Атомна станція: неминуче майбутнє людства

У атомної енергетики досить як прихильників, так і супротивників. Можливо, останніх на даний момент навіть більше: занадто свіжі в пам`яті людства такі гучні катастрофи, пов`язані з «мирним атомом», як аварії на Чорнобильській атомній станції і на АЕС в ФукусіміФукусіма: атомна головний біль Японії. Але, якщо найближчим часом вчені не знайдуть ефективного джерела енергії, альтернативного вуглеводневому паливу, то атомна станція стане неминучим атрибутом майбутнього людстваМайбутнє людства - чи є надія?. Вуглеводні рано чи пізно закінчаться, а атомна енергетика єдиний на даний момент реальний джерело енергії, здатний «прогодувати» цивілізацію.

Як змінився світ за 60 років ...

Є певна історична несправедливість в тому, що 27 червня не відзначається в російському офіційному календарі як свято, за своїм масштабом дорівнює 12 квітня, Дня космонавтики. Про це можна сперечатися, але цілком можливо, що запуск першої в світі промислової атомної станції за своєю значущістю не поступається першого польоту людини в космічний простір. Перша атомна станція запрацювала, тобто дала електроенергію 27 червня 1954 року в закритому місті (або наукомісті, як іменували подібні комплекси в СРСР) Обнінськ Калузької області.

Слід визнати, що «мирні» атомні реактори, тобто призначені не для військових руйнівних цілей, а для вироблення електроенергії, до того моменту вже існували за кордоном (перший з них заробив в 1942 році в Штатах). Однак це були експериментальні установки, створені для перевірки самого принципу контрольованої вироблення атомної енергії. Це не були атомні станції в повному розумінні слова. А ось Обнинская станція була саме атомною електростанцією, так як була підключена до електромережі - вироблювана нею енергія могла надходити до споживачів, до промислових підприємств і цивільних об`єктах.

Так що, як і в випадку з польотом людини в космос, Радянський Союз в атомній енергетиці випередив усіх - за кордоном перша повноцінна АЕС відкрилася лише в 1956 році. На цей раз це були не американці, а англійці, що запустили станцію в Кодер-Холі. Перша атомна станція на території США відкрилася в 1957 році в Шиппінгпорт. Що стосується Обнінськой АЕС, то вона виявилася вельми успішним проектом. Термін її служби був розрахований на 30 років, а вона пропрацювала майже 48 років, її реактори були зупинені на початку 2002 року. За майже півстоліття роботи на Обнінськой станції не було зафіксовано жодної аварії.

Принцип роботи атомної станції

Робота атомної станції з вироблення електричної енергії заснована на контрольованому ядерної реакції, що здійснюється в ядерному реакторіЯдерний реактор: небезпечне кишенькове сонце за допомогою стрижнів управління. Ядерна реакція супроводжується виділенням величезних значень теплової енергії, яка і використовується для отримання в подальшому електричної енергії. Реактор з`єднаний з ємністю, в якій знаходиться певний тип теплоносія. Найпростіший варіант, коли в якості теплоносія використовується вода. Під впливом надходить з ректора теплової енергії вода перетворюється в пар і вже в газоподібному стані подається на обертові турбіни. Турбіни приєднані до генератора, в якому і виробляється електроенергія, яка надходить потім в електромережу. Пар ж йде далі, в спеціальний конденсатор, де охолоджується і знову перетворюється в воду.

Головні конструктивні відмінності на атомних електростанціях обумовлені різними типами використовуваних теплоносіїв, тобто речовин, які піддаються впливу теплової енергії реактора і потім запускають роботу генератора електричного струму. АЕС так і класифікуються, за типами працюють на тих чи інших теплоносіях реакторах.

У свою чергу, перші можуть бути, згідно з різними теплоносія, водо-водяними, що киплять, газоохолоджувальні, графито-водними, важководними, важководними газоохолоджувальні і так далі. Крім того, в ході розвитку атомної енергетики з`явилися станції, що виробляють не тільки електроенергію, але і теплову енергію, що знаходить промислове застосування (атомні теплоелектростанції).

Реактор - серце атомної станції

Атомна енергетика практично за всіма показниками є найбільш перспективною галуззю отримання енергії в промислових масштабах. Отримання теплової та електроенергії на АЕС в економічному плані як мінімум не дорожче, а нерідко і дешевше вироблення енергії традиційними способами. Енергія атомного походження в кінцевому підсумку дорожче енергії, виробленої на пиловугільних або газо-мазутних теплових електростанціях, але за рахунок складності будівництва АЕС. Високі вимоги безпеки, складне і дороге устаткування для атомних станцій - все це вимагає значно більш серйозних початкових капіталовкладень, ніж при будівництві «звичайних» ТЕС. Природно, що ця різниця в витратах потім компенсується за допомогою встановлення більш високої вартості електроенергії для споживачів.

Однак енергія, що виробляється на АЕС, є куди більш перспективною з точки зору майбутнього, так як в умовах природного (через виснаження) або штучного (криза на ринку сировини, міжнародна нестабільність, війни) дефіциту вуглеводнів це єдиний надійний спосіб отримання електрики. До того ж робота АЕС, як би дивно не звучало, куди чистіше з екологічної точки зору, так як викиди в атмосферу шкідливих речовин тут нижче, ніж при роботі традиційних теплових електростанцій. Але існує одна істотна побоювання - історія атомної енергетики показує, що абсолютного захисту від катастроф на АЕС не існує. Тим часом довготривалі негативні наслідки для значних територій навколо атомних станцій може обчислюватися десятиліттями, що не грозить при аваріях на ТЕС. Наприклад, пожежа на атомній станції, супроводжуваний розгерметизацією реактора, і пожежа на пиловугільній теплоелектростанції, це дві великі різниці.

Принцип роботи реактора на увазі здійснення контрольованої ланцюгової реакції ядерного ділення. Атомні ядра формують нові ядра за допомогою розподілу, цей процес супроводжується виділенням величезної обсягу теплової енергії. Ця обставина обумовлена тим, що для ланцюгової реакції ядерного ділення потрібна велика енергія. Реакція поділу здійснюється або за допомогою зіткнення ядер один з одним, або з допомогою освіти нових меж`ядерних зв`язків при розподілі мікрочастинок. В обох випадках для контрольованого характеру реакції потрібні спеціальні сповільнювачі, за допомогою яких можна знижувати швидкість її протікання. Без подібних сповільнювачів робота АЕС неможлива: кількість виділеної реактором теплової енергії настільки велике, що дуже швидко відбудеться вибух. Власне, практично всі серйозні катастрофи на атомних станціях відбуваються через залишкового тепловиділення, коли не вдається уникнути утворення занадто великої кількості енергії навіть після припинення активної фази роботи реактора.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!