ประเภทของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และรูปแบบทางเทคโนโลยี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แผนผังของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าความขัดแย้งรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะไม่บรรเทาลงเป็นเวลาหลายปี แต่คนส่วนใหญ่ไม่ค่อยมีความคิดว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร แม้ว่าพวกเขาอาจจะรู้ตำนานเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บ้างก็ตาม บทความนี้จะอธิบายในแง่ทั่วไปว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร คุณไม่ควรคาดหวังความลับหรือการเปิดเผยใดๆ แต่บางคนจะได้เรียนรู้สิ่งใหม่ๆ
บทความนี้จะอธิบายเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประเภท VVER (เครื่องปฏิกรณ์พลังงานระบายความร้อนด้วยน้ำ) ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้กันทั่วไป

วิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์-แอนิเมชั่น

ส่วนประกอบเชื้อเพลิงจะถูกโหลดเข้าไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งประกอบด้วยมัดมัดขององค์ประกอบเชื้อเพลิงเซอร์โคเนียม (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) ที่เต็มไปด้วยเม็ดยูเรเนียมไดออกไซด์

ชุดประกอบเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเท่าจริง

ฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ฟิชชันของนิวเคลียสของยูเรเนียมเพื่อผลิตนิวตรอน (2 หรือ 3 นิวตรอน) ซึ่งเมื่อถูกนิวเคลียสอื่นกระทบก็สามารถทำให้เกิดการฟิชชันได้เช่นกัน นี่คือปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่เกิดขึ้น ในกรณีนี้ อัตราส่วนของจำนวนนิวตรอนที่ผลิตต่อจำนวนนิวตรอนที่ขั้นตอนการแยกตัวก่อนหน้าเรียกว่าปัจจัยการคูณนิวตรอน k ถ้าเค<1, реакция затухает. При к=1 идёт самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Когда k>1 ปฏิกิริยาจะเร่งขึ้นจนเกิดการระเบิดของนิวเคลียร์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รักษาปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์แบบควบคุมโดยให้ k อยู่ใกล้กับค่าหนึ่ง

เครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์พร้อมชุดเชื้อเพลิงที่บรรจุไว้

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร?

ในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ พลังงานจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน ซึ่งทำให้น้ำหล่อเย็นปฐมภูมิร้อนขึ้น น้ำจะถูกส่งจากด้านล่างเข้าสู่แกนเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้ปั๊มหมุนเวียนหลัก (MCP) เมื่อทำความร้อนจนถึงอุณหภูมิ 322 °C น้ำจะเข้าสู่เครื่องกำเนิดไอน้ำ (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน) ซึ่งหลังจากผ่านท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหลายพันท่อและปล่อยความร้อนบางส่วนให้กับน้ำในวงจรทุติยภูมิ น้ำจะเข้าสู่แกนกลางอีกครั้ง .

เนื่องจากแรงดันวงจรทุติยภูมิต่ำกว่า น้ำในเครื่องกำเนิดไอน้ำจึงเดือดและกลายเป็นไอน้ำที่มีอุณหภูมิ 274°C ซึ่งเข้าสู่กังหัน เมื่อเข้าไปในกระบอกแรงดันสูงแล้วตามด้วยกระบอกแรงดันต่ำสามกระบอก ไอน้ำจะหมุนกังหัน ซึ่งจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ไอน้ำเสียจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์โดยถูกควบแน่นโดยใช้น้ำเย็นจากบ่อทำความเย็นหรือหอทำความเย็น และส่งคืนไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำโดยใช้ปั๊มป้อน

ห้องกังหันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และตัวกังหันเอง

ระบบวงจรคู่ที่ซับซ้อนดังกล่าวถูกสร้างขึ้นเพื่อปกป้องอุปกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (กังหันคอนเดนเซอร์) รวมถึงสภาพแวดล้อมจากการเข้าไปของอนุภาคกัมมันตภาพรังสีจากวงจรปฐมภูมิซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการกัดกร่อนของ อุปกรณ์ กัมมันตภาพรังสีเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับการลดแรงดันของเปลือกหุ้มแท่งเชื้อเพลิง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับการควบคุมที่ไหนและอย่างไร?

หน่วย NPP ถูกควบคุมจากแผงควบคุม ซึ่งมักจะสร้างความสับสนให้กับคนทั่วไปด้วย "ไฟ ลูกบิด และปุ่ม" มากมาย

แผงควบคุมอยู่ในส่วนเครื่องปฏิกรณ์ แต่อยู่ใน "โซนสะอาด" และจะมี:

• วิศวกรควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ตะกั่ว
• หัวหน้าวิศวกรควบคุมกังหัน
• วิศวกรควบคุมหน่วยชั้นนำ
• ผู้ดูแลกะบล็อก

อาณาเขตของ กปปส

มีการจัดโซนสังเกตการณ์ (โซนสามสิบกิโลเมตรเดียวกัน) รอบๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีการติดตามสถานการณ์รังสีอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังมีเขตป้องกันสุขอนามัยในรัศมี 3 กม. (ขึ้นอยู่กับความสามารถในการออกแบบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) ซึ่งห้ามไม่ให้มนุษย์อยู่อาศัยและกิจกรรมทางการเกษตรก็มีจำกัดเช่นกัน

พื้นที่ทางเข้าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

อาณาเขตภายในของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งออกเป็นสองโซน: โซนเข้าฟรี (โซนสะอาด) ซึ่งไม่รวมผลกระทบของปัจจัยรังสีที่มีต่อบุคลากรและโซนควบคุมการเข้าถึง (CAZ) ซึ่งการสัมผัสกับรังสีต่อบุคลากร เป็นไปได้.

ทุกคนไม่อนุญาตให้เข้าถึง ZKD และสามารถทำได้ผ่านห้องตรวจสอบสุขอนามัยเท่านั้น หลังจากขั้นตอนการเปลี่ยนเป็นเสื้อผ้าแบบพิเศษ เสื้อผ้าและรับเครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคล โดยทั่วไปแล้วห้ามไม่ให้เข้าถึงภาชนะบรรจุซึ่งมีตัวเครื่องปฏิกรณ์และอุปกรณ์วงจรปฐมภูมิอยู่ เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงานที่กำลังไฟฟ้า และเป็นไปได้เฉพาะในกรณีพิเศษเท่านั้น ปริมาณที่คนงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับนั้นจะถูกบันทึกและเป็นมาตรฐานอย่างเคร่งครัด แม้ว่าการสัมผัสจริงระหว่างการทำงานปกติของเครื่องปฏิกรณ์จะน้อยกว่าปริมาณสูงสุดหลายร้อยเท่า

การตรวจสอบปริมาณรังสีที่ทางออกจากวาล์วควบคุมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

อาจเป็นข่าวลือและการคาดเดาจำนวนมากที่สุดเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจริงๆ และส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านท่อระบายอากาศ ซึ่งเป็นท่อเดียวกับที่ตั้งอยู่ใกล้กับหน่วยจ่ายไฟแต่ละเครื่องและไม่เคยสูบบุหรี่ โดยส่วนใหญ่แล้ว ก๊าซกัมมันตภาพรังสีเฉื่อย เช่น ซีนอน คริปทอน และอาร์กอน จะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ
แต่ก่อนที่จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ อากาศจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะผ่านระบบตัวกรองที่ซับซ้อน ซึ่งนิวไคลด์กัมมันตรังสีส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกไป ไอโซโทปอายุสั้นจะสลายตัวก่อนที่ก๊าซจะถึงด้านบนของท่อ ซึ่งช่วยลดกัมมันตภาพรังสีลงอีก เป็นผลให้การมีส่วนร่วมในพื้นหลังการแผ่รังสีตามธรรมชาติของการปล่อยก๊าซและละอองลอยจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สู่ชั้นบรรยากาศไม่มีนัยสำคัญและสามารถละเลยได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นพลังงานนิวเคลียร์จึงเป็นหนึ่งในพลังงานที่สะอาดที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าอื่นๆ ไม่ว่าในกรณีใด การปล่อยกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และกำลังพัฒนาวิธีที่จะลดการปล่อยก๊าซดังกล่าวเพิ่มเติม

ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ระบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดได้รับการออกแบบและดำเนินการโดยคำนึงถึงหลักความปลอดภัยหลายประการ ตัวอย่างเช่น แนวคิดเรื่องการป้องกันเชิงลึกบ่งบอกถึงการมีอยู่ของอุปสรรคหลายประการต่อการแพร่กระจายของรังสีไอออไนซ์และสารกัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม คล้ายกับหลักการของ Kashchei the Immortal มาก: เชื้อเพลิงถูกจัดกลุ่มเป็นเม็ดซึ่งอยู่ในแท่งเชื้อเพลิงเซอร์โคเนียมซึ่งวางอยู่ในถังปฏิกรณ์เหล็กซึ่งวางอยู่ในภาชนะบรรจุคอนกรีตเสริมเหล็ก ดังนั้นการทำลายสิ่งกีดขวางอันใดอันหนึ่งจึงได้รับการชดเชยด้วยอันถัดไป ทำทุกอย่างเพื่อให้มั่นใจว่าในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ สารกัมมันตภาพรังสีจะไม่ออกจากเขตการเข้าถึงที่ถูกควบคุม

นอกจากนี้ ระบบทั้งหมดมีระบบสำรองซ้ำซ้อนสองเท่าและสามตามหลักความล้มเหลวครั้งเดียว ซึ่งระบบจะต้องทำงานอย่างต่อเนื่องแม้ว่าองค์ประกอบใด ๆ ของระบบจะล้มเหลวก็ตาม ขณะเดียวกันก็นำหลักความหลากหลายมาใช้ กล่าวคือ การใช้ระบบที่มีหลักการทำงานต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการกระตุ้นการป้องกันฉุกเฉิน แท่งดูดซับจะตกลงไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์ และกรดบอริกเพิ่มเติมจะถูกฉีดเข้าไปในสารหล่อเย็นปฐมภูมิ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีการซ่อมแซมอย่างไร?

หน่วยกำลังได้รับการกำหนดเวลาอย่างสม่ำเสมอสำหรับการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (PPR) ในระหว่างที่มีการเติมเชื้อเพลิง และอุปกรณ์ได้รับการวินิจฉัย ซ่อมแซม เปลี่ยน และปรับปรุงอุปกรณ์ให้ทันสมัย ทุกๆ สี่ปี หน่วยกำลังปฏิบัติการจะถูกนำเข้าสู่การบำรุงรักษาเชิงป้องกันที่สำคัญ โดยมีการขนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์อย่างสมบูรณ์ การตรวจสอบและการทดสอบอุปกรณ์ภายใน ตลอดจนการทดสอบถังเครื่องปฏิกรณ์เพื่อความแข็งแรง

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าที่เผาไหม้เชื้อเพลิงธรรมดา (ถ่านหิน ก๊าซ น้ำมันเชื้อเพลิง พีท) จะเหมือนกัน: เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้น น้ำจึงถูกแปลงเป็นไอน้ำ ซึ่งถูกจ่ายภายใต้แรงกดดันให้กับกังหันและ หมุนมัน ในทางกลับกันกังหันจะส่งการหมุนไปยังเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าซึ่งจะแปลงพลังงานการหมุนเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งก็คือสร้างกระแสไฟฟ้า ในกรณีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน การเปลี่ยนน้ำเป็นไอน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานจากการเผาไหม้ของถ่านหิน ก๊าซ ฯลฯ ในกรณีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - เนื่องจากพลังงานฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียม-235

ในการแปลงพลังงานนิวเคลียร์ฟิชชันเป็นพลังงานไอน้ำ มีการใช้การติดตั้งประเภทต่างๆ ซึ่งเรียกว่า เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (การติดตั้ง)ยูเรเนียมมักใช้ในรูปของไดออกไซด์ - U0 2

ยูเรเนียมออกไซด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพิเศษจะถูกวางไว้ในตัวหน่วง - สารเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับนิวตรอนที่สูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็ว (ช้าลง) เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ น้ำหรือกราไฟท์ -ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์จึงเรียกว่าน้ำหรือกราไฟท์

ในการถ่ายโอนพลังงาน (หรืออีกนัยหนึ่งคือความร้อน) จากแกนกลางไปยังกังหัน จะใช้สารหล่อเย็น - น้ำโลหะเหลว(เช่นโซเดียม) หรือ แก๊ส(เช่น อากาศหรือฮีเลียม) สารหล่อเย็นจะล้างด้านนอกของโครงสร้างที่ปิดผนึกด้วยความร้อน ซึ่งภายในจะเกิดปฏิกิริยาฟิชชัน เป็นผลให้สารหล่อเย็นร้อนขึ้นและถ่ายโอนพลังงานผ่านท่อพิเศษ (ในรูปของความร้อนของมันเอง) สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนถูกใช้เพื่อสร้างไอน้ำซึ่งจ่ายให้กับกังหันที่แรงดันสูง

รูปที่ช.1แผนผังของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์: 1 – เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, 2 – ปั๊มหมุนเวียน, 3 – เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, 4 – กังหัน, 5 – เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า

ในกรณีของสารหล่อเย็นแบบแก๊ส ขั้นตอนนี้จะขาดไป และก๊าซร้อนจะถูกส่งไปยังกังหันโดยตรง

ในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย (โซเวียต) เครื่องปฏิกรณ์สองประเภทได้แพร่หลายมากขึ้น: เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องสัญญาณกำลังสูง (RBMK) และเครื่องปฏิกรณ์พลังงานน้ำ-น้ำ (WWER) เมื่อใช้ RBKM เป็นตัวอย่าง เราจะมาดูหลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

RBMK

RBMK เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิต 1,000 เมกะวัตต์ซึ่งสะท้อนถึงประวัติการณ์ RBMK-1000.เครื่องปฏิกรณ์ถูกวางในเพลาคอนกรีตเสริมเหล็กบนโครงสร้างรองรับพิเศษ รอบๆก็มีทั้งด้านบนและด้านล่าง การป้องกันทางชีวภาพ(ป้องกันรังสีไอออไนซ์) แกนเครื่องปฏิกรณ์เต็มแล้ว ก่ออิฐกราไฟท์(นั่นคือบล็อกกราไฟท์ขนาด 25x25x50 ซม. พับในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง) ที่มีรูปร่างทรงกระบอก เจาะรูแนวตั้งตลอดความสูงทั้งหมด (รูปที่ G.2.) ประกอบด้วยท่อโลหะที่เรียกว่า ช่อง(จึงเป็นที่มาของชื่อ “ช่อง”) มีการติดตั้งโครงสร้างที่มีเชื้อเพลิง (TVEL - องค์ประกอบเชื้อเพลิง) หรือแท่งเพื่อควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ในช่อง อันแรกเรียกว่า ช่องจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง,ที่สอง - ช่องทางการควบคุมและการป้องกันแต่ละช่องมีโครงสร้างปิดผนึกอย่างเป็นอิสระ เครื่องปฏิกรณ์ถูกควบคุมโดยการจุ่มแท่งดูดซับนิวตรอนเข้าไปในช่อง (วัสดุ เช่น แคดเมียม โบรอน และยูโรเพียม ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้) ยิ่งแท่งดังกล่าวลึกเข้าไปในโซนแอคทีฟมากเท่าไร นิวตรอนก็จะถูกดูดซับมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นจำนวนนิวเคลียสฟิสไซล์จะลดลงและการปล่อยพลังงานจะลดลง เรียกว่าชุดของกลไกที่สอดคล้องกัน ระบบควบคุมและป้องกัน (CPS)

รูปที่ช.2แผนภาพ RBMK

น้ำจะถูกส่งไปยังแต่ละช่องเชื้อเพลิงจากด้านล่างซึ่งจ่ายให้กับเครื่องปฏิกรณ์โดยปั๊มทรงพลังพิเศษ - เรียกว่า ปั๊มหมุนเวียนหลัก (MCP)การล้างชุดเชื้อเพลิงน้ำจะเดือดและเกิดส่วนผสมของไอน้ำและน้ำที่ทางออกของช่อง เธอเข้ามา เครื่องแยกถัง (BS)- อุปกรณ์ที่ให้คุณแยก (แยก) ไอน้ำแห้งออกจากน้ำ น้ำที่แยกออกมาจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์โดยปั๊มหมุนเวียนหลัก ดังนั้นการปิดวงจร "เครื่องปฏิกรณ์ - เครื่องแยกแบบดรัม - GNC" - เครื่องปฏิกรณ์" มันถูกเรียกว่า วงจรบังคับการไหลเวียนหลายวงจร (MCPC)มีสองวงจรดังกล่าวใน RBMK

ปริมาณยูเรเนียมออกไซด์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงาน RBMK อยู่ที่ประมาณ 200 ตัน (การใช้ยูเรเนียมออกไซด์จะปล่อยพลังงานเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินประมาณ 5 ล้านตัน) เชื้อเพลิง "ใช้งานได้" ในเครื่องปฏิกรณ์เป็นเวลา 3-5 ปี

น้ำยาหล่อเย็นเข้าแล้ว วงจรปิด,แยกได้จากสภาพแวดล้อมภายนอก ไม่รวมการปนเปื้อนรังสีที่มีนัยสำคัญ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาสถานการณ์รังสีรอบๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ทั้งจากการให้บริการของสถานีเอง และโดยหน่วยงานกำกับดูแล นักสิ่งแวดล้อม และองค์กรระหว่างประเทศ

น้ำหล่อเย็นมาจากอ่างเก็บน้ำใกล้สถานี ในกรณีนี้ น้ำที่นำออกจะมีอุณหภูมิตามธรรมชาติ และน้ำที่เข้าสู่อ่างเก็บน้ำจะสูงขึ้นประมาณ 10°C มีกฎระเบียบด้านอุณหภูมิความร้อนที่เข้มงวด ซึ่งมีความเข้มงวดมากขึ้นโดยคำนึงถึงระบบนิเวศในท้องถิ่น แต่สิ่งที่เรียกว่า “มลภาวะทางความร้อน” ของแหล่งน้ำน่าจะเป็นความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ข้อเสียเปรียบนี้ไม่ใช่พื้นฐานและผ่านไม่ได้ เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้พร้อมกับบ่อทำความเย็น (หรือแทน) หอทำความเย็นเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ในรูปแบบของท่อทรงกรวยเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ น้ำหล่อเย็นหลังจากให้ความร้อนในคอนเดนเซอร์แล้ว จะถูกส่งไปยังท่อจำนวนมากที่อยู่ภายในหอทำความเย็น ท่อเหล่านี้มีรูเล็กๆ เพื่อให้น้ำไหลออกมา ทำให้เกิด "ฝักบัวขนาดยักษ์" ภายในหอทำความเย็น น้ำที่ตกลงมาจะถูกทำให้เย็นลงด้วยอากาศในบรรยากาศ และถูกรวบรวมไว้ใต้หอทำความเย็นในแอ่ง ซึ่งจากจุดนั้นจะถูกนำไปเพื่อทำให้คอนเดนเซอร์เย็นลง เมฆขาวก่อตัวเหนือหอทำความเย็นอันเป็นผลมาจากการระเหยของน้ำ

การปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 1-2 ออเดอร์ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาต (นั่นคือ ค่าปลอดภัยที่ยอมรับได้) และความเข้มข้นของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในพื้นที่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตั้งอยู่ น้อยกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตหลายล้านเท่า และน้อยกว่าระดับกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาตินับหมื่นเท่า

นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่เข้าสู่ระบบปฏิบัติการระหว่างการดำเนินงานของ NPP ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์จากฟิชชัน ส่วนหลักคือก๊าซกัมมันตภาพรังสีเฉื่อย (IRG) ซึ่งมีคาบสั้น ครึ่งชีวิตและดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนต่อสิ่งแวดล้อม (จะสลายตัวก่อนที่จะมีเวลามีอิทธิพล) นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์จากฟิชชันแล้ว การปล่อยบางส่วนยังประกอบด้วยผลิตภัณฑ์กระตุ้น (นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่เกิดจากอะตอมที่เสถียรภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน) อย่างมีนัยสำคัญจากมุมมองของผลกระทบจากรังสีคือ นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว(DZN, นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่สร้างขนาดยาหลัก - ซีเซียม-137, สตรอนเซียม-90, โครเมียม-51, แมงกานีส-54, โคบอลต์-60) และ ไอโซโทปรังสีของไอโอดีน(ส่วนใหญ่เป็นไอโอดีน-131) ในเวลาเดียวกัน ส่วนแบ่งของพวกเขาในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่มีนัยสำคัญอย่างยิ่งและคิดเป็นหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์

ในตอนท้ายของปี 1999 การปล่อยนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากก๊าซกัมมันตภาพรังสีเฉื่อยไม่เกิน 2.8% ของค่าที่อนุญาตสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียม - กราไฟท์และ 0.3% สำหรับ VVER และ BN สำหรับนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีอายุยืนยาว การปล่อยก๊าซจะต้องไม่เกิน 1.5% ของการปล่อยก๊าซที่อนุญาตสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียม-กราไฟท์ และ 0.3% สำหรับ VVER และ BN สำหรับไอโอดีน-131, 1.6% และ 0.4% ตามลำดับ

ข้อโต้แย้งที่สำคัญที่สนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์คือความกะทัดรัดของเชื้อเพลิง การประมาณการแบบปัดเศษมีดังนี้: จากฟืน 1 กิโลกรัม คุณสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 1 kWh, จากถ่านหิน 1 กิโลกรัม - 3 kWh, จากน้ำมัน 1 กิโลกรัม - 4 kWh, จากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ 1 กิโลกรัม (ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำ) -300,000 กิโลวัตต์-ชม.

ก หน่วยพลังงานอ่อนแรงกำลังการผลิต 1 GW ใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำประมาณ 30 ตันต่อปี (นั่นคือประมาณ ปีละ 1 คัน)เพื่อให้มั่นใจว่ามีการดำเนินงานหนึ่งปีในการใช้พลังงานเดียวกัน โรงไฟฟ้าถ่านหินจำเป็นต้องใช้ถ่านหินประมาณ 3 ล้านตัน (นั่นคือประมาณ ห้ารถไฟต่อวัน).

การปลดปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว โรงไฟฟ้าถ่านหินหรือน้ำมันในโดยเฉลี่ย 20-50 (และตามการประมาณการบางอย่าง 100) สูงกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีกำลังเท่ากัน

ถ่านหินและเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่นๆ ประกอบด้วยโพแทสเซียม-40 ยูเรเนียม-238 ทอเรียม-232 ซึ่งมีฤทธิ์จำเพาะของแต่ละกิจกรรมตั้งแต่หลายหน่วยไปจนถึงหลายร้อย Bq/kg (และด้วยเหตุนี้ สมาชิกในชุดกัมมันตภาพรังสีดังกล่าวจึงเป็นเรเดียม-226 , เรเดียม -228, ตะกั่ว-210, พอโลเนียม-210, เรดอน-222 และนิวไคลด์กัมมันตรังสีอื่น ๆ) แยกออกจากชีวมณฑลในความหนาของหินโลก เมื่อถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซถูกเผา พวกมันจะถูกปล่อยและปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นนิวไคลด์อัลฟาแอคทีฟที่อันตรายที่สุดจากมุมมองของรังสีภายใน และแม้ว่ากัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติของถ่านหินมักจะค่อนข้างต่ำ ปริมาณเชื้อเพลิงที่เผาผลาญต่อหน่วยพลังงานที่ผลิตได้นั้นมีมหาศาล

เป็นผลมาจากปริมาณรังสีต่อประชากรที่อาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้าถ่านหิน (โดยมีระดับการปล่อยควันบริสุทธิ์ที่ระดับ 98-99%) มากกว่ามากกว่าปริมาณรังสีที่ให้แก่ประชากรใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 3-5 ครั้ง.

นอกเหนือจากการปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศแล้วยังจำเป็นต้องคำนึงว่าในสถานที่ที่มีของเสียจากโรงไฟฟ้าถ่านหินเข้มข้นนั้นมีการแผ่รังสีพื้นหลังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจนำไปสู่ปริมาณที่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต กิจกรรมตามธรรมชาติส่วนหนึ่งของถ่านหินนั้นกระจุกตัวอยู่ในเถ้าซึ่งสะสมอยู่ในโรงไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน มีการสังเกตระดับมากกว่า 400 Bq/kg ในตัวอย่างเถ้าจากแหล่งสะสม Kansko-Achinskoye กัมมันตภาพรังสีของเถ้าลอยจากถ่านหิน Donbass เกิน 1,000 Bq/kg และของเสียนี้ไม่ได้ถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมแต่อย่างใด การผลิตไฟฟ้า GWh จากการเผาไหม้ถ่านหินจะปล่อยกิจกรรมหลายร้อย GBq (ส่วนใหญ่เป็นอัลฟ่า) ออกสู่สิ่งแวดล้อม

แนวคิดต่างๆ เช่น "คุณภาพการแผ่รังสีของน้ำมันและก๊าซ" เริ่มได้รับความสนใจอย่างจริงจังเมื่อไม่นานมานี้ ในขณะที่เนื้อหาของนิวไคลด์กัมมันตรังสีธรรมชาติที่อยู่ในนั้น (เรเดียม ทอเรียม และอื่นๆ) สามารถเข้าถึงค่าที่มีนัยสำคัญได้ ตัวอย่างเช่นกิจกรรมเชิงปริมาตรของเรดอน-222 ในก๊าซธรรมชาติโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 300 ถึง 20,000 Bq/m 3 โดยมีค่าสูงสุดไม่เกิน 30,000-50,000 และรัสเซียผลิตได้เกือบ 600 พันล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี

ควรสังเกตว่าการปล่อยกัมมันตภาพรังสีจากทั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่ได้นำไปสู่ผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนต่อสุขภาพของประชาชน แม้แต่โรงงานถ่านหิน นี่เป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอันดับที่ 3 ซึ่งมีความสำคัญต่ำกว่าปัจจัยอื่นๆ อย่างมาก เช่น การปล่อยสารเคมีและละอองลอย ของเสีย ฯลฯ

ภาคผนวก ซ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นองค์กรที่เป็นชุดอุปกรณ์และโครงสร้างสำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้า ลักษณะเฉพาะของการติดตั้งนี้อยู่ที่วิธีการสร้างความร้อน อุณหภูมิที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการสลายตัวของอะตอม

บทบาทของเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่มักดำเนินการโดยยูเรเนียมซึ่งมีมวล 235 (235U) เป็นเพราะธาตุกัมมันตภาพรังสีนี้สามารถรองรับปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และใช้ในอาวุธนิวเคลียร์ด้วย

ประเทศที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำนวนมากที่สุด

ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 192 แห่งที่ดำเนินงานใน 31 ประเทศทั่วโลก โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 451 เครื่อง มีกำลังการผลิตรวม 394 GW โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในยุโรป อเมริกาเหนือ เอเชียตะวันออกไกล และอดีตสหภาพโซเวียต ในขณะที่แทบไม่มีเลยในแอฟริกา และในออสเตรเลียและโอเชียเนียก็ไม่มีเลย เครื่องปฏิกรณ์อีก 41 เครื่องไม่ได้ผลิตไฟฟ้ามาเป็นเวลา 1.5 ถึง 20 ปีแล้ว โดย 40 เครื่องตั้งอยู่ในญี่ปุ่น

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา มีการใช้งานหน่วยพลังงาน 47 หน่วยทั่วโลก เกือบทั้งหมดตั้งอยู่ในเอเชีย (26 หน่วยในจีน) หรือในยุโรปตะวันออก สองในสามของเครื่องปฏิกรณ์ที่กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างอยู่ในจีน อินเดีย และรัสเซีย ประเทศจีนกำลังดำเนินโครงการที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ ประเทศอื่นๆ อีกประมาณ 12 ประเทศทั่วโลกกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือพัฒนาโครงการเพื่อการก่อสร้าง

นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว รายชื่อประเทศที่ก้าวหน้าที่สุดในสาขาพลังงานนิวเคลียร์ยังรวมถึง:

• ฝรั่งเศส;
• ญี่ปุ่น;
• รัสเซีย;
• เกาหลีใต้.

ในปี 2550 รัสเซียเริ่มก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลก ซึ่งจะแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานในพื้นที่ชายฝั่งทะเลห่างไกลของประเทศ การก่อสร้างต้องเผชิญกับความล่าช้า ตามการประมาณการต่างๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกจะเริ่มดำเนินการในปี 2562-2562

หลายประเทศ รวมถึงสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย อาร์เจนตินา กำลังพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตประมาณ 10-20 เมกะวัตต์ เพื่อวัตถุประสงค์ในการจ่ายความร้อนและไฟฟ้าให้กับแต่ละอุตสาหกรรม อาคารที่พักอาศัย และใน อนาคต - บ้านเดี่ยว สันนิษฐานว่าเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก (ดูตัวอย่าง Hyperion NPP) สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้เทคโนโลยีที่ปลอดภัย ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ของการรั่วไหลของนิวเคลียร์ได้อย่างมาก การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก CAREM25 หนึ่งเครื่องกำลังดำเนินการในอาร์เจนตินา ประสบการณ์ครั้งแรกในการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กได้รับจากสหภาพโซเวียต (Bilibino NPP)

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับการกระทำของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (บางครั้งเรียกว่าอะตอม) ซึ่งเป็นโครงสร้างปริมาตรพิเศษซึ่งเกิดปฏิกิริยาของอะตอมที่แตกตัวเมื่อปล่อยพลังงาน

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีหลายประเภท:

1. PHWR (เรียกอีกอย่างว่า "เครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักหนักแรงดัน" - "เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์น้ำหนักหนัก") ใช้เป็นหลักในแคนาดาและในเมืองของอินเดีย ขึ้นอยู่กับน้ำ ซึ่งมีสูตรคือ D2O โดยทำหน้าที่เป็นทั้งสารหล่อเย็นและตัวหน่วงนิวตรอน ประสิทธิภาพเกือบ 29%;
2. VVER (เครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ) ปัจจุบัน VVER ใช้งานได้เฉพาะใน CIS โดยเฉพาะรุ่น VVER-100 เครื่องปฏิกรณ์มีประสิทธิภาพ 33%;
3. GCR, AGR (น้ำกราไฟท์) ของเหลวที่มีอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น ในการออกแบบนี้ ตัวหน่วงนิวตรอนคือกราไฟต์ จึงเป็นที่มาของชื่อ ประสิทธิภาพประมาณ 40%

ตามหลักการออกแบบ เครื่องปฏิกรณ์ยังแบ่งออกเป็น:

• PWR (เครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน) - ออกแบบมาเพื่อให้น้ำภายใต้ความกดดันบางอย่างชะลอปฏิกิริยาและให้ความร้อน
• BWR (ออกแบบในลักษณะที่มีไอน้ำและน้ำอยู่ในส่วนหลักของอุปกรณ์ โดยไม่มีวงจรน้ำ)
• RBMK (เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องที่มีกำลังสูงเป็นพิเศษ);
• BN (ระบบทำงานเนื่องจากการแลกเปลี่ยนนิวตรอนอย่างรวดเร็ว)

การออกแบบและโครงสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปประกอบด้วยบล็อก ซึ่งแต่ละบล็อกประกอบด้วยอุปกรณ์ทางเทคนิคต่างๆ หน่วยที่สำคัญที่สุดคืออาคารที่มีโถงเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งรับประกันการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมด ประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

• เครื่องปฏิกรณ์;
• สระน้ำ (นี่คือที่เก็บเชื้อเพลิงนิวเคลียร์);
• เครื่องถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
• ห้องควบคุม (แผงควบคุมอยู่ในบล็อก ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบกระบวนการฟิชชันหลักได้)

อาคารหลังนี้มีห้องโถงตามมา ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไอน้ำและกังหันหลัก ด้านหลังพวกเขามีตัวเก็บประจุเช่นเดียวกับสายส่งไฟฟ้าที่ขยายเกินขอบเขตของอาณาเขต

เหนือสิ่งอื่นใดมีบล็อกพร้อมสระน้ำสำหรับเชื้อเพลิงใช้แล้วและบล็อกพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อระบายความร้อน (เรียกว่าหอทำความเย็น) นอกจากนี้ยังใช้สระสเปรย์และบ่อธรรมชาติเพื่อระบายความร้อนอีกด้วย

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งโดยไม่มีข้อยกเว้น การแปลงพลังงานไฟฟ้ามี 3 ขั้นตอน:

• นิวเคลียร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความร้อน
• ความร้อนเปลี่ยนเป็นกลไก
• เครื่องกล แปลงเป็นไฟฟ้า

ยูเรเนียมปล่อยนิวตรอนออกมา ส่งผลให้มีการปล่อยความร้อนออกมาในปริมาณมหาศาล น้ำร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์จะถูกสูบผ่านเครื่องกำเนิดไอน้ำ ซึ่งจะปล่อยความร้อนบางส่วนออก และจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากน้ำนี้อยู่ภายใต้แรงดันสูง น้ำจึงยังคงอยู่ในสถานะของเหลว (ในเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER สมัยใหม่ จะมีบรรยากาศประมาณ 160 บรรยากาศที่อุณหภูมิ ~330 °C) ในเครื่องกำเนิดไอน้ำ ความร้อนนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำในวงจรทุติยภูมิ ซึ่งอยู่ภายใต้แรงดันที่ต่ำกว่ามาก (ความดันครึ่งหนึ่งของวงจรหลักหรือน้อยกว่า) และจึงเดือด ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่กังหันไอน้ำที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ซึ่งไอน้ำจะถูกทำให้เย็นลง จากนั้นจะควบแน่นและเข้าสู่เครื่องกำเนิดไอน้ำอีกครั้ง คอนเดนเซอร์จะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำจากแหล่งน้ำเปิดภายนอก (เช่น บ่อทำความเย็น)

ปิดทั้งวงจรที่หนึ่งและที่สองซึ่งช่วยลดโอกาสที่รังสีจะรั่วไหล ขนาดของโครงสร้างวงจรหลักจะลดลง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงจากรังสีด้วย กังหันไอน้ำและคอนเดนเซอร์จะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำในวงจรปฐมภูมิ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการซ่อมแซมและลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีเมื่อทำการรื้อสถานี

กลไกการป้องกันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งจำเป็นต้องติดตั้งระบบความปลอดภัยที่ครอบคลุม เช่น

• การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น – จำกัดการแพร่กระจายของสารอันตรายในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยรังสี
• การจัดหา - จัดหาพลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อการทำงานที่มั่นคงของระบบ
• ผู้จัดการ - ให้บริการเพื่อให้แน่ใจว่าระบบป้องกันทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ

นอกจากนี้สามารถปิดเครื่องปฏิกรณ์ได้ในกรณีฉุกเฉิน ในกรณีนี้ การป้องกันอัตโนมัติจะขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ หากอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง มาตรการนี้จะต้องมีการฟื้นฟูอย่างจริงจังในเวลาต่อมาเพื่อให้เครื่องปฏิกรณ์กลับมาทำงานได้

หลังจากเกิดอุบัติเหตุอันตรายที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ซึ่งมีสาเหตุมาจากการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์ พวกเขาเริ่มให้ความสำคัญกับมาตรการป้องกันมากขึ้น และยังดำเนินงานออกแบบเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของเครื่องปฏิกรณ์มากขึ้น

ภัยพิบัติแห่งศตวรรษที่ 21 และผลที่ตามมา

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 เกิดแผ่นดินไหวทางตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น ทำให้เกิดสึนามิซึ่งสร้างความเสียหายให้กับเครื่องปฏิกรณ์ 4 เครื่องจากทั้งหมด 6 เครื่องที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ ไดอิจิ ในท้ายที่สุด

ไม่ถึงสองปีหลังโศกนาฏกรรม ยอดผู้เสียชีวิตอย่างเป็นทางการในภัยพิบัติครั้งนี้เกิน 1,500 คน ขณะที่ยังมีผู้สูญหาย 20,000 คน และประชาชนอีก 300,000 คนถูกบังคับให้ออกจากบ้าน

นอกจากนี้ยังมีเหยื่อที่ไม่สามารถออกจากที่เกิดเหตุได้เนื่องจากมีรังสีปริมาณมหาศาล พวกเขาจึงได้จัดการอพยพทันที ซึ่งกินเวลา 2 วัน

อย่างไรก็ตาม ทุกปี วิธีการป้องกันอุบัติเหตุในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ตลอดจนการแก้ไขเหตุฉุกเฉินต่างๆ จะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น วิทยาศาสตร์กำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม อนาคตจะเป็นเวลาที่ชัดเจนว่าวิธีการทางเลือกอื่นในการผลิตกระแสไฟฟ้าจะเฟื่องฟู โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าแผงโซลาร์เซลล์วงโคจรขนาดยักษ์จะปรากฏตัวในอีก 10 ปีข้างหน้า ซึ่งสามารถทำได้ค่อนข้างมากในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ตลอดจนด้านอื่นๆ รวมถึงการปฏิวัติเทคโนโลยีในภาคพลังงาน

หากคุณมีคำถามใด ๆ ทิ้งไว้ในความคิดเห็นด้านล่างบทความ เราหรือผู้เยี่ยมชมของเรายินดีที่จะตอบพวกเขา

เพื่อทำความเข้าใจหลักการทำงานและการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ คุณต้องย้อนเวลากลับไปในอดีต เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีอายุหลายศตวรรษ แม้ว่าจะยังไม่เกิดขึ้นจริง แต่ก็มีความฝันถึงมนุษยชาติเกี่ยวกับแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดสิ้น “ต้นกำเนิด” ในสมัยโบราณของมันคือไฟที่ทำจากกิ่งไม้แห้ง ซึ่งครั้งหนึ่งเคยส่องสว่างและทำให้ห้องใต้ดินของถ้ำอบอุ่นขึ้น ซึ่งบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเราได้พบกับความรอดจากความหนาวเย็น ต่อมาผู้คนเชี่ยวชาญเรื่องไฮโดรคาร์บอน - ถ่านหิน หินดินดาน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ

ยุคไอน้ำที่ปั่นป่วนแต่มีอายุสั้นเริ่มต้นขึ้น ซึ่งถูกแทนที่ด้วยยุคไฟฟ้าที่น่าอัศจรรย์ยิ่งกว่าเดิม เมืองต่างๆ เต็มไปด้วยแสงสว่าง และโรงปฏิบัติงานก็เต็มไปด้วยเสียงครวญครางของเครื่องจักรที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อนซึ่งขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ดูเหมือนว่าความคืบหน้าจะถึงจุดสุดยอดแล้ว

ทุกอย่างเปลี่ยนไปในปลายศตวรรษที่ 19 เมื่อนักเคมีชาวฝรั่งเศส Antoine Henri Becquerel ค้นพบโดยบังเอิญว่าเกลือยูเรเนียมมีกัมมันตภาพรังสี 2 ปีต่อมา เพื่อนร่วมชาติของเขา Pierre Curie และภรรยาของเขา Maria Sklodowska-Curie ได้รับเรเดียมและพอโลเนียมจากพวกเขา และระดับกัมมันตภาพรังสีของพวกเขาก็สูงกว่าทอเรียมและยูเรเนียมหลายล้านเท่า

กระบองถูกหยิบขึ้นมาโดยเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ซึ่งศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับธรรมชาติของรังสีกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นยุคของอะตอมจึงเริ่มต้นขึ้น ซึ่งให้กำเนิดลูกอันเป็นที่รัก นั่นคือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรก

“บุตรหัวปี” มาจากสหรัฐอเมริกา ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2485 กระแสไฟแรกถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามผู้สร้างเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นหนึ่งในนักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษ อี. เฟอร์มี สามปีต่อมา โรงงานนิวเคลียร์ ZEEP มีชีวิตขึ้นมาในแคนาดา “Bronze” ไปที่เครื่องปฏิกรณ์โซเวียตเครื่องแรก F-1 ซึ่งเปิดตัวเมื่อปลายปี พ.ศ. 2489 I.V. Kurchatov กลายเป็นหัวหน้าโครงการนิวเคลียร์ในประเทศ ปัจจุบันมีหน่วยพลังงานนิวเคลียร์มากกว่า 400 หน่วยที่ประสบความสำเร็จในการดำเนินงานในโลก

ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อสนับสนุนปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า เครื่องปฏิกรณ์บางชนิดผลิตไอโซโทป กล่าวโดยย่อคือเป็นอุปกรณ์ในระดับความลึกที่สารบางชนิดถูกแปลงเป็นสารอื่นโดยปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมาก นี่คือ "เตา" ชนิดหนึ่งที่แทนที่จะใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ไอโซโทปยูเรเนียม - U-235, U-238 และพลูโทเนียม (Pu) - ถูกเผา

ยกตัวอย่างเช่น รถยนต์ที่ออกแบบมาสำหรับน้ำมันเบนซินหลายประเภท เชื้อเพลิงกัมมันตภาพรังสีแต่ละประเภทจะมีเครื่องปฏิกรณ์ประเภทของตัวเอง มีสองตัวคือ - บนนิวตรอนช้า (กับ U-235) และเร็ว (กับ U-238 และ Pu) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนช้า นอกจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แล้ว การติดตั้ง “งาน” ในศูนย์วิจัย บนเรือดำน้ำนิวเคลียร์ ฯลฯ

เครื่องปฏิกรณ์ทำงานอย่างไร

เครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมดมีวงจรเดียวกันโดยประมาณ “หัวใจ” ของมันคือโซนที่แอคทีฟ สามารถเปรียบเทียบได้คร่าวๆ กับเรือนไฟของเตาธรรมดา แทนที่จะเป็นฟืนเท่านั้นที่มีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในรูปแบบขององค์ประกอบเชื้อเพลิงที่มีตัวหน่วง - แท่งเชื้อเพลิง โซนแอคทีฟตั้งอยู่ภายในแคปซูลชนิดหนึ่ง - ตัวสะท้อนนิวตรอน แท่งเชื้อเพลิงจะถูก "ล้าง" ด้วยสารหล่อเย็นหรือน้ำ เนื่องจาก “หัวใจ” มีกัมมันตภาพรังสีในระดับที่สูงมาก จึงถูกล้อมรอบด้วยการป้องกันรังสีที่เชื่อถือได้

ผู้ปฏิบัติงานควบคุมการทำงานของโรงงานโดยใช้ระบบที่สำคัญสองระบบ ได้แก่ ระบบควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่และระบบควบคุมระยะไกล หากเกิดเหตุฉุกเฉิน ระบบป้องกันฉุกเฉินจะทำงานทันที

เครื่องปฏิกรณ์ทำงานอย่างไร?

“เปลวไฟ” ของอะตอมนั้นมองไม่เห็น เนื่องจากกระบวนการเกิดขึ้นที่ระดับการแยกตัวของนิวเคลียร์ ในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ นิวเคลียสหนักจะสลายตัวเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ซึ่งเมื่ออยู่ในสภาวะตื่นเต้น จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดของนิวตรอนและอนุภาคย่อยของอะตอมอื่นๆ แต่กระบวนการไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น นิวตรอนยังคง "แยกตัว" ต่อไปซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยพลังงานจำนวนมากนั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นเพื่อประโยชน์ในการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ภารกิจหลักของบุคลากรคือการรักษาปฏิกิริยาลูกโซ่โดยใช้แท่งควบคุมให้อยู่ในระดับคงที่และปรับได้ นี่คือความแตกต่างที่สำคัญจากระเบิดปรมาณูซึ่งกระบวนการสลายตัวของนิวเคลียร์ไม่สามารถควบคุมได้และดำเนินไปอย่างรวดเร็วในรูปแบบของการระเบิดที่ทรงพลัง

เกิดอะไรขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล

สาเหตุหลักประการหนึ่งของภัยพิบัติที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในเดือนเมษายน พ.ศ. 2529 คือการละเมิดกฎความปลอดภัยในการปฏิบัติงานอย่างร้ายแรงในระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติที่หน่วยพลังงานที่ 4 จากนั้นแท่งกราไฟท์ 203 แท่งก็ถูกถอดออกจากแกนพร้อมกัน แทนที่จะเป็น 15 แท่งที่ได้รับอนุญาตตามกฎระเบียบ เป็นผลให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งเริ่มสิ้นสุดลงด้วยการระเบิดด้วยความร้อนและการทำลายหน่วยพลังงานโดยสิ้นเชิง

เครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา รัสเซียได้กลายเป็นหนึ่งในผู้นำด้านพลังงานนิวเคลียร์ระดับโลก ในขณะนี้ บริษัท Rosatom ของรัฐกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใน 12 ประเทศ ซึ่งมีการสร้างหน่วยพลังงาน 34 หน่วย ความต้องการที่สูงเช่นนี้เป็นข้อพิสูจน์ถึงเทคโนโลยีนิวเคลียร์รัสเซียสมัยใหม่ในระดับสูง ลำดับถัดไปคือเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 4 ใหม่

"เบรสต์"

หนึ่งในนั้นคือ Brest ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Breakthrough ระบบวงจรเปิดในปัจจุบันใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำ ส่งผลให้เชื้อเพลิงใช้แล้วจำนวนมากต้องถูกกำจัดด้วยค่าใช้จ่ายจำนวนมหาศาล "เบรสต์" - เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีลักษณะเฉพาะในวงจรปิด

ในนั้น เชื้อเพลิงใช้แล้วหลังจากผ่านกระบวนการอย่างเหมาะสมในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว ก็จะกลายเป็นเชื้อเพลิงเต็มเปี่ยมอีกครั้ง ซึ่งสามารถบรรจุกลับเข้าไปในการติดตั้งเดิมได้

เบรสต์มีความโดดเด่นด้วยความปลอดภัยระดับสูง มันจะไม่มีวัน "ระเบิด" แม้แต่ในอุบัติเหตุที่ร้ายแรงที่สุด มันประหยัดมากและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากมันนำยูเรเนียม "ต่ออายุ" กลับมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ยังไม่สามารถใช้ในการผลิตพลูโทเนียมเกรดอาวุธได้ ซึ่งเปิดโอกาสในการส่งออกในวงกว้างที่สุด

วีเวอร์-1200

VVER-1200 เป็นเครื่องปฏิกรณ์นวัตกรรมเจนเนอเรชัน 3+ ที่มีกำลังการผลิต 1150 เมกะวัตต์ ด้วยความสามารถด้านเทคนิคที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้มีความปลอดภัยในการปฏิบัติงานเกือบสมบูรณ์ เครื่องปฏิกรณ์มีระบบความปลอดภัยเชิงรับที่ติดตั้งไว้มากมายซึ่งจะทำงานโดยอัตโนมัติแม้ในกรณีที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ

หนึ่งในนั้นคือระบบกำจัดความร้อนแบบพาสซีฟ ซึ่งจะเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติเมื่อเครื่องปฏิกรณ์ถูกตัดพลังงานโดยสิ้นเชิง ในกรณีนี้จะมีถังไฮดรอลิกฉุกเฉินเตรียมไว้ให้ หากมีแรงดันตกผิดปกติในวงจรปฐมภูมิ น้ำปริมาณมากที่มีโบรอนจะเริ่มถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งจะดับปฏิกิริยานิวเคลียร์และดูดซับนิวตรอน

ความรู้อีกประการหนึ่งอยู่ที่ส่วนล่างของเกราะป้องกัน - "กับดัก" ที่หลอมละลาย อันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุ หากแกนกลาง “รั่ว” “กับดัก” จะไม่ยอมให้เปลือกกักเก็บพังทลาย และจะป้องกันไม่ให้สารกัมมันตภาพรังสีลงสู่พื้นดิน

คนสมัยใหม่ไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตที่ปราศจากไฟฟ้าได้ หากไฟฟ้าดับแม้ไม่กี่ชั่วโมง ชีวิตของมหานครก็จะเป็นอัมพาต ไฟฟ้ามากกว่า 90% ในภูมิภาค Voronezh ผลิตโดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Novovoronezh ผู้สื่อข่าวของ RIA Voronezh เยี่ยมชม NV NPP และค้นพบว่าพลังงานนิวเคลียร์ถูกแปลงเป็นไฟฟ้าได้อย่างไร

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกปรากฏขึ้นเมื่อใด

ในปี พ.ศ. 2441 นักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง Marie Skłodowska-Curie และ Pierre Curie ค้นพบว่า pitchblende ซึ่งเป็นแร่ยูเรเนียมมีกัมมันตภาพรังสีและในปี พ.ศ. 2476 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Leo Szilard ได้หยิบยกแนวคิดเรื่องปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ขึ้นมาเป็นครั้งแรกซึ่งเป็นหลักการที่ครั้งหนึ่งเคยใส่ไว้ สู่การปฏิบัติปูทางไปสู่การสร้างพลังงานนิวเคลียร์อาวุธ ในขั้นต้น พลังงานปรมาณูถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ทางการทหาร นับเป็นครั้งแรกที่อะตอมเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์ทางสันติในสหภาพโซเวียต โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทดลองแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิตเพียง 5 เมกะวัตต์เปิดตัวในปี พ.ศ. 2497 ในเมืองออบนินสค์ ภูมิภาคคาลูกา การดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทดลองแห่งแรกแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นและปลอดภัย ในระหว่างการดำเนินงาน ไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมากต่างจากสถานีระบายความร้อน ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Novovoronezh สร้างขึ้นเมื่อใด

การก่อสร้างหน่วยอุตสาหกรรมแห่งแรกของ NV NPP

นับเป็นครั้งแรกที่การใช้พลังงานนิวเคลียร์ทางอุตสาหกรรมในสหภาพโซเวียตเริ่มต้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Novovoronezh ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2507 มีการเปิดตัวหน่วยพลังงานชุดแรกของ NVNPP พร้อมเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน (VVER) โดยมีกำลังไฟฟ้า 210 เมกะวัตต์ - มากกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทดลองแห่งแรกเกือบ 40 เท่า เครื่องปฏิกรณ์รุ่นนี้ถือเป็นหนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์ที่ทันสมัยและปลอดภัยที่สุดในโลก ต้นแบบของ VVER สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์ใต้น้ำ ในระหว่างการก่อสร้างหน่วยกำลังแรกของ Novovoronezh NPP ไม่มีศูนย์ฝึกอบรมสำหรับผู้เชี่ยวชาญที่สามารถใช้งานเครื่องปฏิกรณ์ได้ นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์คนแรกได้รับการคัดเลือกจากอดีตเรือดำน้ำ

หน่วยพลังงานห้าหน่วยถูกสร้างขึ้นและนำไปใช้งานที่ Novovoronezh NPP วันนี้สามหน่วยกำลังดำเนินการ การก่อสร้างและการเตรียมการสำหรับการเปิดตัวหน่วยใหม่อีกสองหน่วยกำลังดำเนินการอยู่ หน่วยกำลังทั้งหมดที่ NVNPP พร้อมเครื่องปฏิกรณ์ VVER

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตพลังงานได้เท่าใด?

กำลังการผลิตไฟฟ้ามีได้ตั้งแต่หลายหน่วยจนถึงหลายพันเมกะวัตต์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงอุตสาหกรรมมีพลังมาก Novovoronezh NPP จัดหาไฟฟ้าประมาณ 90% ของความต้องการไฟฟ้าของภูมิภาค Voronezh และเกือบ 90% ของความต้องการความร้อนของ Novovoronezh กำลังการผลิตรวมของหน่วยพลังงานของ Novoronezh NPP คือ 1,800 MW ปริมาณไฟฟ้าต่อปีที่ผลิตได้ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพียงพอที่จะทำให้โรงงานเครื่องบิน Voronezh สามารถดำเนินงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 191 ปี หรือเพื่อส่องสว่างอาคารเก้าชั้นมาตรฐาน 650 หลัง หลังจากการเปิดตัวหน่วยพลังงานที่หกและเจ็ด กำลังการผลิตรวมของ Novovoronezh NPP จะเพิ่มขึ้น 2.23 เท่า จากนั้นปริมาณพลังงานต่อปีที่สร้างโดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเพียงพอที่จะรับประกันการดำเนินงานของการรถไฟรัสเซียนานกว่า 8 เดือน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

หน่วยจ่ายไฟหมายเลข 5 ของ NV NPP

พลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถูกสร้างขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ เชื้อเพลิงสำหรับมันคือยูเรเนียมเสริมสมรรถนะเทียมในรูปแบบของเม็ดยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายมิลลิเมตร เม็ดยูเรเนียมถูกวางไว้ในองค์ประกอบเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) ซึ่งเป็นท่อกลวงปิดผนึกที่ทำจากเซอร์โคเนียมทนความร้อน ชุดประกอบเชื้อเพลิง (FA) ประกอบขึ้นจากแท่งเชื้อเพลิง มีส่วนประกอบเชื้อเพลิงหลายร้อยชิ้นในแกน VVER - กระบวนการฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมเกิดขึ้นในนั้น เป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงที่ถ่ายเทพลังงานและให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นหลัก ความหนาแน่นของนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์คือกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ และมันถูกควบคุมโดยปริมาณขององค์ประกอบที่มีตัวดูดซับนิวตรอน-โบรอนที่ใส่เข้าไปในแกนกลาง (เช่น เบรกบนรถยนต์) ในการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และในหน่วยความร้อนนั้นจะใช้ความร้อนที่เกิดขึ้นน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง (กฎฟิสิกส์) ความร้อนที่เหลืออยู่ของไอน้ำที่ใช้หมดในกังหันจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ที่หน่วยแรกของ Novoronezh NPP น้ำจากแม่น้ำ Don ถูกนำมาใช้เพื่อขจัดความร้อน ในการระบายความร้อนให้กับหน่วยพลังงานที่สามและสี่หอระบายความร้อนถูกนำมาใช้ - โครงสร้างที่ทำจากเหล็กและอลูมิเนียมที่มีความสูงประมาณ 91 เมตรและน้ำหนัก 920 ตันโดยที่น้ำอุ่นหมุนเวียนจะถูกทำให้เย็นลงโดยการไหลของอากาศ เพื่อระบายความร้อนให้กับหน่วยกำลังที่ห้า จึงได้สร้างบ่อทำความเย็นที่เต็มไปด้วยน้ำหมุนเวียน และใช้พื้นผิวเพื่อปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม น้ำนี้ไม่ได้สัมผัสกับน้ำในวงจรหลักและปลอดภัยอย่างยิ่ง บ่อหล่อเย็นสะอาดมากจนในปี 2010 ได้มีการจัดการแข่งขันตกปลาแบบรัสเซียทั้งหมด เพื่อระบายความร้อนของน้ำหมุนเวียนของบล็อก 6 และ 7 จึงได้สร้างหอทำความเย็นที่สูงที่สุดในรัสเซียด้วยความสูง 173 ม. จากด้านบนสุดของหอทำความเย็นจะมองเห็นชานเมือง Voronezh ได้ชัดเจน

พลังงานนิวเคลียร์เปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้อย่างไร?

ในแกน VVER กระบวนการฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมเกิดขึ้น สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งทำให้น้ำ (สารหล่อเย็น) ของวงจรหลักร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิประมาณ 300 °C น้ำไม่เดือดเนื่องจากอยู่ภายใต้แรงดันสูง (หลักการหม้ออัดแรงดัน) สารหล่อเย็นหลักมีกัมมันตรังสีจึงไม่หลุดออกจากวงจร ถัดไป จะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ โดยที่น้ำในวงจรทุติยภูมิจะถูกทำให้ร้อนและกลายเป็นไอน้ำ และจะแปลงพลังงานเป็นพลังงานไฟฟ้าในกังหัน

ไฟฟ้าเข้าถึงอพาร์ตเมนต์ของเราได้อย่างไร?

กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ที่ไม่ได้รับคำสั่งของอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าอิสระภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า พลังงานจำนวนมหาศาลที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 หรือ 500,000 โวลต์ออกจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผ่านสายไฟ ไฟฟ้าแรงสูงนี้จำเป็นเพื่อลดการสูญเสียระหว่างการส่งสัญญาณระยะไกล อย่างไรก็ตามผู้บริโภคไม่จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้านี้และเป็นอันตรายมาก ก่อนกระแสไฟฟ้าเข้าบ้าน แรงดันไฟฟ้าจะลดลงโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเป็น 220 โวลต์ตามปกติ การเสียบปลั๊กเครื่องใช้ไฟฟ้าเข้ากับเต้ารับถือเป็นการเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้า

พลังงานนิวเคลียร์มีความปลอดภัยแค่ไหน?

บ่อหล่อเย็นที่ NV NPP

เมื่อดำเนินการอย่างเหมาะสม โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็จะปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ พื้นหลังการแผ่รังสีในเขต 30 กม. รอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Novoronezh ได้รับการตรวจสอบโดยเสาอัตโนมัติ 20 จุด ทำงานในโหมดการวัดต่อเนื่อง ตลอดประวัติศาสตร์การดำเนินงานของสถานี การแผ่รังสีพื้นหลังไม่เคยเกินค่าพื้นหลังตามธรรมชาติเลย แต่พลังงานนิวเคลียร์ก็มีอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้ ดังนั้นทุกปีระบบความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงมีความก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อยๆ หากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นแรก (1.2 หน่วยพลังงาน) ระบบความปลอดภัยหลักทำงานอยู่ นั่นคือต้องเริ่มต้นโดยบุคคลหรือระบบอัตโนมัติ จากนั้นเมื่อออกแบบหน่วยรุ่นที่ 3+ (หน่วยพลังงานที่ 6 และ 7 ของ Novovoronezh NPP) เน้นหลักไปที่ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ ในกรณีที่เกิดสถานการณ์ที่อาจเป็นอันตรายพวกเขาจะทำงานด้วยตนเองโดยไม่เชื่อฟังบุคคลหรือระบบอัตโนมัติ แต่ปฏิบัติตามกฎแห่งฟิสิกส์ ตัวอย่างเช่น เมื่อเกิดไฟดับที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ อวัยวะป้องกันภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง จะตกลงสู่แกนกลางและปิดเครื่องปฏิกรณ์โดยธรรมชาติ

เจ้าหน้าที่โรงงานนิวเคลียร์จะฝึกอบรมอย่างสม่ำเสมอเพื่อรับมือกับเหตุฉุกเฉินประเภทต่างๆ สถานการณ์ฉุกเฉินได้รับการจำลองบนเครื่องจำลองเต็มรูปแบบพิเศษ - อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ซึ่งภายนอกแยกไม่ออกจากแผงควบคุม เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการที่จัดการเครื่องปฏิกรณ์ได้รับใบอนุญาตจาก Rostekhnadzor ทุกๆ 5 ปีสำหรับสิทธิ์ในการดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยี (ควบคุมหน่วย NPP) ขั้นตอนจะคล้ายกับการได้รับใบขับขี่ ผู้เชี่ยวชาญผ่านการสอบภาคทฤษฎีและสาธิตทักษะการปฏิบัติบนเครื่องจำลอง มีเพียงใบอนุญาตและผ่านการสอบ NPP เท่านั้นที่อนุญาตให้บุคลากรควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ได้

สังเกตเห็นข้อผิดพลาด? เลือกด้วยเมาส์แล้วกด Ctrl + Enter