2. Aesning quvvati Yadro bloklari quvvati

AES samaradorligi va AES quvvati
Reja:
1.AESlar samaradorligi

2. Aesning quvvati

3.Yadro bloklari quvvati

AES samaradorligi va AES quvvati Bosimli suv reaktoriga ega atom elektr stantsiyasining umumiy samaradorligi (samaradorlik) taxminan 33% ni, grafitli suv reaktorida - taxminan 40% va og'ir suvli - taxminan 29% ni tashkil qiladi. Atom elektr stantsiyasining iqtisodiy samaradorligi yadro reaktorining samaradorligi, reaktor yadrosining energiya intensivligi, o'rnatilgan quvvatdan yiliga foydalanish koeffitsienti va boshqalarga bog'liq. AES yangiliklari - olimlarning yaqin orada atom elektr stansiyalari samaradorligini bir yarim barobarga, 50% gacha oshirishga va'dasi. Bu to'g'ridan-to'g'ri yadroviy reaktorga qo'yiladigan yonilg'i agregatlari yoki yonilg'i agregatlari tsirkonyum qotishmalaridan emas, balki kompozitsiyadan tayyorlangan bo'lsa sodir bo'ladi. Bugungi kunda atom elektr stansiyalarining muammolari shundan iboratki, tsirkoniy yetarlicha issiqlikka chidamli emas, u juda yuqori harorat va bosimlarga bardosh bermaydi, shuning uchun AESning samaradorligi past, kompozitsion esa ming darajadan yuqori haroratga bardosh bera oladi. . Kompozitdan uran granulalari uchun qobiq sifatida foydalanish bo'yicha tajribalar AQSh, Frantsiya va Rossiyada o'tkazilmoqda. Olimlar materialning mustahkamligini oshirish va uni atom energetikasiga tatbiq etish ustida ishlamoqda. Atom elektr stantsiyasi nima? AES dunyodagi elektr quvvatidir. Dunyo bo'ylab atom elektr stansiyalarining umumiy elektr quvvati 392 082 MVtni tashkil qiladi. Atom elektr stantsiyasining xarakteristikasi birinchi navbatda uning quvvatiga bog'liq. Dunyodagi eng kuchli atom elektr stansiyasi Frantsiyada joylashgan bo'lib, Sivo atom elektr stansiyasining quvvati (har bir blok) bir yarim ming MVt dan (megavatt) oshadi. Boshqa atom elektr stansiyalarining quvvati mini-atom elektr stansiyalarida (Bilibino AES, Rossiya) 12 MVt dan 1382 MVt gacha (Flamanvil, Fransiya atom elektr stansiyasi). 1650 MVt quvvatga ega Flamanvil bloki va Janubiy Koreyada AES quvvati 1400 MVt bo‘lgan Sin-Kori atom elektr stansiyalari qurilmoqda. AES narxi NPP, bu nima? Bu ham katta pul. Bugungi kunda odamlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun har qanday vositaga muhtoj. Hamma joyda ozmi-koʻpmi suv, issiqlik va atom elektr stansiyalari qurilmoqda rivojlangan mamlakatlar... Atom elektr stansiyasini qurish oson jarayon emas, bu katta xarajatlar va kapital qo'yilmalarni talab qiladi, ko'pincha moliyaviy resurslar davlat byudjetidan jalb qilinadi. AES narxi o'z ichiga oladi kapital xarajatlar- hududni tayyorlash, qurilish, asbob-uskunalarni ishga tushirish xarajatlari (kapital harajatlar miqdori juda katta, masalan, atom elektr stantsiyasining bitta bug 'generatori 9 million dollardan ortiq turadi). Bundan tashqari, atom elektr stantsiyalari ham yoqilg'i sotib olish, uni utilizatsiya qilish xarajatlari va boshqalarni o'z ichiga olgan operatsion xarajatlarni talab qiladi. Ko'pgina sabablarga ko'ra, atom elektr stantsiyasining rasmiy narxi faqat taxminan hisoblanadi, bugungi kunda atom elektr stantsiyasi taxminan 21-25 milliard evroga tushadi. Bitta yadro blokini noldan qurish uchun taxminan 8 million dollar kerak bo'ladi. O'rtacha hisobda bitta stantsiyaning o'zini oqlash muddati 28 yil, xizmat muddati esa 40 yil. Ko'rib turganingizdek, atom elektr stansiyalari yetarli qimmat zavq, lekin, biz bilib olganimizdek, siz va men uchun nihoyatda zarur va foydali. Yadro reaktori muammosiz va aniq ishlaydi.

Aks holda, siz bilganingizdek, muammo bo'ladi. Lekin ichkarida nima bo'lyapti? Keling, yadro (atom) reaktorining ishlash printsipini qisqacha, aniq, to'xtashlar bilan shakllantirishga harakat qilaylik. Aslida u yerda xuddi yadro portlashidagi kabi jarayon davom etmoqda. Faqat hozir portlash juda tez sodir bo'ladi, ammo reaktorda bularning barchasi uzoq vaqt davomida cho'zilgan. Natijada, hamma narsa xavfsiz va sog'lom bo'lib qoladi va biz energiya olamiz. Atrofdagi hamma narsa darhol portlatib yuborilgani unchalik emas, balki shaharni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun etarli. Boshqariladigan yadro reaktsiyasi qanday ketayotganini tushunishdan oldin, nima ekanligini bilishingiz kerak yadro reaktsiyasi umuman. Yadro reaktsiyasi Atom yadrolarining elementar zarralar va gamma kvantlar bilan o'zaro ta'sirida o'zgarishi (bo'linishi) jarayoni. Yadro reaktsiyalari energiyaning yutilishi va chiqishi bilan ham sodir bo'lishi mumkin. Ikkinchi reaktsiyalar reaktorda qo'llaniladi. Yadro reaktori Maqsad energiya chiqishi bilan boshqariladigan yadro reaktsiyasini ta'minlash bo'lgan qurilma. Ko'pincha yadroviy reaktor ham atom deb ataladi. E'tibor bering, bu erda fundamental farq yo'q, ammo fan nuqtai nazaridan "yadro" so'zini ishlatish to'g'riroq. Hozirgi vaqtda yadroviy reaktorlarning ko'p turlari mavjud. Bular elektr stansiyalarida, atom reaktorlarida energiya ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan ulkan sanoat reaktorlaridir suv osti kemalari, ilmiy tajribalarda ishlatiladigan kichik eksperimental reaktorlar. Hatto dengiz suvini tuzsizlantirish uchun ishlatiladigan reaktorlar ham mavjud. Yadro reaktorining yaratilish tarixi Birinchi yadro reaktori unchalik uzoq bo'lmagan 1942 yilda ishga tushirilgan. Bu Fermi boshchiligida AQShda sodir bo'ldi. Ushbu reaktor "Chikago o'rmoni" deb nomlangan. 1946 yilda Kurchatov boshchiligida birinchi sovet reaktori ishga tushirildi. Ushbu reaktorning tanasi diametri etti metrli to'p edi. Birinchi reaktorlarda sovutish tizimi yo'q edi va ularning quvvati minimal edi. Aytgancha, sovet reaktori o'rtacha 20 vatt quvvatga ega edi, Amerikada esa atigi 1 vatt edi. Taqqoslash uchun: zamonaviy quvvat reaktorlarining o'rtacha quvvati 5 Gigavattni tashkil qiladi. Birinchi reaktor ishga tushirilgandan o'n yil o'tmay, Obninsk shahrida dunyodagi birinchi sanoat atom elektr stantsiyasi ochildi. Yadro (atom) reaktorining ishlash printsipi Har qanday yadroviy reaktor bir necha qismlarga ega: faol zona bilan yoqilg'i va moderator , neytron reflektor , sovutish suvi , nazorat qilish va himoya qilish tizimi ... Izotoplar ko'pincha reaktorlarda yoqilg'i sifatida ishlatiladi uran (235, 238, 233), plutoniy (239) va toriy (232). Faol zona oddiy suv (issiqlik tashuvchisi) oqadigan qozondir. Boshqa issiqlik tashuvchi suyuqliklar orasida "og'ir suv" va suyuq grafit kamroq qo'llaniladi. Agar atom elektr stantsiyasining ishlashi haqida gapiradigan bo'lsak, u holda issiqlik ishlab chiqarish uchun yadro reaktoridan foydalaniladi. Elektr energiyasining o'zi boshqa turdagi elektr stantsiyalarida bo'lgani kabi bir xil usulda ishlab chiqariladi - bug 'turbinani aylantiradi va harakat energiyasi elektr energiyasiga aylanadi. Quyida yadro reaktorining ishlash diagrammasi keltirilgan. Yuqorida aytib o'tganimizdek, og'ir uran yadrosining parchalanishi paytida engilroq elementlar va bir nechta neytronlar hosil bo'ladi. Hosil boʻlgan neytronlar boshqa yadrolar bilan toʻqnashib, ularning boʻlinishiga ham sabab boʻladi. Bunday holda, neytronlar soni ko'chki kabi o'sadi. Bu erda aytib o'tish kerak neytronlarni ko'paytirish omili ... Shunday qilib, agar bu koeffitsient birga teng qiymatdan oshsa, yadroviy portlash sodir bo'ladi. Favqulodda vaziyatlarda reaktorni o'chirish uchun mo'ljallangan favqulodda. Yadro reaktori qanday ishga tushiriladi? Biz ishlash printsipini aniqladik, ammo reaktorni qanday ishga tushirish va ishga tushirish kerak? Taxminan aytganda, bu - uranning bir bo'lagi, ammo unda zanjirli reaktsiya o'z-o'zidan boshlanmaydi. Gap shundaki, yadro fizikasida tushuncha bor kritik massa . Kritik massa - bu zanjirli yadro reaktsiyasini boshlash uchun zarur bo'lgan parchalanuvchi moddalar massasi. Yoqilg'i tayoqchalari va boshqaruv rodlari yordamida birinchi navbatda reaktorda yadro yoqilg'isining kritik massasi hosil bo'ladi, so'ngra reaktor bir necha bosqichda optimal quvvat darajasiga keltiriladi. Ushbu maqolada biz sizga yadroviy (atom) reaktorning tuzilishi va ishlash printsipi haqida umumiy tushuncha berishga harakat qildik. Agar sizda mavzu bo'yicha savollaringiz bo'lsa yoki universitetda yadro fizikasidan muammo so'ralsa, murojaat qiling kompaniyamiz mutaxassislari... Biz, odatdagidek, o'qishdagi har qanday dolzarb muammoni hal qilishda yordam berishga tayyormiz. Ayni paytda biz shunday qilyapmiz, e'tiboringizga yana bir tarbiyaviy video! Atom elektr stantsiyasi - bu ishlab chiqarish uchun asbob-uskunalar va jihozlar yig'indisi bo'lgan korxona elektr energiyasi... Ushbu o'rnatishning o'ziga xosligi issiqlik hosil qilish usulida yotadi. Elektr ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan harorat atomlarning parchalanishi paytida sodir bo'ladi. Ko'pincha atom elektr stantsiyalari uchun yoqilg'i rolini massa soni 235 (235U) bo'lgan uran o'ynaydi. Ushbu radioaktiv element yadroviy zanjir reaktsiyasini qo'llab-quvvatlashga qodir bo'lganligi sababli, u
atom elektr stantsiyalarida va yadroviy qurollarda ham qo'llaniladi.

Eng ko'p atom elektr stansiyalariga ega davlatlar Bugungi kunda dunyoning 31 davlatida umumiy quvvati 394 GVt boʻlgan 451 ta atom energetika reaktoridan foydalangan holda 192 ta atom elektr stansiyasi mavjud. Atom elektr stansiyalarining katta qismi Yevropa mamlakatlarida joylashgan. Shimoliy Amerika, Uzoq Sharq Osiyo va hududida sobiq SSSR, Afrikada ular deyarli yo'q bo'lsa-da, Avstraliya va Okeaniyada esa umuman yo'q. Yana 41 ta reaktor 1,5 yildan 20 yilgacha elektr energiyasi ishlab chiqarmadi, ulardan 40 tasi Yaponiyada. So'nggi 10 yil ichida dunyoda 47 ta energoblok ishga tushirildi, ularning deyarli barchasi Osiyoda (26 tasi Xitoyda) yoki Sharqiy Evropada joylashgan. Qurilayotganlarning uchdan ikki qismi bu daqiqa reaktorlar Xitoy, Hindiston va Rossiyada. XXR yangi atom elektr stansiyalarini qurish bo‘yicha eng ulkan dasturni amalga oshirmoqda, dunyoning yana o‘nga yaqin davlatlari atom elektr stansiyalarini qurmoqda yoki ularni qurish loyihalarini ishlab chiqmoqda. Atom energetikasi sohasidagi eng ilg'or davlatlar ro'yxatiga Qo'shma Shtatlardan tashqari quyidagilar kiradi: Frantsiya; Yaponiya; Rossiya; Janubiy Koreya. 2007 yilda Rossiya dunyodagi birinchi suzuvchi atom elektr stansiyasini qurishga kirishdi, bu mamlakatning chekka qirg'oqbo'yi mintaqalarida energiya taqchilligi muammosini hal qildi. Qurilish kechikishlarga duch keldi. Turli hisob-kitoblarga ko‘ra, birinchi suzuvchi atom elektr stansiyasi 2019-2019 yillarda ishlay boshlaydi. Bir qator davlatlar, jumladan, AQSH, Yaponiya, Janubiy Koreya, Rossiya, Argentina alohida sanoat tarmoqlarini, turar-joy majmualarini issiqlik va elektr energiyasi bilan taʼminlash maqsadida taxminan 10-20 MVt quvvatga ega mini atom elektr stansiyalarini qurmoqda. kelajak, yakka tartibdagi uylar. Kichik o'lchamli reaktorlarni (masalan, Hyperion AESga qarang) yadroviy materialning sizib chiqishi ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradigan xavfsiz texnologiyalar yordamida yaratish mumkin deb taxmin qilinadi. Argentinada bitta kichik CAREM25 reaktori qurilmoqda. Mini-AESdan foydalanishning birinchi tajribasi SSSR (Bilibino AES) tomonidan olingan. Atom elektr stansiyasining ishlash printsipi Atom elektr stantsiyasining ishlash printsipi yadroviy (ba'zan atom deb ataladigan) reaktorning ta'siriga asoslanadi - energiya chiqishi bilan atomlarning bo'linishi reaktsiyasi sodir bo'ladigan maxsus hajmli tuzilma. Mavjud har xil turlari yadro reaktorlari: PHWR (shuningdek, "bosimli og'ir suv reaktori" - "og'ir suvli yadro reaktori" deb ataladi), asosan Kanada va Hindiston shaharlarida qo'llaniladi. U formulasi D2O bo'lgan suvga asoslangan. U ham sovutish suvi, ham neytron moderatori vazifasini bajaradi. Samaradorlik 29% ga yaqin; VVER (bosimli suv quvvati reaktori). Hozirgi vaqtda VVERlar faqat MDHda, xususan, VVER-100 modelida ishlaydi. Reaktorning samaradorligi 33% ni tashkil qiladi; GCR, AGR (grafit-suv). Bunday reaktor tarkibidagi suyuqlik sovutish suvi vazifasini bajaradi. Ushbu dizaynda neytron moderatori grafitdir, shuning uchun nom. Samaradorlik taxminan 40% ni tashkil qiladi. Qurilmaning ishlash printsipiga ko'ra, reaktorlar ham quyidagilarga bo'linadi: PWR (bosimli suv reaktori) - ma'lum bir bosim ostida suv reaktsiyalarni sekinlashtiradigan va issiqlikni etkazib beradigan tarzda ishlab chiqilgan; BWR (suv zanjiri bo'lmagan qurilmaning asosiy qismida bug 'va suv bo'ladigan tarzda ishlab chiqilgan); RBMK (ayniqsa yuqori quvvatga ega kanal reaktori); BN (tizim tez neytron almashinuvi bilan ishlaydi). Atom elektr stansiyasining qurilmasi va tuzilishi. Atom elektr stansiyasi qanday ishlaydi? Oddiy atom elektr stantsiyasi har bir blokdan iborat bo'lib, ularning har biri turli xil texnik qurilmalar... Ushbu bloklarning eng muhimi butun atom elektr stantsiyasining ishlashini ta'minlaydigan reaktor zaliga ega kompleksdir. U quyidagi qurilmalardan iborat: reaktor; basseyn (yadro yoqilg'isi unda saqlanadi); yoqilg'i bilan ishlaydigan transport vositalari; MCR (bloklardagi boshqaruv paneli, uning yordamida operatorlar yadro parchalanish jarayonini kuzatishi mumkin). Bu binodan keyin zal joylashgan. U bug 'generatorlari va asosiy turbina bilan jihozlangan. Darhol ularning orqasida kondensatorlar, shuningdek, hudud chegaralaridan tashqariga chiqadigan elektr uzatish liniyalari joylashgan. Boshqa narsalar qatorida, ishlatilgan yoqilg'i uchun hovuzlar va sovutish uchun mo'ljallangan maxsus bloklar (ular sovutish minoralari deb ataladi) mavjud. Bundan tashqari, sovutish uchun buzadigan amallar hovuzlari va tabiiy suv omborlari ishlatiladi.