Атомын цахилгаан станцын сэдэвт мессеж. Атомын цахилгаан станц: үйл ажиллагааны зарчим, дизайн. Атомын цахилгаан станц бий болсон түүх. Зайн боловсролын дээд сургууль

Атомын цахилгаан станц - цогцолбор шаардлагатай системүүд, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зориулалттай төхөөрөмж, тоног төхөөрөмж, байгууламж. Тус станц уран-235-ыг түлш болгон ашигладаг. Цөмийн реактор байгаа нь атомын цахилгаан станцуудыг бусад цахилгаан станцуудаас ялгадаг.

Атомын цахилгаан станцуудад эрчим хүчний гурван хэлбэрийг харилцан хувиргадаг

Цөмийн эрчим хүч

халуунд ордог

Дулааны энерги

механик руу ордог

Механик энерги

цахилгаан болгон хувиргасан

1. Цөмийн энерги нь дулааны энерги болж хувирдаг

Станцын үндэс нь реактор юм - цөмийн түлшийг ачиж, хяналттай гинжин урвал явагддаг бүтцийн хувьд хуваарилагдсан эзэлхүүн. Уран-235 нь удаан (дулааны) нейтроноор хуваагддаг. Үүний үр дүнд асар их хэмжээний дулаан ялгардаг.

УУРЫН ГЕНЕРАТОР

2. Дулааны энерги нь механик энерги болж хувирдаг

Халаалтыг реакторын цөмөөс хөргөлтийн шингэн буюу түүний эзэлхүүнээр дамждаг шингэн эсвэл хийн бодисоор зайлуулдаг. Энэ дулааны энергийг уурын генераторт усны уур гаргахад ашигладаг.

ЦАХИЛГААН ГЕНЕРАТОР

3. Механик энерги нь цахилгаан энерги болж хувирдаг

Уурын механик энерги нь турбогенератор руу чиглэж, цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргаж, дараа нь утсаар дамжуулж хэрэглэгчдэд хүргэдэг.

Атомын цахилгаан станц юунаас бүрддэг вэ?

Атомын цахилгаан станц нь орон сууцны барилга байгууламжийн цогцолбор юм технологийн тоног төхөөрөмж. Гол барилга нь реакторын танхим байрладаг гол барилга юм. Энэ нь реактор өөрөө, цөмийн түлш хадгалах сан, дахин ачаалах машин (түлшийг дахин цэнэглэх зориулалттай) байрладаг бөгөөд энэ бүгдийг хяналтын өрөөнөөс (хяналтын өрөө) операторууд хянадаг.

Реакторын гол элемент нь идэвхтэй бүс (1) юм. Энэ нь бетонон босоо аманд байрладаг. Аливаа реакторын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг нь хяналттай хуваагдлын гинжин урвалын сонгосон горимыг бий болгох боломжийг олгодог хяналт, хамгаалалтын систем, түүнчлэн хэрэв урвалыг хурдан зогсоох онцгой байдлын хамгаалалтын систем юм. онцгой байдал. Энэ бүгдийг үндсэн барилгад суурилуулсан.

Мөн турбины танхим (2) байрладаг хоёр дахь барилга байдаг: уурын генераторууд, турбин өөрөө. Дараа нь технологийн гинжин хэлхээний дагуу конденсаторууд болон станцын талбайгаас давсан өндөр хүчдэлийн шугамууд байдаг.

Тус нутаг дэвсгэр дээр ашигласан цөмийн түлшийг тусгай усан санд дахин ачих, хадгалах зориулалттай барилга байдаг. Нэмж дурдахад станцууд нь эргэлтийн хөргөлтийн системийн элементүүдээр тоноглогдсон - хөргөх цамхаг (3) (дээд талд нь нарийссан бетон цамхаг), хөргөх цөөрөм (байгалийн усан сан эсвэл зохиомлоор бий болгосон) болон шүршигч усан сангууд.

Ямар төрлийн атомын цахилгаан станцууд байдаг вэ?

Атомын цахилгаан станц нь реакторын төрлөөс хамааран 1, 2, 3 хөргөлтийн хэлхээтэй байж болно. Орос улсад хамгийн өргөн тархсан нь VVER төрлийн реактор (усаар хөргөлттэй цахилгаан реактор) бүхий хоёр хэлхээтэй атомын цахилгаан станцууд юм.

1 ХЭЛХЭЭТ РЕАКТОРТОЙ АЦС

Нэг хэлхээний схемийг RBMK-1000 төрлийн реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудад ашигладаг. Реактор нь конденсацийн хоёр турбин, хоёр генератор бүхий блокт ажилладаг. Энэ тохиолдолд буцалж буй реактор нь өөрөө уурын генератор бөгөөд нэг хэлхээний хэлхээг ашиглах боломжтой болгодог. Нэг хэлхээний хэлхээ нь харьцангуй энгийн боловч энэ тохиолдолд цацраг идэвхит бодис нь нэгжийн бүх элементүүдэд тархдаг бөгөөд энэ нь биологийн хамгаалалтыг хүндрүүлдэг.

Одоогийн байдлаар ОХУ-д нэг хэлхээтэй реактор бүхий 4 атомын цахилгаан станц ажиллаж байна

2 ХЭЛХЭГТ РЕАКТОРТОЙ АЦС

Давхар хэлхээний схемийг VVER төрлийн даралтат усны реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудад ашигладаг. Усыг даралтын дор реакторын цөмд нийлүүлж, халаана. Хөргөлтийн энерги нь ханасан уур үүсгэхийн тулд уурын генераторт ашиглагддаг. Хоёр дахь хэлхээ нь цацраг идэвхт биш юм. Уг төхөөрөмж нь 1000 МВт-ын конденсацийн нэг турбин эсвэл холбогдох генераторуудтай 500 МВт-ын хоёр турбинаас бүрдэнэ.

Одоогийн байдлаар ОХУ-д давхар хэлхээтэй реактор бүхий 5 атомын цахилгаан станц ажиллаж байна

3 ХЭЛХЭЭТ РЕАКТОРТОЙ АЦС

Гурван хэлхээний схемийг реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудад ашигладаг хурдан нейтронууд BN төрлийн натрийн хөргөлтийн бодистой. Цацраг идэвхт натри устай холбогдохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд цацраг идэвхт бус натри бүхий хоёр дахь хэлхээг байгуулна. Тиймээс хэлхээ нь гурван хэлхээтэй болж хувирдаг.

1. Танилцуулга ……………………………………………………. Хуудас 1

2. Физик үндэслэл цөмийн эрчим хүч…………………2-р хуудас

3. Атомын цөм…………………………………………………4-р хуудас

4. Цацраг идэвхжил………………………………………….4-р хуудас

5. Цөмийн урвал………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4-р хуудас

6. Цөмийн хуваагдал ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4 6.

7. Цөмийн гинжин урвал………………………………… 5-р хуудас

8. Реакторын онолын үндэс .......................................................................................................................................................................................

9. Реакторын чадлын зохицуулалтын зарчим……… Хуудас 6

10. Реакторын ангилал…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7-р хуудас

11. Реакторын дизайны диаграммууд…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9-р хуудас

13. АЦС-ын тоног төхөөрөмжийн зураг төсөл………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14

14. Гурван хэлхээтэй атомын цахилгаан станцын бүдүүвч ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………16-р хуудас

15. Цөмийн цахилгаан станцын дулаан солилцоо .....................................................................................................................................................................................................................................................................

16.Атомын цахилгаан станцын турбомашин………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20-р хуудас

17. АЦС-ын туслах төхөөрөмж………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 20

18. АЦС-ын тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалт…………………………… Хуудас 21

19. Атомын цахилгаан станцын аюулгүй байдлын асуудал………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21-р хуудас

20. Зөөврийн атомын цахилгаан станц………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

21. Ашигласан уран зохиол………………………………… 26-р хуудас

Оршил.

Цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх орчин үеийн байдал, хэтийн төлөв.

Аж үйлдвэр, тээвэр, хөдөө аж ахуй болон хэрэгслүүдцахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг тасралтгүй нэмэгдүүлэхийг шаарддаг.

Дэлхий даяар эрчим хүчний хэрэглээ жил бүр нэмэгдэж байна.

Жишээлбэл: 1952 онд ердийн нэгжээр 540 сая тонн байсан бол 1980 онд 3567 сая тонн болжээ. бараг 28 жилийн дотор 6.6 дахин өссөн байна. Цөмийн түлшний нөөц нь чулуужсан түлшний нөөцөөс 22 дахин их гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Дэлхийн эрчим хүчний V бага хурлаар түлшний нөөцийг дараах байдлаар тооцоолсон.

1. Цөмийн түлш………………………..520х106

2. Нүүрс…………………………………55.5х106

3. Газрын тос………………………………………0.37x106

4. Байгалийн хий……………………….0.22х106

5. Шатдаг занар………………………0.89х106

6. Тар……………………………………..1.5x 106

7. Хүлэр……………………………………. 0.37x10

Нийт 58.85x106

Эрчим хүчний хэрэглээний өнөөгийн түвшинд дэлхийн нөөц янз бүрийн тооцоогоор 100-400 жилийн дараа дуусна.

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар эрчим хүчний хэрэглээ 1950-2050 он хүртэл 7 дахин өөрчлөгдөнө. Цөмийн түлшний нөөц нь хүн амын эрчим хүчний хэрэгцээг илүү урт хугацаанд хангах боломжтой.

Оросын байгалийн баялаг нөөцтэй хэдий ч органик түлш, түүнчлэн томоохон голуудын усан цахилгаан станц (1200 тэрбум кВт.ц) буюу 137 сая кВт. Өнөөдөр тус улсын Ерөнхийлөгч цөмийн энергийн хөгжилд онцгой анхаарал хандуулсан. Нүүрс, газрын тос, хий, занар, хүлэр нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн үнэ цэнэтэй түүхий эд юм. химийн үйлдвэр. Нүүрсийг металлургийн зориулалтаар кокс үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тиймээс зарим үйлдвэрүүдийн органик түлшний нөөцийг хадгалах зорилт тавьж байна. Дэлхийн практик ч эдгээр чиг хандлагыг дагаж мөрддөг.

Атомын цахилгаан станцаас гаргаж авах эрчим хүчний өртөг нь нүүрсний станцаас бага, усан цахилгаан станцын эрчим хүчний өртөгтэй ойролцоо байх төлөвтэй байгааг харгалзан үзвэл атомын цахилгаан станцын бүтээн байгуулалтыг нэмэгдүүлэхийн ач холбогдол тодорхой болж байна. Хэдийгээр атомын цахилгаан станцууд зөөдөг аюул нэмэгдсэн, (Осол гарсан тохиолдолд цацраг идэвхт байдал)

Бүгд хөгжингүй орнууд, Европ, Америк хоёулаа сүүлийн үед цөмийн эрчим хүчийг ашиглах нь битгий хэл иргэний болон цэргийн техникЭдгээр нь цөмийн эрчим хүчээр ажилладаг хөлөг онгоцууд, шумбагч онгоцууд, нисэх онгоц тээгч.

Иргэний болон цэргийн аль алинд нь далдуу мод нь Орост харьяалагддаг байсан.

Атомын цөмийн задралын энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргах асуудлыг шийдвэрлэснээр үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг мэдэгдэхүйц буурна.

Цөмийн энергийн физик үндэс.

Байгаль дээрх бүх бодисууд нь жижиг хэсгүүдээс бүрддэг - тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг молекулууд. Биеийн дулаан нь молекулуудын хөдөлгөөний үр дүн юм.

Молекулуудын бүрэн амрах төлөв нь үнэмлэхүй тэг температуртай тохирч байна.

Бодисын молекулууд нь нэг буюу хэд хэдэн химийн элементийн атомуудаас тогтдог.

Молекул нь тухайн бодисын хамгийн жижиг бөөмс юм. Хэрэв та нарийн төвөгтэй бодисын молекулыг түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваавал бусад бодисын атомыг олж авна.

Атом- өгөгдсөн химийн элементийн хамгийн жижиг тоосонцор. Атом нь өөрийн гэсэн дотоод бүтэцтэй, эерэг цэнэгтэй цөм, сөрөг цэнэгтэй электрон бүрхүүлээс бүрддэг хэдий ч түүнийг химийн хувьд бүр жижиг хэсгүүдэд хувааж болохгүй.

Бүрхүүл дэх электронуудын тоо нэгээс зуун нэг хүртэл байдаг. Сүүлчийн тооны электрон нь Менделеви гэсэн элементтэй.

Энэ элементийг Д.И.-ийн нэрээр Менделеви гэж нэрлэдэг. Менделеев 1869 онд бүх элементийн физик, химийн шинж чанар нь атомын жингээс хамаардаг үечилсэн хуулийг нээсэн бөгөөд тодорхой хугацааны дараа ижил төстэй физик, химийн шинж чанартай элементүүд олддог.

Атомын цөм.

Атомын цөм нь түүний массын ихэнх хэсгийг агуулдаг. Электрон бүрхүүлийн масс нь атомын массын зөвхөн нэг хувийг эзэлдэг. Атомын цөмүүд нь эерэг цахилгаан цэнэгтэй, элементгүй протонуудаас бүрдэх нарийн төвөгтэй формацууд юм. цахилгаан цэнэгбөөмс - нейтрон.

Эерэг цэнэгтэй бөөмс, протон, цахилгаан саармаг бөөмс болох нейтроныг нийлээд нуклон гэж нэрлэдэг. Атомын цөм дэх протон ба нейтронууд хоорондоо цөмийн хүч гэж нэрлэгддэг хүчнүүдээр холбогддог.

Цөмийн холболтын энерги гэдэг нь цөмийг нуклон болгон хуваахад шаардагдах энергийн хэмжээ юм. Учир нь цөмийн хүчнүүдХимийн бондын бат бөх чанараас хэдэн сая дахин их байгаа нь цөм нь молекул дахь атомуудын холболтын хүчнээс хэмжээлшгүй их хүч чадалтай нэгдэл юм.

Устөрөгчийн атомаас 1 кг гелий нийлэгжүүлэхэд 16000 тонн нүүрсийг шатаахад гарсан дулаантай тэнцэх хэмжээний дулаан ялгардаг бол 1 кг ураныг задлахад 1 кг хэмжээтэй дулаан ялгардаг. 2700 тонн нүүрс шатаах явцад ялгарах дулаан .

Цацраг идэвхжил.

Цацраг идэвхжил гэдэг нь альфа, бета, гамма туяа ялгаруулж, нэг химийн элементийн тогтворгүй изотопыг өөр элементийн изотоп болгон аяндаа хувиргах чадвар юм.

Энгийн тоосонцор (нейтрон, мезон) -ын өөрчлөлтийг заримдаа цацраг идэвхит байдал гэж нэрлэдэг.

Цөмийн урвал.

Цөмийн урвал гэдэг нь атомын цөмүүдийн энгийн тоосонцор болон бие биетэйгээ харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсэх өөрчлөлт юм.

Химийн урвалын үед атомуудын гаднах электрон бүрхүүлүүд өөрчлөгддөг бөгөөд эдгээр урвалын энергийг электрон вольтоор хэмждэг.

Цөмийн урвалын үед атомын цөм дахин өөрчлөгддөг ба ихэнх тохиолдолд дахин зохион байгуулалтын үр дүн нь нэг химийн элемент нөгөөд хувирах явдал юм. Цөмийн урвалын энергийг хэдэн сая электрон вольтоор хэмждэг.

Цөмийн хуваагдал .

1930 онд ураны цөмийн задралыг нээж, туршилтаар баталгаажуулснаар үндэсний эдийн засгийн янз бүрийн салбарт, тэр дундаа атомын үйлдвэр барих явцад эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглах шавхагдашгүй боломжуудыг олж харах боломжтой болсон.

Цөмийн гинжин урвал.

Цөмийн гинжин урвал гэдэг нь нейтроны нөлөөн дор хүнд элементийн атомуудын цөм хуваагдах урвал бөгөөд үйлдэл бүрт нейтроны тоо нэмэгдэж, үүний үр дүнд хуваагдлын бие даасан үйл явц нэмэгддэг.

Цөмийн гинжин урвалууд нь экзотермикийн ангилалд багтдаг, өөрөөр хэлбэл энерги ялгарах дагалддаг.

Реакторын онолын үндэс.

Цөмийн эрчим хүчний реактор нь энэ түлшний атомуудыг хуваах, өөрөө удирддаг гинжин урвалаар дамжуулан цөмийн түлшнээс дулаан үйлдвэрлэх зориулалттай нэгж юм.

Цөмийн реактор ажиллаж байх үед гинжин урвал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зохицуулагч элементүүдийг реакторт автоматаар оруулах замаар урвалыг зохиомлоор унтраахад зохицуулагчид ашигладаг. Реакторын хүчийг тогтмол түвшинд байлгахын тулд нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг цөмийн задралын дундаж хурдыг тогтмол байлгах нөхцөлийг дагаж мөрдөх шаардлагатай.

Цөмийн реактор нь нейтрон үржих хүчин зүйл K = 1 байх идэвхтэй бүсийн чухал хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог. Цөмийн задралын материал, бүтцийн материал, зохицуулагч ба хөргөлтийн найрлага зэргийг харгалзан K = ∞ хамгийн их утгатай байх сонголтыг сонгоно.

Үржүүлгийн үр дүнтэй хүчин зүйл нь нейтроны төрөлтийг шингээх, алдалтын үр дүнд нас барсан үйл явдлын тоонд харьцуулсан харьцаа юм.

Цацруулагч ашигласан реактор нь цөмийн чухал хэмжигдэхүүнийг багасгаж, нейтроны урсгалын тархалтыг жигд болгож, реакторт ачаалагдсан 1 кг цөмийн түлш тутамд реакторын хувийн хүчийг нэмэгдүүлдэг. Цөмийн хэмжээг нарийн төвөгтэй аргуудыг ашиглан тооцоолно.

Реакторууд нь цикл ба реакторын төрлөөр тодорхойлогддог.

Түлшний эргэлт буюу цөмийн түлшний эргэлт гэдэг нь реактор дахь түлшний дараалсан өөрчлөлтүүдийн багц, түүнчлэн хоёрдогч түлш болон шатаагүй анхдагч түлшийг ялгахын тулд реактороос зайлуулсны дараа цацраг идэвхт түлшийг дахин боловсруулах явцад хийгддэг.

Түлшний эргэлт нь цөмийн реакторын төрлийг тодорхойлдог: convector реактор;

Үржүүлэгч реактор; хурдан, завсрын болон дулааны нейтроны реактор, хатуу, шингэн, хийн түлшний реактор; нэгэн төрлийн реактор ба гетероген реактор болон бусад.

Реакторын хүчийг хянах зарчим.

Эрчим хүчний реактор нь янз бүрийн чадлын түвшинд тогтвортой ажиллах ёстой. Реактор дахь дулаан ялгаруулах түвшний өөрчлөлт нь эрчим хүчний хурдатгалын өсөлтгүйгээр нэлээд хурдан, гэхдээ жигд явагдах ёстой.

Хяналтын систем нь эхлэх, зогсоох зэрэг горимыг өөрчлөх үед гарч буй K коэффициент (реактив) өөрчлөлтийг нөхөх зорилготой юм. Үүнийг хийхийн тулд ашиглалтын явцад графит савааг шаардлагатай бол цөмд оруулдаг бөгөөд материал нь дулааны нейтроныг хүчтэй шингээдэг. бууруулах, эсвэл эрчим хүч нэмэгдүүлэх, заасан саваа тус тус татан авч, эсвэл нэвтрүүлсэн, ингэснээр коэффициент K. тохируулж саваа зохицуулах болон нөхөн аль аль нь ашиглаж байгаа бөгөөд ерөнхийдөө тэд хяналтын буюу хамгаалалтын гэж нэрлэж болно.

Реакторын ангилал.

Цөмийн реакторуудыг янз бүрийн шалгуураар ангилж болно.

1) Зориулалтын дагуу

2) Түлшний цөмийн ихэнх хуваагдлыг үүсгэдэг нейтроны энергийн түвшингээр;

3) Нейтрон зохицуулагчийн төрлөөр

4) Хөргөлтийн төрөл, физик төлөвийн дагуу;

5) Цөмийн түлшний нөхөн үйлдвэрлэлд үндэслэсэн;

6) Цөмийн түлшийг зохицуулагчд байрлуулах зарчмын дагуу,

7) Цөмийн түлшний физик төлөвийн дагуу.

Цахилгаан эсвэл дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэх зориулалттай реакторуудыг цахилгаан реактор гэж нэрлэдэг.

Эрчим хүчний түвшний дагуу реакторуудыг дулааны нейтрон, хурдан нейтрон, завсрын нейтрон гэж хуваадаг.

Нейтрон зохицуулагчийн төрлөөр: ус, хүнд ус, бал чулуу, органик, бериллий.

Хөргөлтийн төрлөөр: ус, хүнд ус, шингэн металл, органик, хий.

Цөмийн түлшний нөхөн үржихүйн зарчмын дагуу:

Цэвэр задралын изотопын реакторууд. Цөмийн түлшний нөхөн үржихүйн (нөхөн төлжих) өргөтгөлтэй (үржүүлэгч реакторууд).

Цөмийн түлшний зарчмын дагуу: гетероген ба нэгэн төрлийн

Хуваах материалын нэгдсэн төлөвийн зарчмын дагуу:

хэлбэрээр хатуу, шингэн ба хий хэлбэрээр бага байдаг.

Хэрэв бид үндсэн шинж чанаруудаар хязгаарлагдах юм бол реакторын төрлийг тодорхойлох дараах системийг санал болгож болно

1. Сул баяжуулсан уран (WWR-Uno) эсвэл усан хөргөлттэй реактор (WWR) дээр зохицуулагч болон хөргөлтийн бодисоор устай реактор.

2. Зохицуулагчийн хувьд хүнд устай, байгалийн уран ашиглан хөргөх бодисоор энгийн устай реактор. Зориулалт: байгалийн уран дээрх хүнд усны реактор (TVR-Up) эсвэл хүнд усны реактор (TVR) Хүнд усыг ашиглах үед болон

Хөргөгч нь (TTR) байх болно.

3. Зохицуулагчаар бал чулуу, сул баяжуулсан уран дээр хөргөх бодисоор ажилладаг реакторыг сул баяжуулсан уран дээрх граффито-усны реактор (GVR-Uno) эсвэл граффито-усны реактор (GWR) гэж нэрлэнэ.

4. Байгалийн уран (GGR-Up) эсвэл бал чулууны хийн реактор (GGR) дээр тогтворжуулагчаар бал чулуу, хөргөлтийн бодис бүхий хий бүхий реактор.

5. Хөргөлтийн зохицуулагчийн хувьд буцалж буй устай реакторыг VVKR, хүнд ус хэрэглэдэг ижил реакторыг TTKR гэж нэрлэж болно.

6. Зохицуулагчаар бал чулуу, хөргөлтийн бодисоор натри бүхий реакторыг GNR гэж нэрлэж болно.

7. Органик зохицуулагч ба хөргөлтийн бодис бүхий реакторыг OOR гэж тодорхойлж болно

Атомын цахилгаан станцын реакторын үндсэн шинж чанарууд

АЦС
Реакторын шинж чанар	Реакторууд асаалттай	дулааны нейтронууд	Хурдан нейтрон реактортой
Реакторын төрөл	VVER	RBMK	RBN
Хөргөлтийн шингэн	Ус	ус	Шингэн Na, K, ус
Зохицуулагч	Ус	бал чулуу	байхгүй
Цөмийн түлшний төрөл	Хөнгөн баяжуулсан уран	Хөнгөн баяжуулсан уран	Өндөр баяжуулсан уран буюу Пу-239
U-235 ашиглан цөмийн түлш баяжуулах, %	3-4	2-3	90
Хөргөлтийн шингэний эргэлтийн хэлхээний тоо	2	1	3
Турбины өмнөх уурын даралт, МПа	4,0-6,0	6,0-6,5	6,0-6,5
АЦС-ын үр ашиг	≈30%	30-33%	≈35%

Реакторын дизайны диаграм.

Нэг төрлийн бус цөмийн реакторын үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: бие; түлшний элементүүд, зохицуулагч, хяналт, хамгаалалтын системээс бүрдэх цөм; нейтрон тусгал; дулааныг зайлуулах систем; дулааны хамгаалалт; биологийн хамгаалалт; түлшний элементүүдийг ачих, буулгах систем. Breeder реакторууд нь мөн өөрийн дулаан зайлуулах системтэй цөмийн түлшний нөхөн үржихүйн бүстэй байдаг. Нэг төрлийн реакторуудад түлшний элементүүдийн оронд давсны уусмал эсвэл хуваагддаг хөргөлтийн материалын суспенз бүхий усан сан байдаг.

1-р төрөл (төрлүүд) - бал чулуу нь нейтроныг зохицуулагч, тусгагч болдог реактор. Графит блок (дотоод суваг бүхий призм параллелепипедүүд ба тэдгээрт байрлуулсан түлшний элементүүд нь идэвхтэй бүс үүсгэдэг бөгөөд ихэвчлэн цилиндр эсвэл олон талт призм хэлбэртэй байдаг. Бал чулуун блок дахь суваг нь цөмийн бүх өндрийн дагуу урсдаг. Хоолойнуудыг эдгээр сувагт оруулдаг. Түлшний элементүүд болон чиглүүлэгч хоолойнуудын хоорондох хөргөлтийн урсгалын дагуу гол сувгийн нэг хэсэг нь нейтроныг байрлуулахад ашиглагддаг тусгал нь голын эргэн тойронд байрладаг бөгөөд түлшний элементүүд нь үндсэн өрлөг болон тусгал өрлөгөөр дамжин өнгөрдөг графит блокууд юм.

Реакторыг ажиллуулах явцад бал чулууг исэлдүүлэх температур хүртэл халаана. Исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд бал чулууны яндан нь төвийг сахисан хий (азот, гелий) -ээр дүүргэсэн битүүмжилсэн ган бүрхүүлд хаалттай байна. Түлшний элементийн сувгийг босоо болон хэвтээ байдлаар байрлуулж болно. Ган бүрхүүлийн гадна талд биологийн хамгаалалтыг байрлуулсан - тусгай бетон. Суултын яндан ба бетоны хооронд хөргөх орчин (агаар, ус) эргэлддэг бетон хөргөх суваг гаргаж болно. Натрийг хөргөлтийн бодис болгон ашиглах тохиолдолд графит блокууд нь хамгаалалтын бүрхүүлээр хучигдсан байдаг (жишээлбэл, цирконий). Графит нь эргэлтийн хэлхээнээс урсах үед натри шингээхээс сэргийлнэ. Автомат удирдлагын саваа хөтөч нь иончлолын камер эсвэл нейтрон тоолуураас импульс хүлээн авдаг. Хий дүүргэсэн иончлолын камерт хурдан цэнэглэгдсэн тоосонцор нь боломжит зөрүүг хэрэглэж буй электродуудын хооронд хүчдэлийн уналт үүсгэдэг. Электродын хэлхээний хүчдэлийн уналт нь хийн ионжуулагч хэсгүүдийн урсгалын нягтын өөрчлөлттэй пропорциональ байна. Бороор бүрсэн иончлолын камерын электродын гадаргуу нь нейтроныг шингээж, иончлол үүсгэдэг альфа бөөмсийн урсгалыг үүсгэдэг. Ийм төхөөрөмжид хэлхээний гүйдлийн хүч чадлын өөрчлөлт нь нейтроны урсгалын нягтын өөрчлөлттэй пропорциональ байна. Иончлолын камерын хэлхээнд үүссэн сул гүйдлийг электрон болон бусад өсгөгчөөр олшруулдаг. Реактор дахь нейтроны урсгал нэмэгдэхийн хэрээр иончлолын камерын хэлхээний гүйдлийн хүч нэмэгдэж, автомат удирдлагын сервомотор нь хяналтын савааг зохих гүнд цөм рүү буулгадаг. Реактор дахь нейтроны урсгал сулрах үед иончлолын камерын хэлхээний гүйдэл буурч, хяналтын саваанууд автоматаар тэдгээрийг зохих өндөрт өргөдөг.

Бал чулуу-усны реакторыг буцалж буй усаар хөргөхөд гаралтын усны температур харьцангуй бага байдаг бөгөөд энэ нь үүссэн уурын анхны параметрүүдийг харьцангуй бага, улмаар угсралтын үр ашиг багатай байдаг.

Реакторын цөм дэх уур хэт халсан тохиолдолд угсралтын үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. Схем 1-ийн дагуу хий эсвэл шингэн реакторын металлыг ашиглах нь уурын үйлдвэрлэлийн өндөр үзүүлэлтийг олж авах, үүний дагуу үйлдвэрийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгоно. Граффито-ус, ус-ус, граффито-шингэн металлын реакторууд нь баяжуулсан уран ашиглахыг шаарддаг.

Зураг 1-д харуулав хэлхээний диаграм RBMK АЦС.

1 Зураг 1

1-Графит блокууд

(Модератор)

2 цөмт реакторын бүс

2. Хүнд усны хийн реактор 2 нь байгалийн уран дээр ажиллах боломжтой. Ийм реакторын түлшний элементийг хүнд усаар тодорхой түвшинд дүүргэсэн ган эсвэл хөнгөн цагаан саванд хийнэ. Танкны эргэн тойронд графит цацруулагч байдаг - биологийн хамгаалалт. Түлшний элементүүд нь дулааныг зайлуулдаг хий дамжуулах дотоод сувагтай байдаг. Зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг хүнд ус нь мөн халж, өөрийн гэсэн хөргөлтийн системийг шаарддаг. Энэ нь тусгай насос ашиглан хүнд усыг эргүүлж, урсгал усаар дулаан солилцуурт хөргөх замаар хийгддэг. Ийм реактор нь нэлээд өндөр үр ашигтай, түлшний бүрэлдэхүүн хэсэг, үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг харьцангуй бага байдаг.

Түлш нь байгалийн уран учраас хүнд усны өртөг өндөр, хөргөлттэй холбоотой дулааны алдагдал нь түүний сул тал юм.

3. Зураг c) нь ус эсвэл хүнд ус зохицуулагч ба хөргөлтийн (VVER) үүрэг гүйцэтгэдэг усан хөргөлттэй эсвэл хүнд усны реакторыг харуулж байна.

4 Зураг d) буцалж буй реакторын дизайны диаграммын талаархи санааг өгдөг. Энэ төрөл нь тэдгээрийг бага зузаантай ханын зузаантай үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд тэдний эерэг шинж чанар нь өөрийгөө зохицуулах боломж юм.

5. Үржүүлэгч реактор нь хурдан нейтрон дээр ажилладаг i.e. баяжуулсан уран дээр . Эдгээр төрлийн реакторууд нь өндөр биологийн хамгаалалт, үүний дагуу илүү үнэтэй материалыг ашиглахыг шаарддаг.

6. байгалийн уран ашиглах үед зохицуулагч нь зөвхөн баяжуулсан уран ашиглах үед хүнд ус, энгийн ус байх боломжтой нэгэн төрлийн реактор; Энд хурдан нейтрон ашиглан цөмийн хуваагдал байхгүй. Ураны харьцангуй бага нягтрал ба резонансын шингээлт нь түлшийг задралын изотопоор баяжуулахыг шаарддаг.

Бүх реакторын загвар нь эерэг ба хоёулаа байдаг сөрөг талууд, энэ нь түүхий эдийг хүргэх боломж, хүрээлэн буй орчны бохирдлын аюул, усан хангамжийн эх үүсвэр, гүний ус зэрэгт тулгуурлан барилга байгууламжийг бүс нутгийн тодорхой нөхцөлтэй холбохыг харгалзан зураг төсөл боловсруулахдаа үргэлж анхаарч үзэх шаардлагатай.

Атомын цахилгаан станцыг төлөвлөхдөө орчин үеийн аналитик чадавхийг үл харгалзан нарийн төвөгтэй математик тооцооллыг ашигладаг. компьютерийн технологибүх параметрийн үнэн зөвийг баталгаажуулж чадахгүй. Тиймээс бүх тооцоог туршилтын баталгаажуулалтаар давхар шалгадаг.

Энэ нь байгалийн ураны реакторын чухал хэмжигдэхүүнийг шалгахад онцгой ач холбогдолтой юм. Хэрэв та зөвхөн онолын тооцоонд тулгуурлавал ноцтой алдаа гаргаж болох бөгөөд энэ нь маш үнэтэй бөгөөд засахад хэцүү байх болно.

Атомын цахилгаан станцыг үе үе дахин ачаалах нь маш нарийн бэлтгэл шаарддаг бөгөөд ихэвчлэн реактор унтарсан үед хийгддэг, учир нь цацраг идэвхт байдал ихсэх нь ачих, буулгах явцад боловсон хүчингүй байхыг шаарддаг тул дахин ачаалах схем нь автомат горимд явагддаг. зөвхөн автомат горимд төдийгүй байнгын хөргөлттэй аюулгүй байдлын бүх шаардлагыг хангадаг тусгай савнууд.

Савнууд нь зөвшөөрөгдөх арын цацрагийг хангадаг зузаан хар тугалгатай бүрхүүлтэй

АЦС-ын тоног төхөөрөмжийн зураг төсөл.

Граффито-усны реакторууд.

AN АЦС-ын граффито-усны реактор нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх анхны реактор юм.

Бал чулуун өрлөгийн төв хэсэгт 4,6 м өндөр, 3 м голчтой, 120 мм налуу гурвалжин торны дагуу байрлах 65 мм диаметртэй 157 босоо нүх байна. Тэд ТБС-тай сувгуудыг агуулдаг. МБС-ийн сувгууд байрладаг идэвхтэй бүс нь 1.6 метрийн диаметртэй, 1.7 метр өндөртэй. Энэ нь бүх талаараа 0.7 м-ийн зузаантай графит цацруулагчаар хүрээлэгдсэн, графит өрлөг нь доод ган хавтанд гагнасан ган бүрхүүлд бэхлэгдсэн байна. Өрлөгийн дээд хэсэг нь массиваар хучигдсан байдаг цутгамал төмрийн зуух, ТБС-ын сувгууд болон хяналтын системүүд дамжин өнгөрдөг. Ган бие нь инертийн хийгээр дүүрсэн бөгөөд энэ нь бал чулууг исэлдэлтээс хамгаалдаг. Биеийн эргэн тойронд 1 м зузаантай усны давхарга бүхий цагираг хэлбэртэй ус хамгаалах сав байдаг. Реактор нь 3 м-ийн зузаантай хана бүхий бетон голд байрладаг бөгөөд биологийн хамгаалалтын гаднах давхарга болдог. Усны хамгаалалт нь 12 босоо хоолойтой бөгөөд иончлолын камерууд нь голын өндөрт байрладаг. Үндсэндээ 128 TVE суваг байдаг. Ийм сувгийн дизайныг энд үзүүлэв Зураг 2.

65 мм-ийн диаметр бүхий цилиндр суваг нь хоолой хэлбэртэй TBE дамжин өнгөрдөг таван цооног бүхий бал чулуунаас угсардаг. Ус нь төв хоолойгоор дээрээс доошоо бууж, 4 гуурсан ТМС-ээр дамжин дээшээ буцаж ирдэг. Уран эдгээр хоолойн гадна 1.7м өндөрт байрладаг. Цөмийн төв хэсэгт байрлах сувгийн дулааны урсгал нь цагт 1.8 * 106 Ккал / м2 хүрдэг.

24 сувгийг борын карбидын хяналтын саваа эзэлдэг. Реакторын цахилгаан удирдлагын дөрвөн автомат саваа нь цөмийн захын дагуу байрладаг. Арван найман гарын авлагын хяналтын саваа нь захын дагуу (12 ширхэг) голын төвд байрладаг (12 ширхэг).

Мөн реакторыг яаралтай унтраахад зориулсан аваарын саваа байдаг. Савааны бүх сувгийг 5 атм даралтын дор усаар хөргөнө. Мөн 30-60 градусын температур. Ийм реакторын дулааны хүч нь 30 МВт. Реакторын нийт ачаалал нь 5% уран 235 агуулсан 550 кг уран, өөрөөр хэлбэл реакторт ачсан уран 235-ын хэмжээ 27.5 кг байна. Ураны хоногийн хэрэглээ 30 орчим грамм байна.

Ус-усны реактор АЦС (VVER)

Даралттай устай ус-усны реакторууд нь хөргөлтийн шингэний даралтыг тэсвэрлэх чадвартай орон сууцтай байдаг (Зураг 3). Цөмийн түлшний задралын үед ялгарах дулаан нь реакторын савны усыг халааж, сул цацраг идэвхт, ханасан уур үүсч, хоёрдогч хэлхээний уурын генератор руу ордог. Уурын генераторт сул цацраг идэвхт уур нь дулааныг ус руу шилжүүлж, ханасан цацраг идэвхт бус уур үүсгэдэг бөгөөд энэ нь уурын турбин руу илгээгддэг. Цацраг идэвхт уурын дулааныг уурын генераторын хоёрдогч хэлхээний цацраг идэвхт бус ус руу шилжүүлэхэд дулааны нэмэлт алдагдал (RBMK-тай харьцуулахад) үүсдэг бөгөөд энэ нь VVER реактор бүхий АЦС-ын үр ашгийг 30% хүртэл бууруулдаг.

Хурдан нейтрон реактор бүхий АЦС нь гурван хэмжээст загвартай: эхний хэлхээнд хөргөлтийн бодис нь цацраг идэвхт натри (эсвэл кали), хоёрдугаарт - цацраг идэвхт бус натри (эсвэл кали), гуравдугаарт - цацраг идэвхт бус ус, халаалттай. хоёр дахь хэлхээний цацраг идэвхт бус натрийн дулаанаар уурын генератор. Гурав дахь хэлхээний цацраг идэвхт бус ханасан уур нь уурын турбин руу ордог. Хурдан нейтрон реактор бүхий атомын цахилгаан станцын үр ашиг ойролцоогоор 35% байна.

1 хэлхээ 2 хэлхээ

Ж.И Зураг 3

MCP 1 Дулааны схемийн схем

MCP1, MCP2 -

Гол эргэлт

Анхны болон атомын цахилгаан станцын насосууд. 1-металл бие

2-р реакторын гол эргэлтийн насосны хоёр дахь хэлхээ; 2-идэвхтэй бүс;

3 - ус; 4 уурын генератор.

Диаграммд харуулав:

1. Биологийн анхан шатны хамгаалалттай цөмийн реактор.

2. Хоёрдогч биологийн хамгаалалт.

3. Турбин.

4. Генератор.

5. Конденсатор.

6. Эргэлтийн насос.

7. Сэргээх дулаан солилцогч.

8. Усны сав.

9. Уурын генератор.

10. Завсрын дулаан солилцуур.

T - өсгөгч трансформатор.

TSN -туслах трансформатор.

RU HV – өндөр хүчдэлийн хуваарилах төхөөрөмж (110 кВ ба түүнээс дээш).

RU SN - туслах хуваарилах төхөөрөмж.

би; II; III- АЦС-ын хэлхээ.

Хяналттай цөмийн гинжин урвал явагддаг байгууламжийг цөмийн реактор гэнэ 1 . Цөмийн түлшийг түүн рүү ачдаг, тухайлбал уран-238. Цөмийн реактор нь хөргөлтийн шингэнийг халаахад үйлчилдэг бөгөөд зарчмын хувьд бойлер юм.

Биологийн хамгаалалт 2 Хүчтэй нейтроны урсгал, альфа, бета, гамма туяа, хуваагдлын хэсгүүд түүн рүү нэвтрэхгүйн тулд хүрээлэн буй орон зайгаас реакторын тусгаарлагч болж өгдөг. Биологийн хамгаалалт нь засвар үйлчилгээний ажилтнуудын аюулгүй ажиллах нөхцлийг бүрдүүлэх зорилготой.

Турбин 3 уурын энергийг цахилгаан үүсгүүрийн роторын эргэлтийн механик энерги болгон хувиргах зориулалттай. Генератор 4 өсгөгч трансформаторт тэжээгддэг цахилгаан энергийг үүсгэдэг Т, цаашид эрчим хүчний шугам руу дамжуулахад шаардлагатай утгууд руу хөрвүүлэгддэг. Эрчим хүчний зарим хэсгийг бас шилжүүлдэг TSN– өөрийн хэрэгцээнд зориулан буулгах трансформатор.

Турбин дотор гарсан уур нь конденсатор руу ордог. Конденсатор 5 уурыг хөргөхөд үйлчилдэг бөгөөд энэ нь конденсацын дараа эргэлтийн насосоор тэжээгддэг 6 нөхөн сэргээх солилцуураар дамжуулан 7 уурын генератор руу 9 . Сэргээх солилцуурт усыг анхны үнээр нь хөргөнө.

Реакторт халсан үндсэн хөргөлтийн бодис ( На) завсрын дулаан солилцуурт дулаан ялгаруулдаг 10 хоёрдогч хэлхээний хөргөлтийн шингэн ( На). Тэр эргээд ажлын шингэнд дулааныг өгдөг ( H2O) уурын генераторт.

Эргэлтийн насосууд нь хэлхээний хэлхээнд хөргөх бодисыг хөдөлгөхөөс гадна усан сангаас конденсатор руу хөргөх усыг нийлүүлдэг. 8 .

Тиймээс, үндсэндээ атомын цахилгаан станцууд нь дулааны цахилгаан станцуудаас ялгаатай нь дулааны цахилгаан станцуудын нэгэн адил уурын зууханд органик түлш биш харин цөмийн реакторт цөмийн түлш шатаах үед тэдгээрийн ажиллах шингэн нь уурын үүсгүүрт дулааныг хүлээн авдагаараа л ялгаатай байдаг. .

Атомын цахилгаан станцын олон хэлхээтэй хийц нь цацрагийн аюулгүй байдлыг хангаж, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээний тав тухыг бүрдүүлдэг. Хэлхээний тоог сонгохдоо реакторын төрөл, хөргөлтийн шинж чанараас хамаарч тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь турбин дахь ажлын шингэн болгон ашиглахад тохиромжтой байдлыг тодорхойлдог.

Атомын цахилгаан станцын дулаан солилцуур.

Атомын цахилгаан станцын дулаан солилцогч нь ердийн цахилгаан станцын дулаан солилцогчтой харьцуулахад дизайны онцлог шинж чанартай бөгөөд тодорхой дулааны ачаалал ихтэй байдаг. Реакторын суурилуулалтын дулаан солилцуурын хэмжээсийг багасгах нь биологийн хамгаалалтын хэмжээ, жинг багасгах, улмаар атомын цахилгаан станц барихад хөрөнгө оруулалт хийх боломжийг олгодог.

Цацраг идэвхт болон идэмхий бодисууд урсдаг дулаан солилцуурууд нь харьцангуй үнэтэй зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн байдаг. Энэхүү ганг хэмнэхийн тулд халаалтын гадаргуу, хоолойн хуудас, дулаан солилцуурыг хамгийн бага зузаантай, хэт их аюулгүй байдлын хязгаараас зайлсхийж, урт хугацааны ашиглалтын найдвартай байдлыг хангахыг эрмэлздэг.

Уурын генераторын суурилуулалт нь 32 А ба 231 ° C даралттай хэвтээ ханасан уурын генераторуудаас бүрдэнэ.

275 хэмийн температуртай реакторын усыг 750 мм-ийн диаметртэй босоо коллекторт нийлүүлж, хоолойн багцад тарааж, дараа нь хөргөлтийн хэлхээний дугуй насос руу ордог.

Хоолойн багцууд нь хоёрдогч хэлхээний усны эзэлхүүнд дүрж, хоолой хоорондын зайг дүүргэх ус ууршиж, үүссэн уур нь уур ялгах төхөөрөмжөөр дамжиж, дараа нь цуглуулах уурын шугам руу турбин руу ордог.

Уурын генераторын халаалтын гадаргуу нь 1290 м2. Энэ нь 21 мм-ийн диаметртэй, 1.5 мм-ийн ханын зузаантай 975 хоолойноос бүрдсэн хоёр коридорын багцаас бүрдэнэ. Багц дахь хоолойны давирхай нь 36 мм байна. Хоолойн багц нь байгалийн эргэлтийг сайжруулдаг 5 босоо коридортой.

Атомын цахилгаан станцын турбомашин .

Конденсацийн уурын турбиныг ажиллаж байгаа, баригдаж байгаа болон зураг төсөл боловсруулах атомын цахилгаан станцуудад ашигладаг.

Өндөр температурт реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудад ханасан эсвэл бага зэрэг хэт халсан уураар ажилладаг тусгай төрлийн турбинуудыг ашигладаг.

Турбины орон сууц нь дуслын чийгийг авах тусгай завсарлагатай байдаг. Дусал чийгийн тусгаарлагч нь төвөөс зугтах эсвэл инерцийн байж болно. Уурын урсгалд хоёр талын шурагны сувгаар дамжин чийгийн дусал төвөөс зугтах хүчээр орон сууцны хананд хаягдаж, ус зайлуулах нүх рүү урсдаг.

Уурын урсгал 180 ° эргэх үед тусгаарлагчийн дотоод хоолой руу ороход мөн төвөөс зугтах хүч үүсч, чийгийн дуслыг доош шиднэ.

Инерцийн төрлийн сепараторуудад урсгал нь туузан торыг мөргөх үед дусал чийгийг урсгалаас тусгаарладаг.

Туслах тоног төхөөрөмж.

Атомын цахилгаан станцын туслах тоног төхөөрөмж: хийн үлээгч, насос, холбох хэрэгсэл, хэмжих хэрэгсэл нь өндөр найдвартай байдлыг хангах, засвар үйлчилгээ хийхгүйгээр урт хугацааны ашиглалтын хугацааг хангах өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Цацраг идэвхт хий алдагдахгүй байхыг баталгаажуулах. Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нэмэгдсэн. Битүүмжлэлгүй хийцтэй насос нь өндөр битүүмжлэлийг хангах ёстой.

Бүх холбох хэрэгслүүд нь хөөрөгний саваа лацаар хийгдсэн байдаг.

Бүх хэмжих хэрэгсэл нь өндөр нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангадаг өөрийн гэсэн дизайны онцлог шинж чанартай байдаг.

Атомын цахилгаан станцын тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалт.

Тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалтад тавигдах үндсэн шаардлага:

1. Технологийн схемийн энгийн байдал нь шулуун ба богино шугам хоолой, ус, хийн гол шугамыг баталгаажуулдаг. Кабелийн замууд

2.Тохиромжтой, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар, бүх нэгжид тохиромжтой.

3. Гэрэлтүүлэг сайтай.

4. Нэгжийн нягт зохион байгуулалт

5. Агааржуулалт нь барилгын бүх эзэлхүүнийг хурдан, үр ашигтайгаар агааржуулах боломжийг олгодог.

6. Суурийн хөшүүн чанар нэмэгдсэн.

7. Байрыг тоног төхөөрөмж, төхөөрөмжөөр нь халдваргүйжүүлэхийн тулд тээврийн хөдөлгөөнт төхөөрөмжөөр хангагдсан байх ёстой.

Атомын цахилгаан станцын аюулгүй байдлын асуудал.

Атомын цахилгаан станцуудын аюулгүй байдлын асуудалд хамгийн их анхаарал хандуулдаг. АЦС-ын ажилчид болон түүний нутаг дэвсгэртэй зэргэлдээх нутаг дэвсгэрийн хүн амын аюулгүй байдал нь АЦС-ын зураг төсөл, түүнийг барих газрыг сонгоход заасан арга хэмжээний системээр хангагдана. Усны хамгийн их зөвшөөрөгдөх цацраг идэвхт байдал, усны биетийн бохирдлын зэрэг нь " Ариун цэврийн дүрэмтээвэрлэх, хадгалах, нягтлан бодох бүртгэл, цацраг идэвхт бодистой ажиллах” гэж ОХУ-ын ариун цэврийн ахлах байцаагчийн баталсан.

Эдгээр дүрмүүд нь цаг хугацааны хязгаарыг тогтоодог зөвшөөрөгдөх түвшинцацраг.

ОХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн атомын цахилгаан станцуудад зориулан баталсан биологийн аюулгүй байдал, атомын цахилгаан станцын цацрагийн хяналтын системийг дээд шатны байгууллагууд хатуу хянадаг.

Атомын цахилгаан станцын цацраг идэвхт бохирдлын гол эх үүсвэр нь реакторын хөргөлтийн хэлхээний ус, бал чулууны янданг дүүргэх азот юм.

Агаар мандалд ялгарах агаарын идэвхжил нь аргоны үйл ажиллагаагаар тодорхойлогддог.

Натри, манган, кальци болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн урт хугацааны хуурай үлдэгдэл бүхий усыг зөвшөөрөгдөх үйл ажиллагааны тунгаар хатуу шалгадаг.

Супер реакторын орон зайн цацраг идэвхт агаарыг ерөнхий агааржуулалтын системд идэвхжил нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл шингэлнэ.

Гарсан цацраг идэвхт усыг тусгай цехэд боловсруулж, бохирдуулах, шингэлэх, цэвэршүүлэх, түүний дотор ууршуулах замаар боловсруулдаг.

Анхдагч хэлхээнээс гадагшлуулсан ус нь бага идэвхжилтэй, богино хугацааны изотоп агуулдаг. Энэ нь хөгшрөлт, шингэрүүлэлтэнд өртдөг. Хадгалах хугацаа 10-15 хоног байна. Энэ хугацаанд цацраг идэвхт чанар нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл буурдаг ус уухмөн ус зайлуулах суваг руу ордог. Тодруулбал, ОХУ-ын ШУА-ийн АЦС-ын барилгад агаарыг нэг өрөөнөөс нөгөөд шилжүүлэх зориулалттай 28 агааржуулалтын систем байдаг.

Реакторын танхимд цацраг идэвхт хий нэвтэрч болох реакторын дээрх орон зайд онцгой анхаарал хандуулдаг. Реакторын яндан ба усны хамгаалалтын хоорондох агаар нь цацраг идэвхт бодис ихтэй тул хүрээлэн буй орчныг бохирдуулахгүйн тулд хоолойгоор дамжуулан агаар мандалд гаргахыг зөвшөөрдөггүй.

Суурин болон хувь хүний цацрагийн хяналтын систем байдаг. Үүнээс гадна янз бүрийн өрөөнөөс агаарыг байнга авч, тус тусад нь дозиметрийн хяналтын лабораторид цацраг идэвхт байдлыг шалгадаг. Ажиллаж буй бүх ажилтнууд халаасны зургийн кассет, халаасны дозиметртэй байдаг.

Тоног төхөөрөмжийг засварлах, засвар үйлчилгээ хийхдээ ажилчдын зохицуулалттай ажлын цагийг нэвтрүүлдэг. Ажиллахдаа дараахь зүйлийг ашигладаг: пневматик костюм, хийн маск, бээлий, нүдний шил болон бусад тоног төхөөрөмж хувийн хамгаалалт.

Тоног төхөөрөмж, төлөвлөсөн ажлын талбайг урьдчилан халдваргүйжүүлэх ажлыг хийж байна.

Тусгай хувцаснаас цацраг идэвхт бодисыг зайлуулахгүйн тулд ариун цэврийн тусгай постуудыг зохион байгуулдаг.

Цацраг идэвхит бүсээс гарахдаа ажилтнууд хамгаалалтын хувцсаа тайлж, шүршүүрт орж, цэвэрхэн хувцас солино.

Ашигласан хувцасыг тусгай угаалгын газар руу илгээдэг эсвэл устгадаг.

Цацрагийн хяналтын дүрмийг зөрчих нь нөхөж баршгүй үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм.

Дэлхийн түүхАтомын цахилгаан станцуудын үйл ажиллагаа Канад, АНУ-д тохиолдсон олон жишээг мэддэг. Франц, Англи. Югослав. Чернобылийн ослын үйл явдлууд шинэ хэвээр байна. Нарийн төвөгтэй, ихэвчлэн хүнд үр дагаварт хүргэсэн бүх тохиолдлууд нь тодорхой дутагдал, заримдаа хайхрамжгүй байдал, атомын цахилгаан станцын ашиглалтын дүрмийг үл тоомсорлосоноос үүдэлтэй байв.

Уран зохиол.

1. Атомын цахилгаан станцууд……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Канаев 1961 он

2. Гинжин реакторын тухай бараг бүх зүйл………………………… Л.Матвеев 1990 он.

3. Цөмийн энерги…………………………… A.P. Александров 1978 он

4. Ирээдүйн энергийн энерги .................................................................................................................................................................................................................................................................

5. Цахилгаан эрчим хүчний салбарын эдийн засаг……………………. Фомина 2005 он.

20-р зууны дунд үед хүн төрөлхтний шилдэг оюун ухаантнууд атомын бөмбөг бүтээх, мөн атомын энергийг энх тайвны зорилгоор хэрхэн ашиглах зэрэг хоёр ажлыг нэгэн зэрэг хийхээр шаргуу ажилласан. Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим юу вэ? Эдгээр цахилгаан станцуудын хамгийн том нь дэлхийн хаана байрладаг вэ?

Цөмийн энергийн түүх, онцлог

"Эрчим хүч бол бүх зүйлийн толгой" гэж та яг ингэж тайлбарлаж болно алдартай зүйр үг, 21-р зууны объектив бодит байдлыг харгалзан үзэх. Шинэ эргэлт бүрт техникийн дэвшилХүн төрөлхтөнд илүү их зүйл хэрэгтэй. Өнөөдөр "энх тайван атом" -ын эрчим хүчийг зөвхөн эрчим хүчний салбарт төдийгүй эдийн засаг, үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашиглаж байна.

Атомын цахилгаан станц гэж нэрлэгддэг (үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн) үйлдвэр, сансар судлал, анагаах ухаан, хөдөө аж ахуйд өргөн хэрэглэгддэг.

Цөмийн энерги нь атомын кинетик энергиэс дулаан, цахилгаан гаргаж авдаг хүнд үйлдвэрийн салбар юм.

Анхны атомын цахилгаан станцууд хэзээ үүссэн бэ? Зөвлөлтийн эрдэмтэд ийм цахилгаан станцуудын ажиллах зарчмыг 40-өөд онд судалж байжээ. Дашрамд хэлэхэд, тэр үед тэд мөн анхныхыг зохион бүтээсэн атомын бөмбөг. Тиймээс атом нь "энх тайван" бөгөөд үхлийн аюултай байв.

1948 онд И.В.Курчатов Зөвлөлт засгийн газар атомын эрчим хүчийг олборлох ажлыг шууд хийж эхлэхийг санал болгов. Хоёр жилийн дараа ЗХУ-д (Калуга мужийн Обнинск хотод) манай гараг дээрх хамгийн анхны атомын цахилгаан станцын барилгын ажил эхэлжээ.

Бүх үйл ажиллагааны зарчим нь ижил төстэй бөгөөд үүнийг ойлгоход хэцүү биш юм. Энэ талаар цаашид хэлэлцэх болно.

Атомын цахилгаан станц: үйл ажиллагааны зарчим (зураг, тайлбар)

Аливаа зүйлийн ажлын үндэс нь атомын цөм хуваагдах үед үүсдэг хүчтэй урвал юм. Энэ процесс нь ихэвчлэн уран-235 эсвэл плутонийн атомуудыг хамардаг. Атомын цөмүүд нь гаднаас нь нэвтэрч буй нейтроноор хуваагддаг. Энэ тохиолдолд шинэ нейтронууд, түүнчлэн асар их кинетик энергитэй хуваагдлын хэсгүүд гарч ирдэг. Чухамхүү энэ энерги нь гол зүйл юм гол бүтээгдэхүүналиваа атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагаа

Атомын цахилгаан станцын реакторын ажиллах зарчмыг ингэж тодорхойлж болно. Дараагийн зурган дээрээс та дотроос нь ямар харагдаж байгааг харж болно.

Гурван үндсэн төрөл байдаг цөмийн реакторууд:

өндөр чадлын сувгийн реактор (RBMK гэж товчилсон);
даралтат усны реактор (WWER);
хурдан нейтрон реактор (BN).

Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчмыг бүхэлд нь тусад нь тайлбарлах нь зүйтэй. Энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар дараагийн өгүүллээр хэлэлцэх болно.

Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим (диаграмм)

-д ажилладаг тодорхой нөхцөлмөн хатуу заасан горимд. Атомын цахилгаан станцын бүтцэд (нэг ба түүнээс дээш) гадна бусад систем, тусгай бүтэц, өндөр мэргэшсэн боловсон хүчин орно. Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ? Товчхондоо үүнийг дараах байдлаар тодорхойлж болно.

Аливаа атомын цахилгаан станцын гол элемент нь цөмийн реактор бөгөөд үүнд бүх үндсэн процесс явагддаг. Бид өмнөх хэсэгт реакторт юу болдог талаар бичсэн. (ихэвчлэн энэ нь уран) жижиг хар шахмал хэлбэрээр энэ том тогоонд хооллодог.

Цөмийн реакторт үүсэх урвалын үед ялгарах энерги нь дулаан болж хувирч, хөргөлтийн шингэн рүү (ихэвчлэн ус) шилждэг. Энэ процессын явцад хөргөгч нь тодорхой хэмжээний цацрагийг хүлээн авдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Дараа нь хөргөлтийн дулааныг ердийн ус руу (тусгай төхөөрөмж - дулаан солилцуураар) шилжүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд буцалгана. Үүссэн усны уур нь турбиныг эргүүлдэг. Сүүлд нь генератор холбогдсон бөгөөд энэ нь цахилгаан энерги үүсгэдэг.

Тэгэхээр үйл ажиллагааны зарчмаар АЦС гэдэг чинь яг л дулааны цахилгаан станц юм. Цорын ганц ялгаа нь уур хэрхэн үүсдэг.

Цөмийн энергийн газарзүй

Цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч таван орон дараах байдалтай байна.

Франц.
Япон.
Орос.
Өмнөд Солонгос.

Үүний зэрэгцээ, Америкийн Нэгдсэн Улс жилд 864 тэрбум кВт цаг үйлдвэрлэдэг бөгөөд манай гарагийн нийт цахилгаан эрчим хүчний 20 хүртэлх хувийг үйлдвэрлэдэг.

Дэлхийн нийт 31 муж атомын цахилгаан станц ажиллуулдаг. Манай гараг дээрх бүх тивээс ердөө хоёр нь (Антарктид ба Австрали) цөмийн эрчим хүчнээс бүрэн ангид байдаг.

Өнөөдөр дэлхий дээр 388 цөмийн реактор ажиллаж байна. Тэдний 45 нь жил хагасын хугацаанд эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй байгаа нь үнэн. Цөмийн реакторуудын ихэнх нь Япон, АНУ-д байрладаг. Дараах газрын зураг дээр тэдний бүрэн газарзүйг үзүүлэв. Цөмийн реактор ажиллаж байгаа улс орнуудыг ногоон өнгөөр, мөн тухайн муж дахь нийт тоог нь зааж өгсөн.

Төрөл бүрийн улс орнуудад цөмийн эрчим хүчний хөгжил

Ерөнхийдөө 2014 оны байдлаар цөмийн эрчим хүчний хөгжил ерөнхийдөө буурсан байна. Шинэ цөмийн реактор барих ажлыг тэргүүлэгч нь Орос, Энэтхэг, Хятад гэсэн гурван улс юм. Үүнээс гадна атомын цахилгаан станцгүй хэд хэдэн муж ойрын хугацаанд барихаар төлөвлөж байна. Үүнд Казахстан, Монгол, Индонез, Саудын Араб болон Хойд Африкийн хэд хэдэн улс орно.

Нөгөөтэйгүүр, хэд хэдэн муж улс атомын цахилгаан станцуудын тоог аажмаар бууруулах чиглэл баримталж байна. Үүнд Герман, Бельги, Швейцарь орно. Мөн зарим оронд (Итали, Австри, Дани, Уругвай) цөмийн эрчим хүчийг хуулиар хориглодог.

Цөмийн эрчим хүчний гол асуудлууд

Цөмийн энергийн хөгжил нь нэг чухал зүйлтэй холбоотой экологийн асуудал. Энэ бол орчин гэж нэрлэгддэг орчин юм. Тиймээс олон мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар атомын цахилгаан станцууд ижил хүчин чадалтай дулааны цахилгаан станцуудаас илүү их дулаан ялгаруулдаг. Ялангуяа аюултай зүйл бол биологийн организмын амьдралыг тасалдуулж, олон төрлийн загас үхэхэд хүргэдэг дулааны усны бохирдол юм.

Цөмийн энергитэй холбоотой өөр нэг тулгамдсан асуудал бол ерөнхийдөө цөмийн аюулгүй байдлын асуудал юм. 1986 онд Чернобылийн гамшгийн дараа хүн төрөлхтөн анх удаа энэ асуудлын талаар нухацтай бодож үзсэн. Чернобылийн АЦС-ын үйл ажиллагааны зарчим нь бусад АЦС-аас тийм ч их ялгаатай байсангүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь түүнийг ноцтой, ноцтой ослоос аварч чадаагүй юм ноцтой үр дагаварбүх Зүүн Европын хувьд.

Түүгээр ч барахгүй цөмийн энергийн аюул зөвхөн хүний гараар бүтсэн ослоор хязгаарлагдахгүй. Тиймээс цөмийн хаягдал булшлахтай холбоотой томоохон асуудал үүсдэг.

Цөмийн энергийн давуу тал

Гэсэн хэдий ч цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэхийг дэмжигчид бас уриалж байна тодорхой давуу талатомын цахилгаан станцуудын үйл ажиллагаа. Тодруулбал, Дэлхийн цөмийн холбоо саяхан маш сонирхолтой тоо баримт бүхий тайлангаа нийтэлжээ. Үүний дагуу атомын цахилгаан станцуудад нэг гигаватт цахилгаан үйлдвэрлэхэд хүний амь нас эрсдэх нь уламжлалт дулааны цахилгаан станцуудаас 43 дахин бага байна.

Бусад чухал давуу талууд байдаг. Тухайлбал:

цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн өртөг бага;
цөмийн энергийн байгаль орчны цэвэр байдал (дулааны усны бохирдлоос бусад);
Атомын цахилгаан станцуудыг түлшний томоохон эх үүсвэртэй газарзүйн хатуу холбоогүй байдал.

Дүгнэлтийн оронд

1950 онд дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц баригдсан. Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим нь нейтрон ашиглан атомыг задлах явдал юм. Энэ үйл явцын үр дүнд асар их хэмжээний энерги ялгардаг.

Энэ нь бололтой, цөмийн эрчим хүчхүн төрөлхтний хувьд онцгой ач тус юм. Гэсэн хэдий ч түүх эсрэгээрээ нотлогдсон. Ялангуяа 1986 онд ЗХУ-ын Чернобылийн атомын цахилгаан станцын осол, 2011 онд Японы Фукушима-1 цахилгаан станцын осол зэрэг хоёр том эмгэнэлт явдал “энх тайван” атомын аюулыг харуулсан. Өнөөдөр дэлхийн олон улс орон цөмийн эрчим хүчийг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн орхих талаар бодож эхэлсэн.

Хамгийн дэлхийн асуудлуудхүн төрөлхтөн бол энерги юм. Иргэний дэд бүтэц, аж үйлдвэр, зэвсэгт хүчин - энэ бүгдийг шаарддаг их хэмжээнийцахилгаан эрчим хүч, түүнийг үйлдвэрлэхэд жил бүр маш их ашигт малтмал хуваарилдаг. Асуудал нь эдгээр нөөц нь хязгааргүй биш бөгөөд одоо нөхцөл байдал тогтвортой байгаа ч бид ирээдүйгээ бодох хэрэгтэй байна. Альтернатив, цэвэр цахилгаанд ихээхэн найдвар тавьж байсан боловч практикээс харахад эцсийн үр дүн нь хүссэнээс хол байна. Нар, салхины цахилгаан станцын зардал асар их боловч эрчим хүчний хэмжээ хамгийн бага. Тийм ч учраас атомын цахилгаан станцуудыг цаашид хөгжүүлэх хамгийн ирээдүйтэй хувилбар гэж үзэж байна.

Атомын цахилгаан станцын түүх

Атомыг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглах талаархи анхны санаанууд ЗХУ-д 20-р зууны 40-өөд оны үед буюу энэ үндсэн дээр өөрсдийн үй олноор хөнөөх зэвсгийг бүтээхээс бараг 10 жилийн өмнө гарч ирсэн. 1948 онд атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчмыг боловсруулж, тэр үед дэлхийд анх удаа атомын эрчим хүчнээс төхөөрөмжүүдийг тэжээх боломжтой болсон. 1950 онд АНУ жижиг оврын барилга барьж дуусгасан цөмийн реактор, тэр үед дэлхий дээрх ийм төрлийн цорын ганц цахилгаан станц гэж үзэж болно. Үнэн, энэ нь туршилтын байсан бөгөөд зөвхөн 800 ватт эрчим хүч үйлдвэрлэсэн. Үүний зэрэгцээ ЗХУ-д дэлхийн анхны бүрэн хэмжээний атомын цахилгаан станцын суурь тавигдаж байсан ч ашиглалтад орсны дараа аж үйлдвэрийн хэмжээнд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлээгүй хэвээр байна. Энэ реакторыг технологийг сайжруулахын тулд илүү их ашигласан.

Энэ мөчөөс эхлэн дэлхий даяар АЦС-ын томоохон бүтээн байгуулалт эхэлсэн. Энэхүү "уралдааны" уламжлалт удирдагчдаас гадна АНУ, ЗСБНХУ-д анхны реакторууд гарч ирэв.

1956 он - Их Британи.
1959 он - Франц.
1961 он - Герман.
1962 - Канад.
1964 он - Швед.
1966 он - Япон.

Чернобылийн гамшиг болох хүртэл баригдаж буй атомын цахилгаан станцуудын тоо байнга нэмэгдэж байсан бөгөөд үүний дараа барилгын ажил царцаж, аажмаар олон улс орон цөмийн эрчим хүчнээс татгалзаж эхэлсэн. Асаалттай Энэ мөчИйм шинэ цахилгаан станцууд ихэвчлэн Орос, Хятадад гарч ирж байна. Өмнө нь өөр төрлийн эрчим хүч рүү шилжихээр төлөвлөж байсан зарим улс орнууд аажмаар хөтөлбөрт эргэн орж байгаа бөгөөд ойрын ирээдүйд атомын цахилгаан станц барихад дахин өсөлт гарч магадгүй юм. Энэ нь эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн бусад үр дүнтэй хувилбаруудыг олох хүртэл хүний хөгжлийн зайлшгүй үе шат юм.

Цөмийн энергийн онцлог

Гол давуу тал нь асар их хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэх явдал юм хамгийн бага зардалбараг ямар ч бохирдолгүй түлш. Атомын цахилгаан станцын цөмийн реакторын ажиллах зарчим нь энгийн уурын хөдөлгүүр дээр суурилдаг бөгөөд усыг гол элемент болгон ашигладаг (түлшийг өөрөө тооцохгүй) тиймээс байгаль орчны үүднээс авч үзвэл хор хөнөөл нь бага байдаг. Энэ төрлийн цахилгаан станцуудын болзошгүй аюулыг хэтрүүлсэн. Чернобылийн гамшгийн шалтгааныг одоог хүртэл найдвартай тогтоогоогүй байгаа (энэ талаар доор дэлгэрэнгүй тайлбарласан) бөгөөд мөрдөн байцаалтын хүрээнд цуглуулсан бүх мэдээлэл нь одоо байгаа үйлдвэрүүдийг шинэчлэх, цацрагийн ялгаруулалтын магадлал багатай хувилбаруудыг ч арилгах боломжийг олгосон. Байгаль орчны мэргэжилтнүүд заримдаа ийм станцууд нь дулааны бохирдлын хүчтэй эх үүсвэр гэж хэлдэг ч энэ нь бас үнэн биш юм. Үнэн хэрэгтээ хоёрдогч хэлхээний халуун ус усан сан руу ордог боловч ихэнхдээ энэ зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн хиймэл хувилбаруудыг ашигладаг бөгөөд бусад тохиолдолд температурын өсөлтийн хувийг бусад эрчим хүчний эх үүсвэрийн бохирдолтой харьцуулах боломжгүй юм.

Шатахууны асуудал

Атомын цахилгаан станцуудын нэр хүндэд хамгийн бага үүрэг гүйцэтгэдэг түлш - уран-235. Энэ нь нэгэн зэрэг асар их энерги ялгаруулдаг бусад төрлийнхээс хамаагүй бага шаарддаг. Атомын цахилгаан станцын реакторын ажиллах зарчим нь энэ түлшийг саваагаар байрлуулсан тусгай "шахмал" хэлбэрээр ашиглах явдал юм. Үнэндээ цорын ганц бэрхшээл нь энэ тохиолдолдяг ийм хэлбэрийг бий болгох явдал юм. Гэсэн хэдий ч сүүлийн үед дэлхийн одоогийн нөөц бас удаан үргэлжлэхгүй гэсэн мэдээлэл гарч эхэлсэн. Гэхдээ үүнийг аль хэдийн хангачихсан. Хамгийн сүүлийн үеийн гурван хэлхээтэй реакторууд уран-238 дээр ажилладаг бөгөөд үүнээс маш их зүйл байдаг бөгөөд түлшний хомсдолын асуудал удаан хугацаанд арилах болно.

Давхар хэлхээтэй атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим

Дээр дурдсанчлан энэ нь ердийн уурын хөдөлгүүр дээр суурилдаг. Товчхондоо, атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим нь анхдагч хэлхээний усыг халаах бөгөөд энэ нь хоёрдогч хэлхээний усыг уурын төлөвт халаах явдал юм. Энэ нь турбин руу урсаж ирийг эргүүлж, генераторыг цахилгаан үйлдвэрлэхэд хүргэдэг. "Хаягдал" уур нь конденсатор руу орж буцаж ус болж хувирдаг. Энэ нь бараг хаалттай мөчлөгийг бий болгодог. Онолын хувьд энэ бүхэн нь зөвхөн нэг хэлхээг ашиглан илүү энгийн байдлаар ажиллах боломжтой боловч энэ нь үнэхээр аюултай, учир нь онолын хувьд түүний доторх ус нь бохирдолд өртөж болзошгүй тул ихэнх атомын цахилгаан станцуудын системийн стандартыг ашиглахаас татгалздаг. бие биенээсээ тусгаарлагдсан хоёр усны эргэлттэй.

Гурван хэлхээтэй атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим

Эдгээр нь уран-238 дээр ажилладаг илүү орчин үеийн цахилгаан станцууд юм. Түүний нөөц нь дэлхийн бүх цацраг идэвхт элементүүдийн 99 гаруй хувийг эзэлдэг (тиймээс ашиглах асар том хэтийн төлөв). Энэ төрлийн атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчим, дизайн нь гурван хэлхээтэй байх ба шингэн натрийн идэвхтэй хэрэглээ зэргээс бүрддэг. Ерөнхийдөө бүх зүйл ижил хэвээр байгаа боловч бага зэргийн нэмэлтүүдтэй. Реактороос шууд халаадаг анхдагч хэлхээнд энэ шингэн натри нь цагт эргэлддэг өндөр температур. Хоёр дахь тойрог нь эхнийхээс халааж, мөн ижил шингэнийг хэрэглэдэг боловч тийм ч халуун биш юм. Зөвхөн дараа нь гурав дахь хэлхээнд усыг ашигладаг бөгөөд энэ нь хоёр дахь үеэс уурын төлөв хүртэл халааж, турбиныг эргүүлдэг. Энэ систем нь технологийн хувьд илүү төвөгтэй болж хувирсан ч ийм атомын цахилгаан станцыг нэг л удаа барихад л хөдөлмөрийн үр шимийг хүртэх л үлдлээ.

Чернобыль

Чернобылийн атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчим болсон гэж үздэг гол шалтгаангамшиг. Албан ёсоор юу болсон талаар хоёр хувилбар бий. Нэгний хэлснээр, реакторын операторуудын зохисгүй үйлдлээс болж асуудал үүссэн. Хоёрдугаарт, цахилгаан станцын зураг төсөл бүтэлгүйтсэний улмаас. Гэсэн хэдий ч Чернобылийн атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчмыг өнөөг хүртэл хэвийн ажиллаж байгаа энэ төрлийн бусад станцуудад ашигласан. Дахин давтагдах нь бараг боломжгүй гинжин осол гарсан гэсэн үзэл бодол байдаг. Үүнд тухайн бүс нутагт бага хэмжээний газар хөдлөлт болох, реактортой туршилт хийх, дизайнтай холбоотой бага зэргийн асуудал гэх мэт. Энэ бүхэн нийлээд дэлбэрэлт болсон. Гэсэн хэдий ч ийм байх ёсгүй байсан реакторын хүчийг огцом өсгөсөн шалтгаан өнөөг хүртэл тодорхойгүй байна. Хорлон сүйтгэх боломжтой гэсэн үзэл бодол хүртэл байсан ч өнөөдрийг хүртэл юу ч нотлогдоогүй байна.

Фүкүшима

Энэ бол атомын цахилгаан станцтай холбоотой дэлхийн сүйрлийн бас нэг жишээ юм. Мөн энэ тохиолдолд шалтгаан нь ослын гинжин хэлхээ байсан. Уг станц нь Японы эрэгт ховор тохиолддог газар хөдлөлт, цунамигаас найдвартай хамгаалагдсан. Эдгээр хоёр үйл явдал нэгэн зэрэг болно гэж цөөхөн хүн төсөөлж байсан. Фүкүшимагийн АЦС-ын генераторын ажиллах зарчим нь гадаад эх сурвалжаюулгүй байдлын цогцолборыг бүхэлд нь ажиллуулахын тулд эрчим хүчний . Ослын үед станцаас эрчим хүч авахад хүндрэлтэй байх тул энэ нь боломжийн арга хэмжээ юм. Газар хөдлөлт, цунамигийн улмаас эдгээр бүх эх үүсвэрүүд доголдож, реакторууд хайлж, сүйрэлд хүргэсэн. Одоогоор гэмтлийг арилгахаар ажиллаж байна. Шинжээчдийн үзэж байгаагаар энэ нь дахиад 40 жил болно.

Атомын цахилгаан станцын уурын үүсгүүр болон түүний бусад эд ангиудын үйл ажиллагааны зарчим нь бүтээн байгуулалтын асар их зардлыг нөхөх шаардлагатай байдаг тул цөмийн эрчим хүч үр ашигтай хэдий ч нэлээд үнэтэй хэвээр байна. Одоогийн байдлаар нүүрс, газрын тосны цахилгаан эрчим хүч хямд хэвээр байгаа ч ойрын хэдэн арван жилд эдгээр нөөц дуусч, ойрын хэдэн жилд цөмийн эрчим хүч бусад бүхнээс хямд болно. Одоогийн байдлаар байгаль орчинд ээлтэй цахилгаан эрчим хүчийг өөр эрчим хүчний эх үүсвэрээс (салхи, нарны цахилгаан станцууд) ойролцоогоор 20 дахин их зардалтай.

Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим ийм станцуудыг хурдан барих боломжгүй гэж үздэг. Энэ үнэн биш. Ийм төрлийн байгууламж барихад дунджаар 5 жил зарцуулдаг.

Станцууд нь зөвхөн болзошгүй цацрагийн ялгаралтаас гадна гадны ихэнх хүчин зүйлээс бүрэн хамгаалагдсан. Жишээлбэл, хэрэв террористууд ихэр цамхгийн оронд аль нэг атомын цахилгаан станцыг сонгосон бол эргэн тойрныхоо дэд бүтцэд хамгийн бага хохирол учруулах боломжтой байсан бөгөөд энэ нь реакторын үйл ажиллагаанд ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй.

Үр дүн

Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим нь бусад уламжлалт цахилгаан станцуудын үйл ажиллагааны зарчмаас бараг ялгаагүй юм. Уурын эрчим хүчийг хаа сайгүй ашигладаг. Усан цахилгаан станцууд урсаж буй усны даралтыг ашигладаг бөгөөд нарны эрчим хүчээр ажилладаг загварууд хүртэл буцалгаад халааж, турбин эргүүлдэг шингэнийг ашигладаг. Энэ дүрмийн цорын ганц үл хамаарах зүйл бол агаарын массын хөдөлгөөний улмаас ир нь эргэлддэг салхин цахилгаан станцууд юм.

УЛСЫН БОЛОВСРОЛЫН БАЙГУУЛЛАГА

ДЭЭД МЭРГЭЖЛИЙН БОЛОВСРОЛ

ТЮМЕНИЙН УЛСЫН ИХ СУРГУУЛЬ

ЗАЙН БОЛОВСРОЛЫН ДЭЭД СУРГУУЛЬ

Туршилтсахилга батаар

RPS ба бүс нутгийн судалгаа

“ЦӨМИЙН ЦАХИЛГААН СТАНЦЫН БАЙРШИЛ” сэдэв

Гүйцэтгэсэн: Мэргэшсэн оюутан "Санхүү ба зээл"

1. Атомын цахилгаан станцууд

Атомын цахилгаан станцууд (АЦС) нь үндсэндээ цөмийн урвалын дулааны энергийг ашигладаг дулааны цахилгаан станцууд юм.

Цөмийн түлшийг ихэвчлэн хатуу хэлбэрээр ашигладаг. Энэ нь хамгаалалтын бүрхүүлд хаалттай байна. Энэ төрлийн түлшний элементүүдийг түлшний саваа гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь реакторын цөмийн ажлын сувагт суурилагдсан байдаг. Хагарах урвалын үед ялгарсан дулааны энергийг реакторын цөмөөс хөргөлтийн шингэнийг ашиглан зайлуулж, даралтын дор ажлын суваг бүрээр эсвэл бүх цөмөөр шахдаг. Хамгийн түгээмэл хөргөлтийн шингэн бол сайтар цэвэршүүлсэн ус юм.

Усан хөргөлттэй реакторууд нь ус эсвэл уурын горимд ажиллах боломжтой. Хоёр дахь тохиолдолд уурыг реакторын цөмд шууд үйлдвэрлэдэг.

Уран эсвэл плутонийн цөм хуваагдах үед эрчим хүч нь өндөр байдаг хурдан нейтронууд үүсдэг. Байгалийн буюу бага зэрэг баяжуулсан уранд 235 U-ийн агууламж багатай тохиолдолд хурдан нейтронтой гинжин урвал үүсдэггүй. Тиймээс хурдан нейтронууд нь дулааны (удаан) нейтронууд болж удааширдаг. Бага атомын масстай, нейтроныг шингээх чадвар багатай элементүүдийг агуулсан бодисыг зохицуулагч болгон ашигладаг. Гол зохицуулагчид нь ус, хүнд ус, бал чулуу юм.

Одоогийн байдлаар дулааны нейтрон реакторууд хамгийн хөгжсөн. Ийм реакторууд нь хурдан нейтрон реакторуудтай харьцуулахад бүтцийн хувьд хялбар бөгөөд удирдахад хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч ирээдүйтэй чиглэл бол цөмийн түлш - плутонийг өргөжүүлсэн хурдан нейтрон реакторыг ашиглах явдал юм; Тиймээс 238 U-ийн ихэнхийг ашиглаж болно.

ОХУ-д одоогийн байдлаар 10 атомын цахилгаан станц ажиллаж, 31 эрчим хүчний нэгж суурилуулсан байна. Тэдний нийт цахилгаан эрчим хүчийг (ойролцоогоор 23,200 МВт) ус-усны реактор (VVER-440, VVER-1000) ба буцлах сувгийн усан бал чулууны реактор (RBMK-1000, EGP-6) гэсэн хоёр бүлгийн реакторын хооронд ойролцоогоор тэнцүү хуваадаг. Асаалттай Белоярскийн АЦСДэлхий дээрх цорын ганц хурдан нейтрон эрчим хүчний реактор болох BN-600 ажиллаж байна.

ОХУ-ын атомын цахилгаан станцуудад дараахь үндсэн төрлийн цөмийн реакторуудыг ашигладаг.

RBMK(өндөр чадлын реактор, суваг) - дулааны нейтрон реактор, усан бал чулуу;

VVER(усан хөргөлттэй цахилгаан реактор) - дулааны нейтрон реактор, савны төрөл;

Б.Н– шингэн металл натрийн хөргөлтийн шингэн бүхий хурдан нейтрон реактор.

Харьцуулалт хийж байна янз бүрийн төрөлЦөмийн реакторуудын хувьд эдгээр төхөөрөмжүүдийн манай улсад болон дэлхийд хамгийн түгээмэл байдаг хоёр төрөлд анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй: VVER (Ус-Усны эрчим хүчний реактор) ба RBMK (Өндөр чадлын сувгийн реактор).

Хамгийн үндсэн ялгаанууд: VVER - даралтат савны реактор (даралтыг реакторын саваар хадгалдаг); RBMK - сувгийн реактор (суваг бүрт даралтыг бие даан хадгалдаг); VVER-д хөргөлтийн болон зохицуулагч нь ижил ус (нэмэлт зохицуулагчийг нэвтрүүлээгүй), RBMK-д зохицуулагч нь бал чулуу, хөргөлтийн бодис нь ус юм; VVER-д уурын үүсгүүрийн хоёр дахь биед уур үүсдэг, уур нь реакторын цөмд (буцалж буй реактор) шууд үүсдэг бөгөөд шууд турбин руу явдаг - хоёр дахь хэлхээ байхгүй. Идэвхтэй бүсүүдийн бүтэц өөр өөр байдаг тул эдгээр реакторуудын ажиллах параметрүүд нь бас өөр өөр байдаг.

Реакторын аюулгүй байдлын хувьд реактив байдлын коэффициент гэх мэт параметр нь чухал байдаг - үүнийг реакторын нэг буюу өөр параметрийн өөрчлөлт нь түүний доторх гинжин урвалын эрчмд хэрхэн нөлөөлөхийг харуулсан утга болгон илэрхийлж болно. Хэрэв энэ коэффициент эерэг байвал коэффициентийг өгөх параметр нэмэгдэх тусам бусад нөлөөлөл байхгүй үед реактор дахь гинжин урвал нэмэгдэж, эцэст нь хяналтгүй, каскад болох боломжтой болно. нэмэгдэж байна - реактор хурдасна. Реакторыг хурдасгах үед эрчимтэй дулаан ялгаралт үүсч, түлшний цөм хайлж, тэдгээрийн хайлмал нь цөмийн доод хэсэг рүү урсаж, реакторын савыг эвдэж, цацраг идэвхт бодисыг задлахад хүргэдэг. орчин.

VVER реакторт цөмд уур гарч ирэх эсвэл хөргөлтийн температур нэмэгдэхэд түүний нягтрал буурахад нейтронуудын хөргөлтийн молекулын атомуудтай мөргөлдөх тоо буурч, нейтроны зохицуулалт буурдаг. үүнээс тэд бүгд бусад цөмтэй урвалд орохгүйгээр цөмийг орхидог. Реактор зогсоно.

RBMK реакторт ус буцалгах эсвэл түүний температур нэмэгдэхэд түүний нягтрал буурахад нейтрон шингээх нөлөө алга болдог (энэ реактор нь аль хэдийн зохицуулагчтай бөгөөд уур нь уснаас хамаагүй бага нейтрон шингээх коэффициенттэй байдаг). Реакторт гинжин урвал үүсч, энэ нь хурдасч, улмаар усны температур нэмэгдэж, буцалгахад хүргэдэг.

Үүний үр дүнд, реакторын яаралтай ажиллагааны нөхцөл байдал үүсвэл, түүний хурдатгал дагалдвал VVER реактор зогсонги байдалд орж, RBMK реактор улам бүр эрчимтэй хурдассаар байх бөгөөд энэ нь маш хүчтэй дулаан ялгаруулалтыг бий болгож, улмаар реактор хайлахад хүргэдэг. реакторын цөм. Энэ үр дагавар нь маш аюултай, учир нь хайлсан цирконы бүрхүүлүүд устай шүргэлцэх үед устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задарч, тэсрэх аюултай хий үүсгэдэг бөгөөд дэлбэрэлт нь цөмийг зайлшгүй устгаж, цацраг идэвхт түлш, бал чулууг хүрээлэн буй орчинд гаргадаг. Яг энэ замаар Чернобылийн АЦС-ын ослын үеэр үйл явдал өрнөсөн юм.

Дүгнэж хэлэхэд, RBMK реактор нь түлш бага баяжуулах шаардлагатай байдаг илүү сайн боломжуудхуваагддаг материал (плутони) үйлдвэрлэхэд тасралтгүй үйл ажиллагааны мөчлөгтэй боловч ашиглалтын явцад илүү аюултай. Энэ аюулын зэрэг нь онцгой байдлын хамгаалалтын системийн чанар, үйл ажиллагаа явуулж буй ажилтнуудын ур чадвараас хамаарна. Үүнээс гадна хоёрдогч хэлхээ байхгүй тул RBMK нь ашиглалтын явцад агаар мандалд илүү их цацраг туяа ялгаруулдаг.

АЦС-ын диаграммууд. Технологийн систем АЦСреакторын төрөл, хөргөлтийн болон зохицуулагчийн төрөл, түүнчлэн бусад олон хүчин зүйлээс хамаарна. Хэлхээ нь нэг хэлхээтэй, хоёр хэлхээтэй, гурван хэлхээтэй байж болно. Зураг 1-д жишээ болгон үзүүлэв (1 – реактор; 2 – уурын генератор; 3 – турбин; 4 – трансформатор; 5 – генератор; 6 – турбин конденсатор; 7 – конденсат (тэжээлийн) насос; 8 – үндсэн эргэлтийн насос

VVER төрлийн реактор бүхий цахилгаан станцын атомын цахилгаан станцын давхар хэлхээний диаграм.

Атомын цахилгаан станцууд нь дулаан механик болон цахилгааны аль алинд нь блокийн зарчмаар баригддаг.

Цөмийн түлш нь маш өндөр илчлэг (235 U-ийн 1 кг нь 2900 тонн нүүрсийг орлодог) тул АЦСЭнэ нь ялангуяа түлшний нөөц муутай бүс нутагт, жишээлбэл, Оросын Европын хэсэгт үр дүнтэй байдаг.

Дулаан, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, мөн цөмийн түлшийг дахин үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох хурдан нейтрон реактор бүхий цөмийн цахилгаан станцууд ирээдүйтэй.

Цөмийн эрчим хүчийг ашиглах нь эрчим хүчний нөөцийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Ийнхүү түлшний нөөцийг хэмнэх, түлшний эх үүсвэрээс алслагдсан бүс нутгуудад онцгой ач холбогдолтой цахилгаан эрчим хүчний зардлыг бууруулах, агаарын бохирдлыг бууруулах, түлш тээвэрлэхэд оролцдог тээврийн хэрэгслийг хөнгөвчлөх, шинэ түлш ашиглаж буй үйлдвэрүүдийг цахилгаан, дулаанаар хангахад хувь нэмэр оруулах. технологи (жишээлбэл, далайн усыг давсгүйжүүлэх, цэнгэг усны нөөцийг өргөжүүлэх).

1. Бадев В.В., Егоров Ю.А., С.В. Казаков "Атомын цахилгаан станцын ашиглалтын үеийн байгаль орчныг хамгаалах", Москва, Энергоатомиздат, 1990 он.

2. Ефимова Н. Цөмийн аюулгүй байдал: Бид хэнээс хамгаалалт хайх ёстой вэ? / “Эдийн засаг ба цаг хугацаа”, 1999 оны 3-р сарын 20-ны №11.

3. Израиль Я.А.“Байгаль орчны иж бүрэн шинжилгээний асуудал ба нэгдсэн мониторингийн зарчим” Ленинград, 1988 он.

4. Никитин Д., Новиков Ю. " Байгаль орчинба хүн", 1986 он

5. Ольсевич О.Я., Гудков А.А. Байгаль орчны шүүмжлэлийн шүүмжлэл. - М .: Mysl, 1990. - 213 х.

6. Ирээдүйн цөмийн ба термоядролын энерги / Ред. Чуянова В.А. - М .: Energoatomizdat, 1987. - 192 х.

7. Цөмийн ул мөр / Губарев В.С., Камиока И., Лаговский И.К. гэх мэт; comp. Малкин Г. - М.: Хэвлэлийн газар, 1992. - 256 х.