Jaderné elektrárny Ruska. První jaderná elektrárna

Výroba elektřiny s použitím jaderné řetězové reakce v Sovětském svazu se poprvé objevila v jaderné elektrárně Obninsk. Ve srovnání s dnešními giganty měla první jaderná elektrárna kapacitu pouze 5 MW a největší provozní jaderná elektrárna na světě, Kashiwazaki-Kariva (Japonsko), má 8,212 MW.

Obninsk: od založení do muzea

Sovětští vědci, vedeni I. V. Kurchatovem, na konci vojenských programů okamžitě začali stavět atomový reaktor, aby využili tepelnou energii k přeměně energie na elektřinu. První jaderná elektrárna byla vyvinuta v co nejkratším čase av roce 1954 byl zahájen průmyslový jaderný reaktor.

Uvolnění průmyslových i profesionálních potenciálů po vytvoření a testování jaderných zbraní umožnilo I. V. Kurchatovovi řešit problém, který mu bylo svěřeno k výrobě elektřiny pomocí zvládnutí výroby tepla během řízené jaderné reakce. Technické řešení k vytvoření jaderného reaktoru byly zvládnuty, když byl v roce 1946 uveden do provozu první experimentální reaktor uranu a grafitu F-1. Provedla první reakci na jadernou reakci, potvrdila téměř celý teoretický vývoj v nedávné době.

Pro průmyslový reaktor bylo nutné nalézt konstrukční řešení související s nepřetržitým provozem instalace, odstraňováním tepla a přiváděním tepla do generátoru, cirkulací chladiva a jeho ochranou před radioaktivní kontaminací.

Tým laboratoře č. 2 vedený I. V. Kurchatovem společně s NIIkhimmash pod vedením N. A. Dollezala zpracoval všechny nuance struktury. Fyzika E. L. Feinberg byla pověřena teoretickým vývojem procesu.

Spuštění reaktoru (dosažení kritických parametrů) bylo provedeno 9. května 1954, dne 26. června téhož roku byla jaderná elektrárna připojena k rozvodné síti av prosinci byla přivedena do konstrukční kapacity.

Poté, co jaderná elektrárna Obninsk fungovala bez selhání jako průmyslová elektrárna téměř 48 let, byla v dubnu 2002 zastavena. V září téhož roku byla dokončena vykládka jaderného paliva.

Dokonce i při práci na JE přicházelo mnoho exkurzí, stanice pracovala jako výcviková třída pro budoucí jaderné vědce. Dnes je na jeho bázi uspořádáno pamětní muzeum atomové energie.

První zahraniční jaderná elektrárna

Jaderné elektrárny podle příkladu Obninska nebyly okamžitě, ale začaly být vytvořeny v zahraničí. Ve Spojených státech bylo rozhodnutí stavět jadernou elektrárnu teprve v září 1954 a teprve v roce 1958 došlo k zahájení provozu JE Shippingport v Pensylvánii. Kapacita jaderné elektrárny "Doprava" byla 68 MW. Zahraniční odborníci nazývají první komerční jadernou elektrárnu. Stavba jaderných elektráren je poměrně drahá, jaderné elektrárny stály americkou státní pokladnu 72,5 milionu dolarů.

Po 24 letech, v roce 1982, stanice byla zastavena, 1985 bylo vyloženo palivo a demontáž této obrovské konstrukce o hmotnosti 956 tun byla zahájena pro následné pohřbení.

Předpoklady pro vytvoření mírového atomu

Po objevu štěpení jader uranu němečtí vědci Otto Hahn a Fritz Strassmann v roce 1938 začali studovat řetězové reakce.

Až do začátku druhé světové války Výzkum jaderných fyziků nebyl vládami ukrýván, nebyly vytvořeny uzavřené laboratoře, zprávy o konferencích a seminářích byly publikovány ve vědeckých časopisech a byly přístupné všem zainteresovaným vědcům. Sovětský svaz se účastnil všech mezinárodních konferencí, vědci cestovali do jiných zemí nejen se zprávami, ale také spolupracovali.

Teoretické výpočty řetězových reakcí s ospravedlněním dvou cest vývoje (exploze a řízené reakce) provedli Ya B. Zeldovich a Yu B. Khariton. Pro další praktický výzkum bylo nutné restrukturalizovat (v některých případech znovu vytvořit) průmysl.

Síla malého cyklotronu umístěného uvnitř zdí radiačního institutu v Leningradu neumožnila potřebné experimenty. Pro studium samotné fyziky jádra nebyly potřebné pouze rezervy uranové rudy, ale také uvolnění izotopu uranu-235. Potřebné retardéry pro jadernou reakci - čistý grafit nebo těžká voda.

I. V. Kurchatov, který tlačil A. B. Ioffe společně s Yu B. Kharitonem, sestavil poznámku předsednictvu akademie jaderných věd a význam práce v tomto směru. I. V. Kurchatov v té době pracoval v Leningradském fyzicko-technickém institutu (Leningrad Physical-Technical Institute) v čele s A.B. Ioffem na problematice jaderné fyziky.

V listopadu 1938 na základě výsledků studie problému a po projevu I. V. Kurchatova na plénu Akademie věd (Akademie věd) byla předsednictvu Akademie věd zpracována sdělení o organizaci práce v SSSR o fyzice atomového jádra. Vychází ze zdůvodnění zobecnění všech oddělených laboratoří a institucí v SSSR, které patří k různým ministerstvům a oddělením, které se v podstatě zabývají pouze jednou otázkou.

Pozastavení jaderné fyziky

Některé z těchto organizačních prací byly dokončeny před druhou světovou válkou, ale hlavní směny se začaly objevovat teprve od roku 1943, kdy byl navržen I. V. Kurchatov, aby vedl atomový projekt.

Po 1. září 1939 se začal postupně formovat vakuum kolem SSSR. Vědci to okamžitě necítili, ačkoli sovětští zpravodajští agenti okamžitě začali varovat před klasifikací nutností studovat jaderné reakce v Německu a Velké Británii.

Velká vlastenecká válka okamžitě provedla úpravy práce všech vědců v zemi, včetně jaderných fyziků. Již v červenci 1941 byl LFTI evakuován do Kazanu. I. V. Kurchatov začal vypořádat se s problematikou odmínování lodí (ochrana proti mořským dolům). Pro práci na toto téma ve válečných podmínkách (tři měsíce na lodích v Sevastopolu až do listopadu 1941, kdy bylo město téměř úplně obklíčeno), pro organizaci služby demagnetizace v Poti (Gruzie) získal Stalinovu cenu.

Po těžkém nachlazení, při příjezdu do Kazaňu až do konce roku 1942 se I. V. Kurchatov vrátil k tématu jaderné reakce.

Jaderný projekt pod vedením I. V. Kurchatova

V září 1942 byl I. Kurchatov jen 39 let, věkem vědy byl mladý vědec vedle Ioffe a Kapitsa. Právě v té době byl jmenován Igor Vasilyevich na pozici vedoucího projektu. Všechny jaderné elektrárny Ruska a plutoniové reaktory tohoto období byly vytvořeny jako součást atomového projektu, který do roku 1960 vedl Kurchatov.

Z dnešního pohledu nelze představit, že v okupovaných územích bylo zničeno 60% průmyslu, kdy hlavní obyvatelstvo země pracovalo na frontě, vedení SSSR rozhodlo, že předurčilo vývoj jaderné energie v budoucnu.

Po zhodnocení zpravodajských zpráv o stavu práce na jaderné fyzice v Německu, Velké Británii a Spojených státech se Kurchatov dozvěděl o rozsahu nevyřízených případů. Začínal se shromažďovat v zemi a současných frontách vědců, kteří by se mohli podílet na vytváření jaderného potenciálu.

Nedostatek uranu, grafitu, těžké vody a nepřítomnost cyklotronu nezastavil vědce. Práce, teoretické i praktické, se v Moskvě znovu pokračovaly. Vysoký stupeň utajení stanovil Výbor pro obranu státu (Státní obranný výbor). Pro výrobu plutonia o zbraních bylo postaveno reaktor ("kotel" v terminologii samotného Kurchatova). Byla zahájena práce na obohacování uranu.

Závazky ze Spojených států v období od roku 1942 do roku 1949

Dne 2. září 1942 byla ve Spojených státech provedena řízená jaderná reakce na prvním jaderném reaktoru na světě. V SSSR dosud nebyl kromě teoretického vývoje vědců a zpravodajských údajů prakticky nic.

Bylo jasné, že v krátké době nemohla země dohnat Spojené státy. Připravit (zachránit) pracovníky vytvářet předpoklady pro rychlý rozvoj procesů obohacování uranu, vytvoření jaderného reaktoru pro výrobu plutonia pro zbraně a rehabilitace rostlin pro výrobu čistého grafitu - to jsou úkoly, které musely být provedeny ve válce a poválečné době.

Výskyt jaderné reakce je spojen s uvolněním kolosálního množství tepelné energie. Američtí vědci - první tvůrci atomové bomby používali toto jako další výrazný efekt při výbuchu.

Jaderné elektrárny na světě

Dnes je jaderná energie, i když produkuje obrovské množství elektřiny, běžná v omezeném počtu zemí. Je to způsobeno obrovskými investicemi do výstavby jaderných elektráren, počínaje geologickým průzkumem, stavbou, vytvářením ochrany a ukončením školení zaměstnanců. Splácení může nastat za desítky let za předpokladu, že stanice bude nadále pracovat nepřetržitě.

Uskutečnitelnost výstavby jaderné elektrárny je obvykle určena vládami zemí (samozřejmě po zvážení různých možností). V podmínkách rozvoje průmyslových potenciálů, při neexistenci vlastních domácích energetických zásob ve velkých množstvích nebo jejich vysokých nákladech, upřednostňuje výstavba jaderných elektráren.

Do konce roku 2014 fungovaly jaderné reaktory v 31 zemích světa. Stavba jaderných elektráren začala v Bělorusku a SAE.

Jaderné elektrárny Ruska

K dnešnímu dni funguje v Ruské federaci deset jaderných elektráren.

Dnes jsou jaderné elektrárny v Rusku součástí Státního úřadu pro atomovou energii ROSATOM, který sjednocuje všechny strukturální divize průmyslu, od těžby a obohacování uranu a výroby jaderného paliva po provoz a výstavbu jaderných elektráren. Pokud jde o energii vyráběnou v jaderných elektrárnách, po Francii je Rusko na druhém místě v Evropě.

Jaderná energetika na Ukrajině

Jaderné elektrárny Ukrajiny byly postaveny během sovětské éry. Celková instalovaná kapacita ukrajinských jaderných elektráren je srovnatelná s ruskými.

Až do zhroucení SSSR Ukrajinský jaderný průmysl byl integrován do jediného odvětví. V post-sovětském období před událostmi roku 2014 působily na Ukrajině průmyslové podniky, které vyráběly komponenty pro ruské jaderné elektrárny. V souvislosti s přerušením průmyslových vztahů mezi Ruskou federací a Ukrajinou byly spuštěny energetické jednotky v Rusku naplánované na roky 2014 a 2015 se zpožděním.

Jaderné elektrárny na Ukrajině působí na TVEL (palivové články s jaderným palivem, kde dochází k štěpné reakci) vyráběné v Ruské federaci. Touha Ukrajiny k přechodu na americké palivo téměř v roce 2012 vedla k nehodě na jihokrajinské jaderné elektrárně.

Do roku 2015 se státní záležitost zabývající se jadernou energií, která zahrnuje východní těžební a zpracovatelský závod (těžba uranu), dosud nebyla schopna uspořádat řešení problému výroby vlastních palivových článků.

Perspektivy pro jadernou energii

Po roce 1986, kdy došlo k nehodě v jaderné elektrárně v Černobylu, byly v mnoha zemích odstaveny jaderné elektrárny. Zvýšení úrovně bezpečnosti přineslo jaderné energetiky mimo stagnaci. Do roku 2011, kdy došlo k nehodě v japonské jaderné elektrárně "Fukushima-1" v důsledku tsunami, se jaderná energie neustále rozvíjela.

Doposud neustálé (jak malé i velké) havárie v jaderných elektrárnách zpomalují rozhodnutí o výstavbě nebo opětovném zachování zařízení. Postoj světové populace Problém generování elektřiny prostřednictvím jaderné reakce lze definovat jako opatrný a pesimistický.