Содержание
История создания АЭС — АЭС
История создания АЭС |
Во второй половине 40-х гг., ещё до окончания работ по созданию первой советской атомной бомбы (её испытание состоялось 29 августа 1949 года), советские учёные приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого сразу же стала электроэнергетика. В 1948 г. по предложению И. В. Курчатова и в соответствии с заданием партии и правительства начались первые работы по практическому применению энергии атома для получения электроэнергии. В мае 1950 года близ посёлка Обнинское Калужской области начались работы по строительству первой в мире АЭС. Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт, впоследствии полная проектная мощность была доведена до 600 МВт. В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 365 МВт запущен в декабре 1969. В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС. За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания).Через год вступила в строй АЭС (англ.)русск. мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США). В 1979 году произошла серьёзная авария на АЭС Три-Майл-Айленд, а в 1986 году — масштабная катастрофа на Чернобыльской АЭС, которая, помимо непосредственных последствий, серьёзно отразилась на всей ядерной энергетике в целом. Она вынудила специалистов всего мира переоценить проблему безопасности АЭС и задуматься о необходимости международного сотрудничества в целях повышения безопасности АЭС. 15 мая 1989 года на учредительной ассамблее в Москве, было объявлено об официальном образовании Всемирной ассоциации операторов атомных электростанций (англ. WANO), международной профессиональной ассоциации, объединяющей организации, эксплуатирующие АЭС, во всём мире. Ассоциация поставила перед собой амбициозные задачи по повышению ядерной безопасности во всём мире, реализуя свои международные программы. Крупнейшая АЭС в Европе — Запорожская АЭС у г. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 г. С 1996 г. работают 6 энергоблоков суммарной мощностью 6 ГВт. Крупнейшая АЭС в мире Касивадзаки-Карива по установленной мощности (на 2008 год) находится в Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата — в эксплуатации находятся пять кипящих ядерных реакторов (BWR) и два улучшенных кипящих ядерных реакторов (ABWR), суммарная мощность которых составляет 8,212 ГВт. Последняя крупная авария на АЭС произошла в марте 2011 года в Японии, в префектуре Фукусима. Авария на АЭС Фукусима I произошла в результате сильного землетрясения и последовавшего за ним цунами. Первая в мире АЭС |
История Запорожской АЭС. Фотогалерея — РБК
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Скрыть баннеры
Ваше местоположение ?
ДаВыбрать другое
Рубрики
Курс евро на 19 ноября
EUR ЦБ: 62,45
(-0,12)
Инвестиции, 18 ноя, 16:18
Курс доллара на 19 ноября
USD ЦБ: 60,37
(-0,02)
Инвестиции, 18 ноя, 16:18
Как ограничить курение: сингапурский подход
Партнерский проект, 16:12
Public Talk «Цифровое развитие нового времени». Как это было
Пресс-Центр, 16:08
Военная операция на Украине. Онлайн
Политика, 16:07
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Путин подписал закон о смягчении бюджетного правила
Экономика, 16:01
Англия — Иран. Первый матч группового этапа чемпионата мира
Спорт, 16:00
Путин дал статус ветеранов участвующим в спецоперации добровольцам
Политика, 15:55
В Израиле сообщили о проблемах с едой и молитвами для евреев в Катаре
Спорт, 15:54
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подписаться
Кремль прокомментировал слова Токаева о многовекторной политике
Политика, 15:51
Goldman Sachs предупредил о продолжении «медвежьего» рынка в 2023 году
Инвестиции, 15:49
Знай клиентов и конкурентов: как развивать бизнес и управлять рисками
РБК и СберАналитика, 15:49
Военная операция на Украине. Главное
Политика, 15:46
Военная операция на Украине. Карта
Политика, 15:46
Путин подписал закон об акцизе на сладкие напитки
Экономика, 15:45
«Русская Медиагруппа» примет участие в российском винодельческом форуме
Пресс-релиз, 15:43
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Вклад «Стабильный»
Ваш доход
0 ₽
Ставка
0%
Подробнее
БАНК ВТБ (ПАО). Реклама. 0+
Запорожская АЭС — крупнейшая атомная электростанция в Европе, расположенная в городе Энергодар. В начале специальной военной операции Россия взяла АЭС под контроль, с июля стали появляться регулярные сообщения об обстрелах станции ВСУ. Кто и как строил ЗАЭС и что с ней происходит сейчас — в фотогалерее РБК
Фото: Алексей Красовский / ТАСС
На фото: строительство первого энергоблока «Запорожье-1» ЗАЭС, Энергодар, Украинская ССР, 1-25 марта 1982
Совет министров СССР принял решение о строительстве Запорожской АЭС в 1977 году. Место для новой станции выбрали по двум причинам: во-первых, там не было сельхозпредприятий, а во-вторых, в 1972 году недалеко возвели Запорожскую ТЭС и всю необходимую инфраструктуру.
В 1980 году утвердили технический проект первой очереди строительства. В нее вошли четыре энергоблока с водо-водяными реакторами ВВЭР-1000. Впервые эти реакторы были использованы в пятом блоке Нововоронежской АЭС, запущенном в мае 1980 года. Сегодня ВВЭР-1000 является самым распространенным реактором в своей серии
Фото: Алексей Красовский / ТАСС
На фото (слева направо): бригадир треста «Теплоэлектромонтаж» А. В. Шахотин и шеф-инженер Харьковского турбинного завода имени С. М. Кирова Г.Г. Нечипоренко во время монтажа турбины в машинном зале первого энергоблока ЗАЭС, июнь 1983
1 апреля 1981 года начали закладывать фундамент реакторного отделения первого энергоблока, в конце 1982 года — монтировать реактор. Первый энергоблок Запорожской АЭС запустили 9 ноября 1984 года. Ежегодно с 1985-го по 1987 год в эксплуатацию вводили по одному энергоблоку из первой очереди строительства.
В 1988 году утвердили проект расширения станции (вторую очередь), в рамках которой построили еще два энергоблока с аналогичными реакторами. В 1989 году начал работать пятый энергоблок. Ввод в эксплуатацию шестого был запланирован на 1990 год, но в августе 1990 года Верховная рада Украины объявила мораторий на строительство и ввод новых мощностей АЭС, поэтому строительство приостановили. Последний энергоблок удалось запустить только в 1996 году
Фото: Алексей Красовский / ТАСС
На фото: подъем карнизного блока для монтажа третьего энергоблока «Запорожье-3» ЗАЭС, 1-17 июня 1985
Фото: Евгений Недеря / Фотохроника ТАСС
На фото: транспортировка парогенератора по городу Волгодонску для Запорожской АЭС, Ростовская область, СССР, 25 ноября 1985
Оборудование для Запорожской АЭС производили в Волгодонске, Санкт-Петербурге и Харькове. Реакторы поставлял Ижорский завод, турбины — Харьковский турбогенераторный завод (позднее назывался «Турбоатом» и «Украинские энергетические машины». — РБК), турбогенераторы — «Электросила» (с 2000 года — филиало ОАО «Силовые машины». — РБК), а сейсмостойкие перегрузочные машины МПС–1000 — производственное объединение «Атоммаш»
Фото: Андрей Соломонов / РИА Новости
На фото: Запорожская АЭС, 15 мая 1987
Фото: Андрей Соломонов / РИА Новости
На фото: кубинские специалисты, Энергодар, 15 марта 1987
Международная программа сотрудничества СССР в области энергии, топлива и сырья предусматривала техническое сотрудничество в строительстве и вводе в эксплуатацию АЭС в странах-членах СЭВ (Совета экономической помощи — РБК). В рамках этого сотрудничества атомные электростанции строили в ГДР, Болгарии, Чехословакии, Венгрии, Польше и на Кубе. Кубинские специалисты проходили подготовку в учебно-строительном комбинате Запорожской АЭС, но из-за распада СССР и прекращения финансирования строительства АЭС Хурагуа (Куба) станция так и не была введена в эксплуатацию
Фото: Андрей Соломонов / РИА Новости
На фото: испытания перед сдачей третьего энергоблока Запорожской АЭС, 15 мая 1987
Для безопасного использования АЭС рассчитывают сроки эксплуатации, по истечению которых реактор следует остановить. Проектный срок эксплуатации реактора пятого энергоблока Запорожской АЭС закончился в 2020 году. Другие реакторы ЗАЭС прослужат дольше: сроки эксплуатации первого, второго, третьего и четвертого блоков продлили на 10 лет, по плану их остановят в 2025, 2026, 2027 и 2028 годах соответственно. Срок службы шестого энергоблока закончится в октябре 2026 года
Фото: Борис Дворный / ТАСС
На фото: индивидуальные дозиметры-накопители для работы в зоне повышенной радиации на Запорожской АЭС, 6 февраля 1991
В 1992 году на ЗАЭС создан учебно-тренировочный центр для поддержания профессиональной подготовки персонала. Также на станции заработала информационно-измерительная система «Кольцо», которая постоянно контролирует радиационную обстановку как на самой АЭС, так и в санитарно-защитной и 30-километровой зонах
Фото: Валерий Матыцин, Борис Дворный / ТАСС
На фото (слева направо): слесарь А. Гринько и заместитель начальника химического цеха Н. Старинец во время проверки на стационарной установке радиационного контроля, октябрь 1992
Фото: Борис Дворный / ТАСС
На фото: герметизация верхней части реактора после замены топлива на четвертом энергоблоке, ЗАЭС, 26 октября 1993
Фото: Борис Дворный / ТАСС
На фото: сотрудники во время захоронения радиоактивных отходов, ЗАЭС, 26 октября 1993
Проектным решением предусматривался вывоз отработавшего ядерного топлива в стационарное хранилище в России. Но из-за ограниченных возможностей этого хранилища и невозможности его расширить Минэнерго СССР решил включить в проект строительства второй очереди ЗАЭС хранилище для отработавшего топлива.
В 1993-1995 годах вывоз ядерных отходов в Россию прекратили, провели анализ заполнения бассейнов выдержки ЗАЭС и начали поиск альтернативных способов захоронения отработанного топлива. В итоге выбрали проект американской компании Duke Engineering & Services (DE&S). На АЭС построили и ввели в эксплуатацию сухое хранилище. Его технология основана на хранении отработавших топливных сборок в вентилируемых бетонных контейнерах
Фото: Фалин / РИА Новости
На фото: центральный пульт Запорожской АЭС, 10 апреля 2004
Фото: wikipedia.org
На фото: вид на Запорожскую АЭС с Каховского водохранилища, 10 июля 2009
Ежегодно ЗАЭС генерирует 40-42 млрд кВт·ч электроэнергии, что составляет почти 21% производства электроэнергии Украины и 50% ее производства на атомных станциях. Запорожская АЭС связана с объединенной энергосистемой республики тремя линиями электропередач 750 кВ и одной 330 кВ. Она поставляет электроэнергию в Днепропетровскую, Запорожскую, Николаевскую, Херсонскую и Одесскую области, а до ноября 2015 года — также в Крым (в 2014 году вошел в состав России, а в 2015-м неизвестными были взорваны опоры ЛЭП на границе с Херсонской областью, по которой энергия поставлялась на полуостров)
Фото: Федя Кузнецов / wikipedia.org
На фото: вид с трубы Запорожской ТЭС на Энергодар, 23 сентября 2013
Запорожская АЭС снабжала электроэнергией 10 млн человек, а также десятки крупных промышленных предприятий, включая «АрселорМиттал Кривой Рог» (бывшая «Криворожсталь»), «Запорожсталь», «Днепроспецсталь» и авиастроительное объединение «Мотор Сич»
Фото: Lisa Leutner / AP
На фото: генеральный директор МАГАТЭ Рафаэль Гросси выступает пресс-конференции о ситуации на Запорожской АЭС, Вена, Австрия, 4 марта 2022
Минобороны России сообщило о взятии Запорожской АЭС под контроль 28 февраля 2022 года, но формально станция по-прежнему находится под управлением «Укрэнергоатома».
По данным Минобороны России, Запорожская АЭС, город Энергодар и ближайшие к нему населенные пункты находятся под обстрелом с середины июля. 1 сентября на Запорожскую АЭС прибыла миссия экспертов МАГАТЭ. Делегация во главе с директором агенства Рафаэлем Гросси осмотрела ЗАЭС в сопровождении представителей «Росатома».
6 сентября МАГАТЭ опубликовало отчет о ситуации на ЗАЭС. Агентство призывает создать охраняемую зону радиационной безопасности и готово немедленно начать консультации для ее формирования
Фото: Reuters
На фото: поврежденное здание на территории Запорожской АЭС, 16 марта 2022
Фото: vrogov / Telegram
На фото: следы обстрела спецкорпуса № 1 Запорожской АЭС, 29 августа 2022
29 августа член главного совета военно-гражданской администрации Запорожской области Владимир Рогов сообщил об ударе по крыше спецкорпуса № 1 Запорожской АЭС, где хранится свежее топливо для реакторов. Как сообщили эксперты, повреждение крыши не несет масштабной угрозы загрязнения. Серьезный риск может возникнуть в случае заглушения реакторов и обесточивания станции.
6 сентября военно-гражданская администрация (ВГА) Запорожской области сообщила об артиллерийском обстреле Энергодара. В результате обстрела повреждена ЛЭП в районе АЭС, город временно обесточен. «Атомная станция работает на обеспечение собственных нужд», — написал Рогов
Вклад «Стабильный»
Ваш доход
0 ₽
Ставка
0%
Подробнее
БАНК ВТБ (ПАО). Реклама. 0+
Всеобщая история ядерной энергетики
На этой странице представлена сжатая версия истории ядерной энергетики. Конечно, есть
много событий и людей, которые не охвачены.
Щелкните временную шкалу справа, чтобы открыть полноэкранную версию.
У нас гораздо более длинная история о программах разработки реакторов США.
Ранние открытия
Никакого научного прогресса никогда не было начало . Скорее, он основывается на работе бесчисленного множества других
открытия. Поскольку нам нужно с чего-то начинать, эта история начнется в Германии, в 189 г.5, где
Парень по имени Рентген экспериментировал с катодными лучами в стеклянной трубке, в которую он всасывал воздух.
снаружи. В какой-то момент он накрыл устройство, но заметил, что фотопластинки
стороны загорались, когда устройство было под напряжением. Он понял, что смотрит на новый вид
луча и назвал его тем, что любой здравомыслящий физик назвал бы неизвестным: рентгеновским излучением. Он
систематически изучал эти лучи и через две недели сделал первый рентгеновский снимок руки жены
позже, тем самым став отцом современной медицинской диагностики.
Вскоре после этого во Франции, в 1896 году, парень по имени Беккерель заметил, что, если он оставит соли урана на фотопластинках, они засветятся, даже если
ни одна электронно-лучевая трубка не была под напряжением. Энергия, должно быть, исходила изнутри самих солей. Мария Кюри и ее муж Пьер учились
явление и выделил два новых элемента, которые демонстрировали это спонтанное производство энергии: полоний и радий. Они назвали явление радиоактивностью .
В Англии Эрнест Резерфорд начинает изучать радиоактивность и обнаруживает, что есть два типа испускаемых лучей, которые отличаются от рентгеновских лучей.
Он называет их альфа- и бета-излучением. Позже он обнаруживает шокирующий факт, что подавляющее большинство массы атомов сосредоточено в их центрах.
и таким образом открывает атомное ядро. Сегодня он широко известен как отец ядерной физики. Позже он обнаруживает гамма-излучение. В 1920, он теоретизирует о существовании нейтрального
частица в ядре, называемая нейтроном, хотя доказательств существования нейтронов пока нет.
В 1932 году Чедвик читает опубликованные результаты дочери Кюри, Ирен Жолио-Кюри, в которых говорится, что было обнаружено, что гамма-излучение выбивает протоны.
воска. Не поверив, он подозревает, что они видят нейтроны Резерфорда, и проводит эксперименты, чтобы доказать это, открывая таким образом нейтрон.
Деление и бомба
Имея рядом нейтроны, все стреляют ими по различным нуклидам. Достаточно скоро Хан и Страссман стреляют ими по атомам урана и видят странные
поведение, которое Лиза Мейтнер и ее племянник Фриш идентифицируют как расщепление атома с выделением большого количества энергии. Они называют это делением, в честь бинарного деления.
в биологии.
Сцилард считает деление потенциальным способом образования цепной реакции (которую он рассматривал в течение длительного времени). Он и Ферми делают несколько нейтронов.
изучает умножение и видит, что это действительно возможно. Они возвращаются домой, зная, что мир вот-вот изменится навсегда.
Сцилард, Вигнер и Теллер пишут письмо президенту Рузвельту, предупреждая о ядерном оружии, и просят Эйнштейна подписать его и отправить (он был более известен).
Рузвельт санкционирует небольшое исследование урана. В 1942, Ферми успешно создал первую искусственную цепную ядерную реакцию на корте для сквоша под
стадион Чикагского университета. Манхэттенский проект запущен в полную силу. Одновременно преследовались бомбы двух типов, одна изготовлена с
обогащенный уран, а другой из плутония. Гигантские секретные города строились очень быстро. Тот, что в Ок-Ридже, Теннесси.
имел реактор, создавший первые граммовые количества плутония для изучения, но его основной задачей было обогащение урана. Тот, что в Хэнфорде, штат Вашингтон, является сайтом
реакторов наработки плутония (первые ядерные реакторы большой мощности) и заводов химии извлечения плутония. Другой, в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико,
сайт, где разрабатывается технология, превращающая оружейные материалы в оружие. Оба пути к бомбе успешны. Чем более неопределенный дизайн,
плутониевое имплозионное устройство (как и Толстяк) успешно испытано на полигоне Тринити в Нью-Мексико в июле 1945.
Принято решение высадить Маленького Мальчика и Толстяка на Хиросиму и Нагасаки, Япония, 6 и 9 августа 1945 года. Города опустошены, до
250 000 человек погибли. Япония безоговорочно капитулировала через 6 дней, 15 августа 1945 года. Это первый раз, когда общественность осознает, что США
разрабатывал бомбы.
Энергия деления расширяется в применении
Экспериментальный реактор с жидкометаллическим теплоносителем в Айдахо под названием EBR-I был присоединен к генератору в 1951, выпустив первый атомный генератор
электричество. Но до того, как появились гражданские электростанции, адмирал Риковер настаивал на использовании реакторов для питания подводных лодок, поскольку они не
нужно дозаправиться, или использовать кислород для горения. USS Nautilus был спущен на воду в 1954 году как первая атомная подводная лодка. Вскоре после,
Советский Союз открывает первый невоенный реактор, производящий электричество. Основанный на конструкции реактора подводной лодки, реактор Шиппорт
открывается в 1957 году как первый коммерческий реактор в США.
Атомная энергетика расширяется и стагнирует
В 60-х и 70-х годах было построено множество ядерных реакторов для выработки электроэнергии, конструкция которых очень похожа на те, что используются для подводных лодок.
Они хорошо работают и производят дешевую электроэнергию без вредных выбросов при очень малой нагрузке на добычу полезных ископаемых и транспортировку. Будущее с ядерной энергетикой предвидится
многие. В 1974 году Франция решила сделать большой рывок в развитии ядерной энергетики, и в итоге 75% их электроэнергии приходилось на ядерные реакторы. Соединенные штаты
построил 104 реактора и получил от них около 20% электроэнергии. В конце концов, нехватка рабочей силы и задержки в строительстве начали приносить стоимость
ядерных реакторов вверх, замедляя их рост.
Авария на Три-Майл-Айленде в 1979 году и Чернобыльская авария в 1986 году еще больше замедлили развертывание ядерных реакторов. Ужесточение правил принесло
стоит выше. Испытания пассивной безопасности 1986 года на EBR-II доказывают, что передовые конструкции реакторов (помимо тех, которые первоначально использовались для создания подводных лодок)
может быть существенно безопаснее. В этих испытаниях произошел серьезный сбой, когда регулирующие стержни не были вставлены, и реакторы автоматически отключились.
В 1994 году с Россией был подписан договор о превращении мегатонн в мегаватты, предусматривающий переработку ядерных боеголовок в реакторное топливо. В конце концов, 10% электроэнергии в США поступает из демонтированных
ядерное оружие.
В конце 90-х и 00-х феноменальный показатель безопасности парка коммерческих реакторов США (0 смертей) и бесперебойная работа реакторов
в сочетании с продолжающимися опасениями по поводу глобального изменения климата из-за выбросов углерода вызывают серьезные разговоры о «ядерном ренессансе»,
где новые сборки могут начаться существенно снова. Тем временем усиливается большой интерес к Азии и амбициозные планы по строительству крупных флотов.
производятся для удовлетворения растущих потребностей в энергии без добавления ископаемого топлива.
В марте 2011 года сильное землетрясение и цунами затопили реакторы Фукусима-дайити. Отказ резервных дизель-генераторов и остаточное тепловыделение
нельзя охлаждать. Топливо плавится, водород накапливается и взрывается (вне защитной оболочки). Радиация выбрасывается, но большая ее часть уходит в море
а не в населенный пункт. Ожидается, что люди не умрут от дозы радиации.
Забегая вперед
Март 2013 г., известный климатолог Джеймс Хансен публикует в соавторстве с НАСА статью, в которой говорится, что даже при наихудших оценках ядерных аварий,
ядерная энергия в целом спасла 1,8 миллиона жизней, и это число компенсируется смертями, связанными с загрязнением воздуха, которые происходят на заводах, работающих на ископаемом топливе.
Сентябрь 2013 года, «Вояджер-1» выходит в межзвездное пространство, спустя 36 лет после запуска. Он питается от радиоизотопного теплового генератора плутония-238.
Посетите нашу главную страницу, чтобы узнать больше об атомной энергии.
- Ричард Родс, «Создание атомной бомбы», Саймон и Шустер, 1986.
- Элвин Вайнберг, «Первая ядерная эра», AIP Press, 1994.
- Все изображения и многие детали взяты из Википедии
Ядерный реактор | Определение, история и компоненты
ядерный реактор
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Вернер Гейзенберг
Игорь Васильевич Курчатов
Хайман Дж. Риковер
Фредерик Жолио-Кюри
Ирен Жолио-Кюри
- Похожие темы:
- термоядерный реактор
реактор-размножитель
исследовательский реактор
экранирование
ядерное топливо
Просмотреть весь связанный контент →
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
ядерный реактор , любое из класса устройств, которые могут инициировать и контролировать самоподдерживающуюся серию ядерных делений. Ядерные реакторы используются в качестве исследовательских инструментов, в качестве систем для производства радиоактивных изотопов и, прежде всего, в качестве источников энергии для атомных электростанций.
Принцип действия
Ядерные реакторы работают по принципу ядерного деления, процесса, при котором тяжелое атомное ядро расщепляется на два меньших фрагмента. Ядерные фрагменты находятся в очень возбужденном состоянии и испускают нейтроны, другие субатомные частицы и фотоны. Испущенные нейтроны могут затем вызвать новые деления, которые, в свою очередь, дадут больше нейтронов и так далее. Такая непрерывная самоподдерживающаяся серия делений представляет собой цепную реакцию деления. При этом выделяется большое количество энергии, и эта энергия является основой ядерных энергетических систем.
В атомной бомбе цепная реакция предназначена для увеличения интенсивности до тех пор, пока большая часть материала не расщепится. Это увеличение происходит очень быстро и приводит к чрезвычайно быстрым, чрезвычайно энергичным взрывам, характерным для таких бомб. В ядерном реакторе цепная реакция поддерживается на контролируемом, почти постоянном уровне. Ядерные реакторы устроены так, что они не могут взорваться, как атомные бомбы.
Большая часть энергии деления — примерно 85 процентов — высвобождается в течение очень короткого времени после того, как процесс произошел. Остальная часть энергии, произведенной в результате события деления, поступает от радиоактивного распада продуктов деления, которые представляют собой осколки деления после испускания ими нейтронов. Радиоактивный распад — это процесс, при котором атом достигает более стабильного состояния; процесс распада продолжается даже после прекращения деления, и его энергия должна учитываться в любой правильной конструкции реактора.
Britannica Quiz
Знаете ли вы, какой афроамериканский изобретатель создал какой продукт?
Кто изобрел противогаз? Кто изобрел первую форму домашней системы безопасности? Проверьте свои знания. Пройди тест.
Ход цепной реакции определяется вероятностью того, что нейтрон, выделившийся при делении, вызовет последующее деление. Если количество нейтронов в реакторе уменьшится за определенный период времени, скорость деления уменьшится и в конечном итоге упадет до нуля. В этом случае реактор будет находиться в так называемом подкритическом состоянии. Если с течением времени популяция нейтронов поддерживается с постоянной скоростью, скорость деления останется постоянной, и реактор будет находиться в так называемом критическом состоянии. Наконец, если популяция нейтронов со временем будет увеличиваться, скорость деления и мощность увеличатся, и реактор окажется в сверхкритическом состоянии.
Перед запуском реактора нейтронная популяция близка к нулю. Во время пуска реактора операторы удаляют управляющие стержни из активной зоны, чтобы способствовать делению в активной зоне реактора, фактически временно переводя реактор в сверхкритическое состояние. Когда реактор приближается к номинальному уровню мощности, операторы частично вставляют регулирующие стержни, со временем уравновешивая количество нейтронов. В этот момент реактор поддерживается в критическом состоянии, или в так называемом стационарном режиме. Когда реактор должен быть остановлен, операторы полностью вставляют регулирующие стержни, препятствуя возникновению деления и переводя реактор в подкритическое состояние.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Управление реактором
Обычно в ядерной промышленности используется параметр реактивности, который является мерой состояния реактора по отношению к тому состоянию, в котором он находился бы, если бы находился в критическом состоянии. Реактивность положительна, когда реактор находится в сверхкритическом состоянии, равна нулю при критичности и отрицательна, когда реактор находится в подкритическом состоянии. Реактивность можно контролировать различными способами: добавляя или удаляя топливо, изменяя соотношение нейтронов, выходящих из системы, к тем, которые остаются в системе, или изменяя количество поглотителя, конкурирующего с топливом за нейтроны. В последнем методе количество нейтронов в реакторе регулируется путем изменения поглотителей, которые обычно имеют форму подвижных регулирующих стержней (хотя в менее распространенной конструкции операторы могут изменять концентрацию поглотителя в теплоносителе реактора). С другой стороны, изменения утечки нейтронов часто происходят автоматически. Например, увеличение мощности приведет к уменьшению плотности теплоносителя реактора и, возможно, к его закипанию. Это уменьшение плотности теплоносителя увеличит утечку нейтронов из системы и, таким образом, снизит реактивность — процесс, известный как отрицательная обратная связь по реактивности. Утечка нейтронов и другие механизмы отрицательной обратной связи реактивности являются жизненно важными аспектами конструкции безопасного реактора.
Типичное взаимодействие деления происходит порядка одной пикосекунды (10 −12 секунд). Эта чрезвычайно высокая скорость не дает оператору реактора достаточно времени, чтобы наблюдать за состоянием системы и реагировать соответствующим образом. К счастью, управлению реактором помогает присутствие так называемых запаздывающих нейтронов, которые представляют собой нейтроны, испускаемые продуктами деления через некоторое время после того, как произошло деление.