NPP: עיקרון פעולה ואת המכשיר. ההיסטוריה של תחנת הכוח הגרעינית

באמצע המאה העשרים, את המוחות הטובים ביותר של האנושות כבר עובדים קשה על שתי משימות בו-זמנית: על היצירה של פצצת אטום, ועל האופן שבו אתה יכול להשתמש באנרגיה אטומית למטרות שלום. לכן זה הופיע תחנות הכח הגרעיני הראשונות בעולם. מהו העיקרון של תחנת הכח הגרעינית? ואיפה בעולם הנם הגדול ביותר של צמחים אלה?

היסטוריה ותכונות של כוח גרעיני

"אנרגיה - ראש הכל" - כך שתוכל בפרפרזה על האמרה המפורסמת, בהתחשב עם המציאות האובייקטיבית של המאה XXI. עם כל סיבוב חדש של התקדמות הטכנולוגית של האנושות חייב להיות יותר ויותר של המספר שלה. היום, האנרגיה של של "אטום שלווה" נעשה שימוש נרחב במשק וייצור, ולא רק במגזר האנרגיה.

החשמל המיוצר על ידי NPP שנקרא (העיקרון שהוא מאוד פשוט במהותה), בשימוש נרחב בתעשייה, חקר החלל, רפואה וחקלאות.

אנרגיה גרעינית נקראת תעשייה כבדה, המחלצת חום וחשמל מן האנרגיה הקינטית של האטום.

כשזה הופיע תחנת הכוח הגרעינית הראשונה? עקרון הפעולה של כוח כזה, המדענים הסובייטים למדו בשנות ה -40. אגב, במקביל והם גם המציאו את הפצצה האטומית הראשונה. לכן האטום היה בו זמנית "שלווה", קטלני.

בשנת 1948 I. V. Kurchatov הציע כי הממשלה הסובייטית החלה לבצע עבודות מיידיות על החילוץ של אנרגיה גרעינית. שנתיים לאחר מכן, בברית המועצות (ב Obninsk) מתחילה הבנייה של תחנת הכוח הגרעינית הראשונה על פני כדור הארץ.

עיקרון הפעולה של תחנות כוח גרעיניות דומה, אבל להבין שזה לא קשה. זה יידון בהמשך.

NPP: מבצע (תמונת תיאור)

המבצע של כל תחנת כוח גרעינית הוא תגובה חזקה אשר מתרחשת כאשר הביקוע הגרעיני של אטום. בתהליך זה, לעתים קרובות מעורב האטומים של אורניום-235 או פלוטוניום. אטומי Kernel מחלק ניטרוני הזנה בה מבחוץ. זה מעורר ניטרונים חדשים שבר ביקוע, אשר יש אנרגיה קינטית אדירה. רק זה אנרגיה וזה המוצר העיקרי ומפתח של הפעילויות של כל תחנת כוח גרעינית

אז אפשר לתאר את עיקרון הפעולה של כור כוח גרעיני. בתמונה הבאה ניתן לראות איך זה נראה מבפנים.

ישנם שלושה סוגים בסיסיים של כורים גרעיניים:

• לתעל כור הספק גבוה (מקוצר - RBMK);
• מי מי כור (PWR);
• כור תרבית מהיר (BN).

בנפרד יש צורך לתאר את עקרון הפעולה של NPP בכללותה. לקבלת מידע על איך זה עובד יידון במאמר הבא.

עקרון הפעולה של NPP (תוכנית)

תחנת כוח גרעינית פועלת בתנאים מסוימים וב תנאים מוגדרים בקפדנות. בנוסף הכור הגרעיני (אחד או יותר), במבנה גרעין וכולל מערכות אחרות, מתקנים מיוחדים וצוות מיומן. מהו העיקרון של תחנת הכח הגרעינית? בקצרה זה יכול להיות מתואר כדלקמן.

המרכיב העיקרי של כל גרעיני - כור גרעיני שבו יש את כל התהליכים הבסיסיים. אודות המתרחש בכור, שכתבנו בסעיף הקודם. דלק גרעיני (בדרך כלל, לעתים קרובות יותר הוא אורניום) בצורה של כדורי שחור קטנים מוזן לתוך הסיר הענק.

האנרגיה המשתחררת במהלך התגובות המתרחשות בתוך כור גרעיני, מומרת לחום והועברה הקירור (בדרך כלל, הוא מים). יצוין כי מדיום העברת חום בתהליך זה מקבל מינון מסוים של קרינה.

יתר על כן, חום מן הנוזל הקירור מועבר מים רגילים (באמצעות מכשירים מיוחדים - סלילי), אשר כתוצאת רתיחה. אדי מים אשר נוצרו ובכך, מסובבים את הטורבינה. המחולל האחרון מחובר, ואשר מייצר אנרגיה חשמלית.

לפיכך, עקרון הפעולה של NPP - זה אותו תחנת הכוח התרמו. ההבדל היחיד הוא איך השיטה מייצרת קיטור.

גיאוגרפיה של אנרגיה גרעינית

המדינות החמש העליונות לייצור האנרגיה הגרעינית הן כדלקמן:

1. ארה"ב.
2. צרפת.
3. יפן.
4. רוסיה.
5. דרום קוריאה.

במקרה זה, ארצות הברית, לייצר מדי שנה כ 864 מיליארד קוט"ש, לייצר עד 20% מצריכת החשמל של כדור הארץ.

כל מדינות חברות 31 בעולם הפעלת תחנות כוח גרעיניות. רק שתי (אנטארקטיקה ואוסטרליה) הן לגמרי בחינם של אנרגיה גרעינית מכל היבשות של כדור הארץ.

נכון להיום, 388 כורים גרעיניים הפועלים בעולם. עם זאת, 45 מהם כבר חצי שנה לא לייצור חשמל. רוב הכורים הגרעיניים הנמצאים ביפן ובארצות הברית. שלם הגאוגרפיה שלהם מוצגת המפה הבאה. הירוק מייצג מדינות עם כורים גרעיניים קיימים, נתון המספר הכולל שלהם במדינה מסוימת.

ההתפתחות של כוח גרעיני במדינות שונות

בסך הכל, נכון ל 2014 בפיתוח אנרגיה גרעינית ישנה ירידה כללית. המנהיגים בבניית כורים גרעיניים החדשים הם שלוש המדינות רוסיה, הודו וסין. בנוסף, מספר מדינות שאין להם תחנות כוח גרעיניות, מתכננת לבנות אותם בעתיד הקרוב. לאלה כוללים קזחסטן, מונגוליה, אינדונזיה, ערב הסעודית ועוד מספר מדינות צפון אפריקה.

מצד שני, מספר הברית החלו בשיתופי הפחתה הדרגתית במספר תחנות כוח גרעיניות. אלה כוללים גרמניה, בלגיה ושוויץ. ובמדינות מסוימות (איטליה, אוסטריה, דנמרק, אורוגוואי) כוח גרעיני אסור ברמת הרשות המחוקקת.

הבעיות העיקריות של כוח גרעיני

עם התפתחות השימוש באנרגיה גרעינית מזוהה בעיה סביבתית משמעותית. זה מה שנקרא זיהום תרמי. אז, לדעת מומחים רבים, תחנת הכח הגרעינית לייצר יותר חום מאשר אותו הקיבולת של תחנות כוח תרמיות. מסוכן במיוחד כדי לחמם זיהום מים הפוגע התנאים הטבעיים של החיים של אורגניזמים ביולוגיים מוביל למותם של מיני דגים רבים.

בעיה נוספת חריפה הקשורות לאנרגיה גרעינית, חששות בטיחות גרעיניים בכלל. עבור האנושות לראשונה יש לחשוב ברצינות על הבעיה אחרי אסון צ'רנוביל ב 1986. עיקרון פעולת תחנת כוח גרעיני בצ'רנוביל אינו שונה בהרבה מזה של תחנות כוח גרעיני אחרות. עם זאת, זה לא להצילה גדול תאונה קשה, אשר גרמה לתוצאות חמורות ביותר עבור כל מזרח אירופה.

יתר על כן, את הסיכון של אנרגיה גרעינית אינו מוגבל תאונות מעשה ידי אדם. לפיכך, יש בעיות גדולות עם לסילוק פסולת גרעינית.

היתרונות של אנרגיה גרעינית

אף על פי כן, תומכי הכח גרעיני נקראים ואת יתרונות ברורים של תחנות כוח גרעיניות. בפרט, האגודה הגרעינית העולם פרסמה את הדו"ח שלה לאחרונה עם נתונים מעניינים מאוד. לדבריו, מספר הנפגעים שמלווים את הייצור של ואט אחד של ייצור חשמל גרעיני, 43 פעמים יותר מאשר תחנות כוח תרמיות קונבנציונליות.

ישנם אחרים, לא פחות חשוב, הטבות. כלומר:

• קמצנות של ייצור חשמל;
• ניקיון אקולוגי של אנרגיה גרעינית (למעט זיהום תרמי);
• חוסר georeferencing הקפדנית של תחנות כוח גרעיניות מקורות דלק גדולים.

במקום מסקנה

תחנת הכוח הגרעינית הראשונה בעולם נבנה בשנת 1950. עיקרון הפעולה של תחנות כוח גרעיניות הוא חלוקת האטום בעזרת ניטרונים. כמות עצומה של אנרגיה שפורסמה בתהליך הזה.

נראה כי אנרגיה גרעינית - יתרון בלעדי עבור האנושות. עם זאת, ההיסטוריה הוכיחה אחרת. בפרט, שתי טרגדיה גדולה - התאונה בתחנת הכח גרעיני בצ'רנוביל המועצות בשנת 1986 ו התאונה בתחנת הכח בפוקושימה היפנית-1 ב 2011 - מדגימה את הסכנות שמציבות אטום "השלווה". ומדינות רבות בעולם כיום, החלו לחשוב על נטישת חלקי או אפילו מלאה של כוח גרעיני.