I mitten av det tjugonde århundradet fortsätter mänsklighetens bästa sinnenarbetade omedelbart på två uppgifter: om skapandet av en atombom och om hur man kan använda en atoms energi för fredliga ändamål. Så det fanns de första kärnkraftverken i världen. Vad är principen om drift av kärnkraftverk? Och var i världen finns den största av dessa kraftverk?
"Energi är allt till huvudet" - det är så som möjligtparafrasera ett berömt ordspråk, med tanke på det 21-talets objektiva realiteter. Med varje ny omgång av tekniska framsteg behöver mänskligheten allt mer. Idag används energin i den "fredliga atomen" aktivt i ekonomi och produktion, och inte bara inom energisektorn.
Elektricitet som produceras vid så kallade kärnkraftverk (vars verksamhetsprincip är mycket enkel i naturen) används i stor utsträckning inom industri, rymdutforskning, medicin och jordbruk.
Kärnkraft är industrin i tung industri som extraherar värme och elektricitet från en atoms kinetiska energi.
När framträdde de första kärnkraftverken? Principen för driften av sådana kraftverk Sovjetforskare studerade på 40-talet. Förresten, parallellt uppfann de också den första atombomben. Således var atomen både "fredlig" och dödlig.
1948, I.V. Kurchatov föreslog att den sovjetiska regeringen började utföra direktarbete vid utvinning av atomenergi. Två år senare i Sovjetunionen (i staden Obninsk, Kaluga-regionen) började byggandet av det första kärnkraftverket på planeten.
Principen för driften av alla kärnkraftverk är likartad, men för att förstå är det inte alls svårt. Detta kommer att diskuteras vidare.
I hjärtat av någon kärnkraftverkligger en kraftfull reaktion som uppstår vid kärnklyvning av en atom. Denna process involverar oftast atomerna av uran-235 eller plutonium. Kärnan av atomer delar neutronen och faller in i dem från utsidan. Samtidigt framträder nya neutroner, liksom fissionsfragment, som har enorm kinetisk energi. Denna energi är huvud- och nyckelprodukten hos alla kärnkraftverk.
Så du kan beskriva principen för driften av reaktorns NPP. I följande foto kan du se hur det ser ut från insidan.
Det finns tre huvudtyper av kärnreaktorer:
Vi bör också beskriva principen om driften av kärnkraftverket som helhet. Hur det fungerar kommer det att diskuteras i nästa artikel.
Kärnkraftverket är verksamt i vissa ländervillkor och i strikt specificerade lägen. Förutom en kärnreaktor (en eller flera) innefattar NPP: s struktur andra system, specialkonstruktioner och högkvalificerad personal. Vad är principen om drift av kärnkraftverk? Kortfattat kan det beskrivas enligt följande.
Huvuddelen av ett kärnkraftverk är en kärnreaktor,där alla huvudprocesser äger rum. Om vad som händer i reaktorn skrev vi i föregående avsnitt. Kärnbränsle (som regel oftast uran) i form av små svarta tabletter matas in i den här stora pannan.
Den energi som släpptes under reaktionernasom förekommer i en kärnreaktor, omvandlas till värme och överförs till kylvätskan (i regel är det vatten). Det är värt att notera att kylvätskan under denna process får en viss dos av strålning.
Därefter överförs värmen från kylmediet till det vanligavatten (genom speciella enheter - värmeväxlare), vilket kokar som ett resultat. Vattendampen som bildar här roterar turbinen. En generator är ansluten till den senare som genererar elektrisk energi.
Således är det enligt principen om kärnkraftverkens drift samma värmeverk. Den enda skillnaden är hur ånga produceras.
De fem första länderna för produktion av kärnenergi är följande:
Samtidigt producerar USA, som producerar ca 864 miljarder kWh per år, upp till 20% av världens totala elkraft.
Totalt driver 31 stater i världen kärnkraftverk. Av alla kontinenter på planeten är bara två (Antarktis och Australien) helt fria från kärnkraft.
Idag är 388 verksamma i världen.kärnreaktorer. Det är sant att 45 av dem inte har producerat el för ett och ett halvt år. De flesta kärnreaktorerna ligger i Japan och i USA. Deras fullständiga geografi presenteras på nästa karta. Grön anger länder med aktiva kärnreaktorer och deras totala antal i en viss stat.
I allmänhet, från och med 2014, utvecklingen avkärnkraft har en allmän nedgång. Ledarna i byggandet av nya kärnreaktorer är tre länder: Ryssland, Indien och Kina. Dessutom planerar ett antal stater som inte har kärnkraftverk att bygga dem inom en snar framtid. Dessa inkluderar Kazakstan, Mongoliet, Indonesien, Saudiarabien och ett antal länder i Nordafrika.
Å andra sidan har ett antal stater tagit uppgradvis minskning av antalet kärnkraftverk. Dessa inkluderar Tyskland, Belgien och Schweiz. Och i vissa länder (Italien, Österrike, Danmark, Uruguay) är kärnkraft förbjudet på lagstiftningsnivå.
Förknippad med utvecklingen av kärnenergibetydande miljöfrågor. Detta är den så kallade termiska föroreningen av miljön. Så, enligt många experter, utlöser kärnkraftverk mer värme än termiska kraftverk med samma kraft. Termisk förorening av vatten är särskilt farligt, vilket bryter mot de biologiska organismernas naturliga levnadsförhållanden och leder till att många fiskarter dödas.
Ett annat akut problem relaterat till atomenergi, gäller kärnsäkerhet i allmänhet. För första gången tänkte mänskligheten allvarligt på denna fråga efter Tjernobylkatastrofen 1986. Principen för kärnkraftverket i Tjernobyl var inte mycket annorlunda än för andra kärnkraftverk. Men det här räddade inte henne från en stor och allvarlig olycka som ledde till mycket allvarliga konsekvenser för hela Östeuropa.
Dessutom är faren för kärnkraft inte begränsad endast till eventuella industriolyckor. Så stora problem uppstår med bortskaffande av kärnavfall.
Ändå, anhängare av utvecklingen av kärnvapenEnergi som kallas och uppenbara fördelar med kärnkraftverk. Således har World Nuclear Association nyligen publicerat sin rapport med mycket intressanta data. Enligt honom är antalet mänskliga offer som åtföljer produktionen av en gigawatt av el vid kärnkraftverk 43 gånger mindre än vid traditionella värmekraftverk.
Det finns andra lika viktiga fördelar. nämligen:
År 1950 byggdes världens första kärnkraftverk. Principen för driften av kärnkraftverk är att dela atomen med hjälp av en neutron. Som ett resultat av denna process frigörs en enorm mängd energi.
Det verkar som att kärnkraft ärexceptionellt bra för mänskligheten. Historien har dock visat det motsatta. I synnerhet visade två stora tragedier - olyckan vid kärnkraftverket i Sovjet-Tjernobyl år 1986 och olyckan vid den japanska kraftverket Fukushima-1 2011 - den fara som orsakades av den "fredliga" atomen. Och många länder i världen började idag tänka på partiell eller till och med fullständig övergivande av kärnenergi.
