NPP: yr egwyddor o weithredu a'r ddyfais. Mae hanes y gwaith pŵer niwclear

Yng nghanol yr ugeinfed ganrif, y meddyliau gorau y ddynoliaeth wedi bod yn gweithio'n galed ar ddwy dasg ar unwaith: ar y bom atomig creu, ac am sut y gallwch ddefnyddio ynni atomig at ddibenion heddychlon. Felly roedd yn ymddangos y gorsafoedd ynni niwclear cyntaf yn y byd. Beth yw egwyddor y gwaith pŵer niwclear? A lle yn y byd yw'r mwyaf o'r planhigion hyn?

Hanes a nodweddion ynni niwclear

"Ynni - y pennaeth popeth" - er mwyn i chi aralleirio y dywediad enwog, o ystyried y realiti gwrthrychol y ganrif XXI. Gyda phob cylch newydd o gynnydd technolegol o ddynoliaeth fod yn fwy a mwy o'i rhif. Heddiw, yr ynni o y "atom heddychlon" yn cael ei defnyddio yn eang yn yr economi a chynhyrchu, ac nid yn unig yn y sector ynni.

Mae'r trydan a gynhyrchir gan y NPP hyn a elwir yn (yr egwyddor o sydd yn syml iawn yn ei hanfod), a ddefnyddir yn eang yn y diwydiant, archwilio'r gofod, meddygaeth ac amaethyddiaeth.

Gelwir ynni niwclear yn ddiwydiant trwm, sy'n detholiadau gwres a thrydan o egni cinetig yr atom.

Pan ymddangosodd y gwaith pŵer niwclear cyntaf? Mae'r egwyddor o weithredu o bŵer o'r fath, mae gwyddonwyr Sofietaidd wedi astudio yn ôl yn y 40au. Gyda llaw, yn gyfochrog ac maent hefyd yn ddyfeisiodd y bom atomig cyntaf. Felly atom yn yr un pryd ac yn "heddychlon", ac yn angheuol.

Yn 1948 awgrymodd I. V. Kurchatov bod y llywodraeth Sofietaidd dechreuodd i wneud gwaith ar unwaith ar echdynnu ynni niwclear. Dwy flynedd yn ddiweddarach, yn yr Undeb Sofietaidd (yn Obninsk) yn dechrau gwaith o adeiladu gorsaf ynni niwclear gyntaf ar y blaned.

Mae'r egwyddor o weithredu o weithfeydd ynni niwclear yn debyg, ond yn deall nid yw'n anodd. Bydd hyn yn cael ei drafod ymhellach.

NPP: gweithredu (llun a disgrifiad)

Gweithrediad unrhyw blanhigyn pŵer niwclear yn adwaith cryf sy'n digwydd pan fydd y ymholltiad niwclear atom. Yn y broses hon, yn aml yn cynnwys atomau wraniwm-235 neu plwtoniwm. atomau Cnewyllyn rhannu niwtron dod i mewn ynddo o'r tu allan. Mae hyn yn arwain at niwtronau newydd a darnau ymholltiad, sydd wedi egni cinetig enfawr. Dim ond egni hwn ac mae'n y prif ac allweddol gynnyrch y gweithgareddau unrhyw gwaith pŵer niwclear

Felly, mae'n bosibl i ddisgrifio egwyddor o weithredu o adweithydd niwclear. Yn y llun nesaf, gallwch weld sut mae'n edrych o'r tu mewn.

Mae tri math sylfaenol o adweithyddion niwclear:

• sianelu adweithydd pwer uchel (cryno - RBMK);
• adweithydd dŵr-dŵr (PWR);
• adweithydd bridiwr cyflym (BN).

Ar wahân, mae angen i ddisgrifio egwyddor o weithredu o NPP yn ei gyfanrwydd. Bydd I gael gwybodaeth am sut y mae'n gweithio yn cael ei drafod yn yr erthygl nesaf.

Yr egwyddor sy'n gweithredu o NPP (cynllun)

gwaith pŵer niwclear yn gweithredu o dan amodau penodol ac mewn amodau a ddiffinnir yn llym. Yn ychwanegol at yr adweithydd niwclear (un neu fwy), o ran strwythur niwclear ac mae'n cynnwys systemau eraill, cyfleusterau arbennig a staff cymwys iawn. Beth yw egwyddor y gwaith pŵer niwclear? Yn fyr gellir ei ddisgrifio fel a ganlyn.

Prif elfen unrhyw niwclear - adweithydd niwclear lle mae pob un o'r prosesau sylfaenol. Am yr hyn sy'n digwydd yn yr adweithydd, rydym yn ysgrifennu yn yr adran flaenorol. tanwydd niwclear (fel arfer, yn fwy aml mae'n wraniwm) ar ffurf pelenni bach du yn cael ei fwydo i mewn i'r pot enfawr.

Mae'r egni a ryddheir yn ystod yr adweithiau sy'n digwydd mewn adweithydd niwclear, yn cael ei drawsnewid yn wres a'u trosglwyddo i'r oerydd (fel arfer, yw dŵr). Dylid nodi bod y cyfrwng trosglwyddo gwres yn y broses hon ac mae'n derbyn dos penodol o ymbelydredd.

Ymhellach, gwres o'r oerydd yn cael ei drosglwyddo i ddŵr cyffredin (trwy ddyfeisiau arbennig - coiliau), sydd o ganlyniad i berwi. anwedd dŵr sydd felly yn cael ei ffurfio, yn cylchdroi y tyrbin. Mae'r generadur olaf yn cysylltiedig, ac sy'n creu ynni trydanol.

Felly, mae'r egwyddor o weithredu o NPP - mae'n yr un gwaith pŵer thermol. Yr unig wahaniaeth yw sut mae'r dull yn cynhyrchu stêm.

Daearyddiaeth ynni niwclear

Y pum gwlad uchaf ar gyfer cynhyrchu ynni niwclear fel a ganlyn:

1. Unol Daleithiau.
2. Ffrainc.
3. Japan.
4. Rwsia.
5. De Corea.

Yn yr achos hwn, yr Unol Daleithiau, gan gynhyrchu yn flynyddol tua 864,000,000,000 kWh, gan gynhyrchu hyd at 20% o drydan y blaned.

Mae pob 31 o aelod-wladwriaethau yn y byd sy'n gweithredu gorsafoedd ynni niwclear. dim ond dau (Antarctica ac Awstralia) yn hollol rhad ac am ynni niwclear gan yr holl gyfandiroedd y blaned.

Hyd yma, mae 388 adweithyddion niwclear sy'n gweithredu yn y byd. Fodd bynnag, mae 45 ohonynt yn barod Nid yw hanner y flwyddyn yn cynhyrchu trydan. Mae'r rhan fwyaf o'r adweithyddion niwclear lleoli yn Japan ac yn yr Unol Daleithiau. Cwblhau eu daearyddiaeth yn cael ei gyflwyno yn y map isod. Green yn cynrychioli gwledydd gyda adweithyddion niwclear presennol, o ystyried cyfanswm eu rhif mewn Wladwriaeth penodol.

Mae datblygu ynni niwclear mewn gwledydd gwahanol

Ar y cyfan, fel y 2014 o ran datblygu ynni niwclear, mae dirywiad cyffredinol. Mae'r arweinwyr yn y adweithyddion niwclear newydd yn y tair gwlad yn Rwsia, India a Tsieina. Yn ogystal, mae nifer o wladwriaethau nad oes ganddynt gorsafoedd ynni niwclear, cynllunio i adeiladu arnynt yn y dyfodol agos. I'r rhai yn cynnwys Kazakhstan, Mongolia, Indonesia, Saudi Arabia a nifer o wledydd Gogledd Affrica.

Ar y llaw arall, mae nifer o wladwriaethau wedi cychwyn ar ostyngiad graddol yn nifer y gorsafoedd ynni niwclear. Mae'r rhain yn cynnwys yr Almaen, Gwlad Belg a'r Swistir. Ac mewn rhai gwledydd (yr Eidal, Awstria, Denmarc, Uruguay) ynni niwclear yn cael ei wahardd ar y lefel deddfwriaethol.

Y prif broblemau o ynni niwclear

Gyda datblygiad ynni niwclear yn gysylltiedig broblem amgylcheddol sylweddol. Mae hyn yn hyn a elwir yn llygredd thermol. Felly, ym marn llawer o arbenigwyr, y gwaith pŵer niwclear yn cynhyrchu mwy o wres nag yr un swyddogaeth o blanhigion pŵer thermol. Arbennig o beryglus i gynhesu llygredd dŵr sy'n tarfu yr amodau naturiol bywyd organebau biolegol ac yn arwain at farwolaeth llawer o rywogaethau pysgod.

problem aciwt arall sy'n gysylltiedig ag ynni niwclear, pryderon diogelwch niwclear yn gyffredinol. Am y tro cyntaf, ddynoliaeth wedi i feddwl o ddifrif am y broblem ar ôl y trychineb Chernobyl yn 1986. Nid yw'r egwyddor o weithrediad gwaith pŵer niwclear Chernobyl yn llawer wahanol i un orsafoedd ynni niwclear eraill. Fodd bynnag, nid oedd yn achub ei o mawr a damwain ddifrifol, a achosodd canlyniadau difrifol iawn ar gyfer y cyfan o Ddwyrain Ewrop.

At hynny, nid yw'r risg o ynni niwclear yn cael ei gyfyngu i ddamweiniau a wnaed gan ddyn. Felly, mae yna broblemau mawr gyda gwaredu gwastraff niwclear.

Mae manteision ynni niwclear

Serch hynny, cefnogwyr ynni niwclear yn cael eu galw a manteision penodol o orsafoedd ynni niwclear. Yn benodol, yn ddiweddar, rhyddhawyd Cymdeithas Niwclear Byd ei adroddiad gyda data diddorol iawn. Yn ôl iddo, mae nifer yr anafiadau sy'n cyd-fynd cynhyrchu un gigawatt o gynhyrchu ynni niwclear, 43 gwaith yn llai na phlanhigion pŵer thermol confensiynol.

Nid oes arall, heb fod yn llai pwysig, budd-daliadau. sef:

• rhad o gynhyrchu trydan;
• glendid ecolegol ynni niwclear (ac eithrio llygredd thermol);
• diffyg georeferencing llym o blanhigion ynni niwclear at ffynonellau tanwydd mawr.

yn lle i gasgliad

gwaith pŵer niwclear cyntaf yn y byd ei adeiladu yn 1950. Mae'r egwyddor o weithredu gorsafoedd ynni niwclear yn yr is-adran yr atom gyda chymorth niwtronau. llawer iawn o egni a ryddheir yn y broses hon.

Mae'n ymddangos bod ynni niwclear - budd unigryw ar gyfer dynolryw. Fodd bynnag, mae hanes wedi profi fel arall. Yn benodol, mae dau brif drychineb - y ddamwain yn y gwaith pŵer niwclear Chernobyl Sofietaidd yn 1986 a bod y ddamwain yn y gwaith pŵer Siapan Fukushima-1 yn 2011 - dangos y peryglon a achosir gan y "heddychlon" atom. Ac mae llawer o wledydd y byd heddiw, dechreuodd feddwl am roi'r gorau rhannol neu hyd yn oed yn gyflawn o ynni niwclear.