Атомна електростанція

АЕС на карті України

А́томна електроста́нція (АЕС) — промислове підприємство, де атомну енергію перетворюють на електричну.

Історична довідка

Атомна електростанія. Принципова схема роботи АЕС з реактором ВВЕР
Будівництво Білоруської атомної електростанції (БілАЕС)

Першою АЕС, що була підключена 27.06.1954 до загальної енергомережі, стала Обнінська АЕС потужністю 5 МВт у Калузькій області (тепер РФ). В Україні відлік використання атомної енергетики ведуть від 1977, коли став до ладу перший енергоблок Чорнобильської АЕС.

Характеристика

Атомна електростанція — ядерна установка для виробництва електричної (у деяких випадках — теплової) енергії в заданих режимах і умовах застосування. АЕС розташовують у межах визначеної проектом території, на якій для досягнення цієї мети використовують ядерний реактор (реактори) і комплекс необхідних систем, пристроїв, обладнання та споруд з кваліфікованим персоналом. На ядерній установці виробляють, обробляють або здійснюють обіг радіоактивних матеріалів у кількостях, за яких необхідно брати до уваги питання ядерної безпеки.

Принцип дії

Генератором енергії на АЕС є атомний (ядерний) реактор. Для реактора з водяним охолодженням тепло, що виділяється в активній зоні в результаті ланцюгової реакції розщеплення ядер деяких важких елементів, відбирає вода (теплоносій) першого контуру, яку пропомповують через реактор циркуляційною помпою. Нагріта вода надходить у теплообмінник (парогенератор), де передає тепло, отримане в реакторі, воді другого контуру. Вода другого контуру випаровується в парогенераторі, після чого пара, що утворюється, приводить в обертальний рух турбіну турбогенератора. У такий спосіб тепло перетворюється в електроенергію.

АЕС працює на ядерному паливі. Під час розщеплення атомних ядер у складі палива вивільняється величезна кількість енергії. Окрім цього, у процесі розщеплення виділяються нейтрони, що можуть розщепити інші ядра палива та викликати ланцюгову ядерну реакцію. Ядерна реакція розщеплення ядра Урану за енерговиділенням перевершує будь-яку хімічну реакцію. Наприклад, під час розпаду молекули тротилу виділяється 10 еВ енергії, а під час розпаду ядра Урану — 200 МеВ, що в 2 · 107 рази більше.

Типи реакторів

Найчастіше на АЕС використовують чотири типи реакторів на теплових нейтронах:

  • водо-водяні зі звичайною водою як сповільнювачем і теплоносієм;
  • графіто-водні з водяним теплоносієм і графітовим сповільнювачем;
  • важководні з водяним теплоносієм і важкою водою як сповільнювачем;
  • графіто-газові з газовим теплоносієм і графітовим сповільнювачем.

Перспективними є реактори на швидких нейтронах: БН (Російська Федерація), «Фенікс» та «Суперфенікс» (Франція), «Мондзю» (Японія), PFR (Велика Британія), Фермі-1 (США), KNK-I, -II та SNR-300 (Німеччина). Проте лише частина реакторів з наведеного переліку добре зарекомендувала себе на практиці (БН, Фенікси).

Вибір переважно застосовуваного типу реактора здебільшого зумовлено накопиченим досвідом у реакторобудуванні, а також наявністю необхідного промислового устаткування, сировинних запасів тощо. Наприклад, у країнах колишнього СРСР найпоширенішими є графіто-водні та водо-водяні реактори ВВЕР. На АЕС США найбільшого поширення набули водо-водяні реактори PWR. Графіто-газові реактори GGR використовують у Великій Британії. В атомній енергетиці Канади переважають АЕС із важководними реакторами CANDU.

АЕС в Україні

Станом на 2020 в Україні діяли чотири АЕС: Запорізька атомна електростанція (6 енергоблоків), Рівненська атомна електростанція (4 енергоблоки), Південноукраїнська атомна електростанція (3 енергоблоки) та Хмельницька атомна електростанція (2 енергоблоки).

Джерела

  1. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97); Державні гігієнічні нормативи. Київ : Відділ поліграфії Українського центру держсанепіднагляду МОЗ України, 1997. 121 с.

Література

  1. Азарєнков М. О., Булавін Л. А., Залюбовський І. І. та ін. Ядерна енергетика. Харків : Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2012. 535 с.
  2. Денисевич К. Б., Ландау Ю. О., Нейман В. О. та ін. Енергетика: історія, сучасність і майбутнє. Розвиток атомної енергетики та об’єднаних енергосистем. Київ : [б. в.], 2013. 303 с.
  3. Тарнавський А. Б., Сукач Р. Ю., Сукач Ю. Г. Техногенна безпека АЕС. Львів : Растр-7, 2014. 472 с.
  4. Єфімов О. В., Пилипенко М. М., Потаніна Т. В. та ін. Реактори і парогенератори енергоблоків АЕС: схеми, процеси, матеріали, конструкції, моделі. Харків : В справі, 2017. 419 с.
  5. Kónya J., Nagy N. Nuclear and Radiochemistry. Amsterdam ; Cambridge : Elsevier, 2018. 480 p.

Автор ВУЕ

В. М. Воєводін


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Воєводін В. М. Атомна електростанція // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Атомна електростанція (дата звернення: 16.04.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
16.02.2021

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ