Gorsafoedd atomig. Planhigion pŵer niwclear o Wcráin. Gorsafoedd atomig Rwsia

Mae anghenion modern dynol mewn ynni yn tyfu ar gyflymder aruthrol. Mae ei wariant yn cynyddu er mwyn goleuo dinasoedd, ar gyfer anghenion diwydiannol ac eraill yr economi genedlaethol. Yn unol â hynny, mae mwy a mwy o ysbwriel o losgi a olew tanwydd yn cael eu taflu i'r atmosffer, dwysáu effaith y tŷ gwydr. Yn ogystal, bu mwy o sôn am gomisiynu cerbydau trydan yn ystod y blynyddoedd diwethaf, a fydd hefyd yn cyfrannu at gynyddu'r defnydd o drydan.

Yn anffodus, ni all HPPau sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ymdrin ag anghenion mor fawr, ac nid yw cynnydd pellach yn nifer y TPPs a CHPPs yn ymarferol. Beth i'w wneud yn yr achos hwn? Ac nid oes unrhyw beth i'w ddewis o gwbl: mae planhigion pŵer niwclear, pan weithredir yn briodol, yn ffordd wych o'r tu allan i egni.

Er gwaethaf yr hyn a ddigwyddodd yn Chernobyl, gan gofio am fethiannau diweddar Siapan, mae gwyddonwyr ledled y byd yn cydnabod mai atom heddychlon yw'r unig ateb i'r argyfwng ynni sy'n dod i'r amlwg hyd yn hyn. Nid yw ffynonellau ynni amgen a hysbysebir yn eang yn rhoi hyd yn oed canfed rhan o'r swm o drydan y mae'r byd ei angen bob dydd.

Yn ogystal, nid oedd hyd yn oed ffrwydrad y ffatri ynni niwclear yn Chernobyl yn achosi'r amgylchedd a chanrif rhan o'r difrod, a nodir hyd yn oed gydag un damwain ar y llwyfan cynhyrchu olew. Mae'r digwyddiad gyda BP yn gadarnhad byw o hyn.

Egwyddor gweithrediad adweithydd niwclear

Mae'r ffynhonnell gwres yn elfennau tanwydd - TVEL. Mewn gwirionedd, mae'n tiwb a wneir o aloi zirconiwm, sy'n wan yn ddarostyngedig i ddirywiad hyd yn oed yn y parth o ymladdiad gweithredol atomau. Y tu mewn, mae tabledi o wraniwm deuocsid neu graean o aloi wraniwm a molybdenwm. Y tu mewn i'r adweithydd, mae'r tiwbiau hyn yn cael eu cynnwys mewn gwasanaethau, pob un ohonynt yn cynnwys 18 elfen o danwydd yr un.

Gall yr holl wasanaethau fod bron i ddwy fil, ac maent wedi'u lleoli mewn sianeli y tu mewn i'r gwaith maen graffit. Mae'r gwres sy'n datblygu yn cael ei gasglu trwy oerydd, ac mewn gweithfeydd ynni niwclear modern mae dau gylched cylchrediad. Yn yr ail un, nid yw dŵr yn rhyngweithio â chraidd yr adweithydd mewn unrhyw ffordd, sy'n cynyddu'n sylweddol diogelwch y strwythur yn gyffredinol. Mae'r adweithydd ei hun wedi'i leoli yn y siafft, ac mae capsiwl arbennig o'r un aloi zirconiwm (30 mm o drwch) yn cael ei greu ar gyfer y gwaith maen graffit.

Mae'r adeiladwaith cyfan wedi'i seilio ar ganolfan anferth hynod o goncrid cryfder uchel, y mae'r pwll wedi'i leoli oddi yno. Mae'n gwasanaethu oeri tanwydd niwclear os bydd damwain.

Mae'r egwyddor o weithredu'n syml: cynhesu TVELs, trosglwyddir gwres ohono i'r oerydd cynradd (sodiwm hylif, deuteriwm), ac yna mae'r egni'n cael ei drosglwyddo i'r cylched uwchradd, y tu mewn y mae dŵr yn ei gylchredeg o dan bwysau enfawr. Mae'n blygu ar unwaith, ac mae generaduron tyrbinau yn chwistrellu stêm. Wedi hynny, mae'r stêm yn mynd i mewn i'r dyfeisiau cyddwyso, yn mynd yn ôl i'r wladwriaeth hylif, ac yna'n mynd yn ôl i'r cylched uwchradd.

Hanes y creu

Yn ystod ail hanner y 1940au, gwnaed pob ymdrech yn yr Undeb Sofietaidd i greu prosiectau a ragwelodd y defnydd heddychlon o ynni atomig. Cynigiodd yr academydd enwog Kurchatov, yn siarad mewn cyfarfod rheolaidd o Bwyllgor Canolog y CPSU, ddefnyddio ynni atomig wrth gynhyrchu trydan, lle roedd y wlad, a adferwyd ar ôl rhyfel ofnadwy, mewn angen mawr.

Yn 1950, dechreuwyd adeiladu gweithfeydd ynni niwclear (y cyntaf yn y byd, ar y ffordd), a osodwyd ym mhentref Obninskoye yn rhanbarth Kaluga. Mewn pedair blynedd, lansiwyd yr orsaf hon, a oedd â gallu o 5 MW, yn llwyddiannus. Mae unigryw'r digwyddiad hefyd yn y ffaith mai ein gwlad ni oedd y wladwriaeth gyntaf yn y byd a oedd yn llwyddo i ddefnyddio'r atom yn effeithiol at ddibenion heddychlon.

Parhau â'r gwaith

Eisoes ym 1958, dechreuwyd gwaith ar ddyluniad y gwaith pŵer niwclear Siberia. Cynyddodd y gallu dylunio ar unwaith 20 gwaith, sy'n gyfystyr â 100 MW. Ond nid yw natur unigryw'r sefyllfa hyd yn oed hynny. Pan drosglwyddwyd yr orsaf, roedd ei allbwn yn 600 MW. Dim ond ychydig o flynyddoedd y mae gwyddonwyr wedi llwyddo i wella'r prosiect, ac yn fwy diweddar, roedd y fath effeithiolrwydd yn ymddangos yn amhosibl.

Fodd bynnag, nid oedd planhigion ynni niwclear ar ehangu'r Undeb yn tyfu'n waeth na madarch. Felly, ychydig flynyddoedd ar ôl i'r Siberian, Beloyarsk NPP gael ei lansio. Cyn bo hir adeiladwyd gorsaf yn Voronezh. Ym 1976, cafodd y gwaith pw er niwclear Kursk ei weithredu, yr oedd yr adweithyddion wedi'u moderneiddio o ddifrif yn 2004.

Yn gyffredinol, adeiladwyd planhigion ynni niwclear mewn modd a gynlluniwyd trwy gydol y cyfnod ar ôl y rhyfel. Dim ond y trychineb Chernobyl allai arafu'r broses hon i lawr.

Sut roedd pethau dramor

Ni ddylid ystyried bod datblygiadau o'r fath yn cael eu cynnal yn unig yn ein gwlad. Roedd y Prydain yn ymwybodol iawn o ba mor bwysig y gallai planhigion ynni niwclear fod, ac felly'n weithredol yn y cyfeiriad hwn. Felly, yn 1952, lansiwyd eu prosiect eu hunain i ddatblygu ac adeiladu gweithfeydd ynni niwclear. Pedair blynedd yn ddiweddarach daeth tref Calder Hall yn ddinas niwclear gyntaf Lloegr gyda'i phwer pwer 46 MW ei hun. Yn 1955, agorodd y gwaith pŵer niwclear yn ninas America Shippingport. Roedd ei bŵer yn hafal i 60 MW. Ers hynny, mae planhigion ynni niwclear wedi cychwyn ar eu gorymdeithiol ar draws y byd.

Bygythiadau atom heddychlon

Yn fuan, daeth pryder ac ofn yn lle'r ewfforia gyntaf o hwylio'r atom. Wrth gwrs, y trychineb waethaf oedd planhigyn pŵer niwclear Chernobyl, ond roedd y planhigyn Mayak, damweiniau adweithydd niwclear yn y llong danfor niwclear, a digwyddiadau eraill, ac ni fyddwn ni byth yn gwybod amdanynt. Roedd canlyniadau'r damweiniau hyn yn achosi pobl i feddwl am godi lefel y diwylliant o ddefnyddio ynni niwclear. Yn ogystal, sylweddoli dynoliaeth unwaith eto na all wrthsefyll grymoedd natur ddigymell.

Mae llawer o luminaries gwyddoniaeth byd wedi trafod yn hir sut i wneud gweithfeydd ynni niwclear yn fwy diogel. Ym Moscow ym 1989, cafodd Cynulliad y Cynulliad ei ymgynnull, yn dilyn canlyniadau'r cyfarfod, daethpwyd i gasgliadau ar yr angen i dynnu'r rheolaeth dros ynni niwclear yn radical.

Heddiw, mae cymuned y byd yn monitro'n agos sut mae'r holl gytundebau hyn yn cael eu parchu. Fodd bynnag, ni all unrhyw arsylwadau a rheolaeth arbed rhag trychinebau naturiol na stupidrwydd banal. Cadarnhawyd hyn unwaith eto gan y ddamwain yn Fukushima-1, a arweiniodd at gannoedd o filiynau o dunelli o ddŵr ymbelydrol a dorrwyd i mewn i'r Cefnfor Tawel. Yn gyffredinol, Japan, y ffatri ynni niwclear - nid yw'r unig ffordd i sicrhau anghenion enfawr diwydiant a phoblogaeth trydan, o'r rhaglen adeiladu, y NPP wedi gwrthod.

Dosbarthiad

Gellir dosbarthu pob NPP yn ōl math o ynni a gynhyrchir, a hefyd gan fodel eu hymweithydd. Ystyrir hefyd faint o ddiogelwch, math o adeiladu, a pharamedrau pwysig eraill.

Dyna sut y cânt eu rhannu gan y math o egni a gynhyrchir:

• Planhigion pŵer niwclear. Yr unig ynni a gynhyrchir arnynt yw trydan.
• Planhigion pŵer thermol atomig. Yn ychwanegol at drydan, mae'r cyfleusterau hyn hefyd yn cynhyrchu gwres, sy'n eu gwneud yn arbennig o werthfawr am lety mewn dinasoedd gogleddol. Yma, gall gweithrediad y ffatri ynni niwclear ddibynnu'n ddramatig ar ddibyniaeth y rhanbarth ar gyflenwadau tanwydd o ranbarthau eraill.

Tanwydd a ddefnyddir a nodweddion eraill

Y mwyaf cyffredin yw adweithyddion niwclear, fel tanwydd y defnyddir wraniwm cyfoethog ar ei gyfer . Cynhyrchydd gwres - dwr ysgafn. Gelwir adweithyddion o'r fath yn ddŵr ysgafn, ac fe'u gwahaniaethir gan ddau fath. Yn yr achos cyntaf, mae'r steam sy'n gwasanaethu i gylchdroi'r tyrbinau yn cael ei ffurfio yng nghanol yr adweithydd.

Ar gyfer ffurfio steam yn yr ail achos mae system sinc gwres, lle nad yw dŵr yn llifo i'r craidd. Gyda llaw, dechreuodd datblygu'r system hon eisoes yn y 50 a ugain o'r ganrif ddiwethaf, a dyma'r sail ar gyfer hynny fel datblygiad milwrol America. O gwmpas yr un pryd, dyluniwyd adweithydd o'r math cyntaf yn yr Undeb Sofietaidd, ond gyda system adfer yn y rôl y defnyddiwyd gwialen graffit.

Dyma sut yr ymddangosodd yr adweithydd oerydd nwy, a ddefnyddir gan lawer o blanhigion ynni niwclear yn Rwsia. Roedd cyflymu cyflym adeiladu gorsafoedd y model arbennig hwn oherwydd y ffaith bod yr adweithyddion yn cynhyrchu sgwteriwm gradd arfau fel sgil-gynnyrch . Yn ogystal, mae hyd yn oed wraniwm naturiol confensiynol yn addas fel tanwydd ar gyfer y fath amrywiaeth, ac mae eu dyddodion yn ein gwlad yn fawr iawn.

Mae math arall o adweithydd, a ddefnyddir yn eang yn y byd, yn fodel gyda dŵr trwm a wraniwm naturiol fel tanwydd. Yn y lle cyntaf, crëwyd modelau o'r fath gan bron pob gwlad a oedd â mynediad at adweithyddion niwclear, ond heddiw mae Canada yn un o'u harddangoswyr, yn y dyfnder y ceir y dyddodion cyfoethocaf o wraniwm naturiol.

Sut wnaeth yr adweithyddion wella?

Yn gyntaf, defnyddiwyd dur cyffredin i ffabrigi'r amlenni tiwb tanwydd a'r sianelau cylchrediad. Ar yr adeg honno, ni wyddys eto am aloion zirconiwm, sydd at ddibenion o'r fath yn llawer gwell. Cafodd yr adweithydd ei oeri gan ddŵr a gyflenwyd dan bwysau o 10 atmosffer.

Roedd yr anweddau a ryddhawyd ar yr adeg hon wedi tymheredd o 280 gradd. Gwnaed yr holl sianeli y cafodd TVEL eu gosod eu symud, gan fod gofyn iddynt gael eu disodli yn gymharol aml. Y ffaith yw, yn yr ardal o weithgarwch tanwydd niwclear, bod deunyddiau'n cael eu dadfywio a'u difetha'n gyflym. Yn gyffredinol, mae elfennau adeiladol yn y craidd wedi'u cynllunio ers 30 mlynedd, ond mewn achosion o'r fath, mae optimistiaeth yn annerbyniol.

TVELS

Yn yr achos hwn, penderfynodd y gwyddonwyr ddefnyddio'r fersiwn gydag oeri tiwbaidd unochrog. Mae dyluniad o'r fath yn lleihau'r siawns o gael cynhyrchion ymladdu yn y cylched cyfnewid gwres hyd yn oed pe bai difrod i'r elfen tanwydd. Mae'r un tanwydd niwclear yr un fath yn aloi o wraniwm a molybdenwm. Mae'r ateb hwn wedi ei gwneud hi'n bosibl creu offer cymharol rhad a dibynadwy a all weithredu'n weddol hyd yn oed o dan amodau tymheredd uwch.

Chernobyl

Yn eironig, roedd y Chernobyl enwog, y mae ei orsaf bŵer niwclear yn symbol o drychinebau technogenig y ganrif ddiwethaf, yn fuddugoliaeth go iawn o wyddoniaeth. Ar y pryd, defnyddiwyd y technolegau mwyaf datblygedig yn ei gwaith adeiladu a'i dylunio. Roedd gallu'r adweithydd yn unig yn cyrraedd 3,200 MW. Roedd tanwydd hefyd yn newydd: am y tro cyntaf, defnyddiwyd wraniwm deuocsid o wraniwm naturiol yn Chernobyl. Mae un tunnell o danwydd o'r fath yn cynnwys dim ond 20 cilogram o wraniwm-235. Yn gyfan gwbl, ailgyflwynwyd 180 tunnell o wraniwm deuocsid i'r adweithydd. Hyd yn hyn, ni wyddys pwy yn union a phwy benderfynodd gynnal arbrawf yn yr orsaf, a oedd yn groes i'r holl reolau diogelwch nodedig.

Planhigion pŵer niwclear yn Rwsia

Pe na bai am drychineb Chernobyl, yn ein gwlad (yn fwyaf tebygol) byddai'r rhaglen ar y gwaith ehangaf a mwyaf cyffredin o blanhigion ynni niwclear yn dal i barhau. Mewn unrhyw achos, cynlluniwyd dull o'r fath yn yr Undeb Sofietaidd.

Yn gyffredinol, yn union ar ôl Chernobyl, dechreuodd nifer o raglenni gasglu aruthrol, a arweiniodd at gynnydd mewn prisiau am lawer o raddau o gludwyr gwres "amgylcheddol-gyfeillgar". Mewn llawer o ardaloedd, roeddent yn gorfod dychwelyd i adeiladu planhigion CHP, sy'n (gan gynnwys) gweithio hyd yn oed ar lo, gan barhau i lygru awyrgylch dinasoedd mawr.

Yng nghanol y 2000au, sylweddoli'r llywodraeth am yr angen am ddatblygu'r rhaglen niwclear, gan ei fod heb ei gwneud yn amhosib darparu llawer o ardaloedd o'n gwlad gyda'r ynni angenrheidiol.

Faint o blanhigion ynni niwclear sydd gennym yn y wlad heddiw? Dim ond deg. Ie, mae'r rhain i gyd yn blanhigion ynni niwclear yn Rwsia. Ond mae hyd yn oed y nifer hwn yn cynhyrchu mwy na 16% o'r ynni a ddefnyddir gan ein dinasyddion. Mae gallu pob un o'r 33 o unedau pŵer sy'n gweithio yn strwythur y planhigion ynni niwclear hyn yn 25.2 GW. Mae bron i 37% o anghenion ein rhanbarthau gogleddol mewn trydan yn cael eu cwmpasu gan blanhigion ynni niwclear.

Un o'r rhai mwyaf enwog yw Lwerrad Nuclear Power Plant, a adeiladwyd ym 1973. Ar hyn o bryd mae gwaith adeiladu dwys yr ail gam yn parhau, a fydd yn caniatáu cynyddu capasiti allbwn (4,000 MW) o leiaf ddwywaith.

NPPau Wcrain

Gwnaeth yr Undeb Sofietaidd lawer iawn, gan gynnwys datblygu ynni yn weriniaethau'r Undeb. Er enghraifft, nid oedd Lithuania ar un adeg yn derbyn nid yn unig seilwaith ardderchog a llawer o fentrau diwydiannol, ond hefyd Ignalina NPP, a oedd hyd yn hyn yn 2005 fel y gwir "Cyw Iâr Ryaba", gan ddarparu bron i bob rhanbarth y Baltig gydag ynni rhad (ac mae!).

Ond gwnaethpwyd y brif anrheg i Wcráin, a gafodd bedwar gorsaf bŵer ar unwaith. Zaporizhzhya NPP yn gyffredinol yw'r mwyaf pwerus yn Ewrop, gan roi 6 GW o ynni ar unwaith. Yn gyffredinol, mae planhigion ynni niwclear Wcráin yn rhoi'r cyfle iddyn nhw drydanu hunan-gyflenwi, nag na allant fwynhau yn yr un Lithwania.

Nawr mae pob un o'r pedair gorsaf yn gweithredu: Zaporozhye, Rivne, De-Wcreineg a Khmelnytsky. Yn groes i gred boblogaidd, roedd trydydd bloc NPP Chernobyl yn parhau i weithredu tan y flwyddyn 2000, gan gyflenwi trydan i'r rhanbarth. Ar hyn o bryd mae 46% o'r holl drydan Wcrain yn cael ei gynhyrchu gan blanhigion ynni niwclear Wcrain.

Arweiniodd uchelgeisiau gwleidyddol anhygoel yr awdurdodau yn y wlad at y ffaith mai yn 2011 penderfynwyd disodli teledu Rwsiaidd â rhai Americanaidd. Methodd yr arbrawf yn llwyr, ac roedd y diwydiant Wcrain yn dioddef niwed o bron i $ 200 miliwn.

Rhagolygon

Heddiw, ledled y byd, maent unwaith eto yn cofio manteision atom heddychlon. Gellir cyflenwi dinas gyfan gydag ynni o blanhigyn pŵer niwclear bach a chyntefig, sy'n gwario tua 2 dunnell o danwydd y flwyddyn. Faint fydd rhaid i chi losgi nwy neu lo yn yr un cyfnod? Felly mae'r rhagolygon ar gyfer y dechnoleg yn enfawr: mae cludwyr ynni rhywogaethau traddodiadol yn tyfu yn gyson mewn pris, ac mae eu nifer yn gostwng.