Атомная энергетика: Первая в мире АЭС

User Rating:  / 3

Details

Parent Category: Атомная энергия

Category: АЭС

Первая АЭС была пущена в 1954 году в городе Обнинске, под Москвой. Успешный опыт ее строительства и эксплуатации положил начало мирному использованию атома для энергетических целей.

Три главных итога явились следствием этого крупнейшего достижения научно-технической мысли:

1. впервые в мире убедительно была доказана техническая возможность превращения ядерной энергии в электрическую в промышленных масштабах;
2. в итоге человечество получило возможность использовать новый, чрезвычайно высококалорийный источник топлива и энергии, источник, который позволяет в перспективе освободиться от зависимости в вопросах энергообеспечения от солнечной энергии;
3. впервые в мире была продемонстрирована возможность создания и использования на АЭС материалов, оборудования и приборов такого качества и с такими характеристиками, которые обеспечили высокий уровень надежности и безопасности нового источника энергии в отношении окружающей среды, населения и эксплуатационного персонала.

Канальный уран-графитовый реактор, установленный на Первой АЭС, имеет мощность 30 Мвт (т.).

Реактор Первой в мире АЭС:

1 — боковая водяная защита;

2 — кожух кладки;

3 — верхнее перекрытие;

4 — сборный коллектор;

5 — топливный канал;

6 — верхняя плита;

7 — графитовая кладка;

8 — нижняя плита;

9 —- распределительный коллектор

Основной задачей строительства первой АЭС заключалось в проверке технической осуществимости безопасной работы в единой технологической схеме с турбиной в условиях выдачи энергии а сеть, — многие технические решения по реактору были выбраны достаточно консервативными, со значительным запасом надежности. В качестве конструкционного материала технологических каналов и оболочек твэлов была принята нержавеющая сталь; циркониевых сплавов, подходящих по свойствам для работы при температуре 300°С, еще не было. Реактор Первой в мире АЭС охлаждался водой под давлением 100 ат, что позволило получать пар при температуре 280°С, т. е. весьма умеренных параметров.

Конструкция каналов ядерного реактора была выбрана полностью сменяемой из условий ограничения ее ресурса под облучением временем пребывания топлива в активной зоне. Рассчитывать на ресурс работы конструкционных материалов в активной зоне под облучением, равный полному сроку службы АЭС (20 – 30 лет), не было оснований. Конструкцию твэлов приняли трубчатую с односторонним охлаждением, чтобы уменьшить вероятность попадания продуктов деления в контур при возможных повреждениях твэлов. Для снижения температуры оболочек твэлов в качестве топливной композиции был использован уран-молибденовый сплав в виде крупки, диспергированной в теплопроводной матрице.

Диспергированное ядерное горючее в теплопроводящей матрице-разбавителе позволило создать для первой АЭС высоконадежные твэлы, способные работать с большой энергонапряженностью при значительных тепловых нагрузках. Испытания этих твэлов в реакторе показали, что они также весьма слабо подвергаются деформации и распуханию под облучением при достаточно большой глубине выгорания ядерного горючего. В целях безусловного исключения возможности появления радиоактивности во II контуре и в машинном зале схема АЭС была выбрана двухконтурной с производством пара в парогенераторах, также изготовленных из нержавеющей стали. Мощность турбогенератора 5 МВт (эп.) обеспечивала представительный для того времени промышленный масштаб испытаний. Успешная работа Первой АЭС в течение многих лет убедительно доказала возможность промышленного использования атомной энергии вообще и на базе канальных реакторов в частности. Доказательство технической осуществимости этого процесса и его безопасности безусловно представило собой один из крупнейших качественных скачков в научно-техническом прогрессе.

Открылись широкие горизонты мирного использования атомной энергии в народном хозяйстве. Возможности и масштабы такого использования теперь, когда техническая возможность была доказана, определялись экономическими аспектами применения АЭС, для чего необходимы были дальнейшие работы по созданию более мощных реакторов, определению ресурсных характеристик материалов и оборудования, улучшению технико-экономических показателей и поиску наиболее оптимальных конструкций для будущих промышленных АЭС.

Описание первой АЭС в городе Обнинске подготовлено по материалам книги:

• Атомная наука и техника в СССР. Мостква. Атомиздат. 1977 год Под редакцией: И.Д.Морохова, А.А.Задикяна, А.К.Круглова.