Нуклеарне електране Русије. Прва нуклеарна електрана

Производња електричне енергије помоћу нуклеарне ланчане реакције у Совјетском Савезу први пут се десила у нуклеарној електрани Обнинск. У поређењу са данашњим гигантима, прва нуклеарна електрана имала је само 5 МВ капацитета, а највећа оперативна нуклеарна електрана у свијету данас, Касхивазаки-Карива (Јапан), има 8,212 МВ.

НЕ Обнинск: од старта до музеја

Совјетски научници, на челу са И. В. Курцхатовим, на крају војних програма одмах су почели да граде атомски реактор како би користили топлотну енергију да је претворе у електричну енергију. Прва нуклеарна електрана је развијена у најкраћем могућем року, а 1954. године лансиран је индустријски нуклеарни реактор.

Ослобађање потенцијала, како индустријских тако и професионалних, након стварања и тестирања нуклеарног оружја, омогућило је И. В. Курцхатову да се позабави проблемом који му је повјерен за производњу електричне енергије овладавањем производњом топлине током контролисане нуклеарне реакције. Техничка рјешења за стварање нуклеарни реактор су освојени када је први експериментални Ф-1 уранијум-графитни реактор пуштен у рад 1946. године. Провела је прву нуклеарну ланчану реакцију, потврђујући скоро све теоретске развоје у новије вријеме.

За индустријски реактор, било је неопходно пронаћи конструктивна решења везана за континуирани рад инсталације, уклањање топлоте и снабдевање генератором, циркулацију расхладног средства и заштиту од радиоактивне контаминације.

Тим Лабораторије бр. 2, на чијем је челу био В. В. Курцхатов, заједно са НИИхиммашом, под руководством Н. А. Доллежала, разрадио је све нијансе структуре. Физика Е. Л. Феинберг је поверена теоретском развоју процеса.

Лансирање реактора (постизање критичних параметара) извршено је 9. маја 1954. године, 26. јуна исте године, нуклеарна електрана је била прикључена на мрежу, ау децембру је доведена у пројектни капацитет.

Након што је нуклеарна електрана Обнинск радила без квара као индустријска електрана скоро 48 година, заустављена је у априлу 2002. године. У септембру исте године завршен је истовар нуклеарног горива.

Чак и док је радио на НЕ, стигле су многе екскурзије, станица је радила као тренинг за будуће нуклеарне научнике. Данас је у његовој бази организован меморијални музеј атомске енергије.

Прва страна електрана

Нуклеарне електране, по узору на Обнинск, нису одмах, већ почеле да се стварају у иностранству. У Сједињеним Америчким Државама, одлука о изградњи нуклеарне електране донесена је тек у септембру 1954. године, а тек 1958. године покренута је бродоградња у Пенсилванији. Капацитет нуклеарне електране "Схиппингпорт" износио је 68 МВ. Страни стручњаци га називају првом комерцијалном нуклеарном електраном. Изградња нуклеарних електрана је прилично скупа, нуклеарне електране коштале су америчку благајну 72,5 милиона долара.

После 24 године, 1982. године, станица је заустављена, до 1985. гориво је истоварено, а демонтирање те огромне конструкције тежине 956 тона започето је за накнадну сахрану.

Предуслови за стварање мирног атома

Након открића фисије језгра урана од стране немачких научника, Отто Хахн и Фритз Страссманн су 1938. године почели проучавати ланчане реакције.

Уп то почетак другог свјетског рата истраживања нуклеарних физичара нису била прикривена од стране влада, нису формиране затворене лабораторије, извештаји конференција, семинари су штампани у научним часописима и били су доступни сваком заинтересованом научнику. Совјетски Савез је учествовао на свим међународним конференцијама, научници су путовали у друге земље не само са извештајима, већ и да раде заједно.

Теоријске прорачуне ланчаних реакција са оправдањем два пута развоја (експлозија и контролисана реакција) направили су Иа Б. Зелдовицх и Иу Б. Кхаритон. За даље практично истраживање било је неопходно реструктурирати (у неким случајевима и поново створити) индустрију.

Снага малог циклотрона смјештеног унутар зидова Института Радиум у Лењинграду није омогућила потребне експерименте. Да би се проучила сама физика језгра, биле су потребне не само резерве руде уранијума, већ и ослобађање изотопа ураниј-235. Потребни успоривачи за нуклеарну реакцију - чисти графит или тешка вода.

И. В. Курцхатов, који је гурнуо А. Б. Иоффе, заједно са Иу Б. Кхаритоном, саставио је ноту Предсједништву Академије нуклеарних наука и важности рада у том смјеру. У то време је В. В. Курцхатов радио на Лењинградском физичко-технолошком институту (Лењинградски физичко-технички институт), на челу са А. Б. Иоффеом, на проблемима нуклеарне физике.

У новембру 1938. године, на основу резултата проучавања проблема и након говора И. В. Курцхатова на Пленуму Академије Наука (Академије Наука), састављена је напомена Президијуму Академије наука о организацији рада у СССР-у о физици атомског језгра. Она прати образложење за генерализацију свих одвојених лабораторија и института у СССР-у који припадају различитим министарствима и одељењима који се баве, у суштини, једним питањем.

Суспензија нуклеарне физике

Неки од ових организационих радова су остварени прије Другог свјетског рата, али су се главне смјене почеле појављивати тек од 1943. године, када је И. В. Курцхатову предложено да буде на челу атомског пројекта.

После 1. септембра 1939. почела је постепено да се формира вакуум око СССР-а. Научници то нису одмах осетили, иако су совјетски агенти одмах почели да упозоравају на класификацију присилног проучавања нуклеарних реакција у Немачкој и Великој Британији.

Велики домовински рат је одмах извршио прилагођавање раду свих научника у земљи, укључујући и нуклеарне физичаре. Већ у јулу 1941. ЛФТИ је евакуисан у Казан. И. Курцхатов се укључио у проблематику разминирања бродова (заштита од морских мина). За рад на овој теми у ратним условима (три месеца на бродовима у Севастопољу до новембра 1941. године, када је град био готово потпуно под опсадом), за организацију демагнетизације у Поти (Грузија), добио је награду Стаљин.

Након тешке прехладе, по доласку у Казан само крајем 1942. године, И. В. Курцхатов се вратио на тему нуклеарне реакције.

Нуклеарни пројекат под водством И. В. Курцхатова

У септембру 1942. године, И. Курцхатов имао је само 39 година, а по узрасту науке био је млади научник поред Иофа и Капице. У то време је Игор Васиљевич именован за руководиоца пројекта. Све нуклеарне електране у Русији и плутонијумски реактори овог периода настали су у оквиру атомског пројекта, који је до 1960. године предводио Курцхатов.

Са данашње тачке гледишта, немогуће је замислити да је, када је 60% индустрије уништено на окупираним територијама, када је главно становништво у земљи радило за фронт, руководство СССР-а донијело одлуку која је унапријед одредила развој нуклеарне енергије у будућности.

Након процене обавештајних извештаја о стању рада на нуклеарној физици у Немачкој, Великој Британији и Сједињеним Америчким Државама, Курцхатов је постао свестан обима заосталих предмета. Почео је да се окупља у земљи и садашњих фронтова научника који би могли бити укључени у стварање нуклеарног потенцијала.

Недостатак уранијума, графита, тешке воде и одсуство циклотрона нису зауставили научника. Радови, и теоријски и практични, настављени су у Москви. Висок степен тајности утврдио је Државни одбор за одбрану (Државни одбор за одбрану). За производњу плутонија са оружјем, саграђен је реактор ("котао" у терминологији самог Курчатова). У току је рад на обогаћивању уранијума.

Заостатак из САД у периоду од 1942. до 1949. године

2. септембра 1942. у Сједињеним Државама, у првом нуклеарном реактору на свету, извршена је контролисана нуклеарна реакција. У СССР-у, до сада, поред теоретског развоја научника и обавештајних података, практично није било ништа.

Постало је јасно да земља не може за кратко време да сустигне Сједињене Државе. Припремити (сачувати) особље, створити предуслове за брзи развој процеса обогаћивања уранијума, стварање нуклеарног реактора за производњу плутонијума за наоружање и санирати погоне за производњу чистог графита - то су задаци који су се морали обавити у ратним и послијератним временима.

Појава нуклеарне реакције повезана је с ослобађањем колосалних количина топлинске енергије. Амерички научници - први творци атомске бомбе ово су користили као додатни ударни ефекат у експлозији.

Нуклеарне електране у свету

До данас, нуклеарна енергија, иако производи огромну количину електричне енергије, али се дистрибуира у ограниченом броју земаља. То је због огромних инвестиција у изградњу нуклеарних електрана, почевши од геолошких истраживања, изградње, стварања заштите и завршавања обуке запослених. Исплата се може десити за десетине година, под условом да станица наставља да ради континуирано.

Изводљивост изградње нуклеарне електране обично одређују владе земаља (наравно, након разматрања различитих опција). У условима развоја индустријског потенцијала, у одсуству сопствених домаћих резерви енергије у великим количинама или по њиховој високој цени, предност се даје изградњи нуклеарних електрана.

До краја 2014. нуклеарни реактори радили су у 31 земљи света. Изградња нуклеарних електрана почела је у Белорусији и УАЕ.

Нуклеарне електране Русије

До данас у Руској Федерацији ради десет нуклеарних електрана.

Данас су нуклеарне електране у Русији дио Државне корпорације за атомску енергију РОСАТОМ, која обједињује све структурне подјеле индустрије, од рударства и обогаћивања урана и производње нуклеарног горива до погона и изградње нуклеарних електрана. По питању енергије произведене у нуклеарним електранама, Русија је на другом мјесту у Европи након Француске.

Нуклеарна енергија у Украјини

Нуклеарне електране у Украјини изграђене су током совјетске ере. Укупни инсталисани капацитет украјинских електрана је упоредив са руским.

Уп то распад СССР-а Украјинска нуклеарна индустрија је интегрисана у једну индустрију. У пост-совјетском периоду прије догађаја 2014. године, индустријска предузећа су дјеловала у Украјини, производећи компоненте за руске НЕ. У вези са прекидом индустријских односа између Руске Федерације и Украјине, лансирање енергетских јединица које се граде у Русији, а које су заказане за 2014. и 2015. годину, касниле су.

Нуклеарне електране у Украјини раде на ТВЕЛ-овима (горивним елементима с нуклеарним горивом, гдје се одвија реакција фисије) произведеним у Руској Федерацији. Жеља Украјине да се пребаци на америчко гориво скоро је довело у 2012. до несреће на јужнокрајинској НЕ.

До 2015. године државни концерн за нуклеарно гориво, који укључује Источни рударски и прерађивачки погон (рударство уранијума), још увијек није био у стању организирати рјешење проблема производње властитих горивних елемената.

Изгледи за нуклеарну енергију

Након 1986. године, када се десила несрећа у нуклеарној електрани Чернобил, нуклеарне електране су затворене у многим земљама. Повећање нивоа безбедности довело је до стагнације нуклеарне индустрије. До 2011. године, када се несрећа догодила у јапанској нуклеарној електрани "Фукусхима-1" као резултат цунамија, нуклеарна енергија се стално развијала.

До сада, трајне (мале и велике) несреће у нуклеарним електранама успоравају одлуке о изградњи или поновном очувању постројења. Аттитуде свјетска популација Проблем производње електричне енергије путем нуклеарне реакције може се дефинисати као опрезан и песимистичан.