AES: iş prinsipi və cihaz. Atom elektrik stansiyalarının yaradılması tarixi

2024 Müəllif: Henry Conors | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-02-12 03:53

XX əsrin ortalarında bəşəriyyətin ən yaxşı ağılları eyni vaxtda iki iş üzərində çox çalışdılar: atom bombasının yaradılması, həmçinin atomun enerjisindən dinc məqsədlər üçün necə istifadə edilməsi. Dünyanın ilk atom elektrik stansiyaları belə yaranıb. Atom elektrik stansiyasının iş prinsipi nədir? Bəs bu elektrik stansiyalarının ən böyüyü dünyanın harasında yerləşir?

Nüvə enerjisinin tarixi və xüsusiyyətləri

"Enerji hər şeyin başındadır" - 21-ci əsrin obyektiv reallıqlarını nəzərə alaraq məşhur atalar sözünü belə ifadə etmək olar. Texnoloji tərəqqinin hər yeni mərhələsi ilə bəşəriyyətin buna getdikcə daha çox ehtiyacı var. Bu gün "dinc atom"un enerjisi təkcə enerji sektorunda deyil, iqtisadiyyatda və istehsalda fəal şəkildə istifadə olunur.

Atom elektrik stansiyaları adlanan (çox sadə prinsip əsasında işləyən) istehsal olunan elektrik enerjisi sənaye, kosmik tədqiqatlar, tibb və kənd təsərrüfatında geniş istifadə olunur.

Nüvə enerjisi atomun kinetik enerjisindən istilik və elektrik çıxaran ağır sənaye sahəsidir.

Onlar nə vaxt peyda olublarilk atom elektrik stansiyaları? Sovet alimləri belə elektrik stansiyalarının iş prinsipini hələ 40-cı illərdə öyrənmişdilər. Yeri gəlmişkən, paralel olaraq ilk atom bombasını da icad etdilər. Beləliklə, atom həm "dinc" idi, həm də ölümcül idi.

1948-ci ildə İ. V. Kurçatov Sovet hökumətinə atom enerjisinin çıxarılması ilə bağlı birbaşa iş aparmağa başlamağı təklif etdi. İki il sonra Sovet İttifaqında (Kaluqa vilayətinin Obninsk şəhərində) planetdə ilk atom elektrik stansiyasının tikintisinə başlandı.

Bütün atom elektrik stansiyalarının iş prinsipi oxşardır və onu başa düşmək heç də çətin deyil. Bu daha ətraflı müzakirə olunacaq.

AES: iş prinsipi (şəkil və təsvir)

Hər hansı bir atom elektrik stansiyasının işi atomun nüvəsinin parçalanması zamanı baş verən güclü reaksiyaya əsaslanır. Bu prosesdə ən çox uran-235 və ya plutonium atomları iştirak edir. Atomların nüvəsi onlara xaricdən daxil olan neytronu bölür. Bu zaman yeni neytronlar, eləcə də böyük kinetik enerjiyə malik parçalanma fraqmentləri yaranır. Məhz bu enerji istənilən atom elektrik stansiyasının əsas və əsas məhsuludur

Atom elektrik stansiyası reaktorunun iş prinsipini belə təsvir edə bilərsiniz. Növbəti fotoda onun içəridən necə göründüyünü görə bilərsiniz.

Üç əsas növ nüvə reaktoru var:

• yüksək güclü kanal reaktoru (qısaldılmış RBMK);
• təzyiqli su reaktoru (VVER);
• sürətli neytron reaktoru (FN).

Ayrı-ayrılıqda, bütövlükdə atom elektrik stansiyalarının iş prinsipini təsvir etməyə dəyər. Bunun necə işlədiyi müzakirə olunacaq.növbəti məqalədə.

AES-in iş prinsipi (diaqram)

Atom elektrik stansiyası müəyyən şərtlərdə və ciddi şəkildə müəyyən edilmiş rejimlərdə işləyir. Nüvə reaktorundan (bir və ya daha çox) əlavə olaraq, atom elektrik stansiyasının strukturuna digər sistemlər, xüsusi qurğular və yüksək ixtisaslı kadrlar daxildir. Atom elektrik stansiyalarının iş prinsipi nədir? Bunu qısaca aşağıdakı kimi təsvir etmək olar.

İstənilən atom elektrik stansiyasının əsas elementi nüvə reaktorudur və burada bütün əsas proseslər gedir. Reaktorda baş verənlər barədə əvvəlki bölmədə yazmışdıq. Bu nəhəng qazana kiçik qara qranullar şəklində nüvə yanacağı (adətən uran) verilir.

Nüvə reaktorunda gedən reaksiyalar zamanı ayrılan enerji istiliyə çevrilir və soyuducuya (adətən suya) ötürülür. Qeyd etmək lazımdır ki, bu proses zamanı soyuducu müəyyən dozada radiasiya da alır.

Bundan əlavə, soyuducudan gələn istilik adi suya (xüsusi qurğular - istilik dəyişdiriciləri vasitəsilə) ötürülür və nəticədə qaynar. Nəticədə yaranan su buxarı turbini hərəkətə gətirir. Sonuncuya elektrik enerjisi istehsal edən generator qoşulub.

Beləliklə, atom elektrik stansiyasının işləmə prinsipinə görə, bu, eyni istilik elektrik stansiyasıdır. Yeganə fərq buxarın necə istehsal olunduğudur.

Nüvə enerjisinin coğrafiyası

Nüvə enerjisi istehsalında ilk beş ölkə aşağıdakılardır:

1. ABŞ.
2. Fransa.
3. Yaponiya.
4. Rusiya.
5. Cənubi Koreya.

Eyni zamanda, ildə təxminən 864 milyard kVt/saat istehsal edən Amerika Birləşmiş Ştatları dünya elektrik enerjisinin 20%-ə qədərini istehsal edir.

Ümumilikdə dünyada 31 dövlət atom elektrik stansiyalarından istifadə edir. Planetin bütün qitələrindən yalnız ikisi (Antarktida və Avstraliya) nüvə enerjisindən tamamilə azaddır.

Bu gün dünyada 388 nüvə reaktoru işləyir. Düzdür, onlardan 45-i il yarımdır ki, elektrik enerjisi istehsal etmir. Nüvə reaktorlarının əksəriyyəti Yaponiya və ABŞ-da yerləşir. Onların tam coğrafiyası aşağıdakı xəritədə təqdim olunur. Nüvə reaktorları işləyən ölkələr yaşıl rənglə işarələnib, onların müəyyən bir ştatda ümumi sayı da göstərilir.

Müxtəlif ölkələrdə nüvə enerjisinin inkişafı

Ümumiyyətlə, 2014-cü ildən etibarən nüvə enerjisinin inkişafında ümumi azalma müşahidə olunur. Yeni nüvə reaktorlarının tikintisində liderlər üç ölkədir: Rusiya, Hindistan və Çin. Bundan başqa, atom elektrik stansiyaları olmayan bir sıra dövlətlər də yaxın vaxtlarda onların tikintisini planlaşdırır. Bunlara Qazaxıstan, Monqolustan, İndoneziya, Səudiyyə Ərəbistanı və bir sıra Şimali Afrika ölkələri daxildir.

Digər tərəfdən, bir sıra dövlətlər atom elektrik stansiyalarının sayını tədricən az altmağa başladılar. Bunlara Almaniya, Belçika və İsveçrə daxildir. Bəzi ölkələrdə (İtaliya, Avstriya, Danimarka, Uruqvay) nüvə enerjisi qanunvericilik səviyyəsində qadağandır.

Nüvə enerjisinin əsas problemləri

Nüvə enerjisinin inkişafı ilə bağlı bir mühüm ekoloji problem var. Bu ətraf mühitin sözdə termal çirklənməsidir. Belə ki, bir çox ekspertlərin fikrincə, atom elektrik stansiyaları eyni gücə malik istilik elektrik stansiyalarından daha çox istilik buraxır. Xüsusilə təhlükəli olan bioloji orqanizmlərin təbii həyat şəraitini pozan və bir çox balıq növlərinin ölümünə səbəb olan termal suyun çirklənməsidir.

Nüvə enerjisi ilə bağlı digər yanan problem ümumilikdə nüvə təhlükəsizliyinə aiddir. Bəşəriyyət ilk dəfə 1986-cı ildə Çernobıl faciəsindən sonra bu problem haqqında ciddi düşünüb. Çernobıl AES-in iş prinsipi digər atom elektrik stansiyalarından çox da fərqlənmirdi. Lakin bu, onu bütün Şərqi Avropa üçün çox ciddi nəticələrə səbəb olan böyük və ciddi qəzadan xilas edə bilmədi.

Üstəlik, nüvə enerjisinin təhlükəsi mümkün texnogen qəzalarla məhdudlaşmır. Beləliklə, nüvə tullantılarının utilizasiyası ilə bağlı böyük problemlər yaranır.

Nüvə enerjisinin üstünlükləri

Bununla belə, nüvə energetikasının inkişafı tərəfdarları atom elektrik stansiyalarının aydın üstünlüklərini də adlandırırlar. Belə ki, xüsusən də Dünya Nüvə Assosiasiyası son vaxtlar hesabatını çox maraqlı məlumatlarla dərc edib. Onun sözlərinə görə, atom elektrik stansiyalarında bir giqavat elektrik enerjisi istehsalını müşayiət edən insan tələfatlarının sayı ənənəvi istilik elektrik stansiyaları ilə müqayisədə 43 dəfə azdır.

Başqa eyni dərəcədə vacib faydalar da var. Məhz:

• ucuz elektrik enerjisi istehsalı;
• nüvə enerjisinin ekoloji təmizliyi (termal suyun çirklənməsi istisna olmaqla);
• nüvə elektrik stansiyalarının böyük yanacaq mənbələrinə ciddi coğrafi istinadının olmaması.

Nəticə əvəzinə

1950-ci ildə dünyada ilk atom elektrik stansiyası tikildi. Atom elektrik stansiyalarının iş prinsipi bir neytronun köməyi ilə atomun parçalanmasıdır. Bu proses böyük miqdarda enerji buraxır.

Belə görünür ki, nüvə enerjisi bəşəriyyət üçün müstəsna bir nemətdir. Ancaq tarix bunun əksini sübut etdi. Xüsusilə, iki böyük faciə - 1986-cı ildə Sovet Çernobıl AES-də qəza və 2011-ci ildə Yaponiyanın Fukusima-1 elektrik stansiyasında baş vermiş qəza "dinc" atomun yaratdığı təhlükəni nümayiş etdirdi. Və bu gün dünyanın bir çox ölkələri nüvə enerjisindən qismən, hətta tamamilə imtina etmək barədə düşünməyə başlayıblar.