Атомні електростанції росії. Перша атомна електростанція

Виробництво електроенергії з використанням ланцюгової ядерної реакції в Радянському Союзі вперше відбулося на Обнінськой АЕС. У порівнянні з сьогоднішніми гігантами перша атомна електростанція мала всього лише 5 МВт потужності, а найбільша в світі на сьогоднішній день діюча АЕС "Касівадзакі-Каріва" (Японія) - 8212 МВт.

Обнинская АЕС: від пуску до музею

Радянські вчені на чолі з І. В. Курчатовим після закінчення військових програм відразу приступили до створення атомного реактора з метою використання теплової енергії для перетворення її в електрику. Перша атомна електростанція була розроблена ними в найкоротші терміни, і в 1954 році відбувся пуск промислового ядерного реактора.

Вивільнення потенціалу, як промислового, так і професійного, після створення та випробування ядерного озброєння дозволило І. В. Курчатова зайнятися дорученої йому проблемою отримання електрики шляхом освоєння тепловиділень при протіканні керованої ядерної реакції. Технічні рішення по створенню ядерного реактора були освоєні ще під час пуску самого першого дослідного уран-графітового реактора Ф-1 в 1946 році. На ньому була проведена перша ланцюгова ядерна реакція, підтверджені практично всі теоретичні напрацювання за останній час.

Для промислового реактора потрібно було знайти конструктивні рішення, пов`язані з безперервною роботою установки, зніманням тепла і подачі його на генератор, циркуляцією теплоносія і захистом його від радіоактивного забруднення.

Колективом лабораторії № 2, очолюваної І. В. Курчатовим, спільно з НДІХІММАШ під керівництвом Н. А. Доллежаля були опрацьовані всі нюанси споруди. Фізику Е. Л. Фейнберг була доручена теоретична розробка процесу.

Пуск реактора (досягнення критичних параметрів) було проведено 9 травня 1954 року народження, 26 червня цього ж року атомна електростанція підключена до мережі, а вже в грудні виведена на проектну продуктивність.

Після того як Обнинская АЕС безаварійно пропрацювала як промислова електростанція майже 48 років, вона була зупинена в квітні 2002 року. У вересні цього ж року закінчена вивантаження ядерного палива.

Ще під час роботи на АЕС приїжджало безліч екскурсій, станція працювала як навчальний клас для майбутніх ядерників. Сьогодні на її базі організовано меморіальний музей атомної енергетики.

Перша закордонна АЕС

Атомні електростанції за прикладом Обнінськой не відразу, але почали створюватися за кордоном. У США рішення про будівництво своєї атомної електростанції було прийнято лише у вересні 1954 року народження, і тільки в 1958 році відбувся пуск АЕС "Шиппінгпорт" в Пенсільванії. Потужність атомної електростанції "Шиппінгпорт" склала 68 МВт. Зарубіжні експерти називають її першою комерційною атомною електростанцією. Будівництво атомних електростанцій досить дорого, АЕС обійшлася скарбниці США в 72,5 млн доларів.

Через 24 роки, в 1982-му, станція була зупинена, до 1985 року було вивантажено паливо і розпочато демонтаж цієї величезної споруди вагою 956 тонн для подальшого поховання.

Передумови створення мирного атома

Після відкриття ділення ядер урану німецькими вченими Отто Ганом і Фріцем Штрассманом в 1938 році почали проводитися дослідження ланцюгових реакцій.

до початку Другої світової війни дослідження фізиків-ядерників не приховували урядами, не створювалося закритих лабораторій, звіти конференцій, семінарів друкувалися в наукових виданнях і були доступні кожному зацікавленому вченому. Радянський Союз брав участь у всіх міжнародних конференціях, вчені виїжджали в інші країни не тільки з доповідями, а й для спільної роботи.

Теоретичні розрахунки ланцюгових реакцій з обґрунтуванням двох шляхів розвитку (вибух і керована реакція) були зроблені Я. Зельдовічем і Ю. Б. Харитоном. Для проведення подальших практичних досліджень необхідно було перебудовувати (в деяких випадках створювати заново) промисловість.

Потужності маленького циклотрона, розміщеного в стінах Радієвий інституту в Ленінграді, не дозволяли проводити потрібні експерименти. Для дослідження самої фізики ядра потрібна була просто запаси уранової руди, але і виділення ізотопу урану-235. Потрібні були сповільнювачі для ядерної реакції - чистий графіт або важка вода.

І. В. Курчатов, підштовхуваний А. Б. Іоффе, спільно з Ю. Б. Харитоном склали записку до Президії Академії наук про ядерної проблематики та важливості робіт в цьому напрямку. І. В. Курчатов працював в цей час в ЛФТИ (Ленінградському фізико-технічному інституті), очолюваному А. Б. Іоффе, над проблемами фізики ядра.

У листопаді 1938 року по результатам вивчення проблеми і після виступу І. В. Курчатова на Пленумі АН (Академії наук) була складена записка до Президії АН про організацію робіт в СРСР з фізики атомного ядра. У ній простежується обгрунтування узагальнення всіх розрізнених лабораторій та інститутів в СРСР, що належать різним міністерствам і відомствам, які займаються, по суті, однією проблематикою.

Призупинення робіт з фізики ядра

Частина з цих організаційних робіт вдалося зробити ще до ВВВ, але основні зрушення почали відбуватися тільки з 1943 року, коли І. В. Курчатова було прийменниково очолити атомний проект.

Після 1 вересня 1939 року розпочав поступово утворюватися своєрідний вакуум навколо СРСР. Це не негайно відчули вчені, хоча агенти радянської розвідки відразу стали попереджати про засекречування форсування робіт з вивчення ядерних реакцій в Німеччині і Великобританії.

Велика Вітчизняна війна негайно внесла корективи в роботу всіх вчених країни, в тому числі і фізиків-ядерників. Уже в липні 1941 року ЛФТИ був евакуйований в Казань. І. В. Курчатов став займатися проблемою розмінування морських суден (захисту від морських мін). За роботи з цієї тематики в умовах воєнного часу (три місяці на судах в Севастополі до листопада 1941 року, коли місто було майже повністю в облозі), за організацію в Поті (Грузія) служби розмагнічування він був нагороджений Сталінською премією.

Після важкого простудного захворювання після приїзду до Казані тільки до кінця 1942 року Й. В. Курчатов зміг повернутися до теми ядерної реакції.

Атомний проект під керівництвом І. В. Курчатова

У вересні 1942 року І. В. Курчатова було всього 39 років, за віковими мірками науки він був молодим вченим поруч з Іоффе і Капицею. Саме в цей час відбулося призначення Ігоря Васильовича на посаду керівника проекту. Всі атомні електростанції Росії і плутонієві реактори цього періоду створювалися в рамках атомного проекту, яким до 1960 року керував Курчатов.

З точки зору сьогоднішнього дня неможливо уявити, що саме тоді, коли 60% промисловості було зруйновано на окупованих територіях, коли основне населення країни працювало для фронту, керівництвом СРСР було прийнято рішення, яка визначила розвиток ядерної енергетики в майбутньому.

Після оцінки донесень розвідки про стан справ з роботами по фізиці атомного ядра в Німеччині, Великобританії, США Курчатову став зрозумілим розмах відставання. Він почав збирати по країні і чинним фронтах вчених, яких можна було задіяти в питаннях створення ядерного потенціалу.

Брак урану, графіту, важкої води, відсутність циклотрона не зупинили вченого. Роботи, як теоретичні, так і практичні, поновилися в Москві. Високий рівень секретності був визначений ДКО (Державним комітетом оборони). Для напрацювання збройового плутонію був побудований реактор ( «котел» за термінологією самого Курчатова). Велися роботи по збагаченню урану.

Відставання від США в період з 1942 до 1949 року

2 вересня 1942 року в США, на першому в світі ядерному реакторі, була здійснена керована ядерна реакція. В СРСР до цього часу, крім теоретичних напрацювань учених і даних розвідки, не було практично нічого.

Ставало ясно, що наздогнати США в короткий час країна не зможе. Підготувати (зберегти) кадри, створити передумови до швидкого освоєння процесів зі збагачення урану, створення ядерного реактора з виробництва збройового плутонію, відновити роботу заводів з виробництва чистого графіту - це завдання, які потрібно було зробити за воєнний і повоєнний час.

Перебіг ядерної реакції пов`язане з виділенням колосальної кількості теплової енергії. Вчені США - перші творці атомної бомби використовували це як додатковий ефект ураження при вибуху.

Атомні електростанції світу

На сьогоднішній день ядерна енергетика хоч і виробляє колосальну кількість електроенергії, але поширена в обмеженій кількості країн. Пов`язано це з величезними капіталовкладеннями при зведенні АЕС, починаючи з геологорозвідки, будівництва, створення захисту і закінчуючи навчанням співробітників. Окупність може статися через десятки років за умови постійної, безперервної роботи станції.

Доцільність будівництва АЕС визначається, як правило, урядами країн (природно, після розгляду різних варіантів). В умовах розвитку промислового потенціалу, при відсутності власних внутрішніх запасів енергоносіїв у великих кількостях або їх дорожнечі перевага віддається будівництву АЕС.

До кінця 2014 року атомні реактори працювали в 31 країні світу. Будівництво атомних електростанцій розпочато в Білорусії і ОАЕ.

Атомні електростанції Росії

На сьогоднішній день в РФ працюють десять атомних електростанцій.

Сьогодні атомні електростанції Росії входять в Держкорпорацію «Росатом», що об`єднала всі структурні підрозділи галузі від видобутку-збагачення урану і виробництва ядерного палива до експлуатації та спорудження атомних електростанцій. За генерується атомними електростанціями потужності Росія знаходиться на другому місці в Європі після Франції.

Атомна енергетика в Україні

Атомні електростанції України побудовані за часів Радянського Союзу. Сукупна встановлена потужність українських АЕС можна порівняти з російськими.

до розпаду СРСР атомна енергетика України була інтегрована в єдину галузь. У пострадянський період до подій 2014 року на Україні працювали промислові підприємства, що випускають комплектуючі та для російських АЕС. У зв`язку з розривом промислових відносин між РФ і Україною затримані заплановані на 2014 і 2015 роки пуски енергоблоків, що будуються в Росії.

Атомні електростанції України працюють на ТВЕЛах (тепловиділяючих елементах з ядерним паливом, де відбувається реакція розподілу ядер), виготовляли в РФ. Бажання України перейти на американське паливо мало не призвело в 2012 році до аварії на Південно-Українській АЕС.

До 2015 року держконцерн «Ядерне паливо», до складу якого входить Східний гірничо-збагачувальний комбінат (видобуток уранової руди), поки не зміг організувати вирішення питання про виробництво власних ТВЕЛів.

Перспективи атомної енергетики

Після 1986 року, коли сталася аварія на Чорнобильській АЕС, у багатьох країнах були зупинені атомні електростанції. Підвищення рівня безпеки вивело атомну енергетику зі стану стагнації. До 2011 року, коли сталася аварія на японській АЕС "Фукусіма-1" в результаті цунамі, атомна енергетика розвивалася стабільно.

На сьогоднішній день постійні (як дрібні, так і великі) аварії на атомних електростанціях будуть гальмувати прийняття рішень про будівництво або розконсервації установок. ставлення населення Землі до проблеми отримання електроенергії шляхом ядерної реакції можна визначити як насторожено-песимістичне.