Historia e krijimit të termocentraleve bërthamore. Si funksionon një termocentral bërthamor? Krijimi i termocentraleve bërthamore në BRSS

Centrali bërthamor (NPP)

një termocentral në të cilin energjia atomike (bërthamore) shndërrohet në energji elektrike. Gjeneruesi i energjisë në një termocentral bërthamor është një reaktor bërthamor (shih reaktorin bërthamor). Nxehtësia që lirohet në reaktor si rezultat i një reaksioni zinxhir të ndarjes së bërthamave të disa elementëve të rëndë, më pas shndërrohet në energji elektrike në të njëjtën mënyrë si në termocentralet konvencionale (Shih Termocentrali) (TPP). Ndryshe nga termocentralet që operojnë me lëndë djegëse fosile, termocentralet bërthamore operojnë me lëndë djegëse bërthamore (Shih Karburanti bërthamor) (kryesisht 233 U, 235 U. 239 Pu). Kur ndahet 1 G izotopet e uraniumit ose të plutoniumit lëshuan 22500 kW h, e cila është e barabartë me energjinë që përmban 2800 kg karburant standard. Është vërtetuar se burimet energjetike botërore të karburantit bërthamor (uranium, plutonium, etj.) tejkalojnë ndjeshëm burimet energjetike të rezervave natyrore të karburantit organik (naftë, qymyr, gaz natyror, etj.). Kjo hap perspektiva të gjera për plotësimin e kërkesave për karburant në rritje të shpejtë. Përveç kësaj, është e nevojshme të merret parasysh vëllimi gjithnjë në rritje i konsumit të qymyrit dhe naftës për qëllime teknologjike në industrinë kimike globale, e cila po bëhet një konkurrent serioz i termocentraleve. Pavarësisht zbulimit të depozitave të reja të lëndës djegëse organike dhe përmirësimit të metodave për prodhimin e tij, në botë ka një tendencë drejt rritjes së kostos së tij. Kjo krijon kushtet më të vështira për vendet me rezerva të kufizuara të lëndëve djegëse fosile. Ekziston një nevojë e dukshme për zhvillimin e shpejtë të energjisë bërthamore, e cila tashmë zë një vend të spikatur në bilancin energjetik të një sërë vendesh industriale në mbarë botën.

Termocentrali i parë bërthamor në botë për qëllime pilot industriale ( oriz. 1 ) fuqia 5 MW u fut në BRSS më 27 qershor 1954 në Obninsk. Para kësaj, energjia e bërthamës atomike përdorej kryesisht për qëllime ushtarake. Lansimi i termocentralit të parë bërthamor shënoi hapjen e një drejtimi të ri në energji, i cili u njoh në Konferencën e Parë Ndërkombëtare Shkencore dhe Teknike mbi Përdorimet Paqësore të Energjisë Atomike (gusht 1955, Gjenevë).

Në 1958, faza e parë e termocentralit bërthamor të Siberisë me një kapacitet prej 100 MW(kapaciteti total i projektimit 600 MW). Në të njëjtin vit, filloi ndërtimi i termocentralit industrial bërthamor Beloyarsk, dhe më 26 Prill 1964, gjeneratori i fazës së parë (njësia me kapacitet 100 MW) furnizuar rrymë në sistemin energjetik Sverdlovsk, njësia e dytë me një kapacitet prej 200 MW e vënë në punë në tetor 1967. Një tipar dallues i NPP Beloyarsk është mbinxehja e avullit (derisa të merren parametrat e kërkuar) direkt në reaktorin bërthamor, gjë që bëri të mundur përdorimin e turbinave moderne konvencionale mbi të pothuajse pa asnjë modifikim.

Në shtator 1964, njësia e parë e NPP Novovoronezh me një kapacitet prej 210 MW Kostoja 1 kWh energjia elektrike (treguesi më i rëndësishëm ekonomik i funksionimit të çdo termocentrali) në këtë termocentral bërthamor u ul sistematikisht: ajo arriti në 1.24 kopekë. në vitin 1965, 1,22 kopekë. në vitin 1966, 1,18 kopekë. në vitin 1967, 0,94 kopekë. në vitin 1968. Njësia e parë e NPP Novovoronezh u ndërtua jo vetëm për përdorim industrial, por edhe si një objekt demonstrimi për të demonstruar aftësitë dhe avantazhet e energjisë bërthamore, besueshmërinë dhe sigurinë e termocentraleve bërthamore. Në nëntor 1965, në qytetin Melekess, rajoni Ulyanovsk, hyri në punë një termocentral bërthamor me një reaktor të ftohur me ujë (Shih reaktorin e ftohur me ujë) Lloji "i zier" me kapacitet 50 MW, Reaktori është montuar sipas një modeli me një qark, i cili lehtëson paraqitjen e stacionit. Në dhjetor 1969, u lançua njësia e dytë e NPP Novovoronezh (350 MW).

Jashtë vendit, termocentrali i parë bërthamor për qëllime industriale me kapacitet 46 MW u vu në punë në vitin 1956 në Calder Hall (Angli).Një vit më vonë, një termocentral bërthamor me kapacitet 60 MW në Shippingport (SHBA).

Një diagram skematik i një termocentrali bërthamor me një reaktor bërthamor të ftohur me ujë është paraqitur në oriz. 2 . Nxehtësia e lëshuar në bërthamën (Shih Bërthamë) të reaktorit 1 merret nga uji (ftohësi (Shih Ftohësi)) i qarkut të parë, i cili pompohet përmes reaktorit nga një pompë qarkullimi 2. Uji i nxehtë nga reaktori hyn në shkëmbyesin e nxehtësisë (gjenerator i avullit) 3, ku nxehtësinë e marrë në reaktor e transferon në ujin e qarkut të 2-të. Uji i qarkut të dytë avullon në gjeneratorin e avullit dhe avulli që rezulton hyn në turbinë 4.

Më shpesh, në termocentralet bërthamore përdoren 4 lloje të reaktorëve termikë të neutroneve: 1) reaktorë ujë-ujë me ujë të zakonshëm si moderator dhe ftohës; 2) grafit-ujë me ftohës uji dhe moderator grafit; 3) ujë i rëndë me ftohës uji dhe ujë i rëndë si moderator; 4) grafit-gaz me ftohës gazi dhe moderator grafit.

Zgjedhja e tipit të përdorur kryesisht të reaktorit përcaktohet kryesisht nga përvoja e akumuluar në ndërtimin e reaktorit, si dhe disponueshmëria e pajisjeve të nevojshme industriale, rezervave të lëndëve të para, etj. Në BRSS, kryesisht reaktorët grafit-ujë dhe të ftohur me ujë janë ndërtuar. Në termocentralet bërthamore amerikane, reaktorët e ujit nën presion janë më të përdorurit. Reaktorët e gazit grafit përdoren në Angli. Industria e energjisë bërthamore e Kanadasë dominohet nga termocentralet bërthamore me reaktorë të ujit të rëndë.

Në varësi të llojit dhe gjendjes totale të ftohësit, krijohet një ose një cikël tjetër termodinamik i termocentralit bërthamor. Zgjedhja e kufirit të sipërm të temperaturës së ciklit termodinamik përcaktohet nga temperatura maksimale e lejueshme e predhave të elementeve të karburantit që përmbajnë karburant bërthamor, temperatura e lejueshme e vetë karburantit bërthamor, si dhe nga vetitë e ftohësit të miratuar për një lloj të caktuar. të reaktorit. Në termocentralet bërthamore, reaktori termik i të cilit ftohet nga uji, zakonisht përdoren ciklet e avullit me temperaturë të ulët. Reaktorët me ftohje me gaz lejojnë përdorimin e cikleve relativisht më ekonomike të avullit me rritje të presionit fillestar dhe temperaturës. Qarku termik i termocentralit bërthamor në këto dy raste është me 2 qark: ftohësi qarkullon në qarkun e parë dhe qarku me avull-ujë qarkullon në qarkun e dytë. Me reaktorë me ujë të valë ose ftohës gazi me temperaturë të lartë, është i mundur një termocentral bërthamor me një qark. Në reaktorët e ujit të vluar, uji vlon në bërthamë, përzierja e përftuar e ujit me avull ndahet dhe avulli i ngopur dërgohet ose drejtpërdrejt në turbinë, ose fillimisht kthehet në bërthamë për mbinxehje ( oriz. 3 ). Në reaktorët grafit-gaz me temperaturë të lartë, është e mundur të përdoret një cikël konvencional i turbinës me gaz. Reaktori në këtë rast vepron si një dhomë djegieje.

Gjatë funksionimit të reaktorit, përqendrimi i izotopeve të zbërthyer në karburantin bërthamor zvogëlohet gradualisht, d.m.th., shufrat e karburantit digjen. Prandaj, me kalimin e kohës ato zëvendësohen me të freskëta. Karburanti bërthamor ringarkohet duke përdorur mekanizma dhe pajisje të telekomanduara. Shufrat e karburantit të shpenzuar transferohen në një pishinë të karburantit të shpenzuar dhe më pas dërgohen për riciklim.

Reaktori dhe sistemet e tij të shërbimit përfshijnë: vetë reaktorin me mbrojtje biologjike (Shih Mbrojtja biologjike), një shkëmbyes nxehtësie dhe pompa ose njësi gazi që qarkullojnë ftohësin; tubacionet dhe pajisjet e qarkut të qarkullimit; pajisje për rimbushjen e karburantit bërthamor; sisteme të veçanta ventilim, ftohje emergjente etj.

Në varësi të dizajnit, reaktorët kanë veçori dalluese: në reaktorët e enëve (Shih Reaktorin e Presionit), shufrat e karburantit dhe moderatori ndodhen brenda enës, e cila mbart presionin e plotë të ftohësit; në reaktorët e kanalit (Shih reaktorin e kanalit) shufrat e karburantit, të ftohur nga një ftohës, instalohen në tuba kanalesh të posaçme që depërtojnë në moderator, të mbyllur në një shtresë me mure të hollë. Reaktorë të tillë përdoren në BRSS (centralet bërthamore të Siberisë, Beloyarsk, etj.).

Për të mbrojtur personelin e termocentralit bërthamor nga ekspozimi ndaj rrezatimit, reaktori është i rrethuar nga mbrojtje biologjike, materialet kryesore për të cilat janë betoni, uji dhe rëra gjarpri. Pajisja e qarkut të reaktorit duhet të jetë plotësisht e mbyllur. Sigurohet një sistem për të monitoruar vendet e rrjedhjeve të mundshme të ftohësit; merren masa për të siguruar që shfaqja e rrjedhjeve dhe prishjeve në qark të mos çojë në emetime radioaktive dhe ndotje të ambienteve të termocentralit bërthamor dhe zonës përreth. Pajisjet e qarkut të reaktorit zakonisht instalohen në kuti të mbyllura, të cilat janë të ndara nga pjesa tjetër e ambienteve të NPP-së me mbrojtje biologjike dhe nuk mirëmbahen gjatë funksionimit të reaktorit. Ajri radioaktiv dhe një sasi e vogël e avullit të ftohësit, për shkak të pranisë së rrjedhjeve nga qarku, hiqen nga dhomat e pambikëqyrura të termocentralit bërthamor me anë të një sistemi të posaçëm ventilimi, në të cilin sigurohen filtra pastrimi dhe mbajtjen e rezervuarëve të gazit për të eliminuar mundësinë të ndotjes së ajrit. Respektimi i rregullave të sigurisë nga rrezatimi nga personeli i TEC-it monitorohet nga shërbimi i kontrollit të dozimetrisë.

Në rast aksidentesh në sistemin e ftohjes së reaktorit, për të parandaluar mbinxehjen dhe dështimin e vulave të predhave të shufrës së karburantit, sigurohet shtypja e shpejtë (brenda pak sekondash) e reaksionit bërthamor; Sistemi i ftohjes emergjente ka burime autonome energjie.

Prania e mbrojtjes biologjike, sistemeve speciale të ventilimit dhe ftohjes emergjente dhe një shërbimi monitorues të rrezatimit bën të mundur mbrojtjen e plotë të personelit operativ të NPP-së nga efektet e dëmshme të rrezatimit radioaktiv.

Pajisjet e dhomës së turbinave të një termocentrali bërthamor janë të ngjashme me pajisjet e dhomës së turbinave të një termocentrali. Një tipar dallues i shumicës së termocentraleve bërthamore është përdorimi i avullit me parametra relativisht të ulët, të ngopur ose pak të mbinxehur.

Në këtë rast, për të parandaluar dëmtimin e erozionit të tehuve të fazave të fundit të turbinës nga grimcat e lagështisë që përmbahen në avull, në turbinë instalohen pajisje ndarëse. Ndonjëherë është e nevojshme të përdoren ndarës në distancë dhe mbinxehës të ndërmjetëm me avull. Për shkak të faktit se ftohësi dhe papastërtitë që ai përmban aktivizohen kur kalojnë nëpër bërthamën e reaktorit, zgjidhja e projektimit të pajisjeve të dhomës së turbinës dhe sistemit të ftohjes së kondensatorit të turbinës së termocentraleve bërthamore me një qark duhet të eliminojnë plotësisht mundësinë e rrjedhjes së ftohësit. . Në termocentralet bërthamore me qark të dyfishtë me parametra të lartë të avullit, kërkesa të tilla nuk vendosen në pajisjet e dhomës së turbinës.

Kërkesat specifike për paraqitjen e pajisjeve të termocentralit bërthamor përfshijnë: gjatësinë minimale të mundshme të komunikimeve të lidhura me mediat radioaktive, rritjen e ngurtësisë së themeleve dhe strukturave mbajtëse të reaktorit, organizimin e besueshëm të ventilimit të ambienteve. Aktiv oriz. tregon një pjesë të ndërtesës kryesore të NPP Beloyarsk me një reaktor kanali grafit-ujë. Salla e reaktorit strehon një reaktor me mbrojtje biologjike, shufra rezervë karburanti dhe pajisje kontrolli. Termocentrali bërthamor është konfiguruar sipas parimit të bllokut reaktor-turbinë. Gjeneratorët e turbinës dhe sistemet e tyre të shërbimit janë të vendosura në dhomën e turbinës. Midis dhomave të motorit dhe reaktorit, janë vendosur pajisjet ndihmëse dhe sistemet e kontrollit të impiantit.

Efikasiteti i një termocentrali bërthamor përcaktohet nga treguesit e tij kryesorë teknikë: fuqia e njësisë së reaktorit, efikasiteti, intensiteti i energjisë i bërthamës, djegia e karburantit bërthamor, shkalla e përdorimit të kapacitetit të instaluar të termocentralit bërthamor në vit. Me rritjen e kapacitetit të centralit bërthamor, investimet kapitale specifike në të (kostoja e instalimit kW) ulet më fort se sa është rasti i termocentraleve. Kjo është arsyeja kryesore e dëshirës për të ndërtuar centrale të mëdha bërthamore me njësi të mëdha të fuqisë. Është tipike për ekonominë e termocentraleve bërthamore që pjesa e komponentit të karburantit në koston e energjisë elektrike të prodhuar është 30-40% (në termocentralet 60-70%). Prandaj, termocentralet e mëdha bërthamore janë më të zakonshmet në zonat e industrializuara me furnizime të kufizuara të karburantit konvencional, dhe termocentralet bërthamore me kapacitet të vogël janë më të zakonshmet në zona të vështira për t'u arritur ose të largëta, për shembull, termocentralet bërthamore në fshat. Bilibino (Republika Socialiste Sovjetike Autonome Yakut) me fuqi elektrike të një njësie standarde 12 MW Një pjesë e fuqisë termike të reaktorit të këtij termocentrali bërthamor (29 MW) shpenzohet për furnizim me ngrohje. Përveç prodhimit të energjisë elektrike, termocentralet bërthamore përdoren edhe për shkripëzimin e ujit të detit. Kështu, NPP Shevchenko (SSR e Kazakistanit) me një kapacitet elektrik prej 150 MW projektuar për shkripëzimin (me metodën e distilimit) në ditë deri në 150,000 T ujë nga Deti Kaspik.

Në shumicën e vendeve të industrializuara (BRSS, SHBA, Anglia, Franca, Kanadaja, Gjermania, Japonia, Gjermania Lindore, etj.), sipas parashikimeve, kapaciteti i termocentraleve bërthamore ekzistuese dhe në ndërtim do të rritet në dhjetëra deri në vitin 1980. Gvt. Sipas Agjencisë Ndërkombëtare Atomike të OKB-së, botuar në vitin 1967, kapaciteti i instaluar i të gjitha termocentraleve bërthamore në botë do të arrijë në 300 deri në vitin 1980. Gvt.

Bashkimi Sovjetik po zbaton një program të gjerë të vënies në punë të njësive të mëdha energjetike (deri në 1000 MW) me reaktorë termikë të neutroneve. Në 1948-49, filloi puna për reaktorët e shpejtë të neutroneve për termocentralet industriale bërthamore. Karakteristikat fizike të reaktorëve të tillë lejojnë riprodhimin e zgjeruar të karburantit bërthamor (faktori i riprodhimit nga 1.3 në 1.7), gjë që bën të mundur përdorimin jo vetëm 235 U, por edhe lëndët e para 238 U dhe 232 Th. Përveç kësaj, reaktorët e shpejtë të neutronit nuk përmbajnë një moderator, janë relativisht të vogla në madhësi dhe kanë një ngarkesë të madhe. Kjo shpjegon dëshirën për zhvillim intensiv të reaktorëve të shpejtë në BRSS. Për kërkime mbi reaktorët e shpejtë, u ndërtuan me radhë reaktorët eksperimentalë dhe pilot BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 dhe BFS. Përvoja e fituar çoi në kalimin nga kërkimi mbi impiantet model në projektimin dhe ndërtimin e termocentraleve industriale të shpejta bërthamore me neutron (BN-350) në Shevchenko dhe (BN-600) në NPP Beloyarsk. Hulumtimi është duke u zhvilluar për reaktorët për termocentralet e fuqishme bërthamore, për shembull, një reaktor pilot BOR-60 u ndërtua në Melekess.

Termocentrale të mëdha bërthamore po ndërtohen gjithashtu në një numër vendesh në zhvillim (Indi, Pakistan, etj.).

Në Konferencën e 3-të Ndërkombëtare Shkencore dhe Teknike mbi Përdorimet Paqësore të Energjisë Atomike (1964, Gjenevë), u vu re se zhvillimi i gjerë i energjisë bërthamore është bërë një problem kyç për shumicën e vendeve. Konferenca e 7-të Botërore e Energjisë (WIREC-VII), e mbajtur në Moskë në gusht 1968, konfirmoi rëndësinë e problemeve të zgjedhjes së drejtimit të zhvillimit të energjisë bërthamore në fazën tjetër (me kusht 1980-2000), kur termocentralet bërthamore do të bëhen një nga prodhuesit kryesorë të energjisë elektrike.

Lit.: Disa çështje të energjisë bërthamore. Shtu. Art., ed. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Termocentralet bërthamore, Leningrad, 1961; Kalafati D.D., Ciklet termodinamike të centraleve bërthamore, M.-L., 1963; 10 vjet i termocentralit të parë bërthamor në botë të BRSS. [Sht. Art.], M., 1964; Shkenca dhe teknologjia atomike sovjetike. [Koleksion], M., 1967; Petrosyants A.M., Energjia atomike e ditëve tona, M., 1968.

S. P. Kuznetsov.

Enciklopedia e Madhe Sovjetike. - M.: Enciklopedia Sovjetike. 1969-1978 .

Sinonimet:

Shihni se çfarë është "Central bërthamor" në fjalorë të tjerë:

Një termocentral në të cilin energjia atomike (bërthamore) shndërrohet në energji elektrike. Gjeneruesi i energjisë në një termocentral bërthamor është një reaktor bërthamor. Sinonimet: Centralet bërthamore Shihni gjithashtu: Centralet bërthamore Centralet e energjisë bërthamore Reaktorët bërthamorë Fjalori financiar... ... Fjalor Financiar

- Termocentrali (NPP) ku energjia bërthamore (bërthamore) shndërrohet në energji elektrike. Në një termocentral bërthamor, nxehtësia e lëshuar në një reaktor bërthamor përdoret për të prodhuar avull uji që rrotullon një gjenerator turbinash. Termocentrali i parë bërthamor në botë me një kapacitet prej 5 MW ishte... ... Fjalori i madh enciklopedik

NPP Obninsk.

Gjashtëdhjetë vjet më parë, në qytetin Obninsk, Rajoni i Kalugës, termocentrali i parë bërthamor në botë me reaktorin AM-1 (Atom Peaceful) prodhoi rrymë industriale. Reaktori AM-1 ishte një reaktor termik neutron termik i tipit kanal grafiti i ftohur nga uji nën presion me elementë të karburantit tubular. Fuqia termike e reaktorit ishte afërsisht 30 MW. Fuqia elektrike e termocentralit të parë bërthamor në vite të ndryshme ishte nga 3 në 5 MW, efikasiteti arriti në 17%. Ngarkesa e karburantit është afërsisht 560 kg uranium, i pasuruar me uranium-235 deri në 10 ose 5%.

"Ndërtimi i termocentralit të parë industrial bërthamor në BRSS me një kapacitet prej 5000 kW përfundoi në vitin 1954, dhe më 27 qershor 1954, stacioni tashmë po gjeneronte rrymë elektrike duke përdorur energjinë e ndarjes së bërthamave të uraniumit", thuhet në raport. paraqitur nga D.I. Blokhintsev dhe N. A. Nikolaev në Konferencën Ndërkombëtare të KB mbi Përdorimet Paqësore të Energjisë Atomike, mbajtur në Gjenevë më 8-20 gusht 1955.

Diagrami i reaktorit të termocentralit të parë bërthamor. Foto: aes1.ru

Funksionimi i reaktorit të NPP-së Obninsk u ndalua në 29 Prill 2002 për shkak të mospërfitueshmërisë. "Stacioni u mbyll vetëm për arsye ekonomike, pasi mbajtja e tij në një gjendje të sigurt u bë gjithnjë e më e shtrenjtë çdo vit," raporton faqja e internetit e Qendrës Shkencore Shtetërore të Federatës Ruse - IPPE, e cila aktualisht është përgjegjëse për të parën. Centrali bërthamor. Aktualisht, termocentrali bërthamor është një kompleks memorial industrial.

“Tani karburanti është shkarkuar, shumica e pajisjeve radioaktive janë hequr, por grafiti i reaktorit ka mbetur. Nuk është ende e qartë se çfarë është më mirë: të hiqni grafitin e reaktorit ose ta lini atë në vend, "tha Mikhail Zhaidin, drejtor shkencor i Kompleksit Memorial të Industrisë "Termi i parë bërthamor në botë". në një intervistë telefonike për Bellona.Ru, “Çështja e punës së çmontimit mbetet ende në hije, kjo nuk është një pyetje për muzeun e centralit bërthamor. Ka ide të ndryshme - për shembull, për të ruajtur termocentralin e parë bërthamor si muze. Por këtë duhet ta vendosë Qeveria. Në fund të fundit, nuk ka dokumente rregullatore që lejojnë objektet e rrezikshme nga rrezatimi të funksionojnë si muze. Tani termocentrali bërthamor është në bilancin e IPPE. Pyetja është se kush do të vazhdojë të mbajë muzeun e centralit bërthamor, kush do të paguajë për të”.

Gara për "atomin paqësor"

Tema e "atomit paqësor" në mesin e viteve 1950 u bë një nga çështjet më të nxehta në konfrontimin midis BRSS dhe SHBA. Në vitin 1953, Presidenti i SHBA Dwight D. Eisenhower mbajti një fjalim "Atomet për Paqe" në Asamblenë e Përgjithshme të OKB-së, në të cilin ai shpalli fillimin e përdorimit paqësor të energjisë atomike në Shtetet e Bashkuara. Në shumë mënyra, programi Atoms for Peace ishte i një natyre propagandistike; një nga qëllimet e tij ishte të justifikonte shpenzimet ushtarake në rritje. "Atomi Paqësor" Sovjetik u mishërua në termocentralin bërthamor Obninsk, i cili filloi të përdoret për të promovuar kursin paqësor dhe arritjet teknike të socializmit.

Foto: aes1.ru

"Atom paqësor" në një seri reaktorësh ushtarakë

Në vitin 1954, BRSS kishte mjaft reaktorë bërthamorë në veprim. Pesë reaktorë uranium-grafit operuan në uzinën Mayak në rajonin Chelyabinsk: A (që nga viti 1948), AI (që nga viti 1951), AV-1 (që nga viti 1950), AV-2 (që nga viti 1951), AB-3 (që nga viti 1952) . Për sa i përket paraqitjes dhe zgjidhjeve bazë inxhinierike, këta reaktorë ishin afër Obninsk AM-1: pirg grafiti, kanale teknologjike, bërthamë vertikale. Fuqia termike e këtyre reaktorëve arriti në qindra MW dhe tejkaloi fuqinë e Atom Mirny. Reaktorët e uranium-grafit I-1 dhe EI-2 po përgatiteshin për lëshim në Uzinën Kimike Siberiane pranë Tomskut (i nisur në 1955 dhe 56). Kështu, në fillim të viteve 1950, një reaktor bërthamor ushtarak vihej në punë çdo vit në BRSS. Në 1954, Atom Mirny u shfaq në mesin e tyre.

Termocentrali bërthamor apo reaktor eksperimental?

Debati vazhdon rreth asaj se çfarë është në të vërtetë uzina e Obninsk - termocentrali i parë komercial bërthamor në botë, apo një objekt eksperimental që demonstron vetëm mundësinë e gjenerimit të energjisë elektrike duke përdorur energjinë e ndarjes së bërthamave të uraniumit?

Një numër studiuesish të huaj e konsiderojnë termocentralin bërthamor amerikan Shippingport, i vënë në punë në Pensilvani në maj 1958 dhe i çaktivizuar në 1989, si termocentrali i parë komercial. Reaktori i ujit nën presion (paraardhësi i VVER-ve rusë) në NPP-në Shippingport kishte një fuqi termike prej rreth 200 MW, termocentrali bërthamor prodhoi një fuqi elektrike prej 60 MW dhe gjatë 25 viteve të funksionimit, u prodhuan 7.4 miliardë kWh energji elektrike.

Treguesit e NPP Obninsk janë shumë më modestë. Në faqen e muzeut të termocentralit të parë bërthamor nuk ka asnjë informacion se sa energji elektrike dhe termike ka prodhuar gjatë gjithë funksionimit të tij.

Mikhail Zhaidin tha se nuk dihet saktësisht se sa vite stacioni Obninsk ka funksionuar në modalitetin e prodhimit të energjisë elektrike. “Ekziston edhe një shaka: “Ose termocentrali bërthamor jep energji, ose centrali bërthamor merr energji”, thotë ai: “Të dhënat për prodhimin e energjisë elektrike dhe termike nuk janë relevante. Ishte një stacion kërkimor. Punoi në mënyra të ndryshme, me fuqi të ndryshme. Stacioni ishte i rëndësishëm si një qendër shkencore, eksperimentale, arsimore.

Në të vërtetë, që nga momenti kur filloi puna në NPP Obninsk, u vunë në punë një numër instalimesh dhe stendash eksperimentale, në të cilat u testuan teknologji të ndryshme të reaktorëve. Ekuipazhet e nëndetëseve të para bërthamore sovjetike iu nënshtruan trajnimit në NPP Obninsk.

Sidoqoftë, në dokumentet e Rosatom, Rostekhnadzor dhe Qendrës Shkencore Shtetërore të Federatës Ruse - IPPE, rektori i termocentralit bërthamor quhet "IRAM", që do të thotë " Reaktor kërkimor AM» .

Foto: aes1.ru

Ekonomia

Si çdo instalim eksperimental, stacioni Obninsk nuk mund të bëhej me kosto efektive. Edhe me çmimet shumë të çuditshme në BRSS, nuk ishte e mundur të bëhej konkurruese fuqia bërthamore e termocentralit të parë bërthamor. "Kostoja e 1 kWh e energjisë elektrike e prodhuar në stacion tejkalon ndjeshëm koston mesatare të 1 kWh të termocentraleve të fuqishme në BRSS," pranon raporti në Konferencën Ndërkombëtare të OKB-së mbi Përdorimet Paqësore të Energjisë Atomike në 1955: " Analiza e kostos së 1 kW *h të energjisë së prodhuar në termocentralin e parë bërthamor tregon se kostoja e lartë e tij është kryesisht për shkak të madhësisë së vogël të stacionit, kostove të larta për prodhimin individual të elementeve të karburantit, rritjes së konsumit të uraniumit-235 për shkak të për madhësinë e vogël të reaktorit bërthamor, si dhe një sërë karakteristikash të projektimit në këto stacione që synojnë krijimin e besueshmërisë së shtuar operacionale, e cila, siç tregon përvoja e funksionimit, mund të braktiset.

Sigurisht, në dokumentin e vitit 1955, referenca për "përvojën operative", e cila deri në atë kohë arrinte në rreth një vit, duket shumë e çuditshme. Në atë kohë, industria e energjisë bërthamore kishte ende ngjarje përpara që do të mohonin optimizmin bërthamor, të tilla si aksidentet në termocentralin bërthamor Three Mile Island, termocentralin bërthamor të Çernobilit dhe termocentralin bërthamor Fukushima-1. Pastaj u duk se kostoja e energjisë elektrike bërthamore mund të reduktohej duke rritur fuqinë e termocentraleve bërthamore dhe duke ulur koston e ndërtimit të termocentraleve bërthamore, kryesisht duke thjeshtuar dizajnin e reaktorëve dhe sistemeve të sigurisë.

Foto: aes1.ru

Dhe nëse e para ishte e mundur, për shembull, zhvillimi i drejtpërdrejtë i reaktorit AM-1 u bënë reaktorët e kanalit të uraniumit-grafit RBMK-1000 me një fuqi termike prej 3 GW, atëherë detyra e dytë nuk u krye. Pas një sërë aksidentesh dhe katastrofash nga rrezatimi, kërkesat për sistemet e sigurisë së termocentraleve moderne bërthamore po rriten dhe kostoja e ndërtimit të tyre po rritet gjithashtu. Dhe edhe tani, si 60 vjet më parë, kostoja totale e energjisë elektrike bërthamore tejkalon ndjeshëm koston e energjisë elektrike nga stacionet e gazit natyror. Kjo tezë është vërtetuar në: “Elektriciteti nga termocentralet bërthamore është tashmë më i shtrenjtë për konsumatorin se ai që prodhohet nga pikat e karburantit. Shteti i siguron industrisë kapital praktikisht të lirë, mbart rreziqe bërthamore që nuk mbulohen nga primet e sigurimit dhe është i përfshirë kryesisht në financimin e drejtpërdrejtë të ciklit të karburantit bërthamor”.

Tani e ardhmja e energjisë bërthamore nuk duket më aq pa re sa dukej në 1954. Por në çdo rast, termocentrali i Obninsk mbetet një monument i asaj epoke, epokës së garës së armëve, Luftës së Ftohtë dhe optimizmit të zjarrtë ndaj energjisë bërthamore.

Një epokë e shkuar...

Foto: aes1.ru

Në gjysmën e dytë të viteve 40, edhe para përfundimit të punës për krijimin e bombës së parë atomike Sovjetike (prova e saj u zhvillua më 29 gusht 1949), shkencëtarët sovjetikë filluan të zhvillojnë projektet e para për përdorimin paqësor të energjisë atomike, drejtimi i përgjithshëm i së cilës u bë menjëherë energjia elektrike.

Në vitin 1948, me sugjerimin e I.V. Kurchatov dhe në përputhje me udhëzimet e partisë dhe qeverisë, filloi puna e parë për përdorimin praktik të energjisë atomike për prodhimin e energjisë elektrike.

Në maj 1950, afër fshatit Obninskoye, Rajoni Kaluga, filloi puna për ndërtimin e termocentralit të parë bërthamor në botë.

Termocentrali i parë industrial bërthamor në botë me një kapacitet prej 5 MW u lançua në 27 qershor 1954 në BRSS, në qytetin e Obninsk, që ndodhet në rajonin e Kaluga. Në vitin 1958, faza e parë e termocentralit bërthamor të Siberisë me një kapacitet prej 100 MW u vu në punë, më pas kapaciteti i plotë i projektimit u rrit në 600 MW. Në të njëjtin vit, filloi ndërtimi i termocentralit industrial bërthamor Beloyarsk, dhe më 26 Prill 1964, gjeneratori i fazës së parë furnizoi rrymë për konsumatorët. Në Shtator 1964, u lançua njësia e parë e NPP Novovoronezh me një kapacitet prej 210 MW. Njësia e dytë me kapacitet 365 MW u lançua në dhjetor 1969. Në vitin 1973 u hodh në treg termocentrali bërthamor i Leningradit.

Jashtë BRSS, termocentrali i parë industrial nuklear me kapacitet 46 MW u vu në punë në vitin 1956 në Calder Hall (Britani e Madhe), Një vit më vonë, termocentrali bërthamor hyri në punë (anglisht) rusisht. me kapacitet 60 MW në Shippingport (SHBA).

Në vitin 1979, ndodhi një aksident i rëndë në termocentralin bërthamor Three Mile Island dhe në vitin 1986, një fatkeqësi në shkallë të gjerë në termocentralin bërthamor të Çernobilit, i cili, përveç pasojave të menjëhershme, preku seriozisht të gjithë industrinë e energjisë bërthamore. një e tërë. Ai detyroi specialistët në mbarë botën të rivlerësojnë problemin e sigurisë së centraleve bërthamore dhe të mendojnë për nevojën e bashkëpunimit ndërkombëtar për të përmirësuar sigurinë e termocentraleve bërthamore.

Më 15 maj 1989, në asamblenë themeluese në Moskë, u njoftua formimi zyrtar i Shoqatës Botërore të Operatorëve Bërthamorë (WANO), një shoqatë profesionale ndërkombëtare që bashkon organizatat që operojnë termocentrale bërthamore në të gjithë botën. Shoqata i ka vendosur vetes synime ambicioze për të përmirësuar sigurinë bërthamore në mbarë botën duke zbatuar programet e saj ndërkombëtare.

Termocentrali më i madh bërthamor në Evropë është termocentrali bërthamor i Zaporozhye pranë qytetit Energodar (rajoni Zaporozhye, Ukrainë), ndërtimi i të cilit filloi në vitin 1980. Që nga viti 1996 kanë funksionuar 6 njësi të energjisë me një kapacitet total prej 6 GW.

Termocentrali më i madh bërthamor në botë, Kashiwazaki-Kariwa për sa i përket kapacitetit të instaluar (që nga viti 2008), ndodhet në qytetin japonez të Kashiwazaki, prefektura Niigata - ka pesë reaktorë të ujit të vluar (BWR) dhe dy reaktorë të përmirësuar të ujit të valë. (ABWR) në funksion, me një kapacitet total prej 8.212 GW.

Termocentralet moderne bërthamore janë të përhapura në të gjithë botën, pasi ato kanë fuqi dhe produktivitet të lartë. Centralet e para bërthamore inferiore ndaj termocentraleve të fundit bërthamore në shumë aspekte. Ndërtimi i termocentraleve të para bërthamore filloi në mesin e shekullit të kaluar.

Nisja e termocentralit të parë bërthamor në BRSS

Zhvillimi i planit për termocentralin e parë bërthamor filloi pas testimit të suksesshëm të bombës së parë atomike në BRSS, kur plutoniumi u prodhua në një reaktor bërthamor dhe u organizua gjithashtu prodhimi i uraniumit të pasuruar. Një diskutim në shkallë të gjerë i perspektivave dhe problemeve kryesore të nisjes së termocentraleve bërthamore për të prodhuar energji u zhvillua në vjeshtën e vitit 1949.

Puna për ndërtimin e termocentralit të parë bërthamor filloi në mesin e shekullit të 20-të. Gjatë 4 viteve nga 1950 deri në 1954 u ndërtua termocentrali i parë bërthamor. Termocentrali i parë bërthamor u vu zyrtarisht në funksion më 27 qershor 1954 në territorin e Bashkimit Sovjetik, në qytetin Obninsk. Funksionimin e këtij termocentrali bërthamor e siguronte reaktori AM-1, fuqia maksimale e të cilit ishte vetëm 5 MW.

Ky termocentral funksionoi pandërprerë për gati 48 vjet. Në prill 2002, reaktori i stacionit u mbyll. Vendimi për mbylljen e stacionit u mor për arsye ekonomike dhe mospërshtatshmërinë e përdorimit të mëtejshëm të tij. NPP Obninsk u bë jo vetëm centrali i parë i lëshuar, por edhe i pari termocentral bërthamor i mbyllur në Rusi.

Rëndësia e termocentralit të parë bërthamor

Termocentralet e para bërthamore në BRSS ishin në gjendje të hapnin rrugën e përdorimit të energjisë atomike për qëllime paqësore. Funksionimi i termocentraleve të para bërthamore bëri gjithashtu të mundur grumbullimin e përvojës inxhinierike dhe shkencore të nevojshme për projektimin dhe ndërtimin e mëtejshëm të centraleve më të mëdhenj.

Termocentrali bërthamor i ngritur në Obninsk, edhe gjatë periudhës së ndërtimit, u shndërrua në një lloj shkolle për trajnimin e personelit, personelit operativ dhe studiuesve. NPP Obninsk e ka luajtur këtë rol për disa dekada përmes përdorimit industrial dhe një numri të madh eksperimentesh të kryera në të.

Termocentralet e para bërthamore në vende të ndryshme

Përvoja afatgjatë e funksionimit të termocentralit të parë bërthamor Sovjetik konfirmoi pothuajse të gjitha zgjidhjet inxhinierike dhe teknike të paraqitura nga profesionistë në këtë fushë. Kjo ofroi një mundësi për të ndërtuar dhe nisur me sukses termocentralin bërthamor Beloyarsk në 1964, kapaciteti i të cilit arriti në 300 MW.

Në Britani, termocentrali i parë bërthamor u lançua zyrtarisht vetëm në tetor 1956. Jashtë territorit të Bashkimit Sovjetik, ky objekt u bë stacioni i parë industrial në kategorinë e tij. Termocentrali i ndërtuar në qytetin britanik Calder Hall kishte një kapacitet prej 46 MW në momentin e nisjes. Disa vjet më vonë, filloi ndërtimi i disa centraleve të tjera të mëdha bërthamore.

Në Shtetet e Bashkuara, termocentrali i parë bërthamor filloi të funksionojë në 1957. Termocentrali 60 MW ndodhet në shtetin amerikan të Shippingport. Shtetet e Bashkuara ndaluan ndërtimin e reaktorëve në vitin 1979 pas aksidentit global në termocentralin bërthamor Three Mile Island. Ndërtimi i dy reaktorëve të rinj bazuar në stacionin e mëparshëm është planifikuar vetëm për vitin 2017.

Ngjarja e madhe që ndodhi në vitin 1986 pati një ndikim serioz në botë dhe na detyroi të rishqyrtojmë një sërë çështjesh të lidhura. Ekspertët nga vende të ndryshme filluan në mënyrë aktive të zgjidhin problemin e sigurisë dhe menduan për rëndësinë e bashkëpunimit ndërkombëtar për të siguruar sigurinë maksimale të termocentraleve bërthamore.

Sot, në vende të tilla si India, Kanadaja, Rusia, India, Koreja, Kina, SHBA dhe Finlanda, programet për zhvillimin e mëtejshëm të energjisë bërthamore po zhvillohen dhe zbatohen në mënyrë aktive. Në kushtet moderne, në mbarë botën janë 56 reaktorë në fazën e ndërtimit dhe 143 reaktorë të tjerë pritet të ndërtohen para vitit 2030.

Avantazhet dhe disavantazhet e përdorimit të termocentraleve bërthamore

Është vazhdimisht në rritje në të gjithë botën. Në të njëjtën kohë, rritja e konsumit po rritet me një ritëm më të shpejtë se prodhimi i energjisë dhe aplikimi praktik i zgjidhjeve moderne premtuese teknike në këtë fushë, për shumë arsye, do të fillojë pas disa vitesh. Zgjidhja e këtij problemi është përmirësimi i energjisë bërthamore dhe ndërtimi i centraleve të reja bërthamore. Përparësitë e mëposhtme të funksionimit të termocentraleve bërthamore mund të identifikohen:

1. Intensiteti i lartë i energjisë i burimit të karburantit të përdorur. Me djegie të plotë, një kilogram uranium çliron një sasi energjie të krahasueshme me rezultatin e djegies së rreth 50 tonë naftë, ose dy herë më shumë ton qymyr
2. Aftësia për të ripërdorur një burim pas përpunimit. Uraniumi i ndarë, ndryshe nga mbetjet e karburanteve fosile, mund të ripërdoret për të gjeneruar energji. Zhvillimi i mëtejshëm i termocentraleve bërthamore përfshin një kalim të plotë në një cikël të mbyllur, i cili do të ndihmojë në sigurimin e mungesës së formimit të ndonjë mbetjeje të dëmshme
3. Termocentrali bërthamor nuk kontribuon në efektin serë. Çdo ditë, termocentralet bërthamore ndihmojnë në shmangien e emetimit të rreth 600 milionë tonëve dioksid karboni. Termocentralet bërthamore që operojnë në Rusi parandalojnë çlirimin e më shumë se 200 milion tonë dioksid karboni në mjedis çdo vit.
4. Pavarësi absolute nga vendndodhja e burimeve të karburantit. Distanca e madhe e një termocentrali bërthamor nga një vendburim uraniumi nuk ndikon në asnjë mënyrë në mundësinë e funksionimit të tij. Ekuivalenti i energjisë i një burimi bërthamor është shumë herë më i madh në krahasim me karburantin organik dhe kostot e transportit të tij janë minimale.
5. Kosto e ulët e përdorimit. Për një numër të madh vendesh, prodhimi i energjisë elektrike duke përdorur termocentralet bërthamore nuk është më i shtrenjtë se përdorimi i llojeve të tjera të termocentraleve.

Pavarësisht nga shumë aspekte pozitive të funksionimit të termocentraleve bërthamore, ka disa probleme. Disavantazhi kryesor janë pasojat e rënda të situatave emergjente, për të parandaluar të cilat termocentralet janë të pajisura me sisteme mjaft komplekse sigurie me rezerva të mëdha dhe tepricë. Kjo siguron që dëmtimi i mekanizmit të brendshëm qendror të shmanget edhe në rast të një aksidenti të madh.

Një problem i madh për funksionimin e centraleve bërthamore është edhe shkatërrimi i tyre pas shterimit të burimeve. Kostoja e likuidimit të tyre mund të arrijë në 20% të kostove totale të ndërtimit të tyre. Përveç kësaj, për arsye teknike, është e padëshirueshme që termocentralet bërthamore të funksionojnë në mënyra manovrimi.

Termocentralet e para bërthamore në botë bëri të mundur hedhjen e një hapi të madh në përmirësimin e energjisë bërthamore. Në kushtet moderne në Rusi, rreth 17% e energjisë elektrike prodhohet duke përdorur termocentrale bërthamore. Për shkak të përfitimeve të funksionimit të termocentraleve bërthamore, shumë vende kanë filluar të ndërtojnë reaktorë të rinj dhe t'i konsiderojnë ata si një burim premtues të energjisë elektrike.