย็น

นอกเหนือจากการป้องกันแบบแอคทีฟแล้ว การออกแบบที่ทันสมัยจำนวนมากยังรวมองค์ประกอบของการป้องกันแบบพาสซีฟด้วย ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์ VVER เวอร์ชันใหม่มี “ระบบทำความเย็นแกนฉุกเฉิน” (ECCS) ซึ่งเป็นถังพิเศษที่มีกรดบอริกอยู่เหนือเครื่องปฏิกรณ์ ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุพื้นฐานการออกแบบสูงสุด (การแตกของวงจรระบายความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ชุดแรก) เนื้อหาของถังเหล่านี้จะจบลงภายในแกนเครื่องปฏิกรณ์ตามแรงโน้มถ่วง และปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์จะถูกดับลงด้วยสารที่ประกอบด้วยโบรอนจำนวนมาก ซึ่ง ดูดซับนิวตรอนได้ดี

ตาม “กฎความปลอดภัยทางนิวเคลียร์สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกเครื่องปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์” ระบบปิดเครื่องปฏิกรณ์ที่ให้ไว้อย่างน้อยหนึ่งระบบจะต้องทำหน้าที่ป้องกันเหตุฉุกเฉิน (EP) การป้องกันเหตุฉุกเฉินจะต้องมีองค์ประกอบการทำงานอิสระอย่างน้อยสองกลุ่ม ที่สัญญาณ AZ ชิ้นส่วนทำงานของ AZ จะต้องเปิดใช้งานจากตำแหน่งทำงานหรือตำแหน่งกลางใดๆ
อุปกรณ์ AZ จะต้องประกอบด้วยชุดแยกกันอย่างน้อยสองชุด

อุปกรณ์ AZ แต่ละชุดจะต้องได้รับการออกแบบในลักษณะที่ให้การป้องกันในช่วงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของนิวตรอนฟลักซ์จาก 7% ถึง 120% ของค่าเล็กน้อย:
1. โดยความหนาแน่นฟลักซ์นิวตรอน - ไม่น้อยกว่าสามช่องอิสระ
2. ตามอัตราการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของนิวตรอนฟลักซ์ - ไม่น้อยกว่าสามช่องอิสระ

อุปกรณ์ป้องกันเหตุฉุกเฉินแต่ละชุดจะต้องได้รับการออกแบบในลักษณะที่ตลอดช่วงของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่กำหนดในการออกแบบโรงงานเครื่องปฏิกรณ์ (RP) การป้องกันเหตุฉุกเฉินนั้นจัดทำโดยช่องทางอิสระอย่างน้อยสามช่องสำหรับพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีแต่ละรายการ ซึ่งจำเป็นต้องมีการป้องกัน

คำสั่งควบคุมของแต่ละชุดสำหรับแอคทูเอเตอร์ AZ จะต้องส่งผ่านอย่างน้อยสองช่องทาง เมื่อช่องหนึ่งในชุดอุปกรณ์ AZ ชุดใดชุดหนึ่งถูกเลิกใช้งานโดยไม่ได้ชุดนี้ออกจากการทำงาน สัญญาณเตือนควรถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติสำหรับช่องนี้

จะต้องกระตุ้นการป้องกันฉุกเฉินอย่างน้อยในกรณีต่อไปนี้:
1. เมื่อไปถึงการตั้งค่า AZ สำหรับความหนาแน่นของนิวตรอนฟลักซ์
2. เมื่อไปถึงการตั้งค่า AZ สำหรับอัตราการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของนิวตรอนฟลักซ์
3. หากแรงดันไฟฟ้าหายไปในชุดอุปกรณ์ป้องกันฉุกเฉินและบัสจ่ายไฟของระบบควบคุมความปลอดภัยที่ยังไม่ได้ใช้งาน
4. ในกรณีที่ช่องป้องกันสองในสามช่องใดช่องหนึ่งล้มเหลวสำหรับความหนาแน่นฟลักซ์นิวตรอนหรืออัตราการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์นิวตรอนในชุดอุปกรณ์ AZ ใด ๆ ที่ยังไม่ได้ใช้งาน
5. เมื่อถึงการตั้งค่า AZ ด้วยพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่ต้องดำเนินการป้องกัน
6. เมื่อทริกเกอร์ AZ จากคีย์จากจุดควบคุมบล็อก (BCP) หรือจุดควบคุมสำรอง (RCP)

เนื้อหานี้จัดทำโดยบรรณาธิการออนไลน์ของ www.rian.ru โดยอาศัยข้อมูลจาก RIA Novosti และโอเพ่นซอร์ส

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นองค์กรที่เป็นชุดอุปกรณ์และโครงสร้างสำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้า ลักษณะเฉพาะของการติดตั้งนี้อยู่ที่วิธีการสร้างความร้อน อุณหภูมิที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการสลายตัวของอะตอม

บทบาทของเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่มักดำเนินการโดยยูเรเนียมซึ่งมีมวล 235 (235U) เป็นเพราะธาตุกัมมันตภาพรังสีนี้สามารถรองรับปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และใช้ในอาวุธนิวเคลียร์ด้วย

ประเทศที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำนวนมากที่สุด

ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 192 แห่งที่ดำเนินงานใน 31 ประเทศทั่วโลก โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 451 เครื่อง มีกำลังการผลิตรวม 394 GW โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในยุโรป อเมริกาเหนือ เอเชียตะวันออกไกล และอดีตสหภาพโซเวียต ในขณะที่แทบไม่มีเลยในแอฟริกา และในออสเตรเลียและโอเชียเนียก็ไม่มีเลย เครื่องปฏิกรณ์อีก 41 เครื่องไม่ได้ผลิตไฟฟ้ามาเป็นเวลา 1.5 ถึง 20 ปีแล้ว โดย 40 เครื่องตั้งอยู่ในญี่ปุ่น

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา มีการใช้งานหน่วยพลังงาน 47 หน่วยทั่วโลก เกือบทั้งหมดตั้งอยู่ในเอเชีย (26 หน่วยในจีน) หรือในยุโรปตะวันออก สองในสามของเครื่องปฏิกรณ์ที่กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างอยู่ในจีน อินเดีย และรัสเซีย ประเทศจีนกำลังดำเนินโครงการที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ ประเทศอื่นๆ อีกประมาณ 12 ประเทศทั่วโลกกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือพัฒนาโครงการเพื่อการก่อสร้าง

นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว รายชื่อประเทศที่ก้าวหน้าที่สุดในสาขาพลังงานนิวเคลียร์ยังรวมถึง:

• ฝรั่งเศส;
• ญี่ปุ่น;
• รัสเซีย;
• เกาหลีใต้.

ในปี 2550 รัสเซียเริ่มก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลก ซึ่งจะแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานในพื้นที่ชายฝั่งทะเลห่างไกลของประเทศ การก่อสร้างต้องเผชิญกับความล่าช้า ตามการประมาณการต่างๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกจะเริ่มดำเนินการในปี 2562-2562

หลายประเทศ รวมถึงสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย อาร์เจนตินา กำลังพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตประมาณ 10-20 เมกะวัตต์ เพื่อวัตถุประสงค์ในการจ่ายความร้อนและไฟฟ้าให้กับแต่ละอุตสาหกรรม อาคารที่พักอาศัย และใน อนาคต - บ้านเดี่ยว สันนิษฐานว่าเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก (ดูตัวอย่าง Hyperion NPP) สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้เทคโนโลยีที่ปลอดภัย ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ของการรั่วไหลของนิวเคลียร์ได้อย่างมาก การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก CAREM25 หนึ่งเครื่องกำลังดำเนินการในอาร์เจนตินา ประสบการณ์ครั้งแรกในการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กได้รับจากสหภาพโซเวียต (Bilibino NPP)

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับการกระทำของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (บางครั้งเรียกว่าอะตอม) ซึ่งเป็นโครงสร้างปริมาตรพิเศษซึ่งเกิดปฏิกิริยาของอะตอมที่แตกตัวเมื่อปล่อยพลังงาน

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีหลายประเภท:

1. PHWR (เรียกอีกอย่างว่า "เครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักหนักแรงดัน" - "เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์น้ำหนักหนัก") ใช้เป็นหลักในแคนาดาและในเมืองของอินเดีย ขึ้นอยู่กับน้ำ ซึ่งมีสูตรคือ D2O โดยทำหน้าที่เป็นทั้งสารหล่อเย็นและตัวหน่วงนิวตรอน ประสิทธิภาพเกือบ 29%;
2. VVER (เครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ) ปัจจุบัน VVER ใช้งานได้เฉพาะใน CIS โดยเฉพาะรุ่น VVER-100 เครื่องปฏิกรณ์มีประสิทธิภาพ 33%;
3. GCR, AGR (น้ำกราไฟท์) ของเหลวที่มีอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น ในการออกแบบนี้ ตัวหน่วงนิวตรอนคือกราไฟต์ จึงเป็นที่มาของชื่อ ประสิทธิภาพประมาณ 40%

ตามหลักการออกแบบ เครื่องปฏิกรณ์ยังแบ่งออกเป็น:

• PWR (เครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน) - ออกแบบมาเพื่อให้น้ำภายใต้ความกดดันบางอย่างชะลอปฏิกิริยาและให้ความร้อน
• BWR (ออกแบบในลักษณะที่มีไอน้ำและน้ำอยู่ในส่วนหลักของอุปกรณ์ โดยไม่มีวงจรน้ำ)
• RBMK (เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องที่มีกำลังสูงเป็นพิเศษ);
• BN (ระบบทำงานเนื่องจากการแลกเปลี่ยนนิวตรอนอย่างรวดเร็ว)

การออกแบบและโครงสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปประกอบด้วยบล็อก ซึ่งแต่ละบล็อกประกอบด้วยอุปกรณ์ทางเทคนิคต่างๆ หน่วยที่สำคัญที่สุดคืออาคารที่มีโถงเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งรับประกันการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมด ประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

• เครื่องปฏิกรณ์;
• สระน้ำ (นี่คือที่เก็บเชื้อเพลิงนิวเคลียร์)
• เครื่องถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
• ห้องควบคุม (แผงควบคุมอยู่ในบล็อก ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบกระบวนการฟิชชันหลักได้)

อาคารหลังนี้มีห้องโถงตามมา ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไอน้ำและกังหันหลัก ด้านหลังพวกเขามีตัวเก็บประจุเช่นเดียวกับสายส่งไฟฟ้าที่ขยายเกินขอบเขตของอาณาเขต

เหนือสิ่งอื่นใดมีบล็อกพร้อมสระน้ำสำหรับเชื้อเพลิงใช้แล้วและบล็อกพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อระบายความร้อน (เรียกว่าหอทำความเย็น) นอกจากนี้ยังใช้สระสเปรย์และบ่อธรรมชาติเพื่อระบายความร้อนอีกด้วย

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งโดยไม่มีข้อยกเว้น การแปลงพลังงานไฟฟ้ามี 3 ขั้นตอน:

• นิวเคลียร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความร้อน
• ความร้อนเปลี่ยนเป็นกลไก
• เครื่องกล แปลงเป็นไฟฟ้า

ยูเรเนียมปล่อยนิวตรอนออกมา ส่งผลให้มีการปล่อยความร้อนออกมาในปริมาณมหาศาล น้ำร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์จะถูกสูบผ่านเครื่องกำเนิดไอน้ำ ซึ่งจะปล่อยความร้อนบางส่วนออก และจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากน้ำนี้อยู่ภายใต้แรงดันสูง น้ำจึงยังคงอยู่ในสถานะของเหลว (ในเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER สมัยใหม่ จะมีบรรยากาศประมาณ 160 บรรยากาศที่อุณหภูมิ ~330 °C) ในเครื่องกำเนิดไอน้ำ ความร้อนนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำในวงจรทุติยภูมิ ซึ่งอยู่ภายใต้แรงดันที่ต่ำกว่ามาก (ความดันครึ่งหนึ่งของวงจรหลักหรือน้อยกว่า) และจึงเดือด ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่กังหันไอน้ำที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ซึ่งไอน้ำจะถูกทำให้เย็นลง จากนั้นจะควบแน่นและเข้าสู่เครื่องกำเนิดไอน้ำอีกครั้ง คอนเดนเซอร์จะถูกระบายความร้อนด้วยน้ำจากแหล่งน้ำเปิดภายนอก (เช่น บ่อทำความเย็น)

ปิดทั้งวงจรที่หนึ่งและที่สองซึ่งช่วยลดโอกาสที่รังสีจะรั่วไหล ขนาดของโครงสร้างวงจรหลักจะลดลง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงจากรังสีด้วย กังหันไอน้ำและคอนเดนเซอร์จะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำในวงจรปฐมภูมิ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการซ่อมแซมและลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีเมื่อทำการรื้อสถานี

กลไกการป้องกันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งจำเป็นต้องติดตั้งระบบความปลอดภัยที่ครอบคลุม เช่น

• การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น – จำกัดการแพร่กระจายของสารอันตรายในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยรังสี
• การจัดหา - จัดหาพลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อการทำงานที่มั่นคงของระบบ
• ผู้จัดการ - ให้บริการเพื่อให้แน่ใจว่าระบบป้องกันทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ

นอกจากนี้สามารถปิดเครื่องปฏิกรณ์ได้ในกรณีฉุกเฉิน ในกรณีนี้ การป้องกันอัตโนมัติจะขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ หากอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง มาตรการนี้จะต้องมีการฟื้นฟูอย่างจริงจังในเวลาต่อมาเพื่อให้เครื่องปฏิกรณ์กลับมาทำงานได้

หลังจากเกิดอุบัติเหตุอันตรายที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ซึ่งมีสาเหตุมาจากการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์ พวกเขาเริ่มให้ความสำคัญกับมาตรการป้องกันมากขึ้น และยังดำเนินงานออกแบบเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของเครื่องปฏิกรณ์มากขึ้น

ภัยพิบัติแห่งศตวรรษที่ 21 และผลที่ตามมา

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 เกิดแผ่นดินไหวทางตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น ทำให้เกิดสึนามิซึ่งสร้างความเสียหายให้กับเครื่องปฏิกรณ์ 4 เครื่องจากทั้งหมด 6 เครื่องที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ ไดอิจิ ในท้ายที่สุด

ไม่ถึงสองปีหลังโศกนาฏกรรม ยอดผู้เสียชีวิตอย่างเป็นทางการในภัยพิบัติครั้งนี้เกิน 1,500 คน ขณะที่ยังมีผู้สูญหาย 20,000 คน และประชาชนอีก 300,000 คนถูกบังคับให้ออกจากบ้าน

นอกจากนี้ยังมีเหยื่อที่ไม่สามารถออกจากที่เกิดเหตุได้เนื่องจากมีรังสีปริมาณมหาศาล พวกเขาจึงได้จัดการอพยพทันที ซึ่งกินเวลา 2 วัน

อย่างไรก็ตาม ทุกปี วิธีการป้องกันอุบัติเหตุในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ตลอดจนการแก้ไขเหตุฉุกเฉินต่างๆ จะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น วิทยาศาสตร์กำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม อนาคตจะเป็นเวลาที่ชัดเจนว่าวิธีการทางเลือกอื่นในการผลิตไฟฟ้าจะเจริญรุ่งเรือง - โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าแผงโซลาร์เซลล์วงโคจรขนาดยักษ์จะปรากฏตัวในอีก 10 ปีข้างหน้าซึ่งค่อนข้างทำได้ในสภาวะไร้น้ำหนักเช่น และอื่นๆ รวมถึงการปฏิวัติเทคโนโลยีในภาคพลังงาน

หากคุณมีคำถามใด ๆ ทิ้งไว้ในความคิดเห็นด้านล่างบทความ เราหรือผู้เยี่ยมชมของเรายินดีที่จะตอบพวกเขา

การผลิตไฟฟ้าโดยใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียตเกิดขึ้นครั้งแรกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ออบนินสค์ เมื่อเปรียบเทียบกับยักษ์ใหญ่ในปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกมีกำลังไฟเพียง 5 เมกะวัตต์ และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบัน คาชิวาซากิ-คาริวะ (ญี่ปุ่น) มีกำลังไฟ 8212 เมกะวัตต์

Obninsk NPP: ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงพิพิธภัณฑ์

นักวิทยาศาสตร์โซเวียตนำโดย I.V. Kurchatov หลังจากเสร็จสิ้นโครงการทางทหาร ก็เริ่มสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยมีเป้าหมายในการใช้พลังงานความร้อนเพื่อแปลงเป็นไฟฟ้า พวกเขาพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในเวลาที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในปี 1954 ก็มีการเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทางอุตสาหกรรม

การปล่อยศักยภาพทั้งทางอุตสาหกรรมและทางวิชาชีพหลังจากการสร้างและทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ทำให้ I.V. Kurchatov สามารถจัดการกับปัญหาที่ได้รับมอบหมายจากเขาในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการควบคุมความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีการควบคุม วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคสำหรับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้รับการเรียนรู้ในระหว่างการเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียม-กราไฟต์ F-1 ทดลองเครื่องแรกในปี 1946 ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ครั้งแรกเกิดขึ้นกับมัน และการพัฒนาทางทฤษฎีเกือบทั้งหมดล่าสุดได้รับการยืนยัน

สำหรับเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรม จำเป็นต้องค้นหาโซลูชันการออกแบบที่เกี่ยวข้องกับการทำงานอย่างต่อเนื่องของการติดตั้ง การกำจัดความร้อนและการจ่ายไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การไหลเวียนของสารหล่อเย็น และการป้องกันจากการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสี

ทีมงานห้องปฏิบัติการหมายเลข 2 นำโดย I.V. Kurchatov ร่วมกับ NIIkhimmash ภายใต้การนำของ N.A. Dollezhal วิเคราะห์ความแตกต่างทั้งหมดของโครงสร้าง นักฟิสิกส์ E.L. Feinberg ได้รับความไว้วางใจให้พัฒนากระบวนการทางทฤษฎี

เครื่องปฏิกรณ์ได้เริ่มต้นขึ้น (ถึงค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญแล้ว) ในวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2497 และในวันที่ 26 มิถุนายนของปีเดียวกัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้เชื่อมต่อกับเครือข่าย และในเดือนธันวาคม ก็บรรลุความสามารถในการออกแบบแล้ว

หลังจากเปิดดำเนินการเป็นโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมมาเกือบ 48 ปีโดยไม่มีเหตุการณ์ใดๆ Obninsk NPP ก็ถูกปิดตัวลงในเดือนเมษายน พ.ศ. 2545 ในเดือนกันยายนของปีเดียวกัน การขนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เสร็จสิ้น

แม้ในระหว่างการทำงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ก็มีกิจกรรมทัศนศึกษามากมาย สถานีแห่งนี้ยังทำหน้าที่เป็นห้องเรียนสำหรับนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ในอนาคต ปัจจุบัน มีการจัดพิพิธภัณฑ์อนุสรณ์เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ไว้ที่ฐาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่างประเทศแห่งแรก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตามตัวอย่างของ Obninsk ไม่ได้เริ่มสร้างในต่างประเทศในทันที ในสหรัฐอเมริกา การตัดสินใจสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของตนเองเกิดขึ้นเฉพาะในเดือนกันยายน พ.ศ. 2497 และในปี พ.ศ. 2501 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Shippingport ในเพนซิลเวเนียได้เปิดตัวเท่านั้น กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Shippingport คือ 68 MW ผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศเรียกที่นี่ว่าเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์แห่งแรก การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีราคาค่อนข้างแพง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งนี้ใช้เงินคลังของสหรัฐฯ 72.5 ล้านดอลลาร์

หลังจากผ่านไป 24 ปีในปี พ.ศ. 2525 สถานีก็หยุดลง และในปี พ.ศ. 2528 เชื้อเพลิงก็ถูกขนถ่ายและเริ่มรื้อโครงสร้างขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนัก 956 ตันเพื่อนำไปกำจัดในภายหลัง

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างอะตอมที่สงบสุข

หลังจากการค้นพบฟิชชันนิวเคลียร์ของยูเรเนียมโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ออตโต ฮาห์น และฟริตซ์ สตราสมันน์ ในปี 1938 การวิจัยเกี่ยวกับปฏิกิริยาลูกโซ่ก็เริ่มต้นขึ้น

I.V. Kurchatov ได้รับแจ้งจาก A.B. Ioffe ร่วมกับ Yu.B. Khariton ได้เขียนบันทึกถึงรัฐสภาของ Academy of Sciences เกี่ยวกับประเด็นด้านนิวเคลียร์และความสำคัญของงานในทิศทางนี้ I.V. Kurchatov กำลังทำงานอยู่ที่สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีเลนินกราด (สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีเลนินกราด) นำโดย A.B. Ioffe เกี่ยวกับปัญหาฟิสิกส์นิวเคลียร์

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2481 จากผลการศึกษาปัญหาและหลังจากสุนทรพจน์ของ I.V. Kurchatov ที่ Plenum of the Academy of Sciences (Academy of Sciences) มีการเขียนบันทึกถึงรัฐสภาของ Academy of Sciences เกี่ยวกับองค์กรการทำงานใน สหภาพโซเวียตในฟิสิกส์ของนิวเคลียสของอะตอม มันติดตามเหตุผลในการสรุปห้องปฏิบัติการและสถาบันที่แตกต่างกันทั้งหมดในสหภาพโซเวียตซึ่งเป็นของกระทรวงและกรมต่างๆ โดยพื้นฐานแล้วจัดการกับปัญหาเดียวกัน

ระงับงานด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์

งานขององค์กรบางส่วนเสร็จสิ้นก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง แต่ความก้าวหน้าที่สำคัญเริ่มเกิดขึ้นเฉพาะในปี 1943 เมื่อ I.V. Kurchatov ถูกขอให้เป็นหัวหน้าโครงการปรมาณู

หลังวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2482 สุญญากาศชนิดหนึ่งเริ่มก่อตัวขึ้นรอบๆ สหภาพโซเวียต นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้รู้สึกเช่นนี้ในทันที แม้ว่าหน่วยข่าวกรองของสหภาพโซเวียตจะเริ่มเตือนทันทีเกี่ยวกับความลับในการเร่งงานศึกษาปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเยอรมนีและบริเตนใหญ่

มหาสงครามแห่งความรักชาติได้ทำการปรับเปลี่ยนงานของนักวิทยาศาสตร์ทุกคนในประเทศทันที รวมถึงนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ด้วย ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2484 LFTI ถูกอพยพไปยังคาซาน I.V. Kurchatov เริ่มจัดการกับปัญหาการเคลียร์ทุ่นระเบิดของเรือเดินทะเล (การป้องกันทุ่นระเบิดในทะเล) สำหรับงานของเขาในหัวข้อนี้ในสภาวะสงคราม (สามเดือนบนเรือในเซวาสโทพอลจนถึงเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2484 เมื่อเมืองถูกปิดล้อมเกือบทั้งหมด) เขาได้รับรางวัลสตาลินรางวัลจากการจัดการบริการล้างอำนาจแม่เหล็กในโปติ (จอร์เจีย)

หลังจากเป็นหวัดอย่างรุนแรงเมื่อมาถึงคาซาน ช่วงปลายปี 2485 เท่านั้นที่ I.V. Kurchatov สามารถกลับไปสู่หัวข้อปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้

โครงการปรมาณูภายใต้การนำของ I.V. Kurchatov

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2485 I.V. Kurchatov มีอายุเพียง 39 ปี ตามมาตรฐานอายุของวิทยาศาสตร์ เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ถัดจาก Ioffe และ Kapitsa ในเวลานี้เองที่ Igor Vasilievich ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้จัดการโครงการ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดในรัสเซียและเครื่องปฏิกรณ์พลูโทเนียมในช่วงเวลานี้ถูกสร้างขึ้นภายใต้กรอบของโครงการปรมาณูซึ่งนำโดย Kurchatov จนถึงปี 1960

จากมุมมองของวันนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการได้ว่าเมื่อ 60% ของอุตสาหกรรมถูกทำลายในดินแดนที่ถูกยึดครองเมื่อประชากรหลักของประเทศทำงานเป็นแนวหน้าผู้นำของสหภาพโซเวียตได้ทำการตัดสินใจที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในอนาคต

หลังจากประเมินรายงานข่าวกรองเกี่ยวกับสถานการณ์การทำงานด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ปรมาณูในเยอรมนี สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกา Kurchatov ขอบเขตของความล่าช้าก็ชัดเจนขึ้น เขาเริ่มรวบรวมนักวิทยาศาสตร์ทั่วประเทศและแนวรบที่กระตือรือร้นซึ่งอาจมีส่วนร่วมในการสร้างศักยภาพทางนิวเคลียร์

การขาดยูเรเนียม กราไฟท์ น้ำหนัก และการขาดไซโคลตรอนไม่ได้หยุดนักวิทยาศาสตร์คนนี้ งานทั้งภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติกลับมาดำเนินการต่อในมอสโก GKO (คณะกรรมการป้องกันรัฐ) เป็นผู้กำหนดความลับระดับสูง เพื่อผลิตพลูโทเนียมเกรดอาวุธ จึงได้มีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ (“หม้อไอน้ำ” ในคำศัพท์เฉพาะของ Kurchatov) งานกำลังดำเนินการเพื่อเสริมสมรรถนะยูเรเนียม

ตามหลังสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 1942 ถึง 1949

เมื่อวันที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2485 ในสหรัฐอเมริกา เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกของโลก มีการดำเนินการปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบควบคุม มาถึงตอนนี้ในสหภาพโซเวียต นอกเหนือจากการพัฒนาทางทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์และข้อมูลข่าวกรองแล้ว ก็แทบจะไม่มีอะไรเลย

เป็นที่ชัดเจนว่าประเทศจะไม่สามารถตามสหรัฐอเมริกาได้ในเวลาอันสั้น เพื่อเตรียม (บันทึก) บุคลากร สร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของกระบวนการเสริมสมรรถนะยูเรเนียม การสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับการผลิตพลูโทเนียมเกรดอาวุธ และการฟื้นฟูการดำเนินงานของโรงงานเพื่อการผลิตกราไฟท์บริสุทธิ์ - สิ่งเหล่านี้ เป็นงานที่ต้องทำในช่วงสงครามและหลังสงคราม

การเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับการปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมหาศาล นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ซึ่งเป็นผู้สร้างระเบิดปรมาณูกลุ่มแรก ใช้สิ่งนี้เพื่อสร้างความเสียหายเพิ่มเติมระหว่างการระเบิด

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของโลก

ปัจจุบัน พลังงานนิวเคลียร์ แม้ว่าจะผลิตไฟฟ้าได้จำนวนมหาศาล แต่ก็ยังแพร่หลายในบางประเทศอย่างจำกัด เนื่องจากมีการใช้เงินลงทุนจำนวนมากในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ตั้งแต่การสำรวจทางธรณีวิทยา การก่อสร้าง การสร้างการป้องกัน และปิดท้ายด้วยการฝึกอบรมพนักงาน การคืนทุนอาจเกิดขึ้นได้ในสิบปี โดยที่สถานียังคงให้บริการอย่างต่อเนื่อง

ความเป็นไปได้ของการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นถูกกำหนดตามกฎโดยรัฐบาลแห่งชาติ (โดยธรรมชาติแล้ว หลังจากพิจารณาทางเลือกต่างๆ แล้ว) ในบริบทของการพัฒนาศักยภาพทางอุตสาหกรรม ในกรณีที่ไม่มีแหล่งพลังงานสำรองภายในของเราเองในปริมาณมากหรือมีต้นทุนสูง เราก็จะให้ความสำคัญกับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ภายในสิ้นปี 2014 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้เปิดดำเนินการใน 31 ประเทศทั่วโลก การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้เริ่มขึ้นแล้วในเบลารุสและสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์

เลขที่	ประเทศ	จำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เปิดดำเนินการแล้ว	จำนวนเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานอยู่	พลังที่สร้างขึ้น
	อาร์เจนตินา
	บราซิล
	บัลแกเรีย
	สหราชอาณาจักร
	เยอรมนี
	เนเธอร์แลนด์
	ปากีสถาน
	สโลวาเกีย
	สโลวีเนีย
	ฟินแลนด์
	สวิตเซอร์แลนด์
	เกาหลีใต้

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซีย

ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 10 โรงเปิดดำเนินการในสหพันธรัฐรัสเซีย

ชื่อ เอ็นพีพี	จำนวนบล็อกการทำงาน	ประเภทเครื่องปฏิกรณ์	กำลังการผลิตติดตั้ง, เมกะวัตต์
บาลาคอฟสกายา
เบโลยาร์สกายา		บีเอ็น-600, บีเอ็น-800
บิลิบินสกายา
คาลินินสกายา
โคลา
เลนินกราดสกายา
โนโวโวโรเนซสกายา		วีเวอร์-440, วีเวอร์-1000
รอสตอฟสกายา		วีเวอร์-1000/320
สโมเลนสกายา

ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของรัสเซียเป็นส่วนหนึ่งของ Rosatom State Corporation ซึ่งรวมแผนกโครงสร้างทั้งหมดของอุตสาหกรรมตั้งแต่การขุดและการเสริมสมรรถนะยูเรเนียม และการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ไปจนถึงการดำเนินงานและการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในแง่ของพลังงานที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ รัสเซียอยู่ในอันดับที่สองในยุโรป รองจากฝรั่งเศส

พลังงานนิวเคลียร์ในยูเครน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของยูเครนถูกสร้างขึ้นในสมัยสหภาพโซเวียต กำลังการผลิตติดตั้งรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของยูเครนเทียบได้กับโรงไฟฟ้าของรัสเซีย

ชื่อ เอ็นพีพี	จำนวนบล็อกการทำงาน	ประเภทเครื่องปฏิกรณ์	กำลังการผลิตติดตั้ง, เมกะวัตต์
ซาโปโรเชีย
รีฟเน่		VVER-440,VVER-1000
คเมลนิตสกายา
ยูเครนใต้

ก่อนการล่มสลายของสหภาพโซเวียต พลังงานนิวเคลียร์ในยูเครนถูกรวมเข้าเป็นอุตสาหกรรมเดียว ในช่วงหลังโซเวียต ก่อนเหตุการณ์ปี 2014 มีผู้ประกอบการอุตสาหกรรมในยูเครนที่ผลิตส่วนประกอบสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของรัสเซีย เนื่องจากความสัมพันธ์ทางอุตสาหกรรมระหว่างสหพันธรัฐรัสเซียและยูเครนล่มสลาย การเปิดตัวหน่วยผลิตไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นในรัสเซียซึ่งวางแผนไว้สำหรับปี 2557 และ 2558 จึงล่าช้าออกไป

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในยูเครนดำเนินการโดยใช้แท่งเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิงที่มีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ซึ่งเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน) ซึ่งผลิตในสหพันธรัฐรัสเซีย ความปรารถนาของยูเครนที่จะเปลี่ยนมาใช้เชื้อเพลิงของอเมริกาเกือบจะนำไปสู่อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของยูเครนใต้ในปี 2555

ภายในปี 2558 ความกังวลของรัฐเรื่อง "เชื้อเพลิงนิวเคลียร์" ซึ่งรวมถึงโรงงานเหมืองแร่และแปรรูปตะวันออก (การขุดแร่ยูเรเนียม) ยังไม่สามารถจัดการแก้ไขปัญหาการผลิตแท่งเชื้อเพลิงของตนเองได้

แนวโน้มพลังงานนิวเคลียร์

หลังปี 1986 เมื่อเกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิล โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายประเทศก็ปิดตัวลง การปรับปรุงระดับความปลอดภัยทำให้อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์หลุดพ้นจากความซบเซา จนกระทั่งปี 2011 เมื่อเกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ-1 ของญี่ปุ่นอันเป็นผลจากสึนามิ พลังงานนิวเคลียร์ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ทุกวันนี้ อุบัติเหตุที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง (ทั้งเล็กน้อยและใหญ่) ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะทำให้การตัดสินใจในการก่อสร้างหรือการเปิดใช้งานการติดตั้งอีกครั้งช้าลง ทัศนคติของประชากรโลกต่อปัญหาการผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์สามารถกำหนดได้ว่าเป็นทัศนคติในแง่ร้ายด้วยความระมัดระวัง

ข้อเสนอในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ AM สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคตเกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2492 ในการประชุมของผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของโครงการนิวเคลียร์ I.V. Kurchatov ผู้อำนวยการสถาบันปัญหาทางกายภาพ A.P. Alexandrov ผู้อำนวยการ NIIkhimash N.A. Dollezhal และเลขาธิการวิทยาศาสตร์ของสภาวิทยาศาสตร์และเทคนิคของอุตสาหกรรม B.S. โปซดเนียโควา ที่ประชุมเสนอแนะให้รวมไว้ในแผนการวิจัยของ PGU ปี 1950 “การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะที่มีขนาดเล็กเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานเท่านั้น โดยมีความสามารถในการปล่อยความร้อนรวม 300 ยูนิต กำลังประสิทธิผลประมาณ 50 ยูนิต” พร้อมกราไฟท์และสารหล่อเย็นด้วยน้ำ ในเวลาเดียวกันก็ได้รับคำแนะนำให้ดำเนินการคำนวณทางกายภาพและการศึกษาทดลองเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นี้อย่างเร่งด่วน

ต่อมา I.V. Kurchatov และ A.P. Zavenyagin อธิบายการเลือกเครื่องปฏิกรณ์ AM สำหรับการก่อสร้างที่มีลำดับความสำคัญโดยข้อเท็จจริงที่ว่า "ในเครื่องปฏิกรณ์นั้น สามารถใช้ประสบการณ์การปฏิบัติงานหม้อไอน้ำแบบเดิมได้มากกว่าในเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไป ความเรียบง่ายโดยรวมของหน่วยทำให้การก่อสร้างง่ายขึ้นและราคาถูกกว่า"

ในช่วงเวลานี้ มีการหารือถึงทางเลือกในการใช้เครื่องปฏิกรณ์พลังงานในระดับต่างๆ

โครงการ

ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการสร้างเครื่องปฏิกรณ์สำหรับโรงไฟฟ้าของเรือ เพื่อพิสูจน์การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นี้และเพื่อ "ยืนยันในหลักการ... ความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติในการแปลงความร้อนของปฏิกิริยานิวเคลียร์ของการติดตั้งนิวเคลียร์เป็นพลังงานกลและไฟฟ้า" จึงตัดสินใจสร้างในเมือง Obninsk บนอาณาเขตของห้องปฏิบัติการ " B” ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์สามเครื่อง รวมถึงการติดตั้ง AM ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นเครื่องปฏิกรณ์ของ NPP แห่งแรก)

ตามมติของคณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียตลงวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2493 การวิจัยและพัฒนาใน AM ได้รับความไว้วางใจจาก LIPAN (สถาบัน I.V. Kurchatov), ​​NIIKhimmash, GSPI-11, VTI) ในปี พ.ศ. 2493 - ต้นปี พ.ศ. 2494 องค์กรเหล่านี้ดำเนินการคำนวณเบื้องต้น (P.E. Nemirovsky, S.M. Feinberg, Yu.N. Zankov) การศึกษาการออกแบบเบื้องต้น ฯลฯ จากนั้นงานทั้งหมดเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นี้เป็นไปตามการตัดสินใจของ I.V. Kurchatov ย้ายไปที่ห้องปฏิบัติการ "B" แต่งตั้งผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ หัวหน้าผู้ออกแบบ - N.A. ดอเลซาล.

การออกแบบที่กำหนดไว้สำหรับพารามิเตอร์เครื่องปฏิกรณ์ต่อไปนี้: พลังงานความร้อน 30,000 kW, พลังงานไฟฟ้า 5,000 kW, ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ - เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนพร้อมตัวหน่วงกราไฟท์และการระบายความร้อนด้วยน้ำธรรมชาติ

มาถึงตอนนี้ ประเทศมีประสบการณ์ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้แล้ว (เครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมสำหรับผลิตวัตถุระเบิด) แต่มีความแตกต่างอย่างมากจากเครื่องปฏิกรณ์กำลัง ซึ่งรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ AM ด้วย ความยากลำบากเกี่ยวข้องกับความต้องการเพื่อให้ได้อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงในเครื่องปฏิกรณ์ AM ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องค้นหาวัสดุและโลหะผสมใหม่ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิเหล่านี้ ทนทานต่อการกัดกร่อน ไม่ดูดซับนิวตรอนในปริมาณมาก เป็นต้น สำหรับผู้ริเริ่มการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ด้วยเครื่องปฏิกรณ์ AM ปัญหาเหล่านี้ชัดเจนตั้งแต่เริ่มแรก คำถามคือ จะเอาชนะได้เร็วแค่ไหนและประสบความสำเร็จได้อย่างไร

การคำนวณและจุดยืน

เมื่อถึงเวลาที่งาน AM ถูกโอนไปยังห้องปฏิบัติการ “B” โครงการได้รับการกำหนดไว้ในแง่ทั่วไปเท่านั้น ยังคงมีปัญหาทางกายภาพ เทคนิค และเทคโนโลยีอีกมากมายที่ต้องแก้ไข และจำนวนปัญหาก็เพิ่มขึ้นเมื่องานเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์ดำเนินไป

ประการแรก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณทางกายภาพของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งต้องดำเนินการโดยไม่มีข้อมูลจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ ในห้องปฏิบัติการ “B” บางประเด็นของทฤษฎีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนได้รับการจัดการโดย D.F. Zaretsky และการคำนวณหลักดำเนินการโดยกลุ่ม M.E. มินาชินในแผนก A.K. กราสินา. ฉัน. มินาชินมีความกังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับการขาดค่าที่แม่นยำสำหรับค่าคงที่จำนวนมาก เป็นการยากที่จะจัดระเบียบการวัดที่ไซต์งาน ตามความคิดริเริ่มของเขา บางส่วนได้รับการเติมเต็มโดยหลักเนื่องจากการวัดที่ดำเนินการโดย LIPAN และบางส่วนในห้องปฏิบัติการ "B" แต่โดยทั่วไปแล้ว ไม่สามารถรับประกันความแม่นยำสูงของพารามิเตอร์ที่คำนวณได้ ดังนั้น ณ สิ้นเดือนกุมภาพันธ์ - ต้นเดือนมีนาคม พ.ศ. 2497 ขาตั้ง AMF จึงถูกประกอบขึ้นซึ่งเป็นชุดประกอบที่สำคัญของเครื่องปฏิกรณ์ AM ซึ่งยืนยันคุณภาพที่น่าพอใจของการคำนวณ และถึงแม้ว่าการชุมนุมจะไม่สามารถจำลองสภาวะทั้งหมดของเครื่องปฏิกรณ์จริงได้ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็สนับสนุนความหวังที่จะประสบความสำเร็จ แม้ว่าจะยังมีข้อกังขาอยู่หลายประการก็ตาม

ที่จุดยืนนี้ในวันที่ 3 มีนาคม พ.ศ. 2497 ปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแยกตัวของยูเรเนียมได้เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในออบนินสค์

แต่โดยคำนึงถึงว่าข้อมูลการทดลองได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง วิธีการคำนวณได้รับการปรับปรุง จนกระทั่งการเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์ การศึกษาโหลดเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ พฤติกรรมของเครื่องปฏิกรณ์ในโหมดที่ไม่ได้มาตรฐานยังคงดำเนินต่อไป พารามิเตอร์ ของแท่งดูดซับถูกคำนวณ ฯลฯ

การสร้างองค์ประกอบเชื้อเพลิง

งานที่สำคัญอีกประการหนึ่ง - การสร้างองค์ประกอบเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) - ได้รับการจัดการอย่างชาญฉลาดโดย V.A. Malykh และทีมงานแผนกเทคโนโลยีของห้องปฏิบัติการ "B" องค์กรที่เกี่ยวข้องหลายแห่งมีส่วนร่วมในการพัฒนาแท่งเชื้อเพลิง แต่เป็นเพียงตัวเลือกที่เสนอโดย V.A. ขนาดเล็ก ประสิทธิภาพสูง การค้นหาการออกแบบเสร็จสมบูรณ์ในปลายปี พ.ศ. 2495 ด้วยการพัฒนาองค์ประกอบเชื้อเพลิงชนิดใหม่ (ด้วยองค์ประกอบการกระจายตัวของเมล็ดยูเรเนียม - โมลิบดีนัมในเมทริกซ์แมกนีเซียม)

ส่วนประกอบเชื้อเพลิงประเภทนี้ทำให้สามารถปฏิเสธได้ในระหว่างการทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ก่อน (มีการสร้างแท่นพิเศษสำหรับสิ่งนี้ในห้องปฏิบัติการ "B") ซึ่งมีความสำคัญมากในการรับรองการทำงานที่เชื่อถือได้ของเครื่องปฏิกรณ์ มีการศึกษาความเสถียรขององค์ประกอบเชื้อเพลิงใหม่ในการไหลของนิวตรอนที่ LIPAN ที่เครื่องปฏิกรณ์ MR ช่องทางการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการพัฒนาที่ NIIKhimmash

ดังนั้นเป็นครั้งแรกในประเทศของเราบางทีปัญหาที่สำคัญที่สุดและยากที่สุดของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นใหม่ก็ได้รับการแก้ไขนั่นคือการสร้างองค์ประกอบเชื้อเพลิง

การก่อสร้าง

ในปีพ.ศ. 2494 พร้อมกับเริ่มงานวิจัยเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์ AM ในห้องปฏิบัติการ "B" การก่อสร้างอาคารโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็เริ่มขึ้นในอาณาเขตของตน

P.I. ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าฝ่ายก่อสร้าง Zakharov หัวหน้าวิศวกรของโรงงาน -

ดังที่ D.I. เล่า โบลคินเซฟ “อาคารโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในส่วนที่สำคัญที่สุดมีผนังหนาที่ทำจากเสาหินคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อให้การปกป้องทางชีวภาพจากรังสีนิวเคลียร์ วางท่อ ช่องทางสำหรับสายเคเบิล การระบายอากาศ ฯลฯ ไว้ในผนัง เห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น เมื่อออกแบบอาคาร จึงมีการเตรียมข้อกำหนดเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงที่คาดหวังไว้ หากเป็นไปได้ เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ประเภทใหม่และเพื่อดำเนินการวิจัย มีการมอบหมายงานด้านวิทยาศาสตร์และเทคนิคให้กับ "องค์กรบุคคลที่สาม" - สถาบัน สำนักงานออกแบบ และรัฐวิสาหกิจ บ่อยครั้งที่งานเหล่านี้ไม่สามารถทำให้เสร็จสิ้นได้ และได้รับการชี้แจงและเสริมเมื่อการออกแบบดำเนินไป โซลูชั่นด้านวิศวกรรมและการออกแบบหลัก...ได้รับการพัฒนาโดยทีมงานออกแบบที่นำโดย N.A. Dollezhal และ P.I. ผู้ช่วยที่ใกล้ที่สุดของเขา อาเลชเชนคอฟ..."

รูปแบบของงานในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการตัดสินใจที่รวดเร็ว ความเร็วของการพัฒนา การศึกษาเบื้องต้นเชิงลึกที่พัฒนาแล้ว และวิธีการในการสรุปวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่นำมาใช้ ความครอบคลุมของตัวแปรและการประกันภัยในวงกว้าง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกถูกสร้างขึ้นในรอบสามปี

เริ่ม

ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2497 การทดสอบและทดสอบระบบสถานีต่างๆ ได้เริ่มขึ้น

ในวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2497 การโหลดแกนเครื่องปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์พร้อมช่องเชื้อเพลิงเริ่มขึ้นในห้องปฏิบัติการ "B" เมื่อเปิดตัวช่องเชื้อเพลิงที่ 61 เข้าสู่ภาวะวิกฤตเมื่อเวลา 19:40 น. ปฏิกิริยาลูกโซ่แบบยั่งยืนของฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมเริ่มขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ การเริ่มต้นใช้งานจริงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดขึ้น

เมื่อนึกถึงการเปิดตัว เขาเขียนว่า: “พลังของเครื่องปฏิกรณ์ค่อยๆ เพิ่มขึ้น และในที่สุด ที่ไหนสักแห่งใกล้กับอาคารโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ซึ่งมีไอน้ำจากเครื่องปฏิกรณ์จ่ายมา เราเห็นไอพ่นพุ่งออกมาจากวาล์วด้วยเสียงฟู่ดัง เมฆสีขาวของไอน้ำธรรมดาซึ่งยังไม่ร้อนพอที่จะหมุนกังหันดูเหมือนปาฏิหาริย์สำหรับเรา เพราะนี่คือไอน้ำก้อนแรกที่ผลิตโดยพลังงานปรมาณู การปรากฏตัวของเขาเป็นโอกาสในการกอด ขอแสดงความยินดีกับ "ไอน้ำที่ดี" และแม้กระทั่งน้ำตาแห่งความยินดี ความชื่นชมยินดีของเราถูกแบ่งปันโดย I.V. Kurchatov ซึ่งมีส่วนร่วมในงานในสมัยนั้น หลังจากได้รับไอน้ำด้วยแรงดัน 12 atm และที่อุณหภูมิ 260 °C จึงสามารถศึกษาส่วนประกอบทั้งหมดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภายใต้เงื่อนไขที่ใกล้เคียงกับการออกแบบ และในวันที่ 26 มิถุนายน พ.ศ. 2497 ระหว่างกะเย็น เวลา 17.00 น. เป็นเวลา 45 นาที วาล์วจ่ายไอน้ำไปยังเครื่องเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ถูกเปิด และเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้าจากหม้อต้มนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกตกอยู่ภายใต้ภาระทางอุตสาหกรรม”

“ในสหภาพโซเวียต งานออกแบบและก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 5,000 กิโลวัตต์เสร็จสมบูรณ์ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร เมื่อวันที่ 27 มิถุนายน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้เริ่มดำเนินการและจัดหาไฟฟ้าให้กับอุตสาหกรรมและการเกษตรในพื้นที่โดยรอบ”

แม้กระทั่งก่อนที่จะเริ่มต้น โปรแกรมแรกของงานทดลองที่เครื่องปฏิกรณ์ AM ก็ได้ถูกจัดเตรียมไว้ และจนกระทั่งปิดสถานี มันก็เป็นหนึ่งในฐานเครื่องปฏิกรณ์หลักที่การวิจัยฟิสิกส์นิวตรอน การวิจัยในฟิสิกส์สถานะของแข็ง การทดสอบเชื้อเพลิง ได้มีการดำเนินการแท่ง EGC การผลิตผลิตภัณฑ์ไอโซโทป ฯลฯ ทีมงานของเรือดำน้ำนิวเคลียร์ลำแรก เรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์ "เลนิน" และบุคลากรของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของโซเวียตและต่างประเทศได้รับการฝึกอบรมที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

การเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สำหรับพนักงานรุ่นเยาว์ของสถาบันกลายเป็นการทดสอบความพร้อมครั้งแรกในการแก้ไขปัญหาใหม่ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

ในช่วงเดือนแรกของการทำงาน แต่ละหน่วยและระบบได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียด คุณลักษณะทางกายภาพของเครื่องปฏิกรณ์ สภาพความร้อนของอุปกรณ์และสถานีทั้งหมดได้รับการศึกษาอย่างละเอียด อุปกรณ์ต่างๆ ได้รับการแก้ไขและแก้ไข ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2497 สถานีได้นำความสามารถในการออกแบบมาใช้

ปารีส 1 กรกฎาคม (TASS) ผู้สื่อข่าวของ Agence France-Presse ในลอนดอนรายงานว่าการประกาศเปิดตัวโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียตได้รับความสนใจอย่างมากในแวดวงผู้เชี่ยวชาญด้านนิวเคลียร์ในลอนดอน ผู้สื่อข่าวอังกฤษกล่าวต่อว่า กำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในเมืองคาลเดอร์ฮอลล์ เชื่อกันว่าจะสามารถเข้าให้บริการได้ไม่ช้ากว่าใน 2.5 ปี...

เซี่ยงไฮ้ 1 กรกฎาคม (TASS) เพื่อตอบสนองต่อการเริ่มดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียต วิทยุโตเกียวรายงาน: สหรัฐอเมริกาและอังกฤษกำลังวางแผนก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เช่นกัน แต่พวกเขาวางแผนที่จะก่อสร้างให้แล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2499-2500 ความจริงที่ว่าสหภาพโซเวียตนำหน้าอังกฤษและอเมริกาในด้านการใช้พลังงานปรมาณูเพื่อจุดประสงค์ทางสันติ แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์โซเวียตประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านพลังงานปรมาณู ศาสตราจารย์โยชิโอะ ฟูจิโอกะ หนึ่งในผู้เชี่ยวชาญชาวญี่ปุ่นที่โดดเด่นในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์ แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการประกาศเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียต กล่าวว่านี่คือจุดเริ่มต้นของ "ยุคใหม่"