Как работает атомная электростанция (АЭС)? Как работает атомная станцияКак работает атомная электростанция: temaА теперь чуть подробнее. Перед входом стоит снеговик. У атомной электростанции ступеньки покрыты старым ковром, чтобы не скользко было. Хотя это первая и единственная в мире АЭС, работающая в зоне вечной мерзлоты, о ступеньках как-то забыли. Одна из дверей чисто декоративная. Неизвестно, зачем ее построили, но она не открывается никому. На входе женщина в униформе сверяет номера фотоаппаратов с номерами в списке. Нельзя снимать хрен знает на что, можно снимать только на фотик с номером, который за месяц до того попросили прислать по электронной почте. Атомную электростанцию убирают так же, как и любое другое помещение. Пиктограммы, обозначающие пожарные выходы, работники станции рисуют самостоятельно. Блогеров пустили в какое-то помещение. Они счастливы и снимают все подряд. Кнопки на пультах я решил не трогать - мало ли, вдруг шутку не оценят. В Билибине всегда знают, можно ли уже звонить в Москву. - Петрович, дай проволочку, предохранитель вылетел, а за запасным лень идти. В советское время станция работала на сугубо материалистических принципах. Рыночные времена принесли с собой новые методы обеспечения надежной работы - перекреститься и помолиться. Золотые руки. Всю ответственность тут же свалили на меня. Уголок с огнетушителями украшен художественным панно времен сдачи станции в эксплуатацию. Пульт контроля энерговыделения. Чтобы ведали, что творят. Работают люди. Вот мы и подошли к самому интересному. Реакторный зал. На переднем плане колодец, выделенный красным кольцом - это один из реакторов. На стене развешены графитовые стержни, в которых уран. Висят так по простому, как вобла в сенях у деда. Подойдем поближе к ремонтируемому реактору. Перед ним стоят тапки, как перед мечетью. В каждом реакторе помещается двести с чем-то графитовых стержней. Потом все это закрывается, и в реактор подается вода под давлением в 60 атмосфер. Температура у нее - 270 градусов по Цельсию. Задача реактора - нагреть воду так, чтобы она превратилась в пар. Для этого нужно нагреть воду всего на 6 градусов. Часть воды действительно не выдержит таких издевательств и превратится в пар. Пар пойдет на турбину, турбина завертится, верчение породит электричество. То есть, вся суть атомной электростанции в том, что это огромный паровоз, который нагревает воду на шесть градусов. А я был уверен, что электричество как-то более научно появляется. Зимой в реакторном зале холодно и дует, поэтому окна закрывают полиэтиленом, как парник. Вообще, тут все аккуратно и хорошо. Пиздануть не должно. tema.livejournal.com Ядерный реактор или Как работает АЭС?В основе работы атомных электростанций (АЭС) используется энергия деления ядер урана. Управляемая цепная ядерная реакция поддерживается в устройстве, которое называется ядерным (или атомным) реактором, при этом происходит выделение энергии. Процесс деления ядер урана очень и очень опасен. Для безопасности процесса ядерные реакторы окружены плотными защитными оболочками. Самым распространенным видом реактора является реактор с водой под давлением. ![]() Под очень большим давлением холодная вода поступает в атомный реактор, что препятствует ее закипанию. Вода при этом является хорошим теплоносителем. Также, проходя активную зону ядерного реактора, холодная вода действует и как замедлитель: замедляет скорость быстрых нейтронов, которые в свою очередь, ударяясь бы об ядра урана, вызывали цепную ядерную реакцию. В активной зоне в виде стержней тепловыделяющей сборки находится уран - ядерное топливо. Эти топливные стержни, чередуясь в сборке с управляющими стержнями, регулируют скорость ядерного деления путем поглощения быстрых нейтронов. Таким образом, активная зона реактора, где протекает ядерная реакция, заполнена замедлителем и пронизана топливными стержнями, содержащими обогащенную смесь изотопов урана с повышенным содержанием урана-235. Управление цепной ядерной реакцией происходит при помощи управляющих стержней, которые изготовлены из бора или кадмия. Управляющие стержни, как и топливные, располагаются в активной зоне реактора и, подобно губке, поглощающей воду, действуют на нейтроны, поглощая их. Оператор АЭС, регулируя количество управляющих стержней в активной зоне реактора, управляет скоростью ядерного процесса и соответственно скоростью цепной реакции: замедляет его, опуская управляющие стержни в активную зону реактора; либо ускоряет - поднимая стержни. ![]() При делении ядер урана высвобождается огромное количество тепла. Вода нагревается и покидает активную зону под высоким давлением с температурой 300 градусов Цельсия и переходит в энергоустановку, где находятся генераторы и турбины. Из реактора поступающая горячая вода нагревает до кипения воду второго контура. Образующийся пар идет к лопастям турбины и, вращая ее вал, передает энергию на генератор, в котором механическая энергия превращается в электрическую. Затем пар охлаждается и в виде воды поступает обратно в атомный реактор. Таким образом, АЭС вырабатывает электрический ток. energomir.blogspot.com Как работает Смоленская атомная электростанцияСмоленская АЭС — атомная электрическая станция, расположена в 3 км от города Десногорск Смоленской области, и крупнейшее энергетическое предприятие северо-западного региона единой энергетической системы страны мощностью 3000 МВт. В период с 1982 по 1990 годы на Смоленской АЭС в строй вступили три энергоблока с реакторами РМБК-1000 улучшенной конструкции с целым рядом усовершенствованных систем, обеспечивающих безопасную эксплуатацию АЭС.
На Смоленской АЭС эксплуатируются три энергоблока с реакторами РБМК-1000. Проектом предусматривалось строительство двух очередей, по два блока с общими вспомогательными сооружениями и системами в каждой, но в связи с прекращением в 1986 году (из-за Чернобыльской аварии)строительства четвертого энергоблока вторая очередь осталась незавершенной. В Десногорск мы приехали на автобусе рано утром. С фотографированием все очень строго. Снимать можно только с определенных точек под присмотром сотрудников службы безопасности электростанции. Десногорск. О чем вам говорит это название? Для среднестатистического гражданина слово звучит также ярко, как Опочка, Выхино или Бологое – еще один населенный пункт на бескрайних просторах нашей необъятной родины. Жители Смоленской области знают (положение обязывает), что рядом с городом расположена Смоленская атомная электростанция. Но стоит вам произнести слово «Десногорск» в компании рыбаков и вы услышите хор одобрения, эмоциональные возгласы и радостные вопли. Для рыбака Десногорск, как для альпиниста Эверест, — место, куда он улетает в мечтах. Еще бы. Рядом с городом расположен пруд, площадью 44 квадратных километра, где вода никогда не замерзает – это водохранилище САЭС. Станция круглый год дает водоему тепло. Пруд изобилует рыбой. Лещ, карась, щука, белые и пестрые толстолобики, черные и белые амуры, карп, сом, африканская теляпия и даже пресноводная креветка — далеко не полный перечень обитателей водохранилища САЭС. Энергоблоки с реакторами РБМК-1000 одноконтурного типа. Это означает, что пар для турбин вырабатывается непосредственно из воды, охлаждающей реактор. В состав каждого энергоблока входят: один реактор мощностью 3200 МВт (т) и два турбогенератора мощностью по 500 МВт (э) каждый. Турбогенераторы установлены, в общем для всех трех блоков турбинном зале длиной около 600 м, каждый реактор расположен в отдельном здании. Станция работает только в базовом режиме, ее нагрузка не зависит от изменения потребностей энергосистемы. В России сегодня трудятся 10 атомных электростанций. Они несут свет, тепло и радость в дома. Думаете, что каждая АЭС берет на себя 1/10 часть этой позитивной работы? Ошибаетесь. Каждая станция сильна по-своему, например, Смоленская АЭС вырабатывает 1/7 часть всего «атомного электричества» России, ежегодно выдавая в энергосистему страны, в среднем, 20 млрд. кВт часов электроэнергии. Знаете, что писатели-фантасты занимают только второе место в рейтинге «Люди с самой кошмарной фантазией». Кто на первом месте? Специалисты, проектирующие системы безопасности для атомных электростанций. От них требуется не только придумать ситуацию, которой просто не может быть, а еще и разработать от нее защиту. При строительстве САЭС фантазия этих специалистов разыгралась не на шутку. Все энергоблоки станции оснащены системами локализаций аварий, исключающими выброс радиоактивных веществ в окружающую среду даже при самых тяжелых авариях, связанных с полным разрывом трубопроводов контура охлаждения реактора. Все оборудование контура охлаждения размещено в герметичных железобетонных боксах, выдерживающих давление до 4,5 кгс на квадратный сантиметр. Это много или мало? Судите сами. Избыточное давление, создаваемое ударной волной атомного взрыва в зоне полных разрушений (зона, ближайшая к эпицентру взрыва атомной бомбы) почти в 10 раз меньше (0,5 кгс/см). Известно ли вам, что вокруг САЭС невидимым циркулем построена окружность радиусом 30 километров. Все, что внутри нее, зовется Зоной наблюдения. В этой зоне вы не встретите людей в штатском, нет там человекоподобных роботов и суперспецназовцев. Зоной наблюдения она называется потому, что в ней пристально анализируется воздух, вода и почва на предмет изменения радиационного фона. Автоматические датчики показывают, что фон соответствует естественным природным значениям. А еще в зоне наблюдения сотрудниками САЭС восстановлено и благоустроено 11 родников, пользующихся славой святых источников. Попасть на станцию не так просто. В начале сотрудник прикладываем магнитный пропуск к специальному считывающему устройству. Далее заходит в отсек, где должен ввести пароль и снять отпечатки ладони, также производится взвешивание (допустимое расхождение не более 10 кг) и сверка фотографии. Только после всех этих процедур сотрудник идет в раздевалку или на медицинский осмотр. Всем выдаются специальные носочки, ботинки, халаты, шапочки, перчатки, бируши и каски. На выходе сотрудник проходит 2 уровня радиационного контроля. На грудь вешают специальный датчик радиации. Машинный зал. На энергоблоках Смоленской АЭС установлены турбины К-500 65-3000 с генераторами ТВВ-500 мощностью 500 МВт. Все роторы цилиндров турбины и генератора объединены в один вал. Частота вращения вала- 3000 мин -1. Общая длина турбогенератора — 39м, его масса-1200т, суммарная масса роторов — около 200т. Главные циркуляционные насосы предназначены для создания циркуляции теплоносителя в первом контуре АЭС. Контроль за работой ГЦН ведется дистанционно с блочного щита управления АЭС. Корпус насоса соединен сваркой с главным циркуляционным контуром реакторной установки. Корпус имеет 3 цапфы для подсоединения замков с вертикальными и горизонтальными раскрепляющими устройствами, которые служат для восприятия сейсмических нагрузок. ![]() Центральный реакторный зал. Реактор размещается в железобетонной шахте размерами 21,6х21,6х25,5 м. Масса реактора передается на бетон через металлоконструкции, которые служат одновременно защитой от радиационных излучений и вместе с кожухом реактора образуют герметичную полость — реакторное пространство. Внутри реакторного пространства располагается графитовая кладка цилиндрической формы диаметром 14 и высотой 8 м, состоящая из собранных в колонны блоков размерами 250х250х500 мм с вертикальными отверстиями для установки каналов в центре. Для предотвращения окисления графита и улучшения передачи тема от графита к теплоносителю реакторное пространство заполнено азотно-гелиевой смесью. В качестве топлива в реакторах РБМК используется двуокись урана U235. В природном уране содержится 0,8% изотопа U235. Для уменьшения размеров реактора содержания U235 в топливе предварительно до 2 или 2,4% на обогатительных комбинатах. Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) представляет собой циркониевую трубу высотой 3,5 м и толщиной стенки 0,9 мм с заключенными в нее 88 мм, толщину стенки 4 мм и Управление реактором осуществляется равномерно распределенными по реактору 211 стержнями, содержащими поглощающий нейтроны Вода подается в каналы снизу, омывает с ТВЭлы Топливная кассета устанавливается в технологический канал. Количество технологических каналов в реакторе – 1661. Вертикальные зеленые трубки (18 стержней диаметром 15 мм) это и есть таблетки с топливом. Вода подается в каналы снизу, омывает с ТВЭлы и нагревается, причем часть ее при этом превращается в пар. Образующаяся пароводяная смесь отводится из верхней части канала. Для регулирования расхода и нагревается, причем часть ее Технологические каналы, предназначенные для установки топливных при этом превращается в пар. Образующаяся пароводяная смесь отводится из верхней части канала. Для регулирования расхода воды на входе в каждый канал предусмотрены запорно-регулирующие клапаны. Преимуществом РБМК перед реакторами корпусного типа, замена отработанных топливных кассет, в которых требует останова реактора, является возможность перегрузки кассет при работе реактора на номинальной мощности. Перегрузки производятся разгрузочно-загрузочной машиной (РЗМ), которая управляется дистанционно. Машина герметично стыкуется с верхней частью технологического канала, давление в ней уравнивается с давлением в канале, затем отработанная топливная кассета извлекается и на ее место устанавливается свежая. Конструкция РЗМ обеспечивает надежную биологическую защиту от излучений, во время перегрузки радиационная обстановка в центральном зале почти не изменяется. При эксплуатации реактора на номинальной мощности в сутки загружаются одна-две свежие топливные кассеты. Отработанное топливо помещается сначала в специальные бассейны выдержки, расположенные в центральном зале, а затем, по мере их заполнения, будет транспортироваться в отдельное сооружение-хранилище отработанного ядерного топлива. Замкнутый контур отвода тепла от реактора называется контуром многократной принудительной циркуляции (КМПЦ). Он состоит из двух независимых петель, каждая из которых охлаждает половину реактора. На 2-ти метровой глубине видно синее свечение. Это эффект Вавилова-Черенкова — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей. Блочный щит управления. Тут я все прослушал, поэтому только картинки. Источник kak-eto-sdelano.ru Как устроена атомная станция / Научный хитМногие ли из вас видели атомную электростанцию хотя бы издалека? С учетом того, что в России действующих АЭС всего десять и охраняются они будь здоров, думаю, ответ в большинстве случаев отрицательный. Окей, а многие ли тогда видели АЭС изнутри? Ну, например, щупали собственной рукой корпус ядерного реактора? Никто. Я угадал?![]() ![]() ![]() sci-hit.com Как работает атомная электростанция (АЭС)?Что такое АЭС? 16 июля 1945 года на военном полигоне в США впервые извлекли энергию из ядра урана. Мощнейший взрыв атомной бомбы, принесший огромное количество человеческих жертв, стал прототипом современного и абсолютно мирного источника электроэнергии. Впервые электроэнергию с помощью ядерного реактора получили 20 декабря 1951 года в штате Айдахо в США. Для проверки работоспособности генератор подключили к 4м лампам накаливания, неожиданно для всех лампы зажглись. С этого момента человечество стало использовать энергию ядерного реактора для получения электричества. Первая в мире атомная станция была запущена в Обнинске в СССР в 1954 году. Ее мощность составляла всего 5 мегаватт. Что такое АЭС? АЭС это ядерная установка, которая производит энергию с помощью ядерного реактора. Ядерный реактор работает на ядерном топливе, чаще всего уране. В основе принципа работы ядерной установки лежит реакция деления нейтронов урана, которые сталкиваясь друг с другом, делятся на новые нейтроны, которые, в свою очередь, тоже сталкиваются и тоже делятся. Такая реакция называется цепной, она и лежит в основе ядерной электроэнергетики. При всем этом процессе выделяется тепло, которое нагревает воду до ужасно горячего состояния (320 градусов по Цельсию). Потом вода превращается в пар, пар вращает турбину, она приводит в действие электрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Строительство АЭС сегодня ведется большими темпами. Основная причина роста количества АЭС в мире это ограниченность запасов органического топлива, попросту говоря, запасы газа и нефти иссякают, они необходимы для промышленных и коммунальных нужд, а урана и плутония, выступающих топливом для атомных станций, нужно мало, его запасов пока вполне хватает. Что такое АЭС? Это не только электричество и тепло. Наряду с выработкой электроэнергии, ядерные электростанции используются и для опреснения воды. К примеру, такая атомная станция есть в Казахстане. Какое топливо используют на АЭС На практике в атомных станциях могут применяться несколько веществ, способных выработать атомную электроэнергию, современное топливо АЭС это уран, торий и плутоний. Ториевое топливо сегодня не применяется в атомных электростанциях, т.к. его сложнее преобразовать в тепловыделяющие элементы, если коротко ТВЭлы. ТВЭлы это металлические трубки, которые помещаются внутрь ядерного реактора. Внутри ТВЭлов находятся радиоактивные вещества. Эти трубки можно назвать хранилищами ядерного топлива. Вторая причина редкого использования тория это его сложная и дорогая переработка уже после использования на АЭС. Плутониевое топливо тоже не используется в атомной электроэнергетике, т.к. это вещество имеет очень сложный химический состав, который до сих пор так и не научились правильно использовать. Урановое топливо Основное вещество, вырабатывающее энергию на ядерных станциях это уран. Уран сегодня добывается тремя способами: открытым способом в карьерах, закрытым в шахтах, и способом подземного выщелачивания, с помощью бурения шахт. Последний способ особенно интересен. Для добычи урана выщелачиванием в подземные скважины заливается раствор серной кислоты, он насыщается ураном и выкачивается обратно. Самые крупные запасы урана в мире находятся в Австралии, Казахстане, России и Канаде. Самые богатые месторождения в Канаде, Заире, Франции и Чехии. В этих странах из тонны руды получают до 22 килограмм уранового сырья. Для сравнения, в России из одной тонны руды получают чуть больше полутора килограмм урана. Места добычи урана нерадиоактивны. В чистом виде это вещество мало опасно для человека, гораздо большую опасность представляет радиоактивный бесцветный газ радон, который образуется при естественном распаде урана. В виде руды уран в АЭС использовать нельзя, никаких реакций он дать не сможет. Сначала урановое сырье перерабатывается в порошок закись окись урана, а уже после оно становится урановым топливом. Урановый порошок превращается в металлические таблетки, он прессуется в небольшие аккуратные колбочки, которые обжигаются в течение суток при чудовищно высоких температурах больше 1500 градусов по Цельсию. Именно эти урановые таблетки и поступают в ядерные реакторы, где начинают взаимодействовать друг с другом и, в к После создания атомной бомбы человечество приступило к созданию атомных станций. Принцип работы АЭС очень прост и заключается в получении тепловой энергии из кинетической энергии атомов. В 1950 году в СССР началось строительство первой АЭС в мире. Атомная электростанция: принцип работы Главное звено АЭС - реактор. В реакторе происходят ядерные реакции, приводящие к выделению огромного количества тепла. Это тепло и используют. Смотрите схему ниже: Под действием огромной температуры вода превращается в пар. Пару придают нужное давление, которое способно вращать турбину, а она в свою очередь электрический генератор. КПД АЭС составляет 80%. Самая мощная АЭС в мире - АЭС Касивадзаки-Карива (это в Японии). Е мощность составляет 8212 МВт. info-4all.ru |