17.04.2020

Creador de la primera central nuclear del mundo. Inauguración de la primera central nuclear del mundo


planta de energía nuclear (CN)

central eléctrica en la que la energía atómica (nuclear) se convierte en energía eléctrica. El generador de energía en una planta de energía nuclear es un reactor nuclear (ver. Reactor nuclear). El calor que se libera en el reactor como consecuencia de la reacción en cadena de fisión de los núcleos de algunos elementos pesados ​​se convierte luego en electricidad, al igual que en las centrales térmicas convencionales. A diferencia de las centrales térmicas que funcionan con combustibles fósiles, las centrales nucleares funcionan con combustible nuclear (Ver combustible nuclear) (principalmente 233 U, 235 U. 239 Pu). Al dividir 1 GRAMO isótopos de uranio o plutonio liberados 22.500 kilovatios h, que es equivalente a la energía contenida en 2800 kg combustible condicional. Se ha establecido que los recursos energéticos mundiales de combustible nuclear (uranio, plutonio, etc.) superan significativamente los recursos energéticos de las reservas naturales de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural, etc.). Esto abre amplias perspectivas para satisfacer la creciente demanda de combustible. Además, es necesario tener en cuenta el volumen cada vez mayor de consumo de carbón y petróleo para fines tecnológicos de la economía mundial. industria química, que se está convirtiendo en un serio competidor de las centrales térmicas. A pesar del descubrimiento de nuevos yacimientos de combustible orgánico y la mejora de los métodos para su producción, existe una tendencia en el mundo a atribuirle un aumento en su costo. Esto crea las condiciones más difíciles para los países con reservas limitadas de combustibles fósiles. Existe una necesidad evidente de un rápido desarrollo de la energía nuclear, que ya ocupa un lugar destacado en el balance energético de varios países industrializados del mundo.

La primera central nuclear del mundo con fines piloto ( arroz. 1 ) con una potencia de 5 megavatios fue lanzado en la URSS el 27 de junio de 1954 en la ciudad de Obninsk. Antes de esto, la energía del núcleo atómico se utilizaba principalmente con fines militares. El lanzamiento de la primera planta de energía nuclear marcó la apertura de una nueva dirección en energía, que fue reconocida en la 1ª Conferencia Científica y Técnica Internacional sobre los Usos Pacíficos de la Energía Atómica (agosto de 1955, Ginebra).

En 1958 se puso en funcionamiento la primera etapa de la central nuclear de Siberia con una capacidad de 100 megavatios(capacidad total de diseño 600 megavatios). En el mismo año, comenzó la construcción de la central nuclear industrial de Beloyarsk, y el 26 de abril de 1964, el generador de la 1ª etapa (unidad con una capacidad de 100 megavatios) dio corriente al sistema de energía de Sverdlovsk, la segunda unidad con una capacidad de 200 megavatios encargado en octubre de 1967. Rasgo distintivo CN de Beloyarsk: sobrecalentamiento del vapor (hasta que se obtengan los parámetros requeridos) directamente en un reactor nuclear, lo que hizo posible el uso convencional turbinas modernas casi sin modificaciones.

En septiembre de 1964, se puso en funcionamiento la Unidad 1 de la central nuclear de Novovoronezh con una capacidad de 210 megavatios Precio de costo 1 kWh electricidad (la más importante Indicador económico operación de cualquier central eléctrica) en esta central nuclear disminuyó sistemáticamente: ascendió a 1,24 kopeks. en 1965, 1,22 kopeks. en 1966, 1,18 coronas. en 1967, 0,94 coronas. en 1968. La primera unidad de la central nuclear de Novovoronezh se construyó no solo para uso industrial, sino también como instalación de demostración para mostrar las posibilidades y ventajas de la energía nuclear, la fiabilidad y la seguridad de la operación de la central nuclear. En noviembre de 1965, entró en funcionamiento una planta de energía nuclear con un reactor de agua a presión en Melekess, región de Ulyanovsk. tipo "hirviendo" con una capacidad de 50 mw, el reactor está ensamblado según un esquema de circuito único, lo que facilita el diseño de la estación. En diciembre de 1969, se puso en funcionamiento la segunda unidad de la central nuclear de Novovoronezh (350 megavatios).

En el extranjero, la primera central nuclear para uso industrial con una capacidad de 46 megavatios se puso en funcionamiento en 1956 en Calder Hall (Inglaterra), un año más tarde, una central nuclear con una capacidad de 60 megavatios en Shippingport (EE.UU.).

Un diagrama esquemático de una planta de energía nuclear con un reactor nuclear enfriado por agua se muestra en arroz. 2 . El calor liberado en el núcleo (Ver Núcleo) del reactor 1 es sustraído por agua (refrigerante (Ver Refrigerante)) del 1er circuito, que es bombeada a través del reactor por una bomba de circulación 2. El agua calentada del reactor ingresa al intercambiador de calor (generador de vapor) 3, donde cede el calor recibido en el reactor al agua del 2º circuito. El agua del 2° circuito se evapora en el generador de vapor, y el vapor resultante ingresa a la turbina 4.

En la mayoría de los casos, se utilizan 4 tipos de reactores de neutrones térmicos en las centrales nucleares: 1) reactores refrigerados por agua con agua ordinaria como moderador y refrigerante; 2) agua de grafito con refrigerante de agua y moderador de grafito; 3) agua pesada con agua refrigerante y agua pesada como moderador; 4) grafito-gas con refrigerante de gas y moderador de grafito.

La elección del tipo de reactor predominantemente utilizado está determinada principalmente por la experiencia acumulada en la construcción de reactores, así como por la disponibilidad de los materiales necesarios. equipo industrial, reservas de materias primas, etc. En la URSS, se están construyendo principalmente reactores de agua a presión y de grafito. En las plantas de energía nuclear de EE. UU., los reactores de agua a presión son los más utilizados. Los reactores de gas de grafito se utilizan en Inglaterra. EN la energía nuclear Canadá está dominado por plantas de energía nuclear con reactores de agua pesada.

Según el tipo y estado de agregación del refrigerante se crea uno u otro ciclo termodinámico de las centrales nucleares. La elección del límite superior de temperatura del ciclo termodinámico está determinada por la temperatura máxima admisible de las vainas de los elementos combustibles que contienen combustible nuclear, la temperatura admisible del propio combustible nuclear y también por las propiedades del medio de transferencia de calor adoptado para un determinado tipo de reactor. En las centrales nucleares, cuyo reactor térmico está refrigerado por agua, se suelen utilizar ciclos de vapor a baja temperatura. Los reactores enfriados por gas permiten el uso de ciclos de vapor relativamente más económicos con mayor presión y temperatura iniciales. El esquema térmico de la central nuclear en estos dos casos se realiza como de 2 circuitos: el refrigerante circula en el 1er circuito, el 2º circuito es vapor-agua. En reactores con agua hirviendo o gas refrigerante a alta temperatura, es posible una central nuclear térmica de circuito único. En los reactores de agua en ebullición, el agua hierve en el núcleo, la mezcla resultante de vapor y agua se separa y el vapor saturado se envía directamente a la turbina o se devuelve previamente al núcleo para su sobrecalentamiento ( arroz. 3 ). En los reactores de grafito-gas de alta temperatura, es posible utilizar un ciclo de turbina de gas convencional. El reactor en este caso actúa como una cámara de combustión.

Durante la operación del reactor, la concentración de isótopos fisionables en el combustible nuclear disminuye gradualmente, es decir, los elementos combustibles se queman. Por lo tanto, con el tiempo, se reemplazan por otros nuevos. El combustible nuclear se recarga mediante mecanismos y dispositivos controlados a distancia. Las barras de combustible gastado se transfieren a la piscina de combustible gastado y luego se envían para su procesamiento.

El reactor y sus sistemas de apoyo incluyen: el propio reactor con protección biológica (Ver Protección biológica), intercambiador de calor y unidades de bombas o ventiladores que hacen circular el refrigerante; tuberías y accesorios del circuito de circulación; dispositivos para recargar combustible nuclear; sistemas especiales ventilación, refrigeración de emergencia, etc.

Dependiendo del diseño, los reactores tienen características distintivas: en los reactores presurizados (Ver Reactor Tanque) las barras de combustible y el moderador están ubicados dentro de la vasija, que lleva toda la presión del refrigerante; en reactores de canal (Ver Reactor de canal) Los elementos de combustible enfriados por un refrigerante se instalan en canales de tuberías especiales que penetran en el moderador encerrado en una carcasa de paredes delgadas. Dichos reactores se utilizan en la URSS (plantas de energía nuclear de Siberia, Beloyarsk, etc.).

Para proteger al personal de la central nuclear de la exposición a la radiación, el reactor está rodeado de protección biológica, cuyos materiales principales son hormigón, agua y arena serpentina. El equipo del circuito del reactor debe estar completamente sellado. Se prevé un sistema de vigilancia de los lugares de posibles fugas del refrigerante, se toman medidas para que la aparición de fugas y roturas en el circuito no produzcan emisiones radiactivas y contaminación del recinto de la central nuclear y su entorno. Los equipos del circuito del reactor suelen instalarse en cajas selladas, que están separadas del resto de las instalaciones de la central nuclear por protección biológica y no reciben mantenimiento durante la operación del reactor. El aire radiactivo y una pequeña cantidad de vapores de refrigerante, debido a la presencia de fugas en el circuito, se eliminan de las instalaciones de la central nuclear desatendidas mediante un sistema de ventilación especial, en el que se proporcionan filtros de purificación y soportes de gas para excluir la posibilidad de contaminación atmosférica. . El servicio de control dosimétrico supervisa el cumplimiento de las normas de seguridad radiológica por parte del personal de la central nuclear.

En caso de accidentes en el sistema de enfriamiento del reactor, para evitar el sobrecalentamiento y la fuga de los revestimientos de las barras de combustible, se proporciona una supresión rápida (en unos pocos segundos) de la reacción nuclear; sistema de emergencia El sistema de refrigeración tiene fuentes de alimentación independientes.

La presencia de protección biológica, sistemas especiales de ventilación y refrigeración de emergencia y un servicio de control dosimétrico le permite asegurar completamente Personal de servicio central nuclear de efectos dañinos exposición radiactiva.

El equipamiento de la sala de máquinas de la CN es similar al equipamiento de la sala de máquinas de la TPP. Una característica distintiva de la mayoría de las centrales nucleares es el uso de vapor de parámetros relativamente bajos, saturado o ligeramente sobrecalentado.

Al mismo tiempo, para excluir el daño por erosión a las palas de las últimas etapas de la turbina por partículas de humedad contenidas en el vapor, se instalan separadores en la turbina. En ocasiones es necesario utilizar separadores remotos y recalentadores de vapor. Debido al hecho de que el refrigerante y las impurezas que contiene se activan al pasar por el núcleo del reactor, el diseño del equipo de la sala de turbinas y el sistema de refrigeración del condensador de la turbina de las centrales nucleares de bucle único deben excluir por completo la posibilidad de fugas de refrigerante. . En las centrales nucleares de doble circuito con altos parámetros de vapor, tales requisitos no se imponen al equipo de la sala de turbinas.

Los requisitos específicos para la disposición de los equipos de la central nuclear incluyen: la longitud mínima posible de las comunicaciones asociadas a los medios radiactivos, mayor rigidez de los cimientos y estructuras portantes del reactor, y una organización fiable de la ventilación de los locales. En arroz. muestra una sección del edificio principal de la central nuclear de Beloyarsk con un reactor de agua de grafito de canal. La sala del reactor contiene: un reactor con protección biológica, barras de combustible de repuesto y equipo de control. La central nuclear está dispuesta según el principio de bloque reactor - turbina. Los generadores de turbinas y los sistemas que les dan servicio están ubicados en la sala de máquinas. Entre las salas del motor y del reactor se colocan equipo auxiliar y sistemas de control de estaciones.

La rentabilidad de una central nuclear viene determinada por sus principales indicadores técnicos: la potencia unitaria del reactor, la eficiencia, la intensidad energética del núcleo, el quemado del combustible nuclear, el factor de utilización de la potencia instalada de la central nuclear planta para el año. Con el crecimiento de la capacidad de la central nuclear, las inversiones de capital específicas en ella (el costo de la instalación kilovatios) disminuyen más bruscamente que en el caso de los TPP. En eso razón principal luchando por la construcción de grandes plantas de energía nuclear con una gran capacidad unitaria de unidades. Para la economía de las plantas de energía nuclear, es típico que la participación del componente de combustible en el costo de la electricidad generada sea del 30-40 % (a TPP del 60-70 %). Por lo tanto, las grandes plantas de energía nuclear son más comunes en áreas industrializadas con suministros limitados de combustible convencional, y las plantas de energía nuclear de pequeña capacidad son más comunes en áreas remotas o de difícil acceso, por ejemplo, plantas de energía nuclear en el pueblo. Bilibino (Yakut ASSR) con energía eléctrica de una unidad típica 12 megavatios Parte de la potencia térmica del reactor de esta central nuclear (29 megavatios) se utiliza para calefacción. Además de generar electricidad, las centrales nucleares también se utilizan para desalinizar agua de mar. Entonces, la central nuclear de Shevchenko (RSS de Kazajstán) con una potencia eléctrica de 150 megavatios diseñado para la desalinización (por destilación) por día hasta 150.000 T agua del Mar Caspio.

En la mayoría de los países industrializados (URSS, EE. UU., Inglaterra, Francia, Canadá, RFA, Japón, RDA, etc.), según las previsiones, la capacidad de las centrales nucleares en funcionamiento y en construcción para 1980 aumentará a decenas de Gwt. Según la Agencia Atómica Internacional de la ONU, publicada en 1967, la capacidad instalada de todas las centrales nucleares del mundo para 1980 alcanzará los 300 Gwt.

La Unión Soviética está llevando a cabo un amplio programa de puesta en marcha de grandes unidades de potencia (hasta 1.000 megavatios) con reactores térmicos de neutrones. En 1948-49, se comenzó a trabajar en reactores de neutrones rápidos para centrales nucleares industriales. Las características físicas de tales reactores permiten llevar a cabo una reproducción ampliada de combustible nuclear (proporción de reproducción de 1,3 a 1,7), lo que permite utilizar no solo 235 U, sino también materias primas 238 U y 232 Th. Además, los reactores de neutrones rápidos no contienen un moderador, son de tamaño relativamente pequeño y tienen una gran carga. Esto explica el deseo de desarrollo intensivo de reactores rápidos en la URSS. Para la investigación de reactores rápidos, se construyeron sucesivamente reactores experimentales y piloto BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5, BFS. La experiencia adquirida condujo a la transición de la investigación de plantas modelo al diseño y construcción de plantas industriales de energía nuclear de neutrones rápidos (BN-350) en Shevchenko y (BN-600) en la central nuclear de Beloyarsk. Se están realizando investigaciones sobre reactores para centrales nucleares potentes, por ejemplo, se ha construido un reactor BOR-60 experimental en la ciudad de Melekess.

También se están construyendo grandes plantas de energía nuclear en varios países en desarrollo (India, Pakistán y otros).

En la Tercera Conferencia Internacional Científica y Técnica sobre los Usos Pacíficos de la Energía Atómica (1964, Ginebra), se señaló que el desarrollo generalizado de la energía nuclear se ha convertido en un problema clave para la mayoría de los países. La 7ª Conferencia Mundial de la Energía (MIREC-VII) celebrada en Moscú en agosto de 1968 confirmó la relevancia de los problemas de elegir la dirección del desarrollo de la energía nuclear en la próxima etapa (condicionalmente 1980-2000), cuando las centrales nucleares se conviertan en una de las los principales productores de electricidad.

Iluminado.: Algunas cuestiones de la energía nuclear. Se sentó. Arte, ed. M. A. Styrikovich, Moscú, 1959. Kanaev A. A., Plantas de energía nuclear, L., 1961; Kalafati D. D., Ciclos termodinámicos de centrales nucleares, M.-L., 1963; 10 años de la primera central nuclear del mundo en la URSS. [Se sentó. Art.], M., 1964; Ciencia y tecnología atómica soviética. [Colección], M., 1967; Petrosyants A. M., Energía atómica de nuestros días, M., 1968.

S. P. Kuznetsov.


Grande enciclopedia sovietica. - M.: Enciclopedia soviética. 1969-1978 .

Sinónimos:

Vea qué es "Planta de energía nuclear" en otros diccionarios:

    Una central eléctrica en la que la energía nuclear (nuclear) se convierte en energía eléctrica. El generador de energía en una planta de energía nuclear es un reactor nuclear. Sinónimos: CN Ver también: Centrales nucleares Centrales eléctricas Reactores nucleares Diccionario financiero ... ... Vocabulario financiero

    - (NPP) una central eléctrica en la que la energía nuclear (atómica) se convierte en energía eléctrica. En las centrales nucleares, el calor liberado en un reactor nuclear se utiliza para producir vapor de agua que hace girar un turbogenerador. La primera planta de energía nuclear en el mundo con una capacidad de 5 MW fue ... ... Gran diccionario enciclopédico

Una central nuclear es un complejo de sistemas, dispositivos, equipos y estructuras necesarios destinados a la producción energía eléctrica. La estación utiliza uranio-235 como combustible. La presencia de un reactor nuclear distingue a las centrales nucleares de otras centrales eléctricas.

Hay tres transformaciones mutuas de formas de energía en las centrales nucleares.

La energía nuclear

entra en calor

Energía térmica

entra en mecanica

energía mecánica

convertido a eléctrico

1. La energía nuclear se convierte en calor

La base de la estación es el reactor, un volumen asignado estructuralmente donde se carga el combustible nuclear y donde tiene lugar una reacción en cadena controlada. El uranio-235 es fisionable con neutrones lentos (térmicos). Como resultado, se destaca gran cantidad calor.

GENERADOR DE VAPOR

2. La energía térmica se convierte en mecánica

El calor se elimina del núcleo del reactor mediante un refrigerante, una sustancia líquida o gaseosa que pasa a través de su volumen. Este energía térmica Se utiliza para producir vapor de agua en un generador de vapor.

GENERADOR DE ENERGÍA

3. La energía mecánica se convierte en energía eléctrica

La energía mecánica del vapor se envía al turbogenerador, donde se convierte en energía eléctrica y luego pasa a los consumidores a través de los cables.


¿De qué está hecha una central nuclear?

Una central nuclear es un conjunto de edificios que albergan Equipo tecnológico. El edificio principal es el edificio principal donde se encuentra la sala del reactor. Alberga el propio reactor, la piscina de combustible gastado combustible nuclear, máquina de reabastecimiento (para el reabastecimiento de combustible), todo esto es monitoreado por los operadores desde el panel de control del bloque (BCR).


El elemento principal del reactor es la zona activa (1) . Se encuentra en un pozo de hormigón. Los componentes obligatorios de cualquier reactor son el sistema de control y protección, que permite llevar a cabo el modo seleccionado de la reacción en cadena de fisión controlada, así como el sistema de protección de emergencia, para detener rápidamente la reacción en caso de emergencia. Todo esto está montado en el edificio principal.

También existe un segundo edificio donde se ubica la sala de turbinas (2): generadores de vapor, la propia turbina. Los siguientes en la cadena tecnológica son los condensadores y las líneas eléctricas de alto voltaje que van más allá del sitio de la estación.

En el territorio hay un edificio para recarga y almacenamiento de combustible nuclear gastado en piscinas especiales. Además, las estaciones están equipadas con elementos sistema de circulación Torres de enfriamiento (3) (torre de concreto que se estrecha en la parte superior), estanque de enfriamiento (natural o artificial) y estanques de aspersión.

¿Qué son las centrales nucleares?

Según el tipo de reactor, las centrales nucleares pueden tener 1, 2 ó 3 circuitos de funcionamiento con refrigerante. En Rusia, las centrales nucleares de derivación con reactores de tipo VVER (reactor de potencia refrigerado por presión) son las más utilizadas.

CN CON REACTORES DE 1 BUCLE

CN CON REACTORES DE 1 BUCLE

El esquema de circuito único se utiliza en centrales nucleares con reactores tipo RBMK-1000. El reactor opera en un bloque con dos turbinas de condensación y dos generadores. En este caso, el propio reactor de ebullición es un generador de vapor, lo que permite utilizar un esquema de circuito único. El esquema de circuito único es relativamente simple, pero la radiactividad en este caso se extiende a todos los elementos del bloque, lo que complica la protección biológica.

Actualmente, hay 4 plantas de energía nuclear con reactores de circuito único en funcionamiento en Rusia.

CN CON REACTORES DE 2 LAZOS

CN CON REACTORES DE 2 LAZOS

El esquema de doble circuito se utiliza en centrales nucleares con reactores refrigerados por agua del tipo VVER. Se suministra agua a presión al núcleo del reactor, que se calienta. La energía del refrigerante se utiliza en el generador de vapor para formar vapor saturado. El segundo circuito no es radiactivo. La unidad consta de una turbina de condensación de 1000 MW o dos turbinas de 500 MW con generadores asociados.

Actualmente, Rusia tiene 5 plantas de energía nuclear con reactores de doble circuito.

CN CON REACTORES DE 3 LAZOS

CN CON REACTORES DE 3 LAZOS

El esquema de tres circuitos se utiliza en centrales nucleares con reactores de neutrones rápidos con un refrigerante de sodio del tipo BN. Para excluir el contacto del sodio radiactivo con el agua, se construye un segundo circuito con sodio no radiactivo. Por lo tanto, el circuito resulta ser de tres circuitos.

La primera central nuclear del mundo

Después de probar la primera bomba atómica, Kurchatov y Dollezhal discutieron la posibilidad de crear una planta de energía nuclear, centrándose en la experiencia de diseñar y operar reactores industriales. El 16 de mayo de 1949 se emitió el correspondiente decreto gubernativo. A pesar de la aparente sencillez de la transición de un reactor nuclear a otro, el asunto resultó sumamente complicado. Los reactores industriales operaban a baja presión de agua en los canales de trabajo, el agua enfriaba los bloques de uranio y eso era suficiente.

El esquema de una planta de energía nuclear se complicó significativamente precisamente por el hecho de que era necesario mantener alta presión en los canales de trabajo para obtener vapor de los parámetros necesarios para la operación de la turbina. el núcleo del reactor, que requería un enriquecimiento de uranio con el isótopo 235. Se utilizó un esquema de doble circuito, lo que complicó aún más la planta de energía.

El primer circuito radiactivo incluía los canales tecnológicos del reactor, las bombas para la circulación del agua, la parte tubular de los generadores de vapor y las tuberías de conexión del circuito primario. El generador de vapor es un recipiente diseñado para una presión significativa de agua y vapor. En la parte inferior del recipiente se colocan haces de tubos delgados por los que se bombea agua del circuito primario con una presión de unas 100 atmósferas y una temperatura de 300 grados. Entre los haces de tubos hay agua del segundo circuito que, tomando calor de los haces de tubos, se calienta y hierve. El vapor resultante a una presión de más de 12 atmósferas se envía a la turbina. Así, el agua del circuito primario no se mezcla con el medio del circuito secundario en el generador de vapor y permanece "limpio". El vapor que ha salido en la turbina se enfría en el condensador de la turbina y se convierte en agua, que se bombea de nuevo al generador de vapor mediante una bomba. Esto mantiene la circulación del refrigerante en el circuito secundario.

Los bloques de uranio convencionales no eran adecuados para las centrales nucleares. Fue necesario diseñar canales tecnológicos especiales, que consisten en un sistema de tubos de paredes delgadas de pequeño diámetro, en cuyas superficies exteriores se colocó combustible nuclear. Se cargaron canales tecnológicos de varios metros de largo en las celdas de la pila de grafito del reactor mediante un puente grúa de la sala del reactor y se conectaron a las tuberías del circuito primario con piezas desmontables. Había muchas otras diferencias que complicaban el relativamente pequeño planta nuclear para la producción de electricidad.

Cuando se determinaron las principales características del proyecto de la central nuclear, se informó a Stalin. Apreció mucho el surgimiento de la energía nuclear doméstica, los científicos recibieron no solo aprobación, sino también asistencia en la implementación de una nueva dirección.

En febrero de 1950, en la Primera Dirección Principal, encabezada por B. L., Vannikov y A. P. Zavenyagin, se discutieron en detalle las propuestas de los científicos, y el 29 de julio del mismo año, Stalin firmó el Decreto del Consejo de Ministros de la URSS sobre el desarrollo. y la construcción de una planta de energía nuclear en la ciudad de Obninsk con un reactor, recibió el nombre en clave "AM". El reactor fue diseñado por N.A. Dollezhal con su equipo. Al mismo tiempo, otras organizaciones llevaron a cabo el diseño del equipamiento de la central, así como la construcción de la central nuclear.

Kurchatov nombró a D. I. Blokhintsev como su adjunto para la gestión científica de la central nuclear de Obninsk; N. A. Nikolaev fue nombrado primer director de la central nuclear.

En 1952, científicos y trabajo de diseño para el reactor AM y la central nuclear en su conjunto. A principios de año se iniciaron las obras del soterramiento de la central nuclear, la construcción de viviendas y equipamientos sociales y culturales, vías de acceso y una presa en el río Protva. En 1953, el principal volumen de construcción y trabajo de instalación: se levantó el edificio del reactor y el edificio del turbogenerador, se instalaron las estructuras metálicas del reactor, generadores de vapor, tuberías, turbinas y mucho más. En 1953, el sitio de construcción recibió el estatus de más importante en Minsredmash (en 1953, PSU se transformó en el Ministerio de Construcción de Maquinaria Media). Kurchatov a menudo venía al sitio de construcción, le construyeron una pequeña casa de madera en un bosque cercano, donde se reunió con los líderes de la instalación.

A principios de 1954 se realizó el grafito del reactor. La hermeticidad de la vasija del reactor se probó previamente mediante un método sensible con helio. Se suministró gas helio en el interior de la carrocería a baja presión, y en el exterior se “sentieron” todas las uniones soldadas con un detector de fugas de helio, que detecta pequeñas fugas de helio. Durante las pruebas de helio, se identificaron soluciones de diseño fallidas y hubo que rehacer algo. Después de reparar las uniones soldadas y volver a comprobar la estanqueidad, las superficies internas de las estructuras metálicas se desempolvan cuidadosamente y se entregan para su colocación.

Los trabajos en mampostería de grafito son muy esperados tanto por trabajadores como por directivos. Este es un tipo de hito en el largo camino de la instalación del reactor. La albañilería pertenece a la categoría de trabajo limpio y, de hecho, requiere una limpieza estéril. Incluso el polvo que ingresa al reactor degradará su calidad. Fila tras fila, se colocan bloques de grafito en funcionamiento, verificando los espacios entre ellos y otras dimensiones. Los trabajadores ahora están irreconocibles, están todos con overoles blancos y zapatos de seguridad, gorros blancos para que no se les caiga el cabello. En la sala del reactor, la misma limpieza estéril, nada superfluo, la limpieza húmeda es casi continua. La mampostería se lleva a cabo rápidamente, las 24 horas del día, y después de terminar el trabajo, se entregan a controladores exigentes. Al final, las escotillas del reactor se cierran y sellan. Luego se procede a la instalación de canales tecnológicos y canales de control y protección del reactor (canales CPS), que en la primera central causaron muchos problemas. El caso es que los tubos de los canales tenían paredes muy delgadas, y trabajaban a alta presión y temperatura. Por primera vez, la industria dominó la producción y soldadura de tuberías de pared tan delgada, lo que provocó fugas de agua a través de fugas de soldadura. Hubo que cambiar los canales actuales, su tecnología de fabricación también, todo esto tomó tiempo. Hubo otras dificultades, pero todos los obstáculos fueron superados. Se han iniciado los trabajos de puesta en marcha.

El 9 de mayo de 1954 el reactor alcanzó la criticidad, hasta el 26 de junio se realizaron trabajos de ajuste en varios niveles de potencia en numerosos sistemas de centrales nucleares. El 26 de junio, en presencia de I. V. Kurchatov, se suministró vapor a la turbina y se llevó a cabo un nuevo aumento de potencia. El 27 de junio se llevó a cabo la puesta en marcha oficial de la primera central nuclear de Obninsk del mundo con la entrega de electricidad al sistema Mosenergo.

La central nuclear tenía una potencia de salida de 5.000 kilovatios. En el reactor se instalaron 128 canales tecnológicos y 23 canales CPS. Una carga fue suficiente para operar la planta de energía nuclear a plena capacidad durante 80-100 días. Central nuclear de Obninsk atrajo la atención de personas de todo el mundo. Numerosas delegaciones de casi todos los países lo visitaron. Querían ver el milagro ruso con sus propios ojos. No hay necesidad hulla, petróleo o gas combustible, aquí el calor del reactor, escondido detrás de una protección confiable de hormigón y hierro fundido, pone en marcha un turbogenerador y genera electricidad, que en ese momento era suficiente para las necesidades de una ciudad con una población de 30 -40 mil personas, con un consumo de combustible nuclear de unas 2 toneladas al año.

Pasarán los años y en la tierra en diferentes paises Aparecerán cientos de centrales nucleares de enorme potencia, pero todas ellas, como el Volga de un manantial, nacen en suelo ruso no lejos de Moscú, en la mundialmente famosa ciudad de Obninsk, donde por primera vez empujó un átomo despierto. los álabes de la turbina y dieron corriente eléctrica bajo el glorioso lema ruso: "¡Que el átomo sea un trabajador, no un soldado!"

En 1959, Georgy Nikolaevich Ushakov, quien reemplazó a Nikolaev como director de la central nuclear de Obninsk, publicó un libro: "La primera planta de energía nuclear". Toda una generación de científicos nucleares estudió bajo este libro.

La central nuclear de Obninsk, incluso durante la construcción y puesta en marcha, se convirtió en una maravillosa escuela para la formación de personal de construcción e instalación, científicos y personal operativo. La central nuclear desempeñó este papel durante muchas décadas durante operación industrial y numerosos trabajos experimentales sobre el mismo. A la escuela de Obninsk asistieron especialistas tan conocidos en energía nuclear como: G. Shasharin, A. Grigoryants, Yu. Evdokimov, M. Kolmanovsky, B. Semenov, V. Konochkin, P. Palibin, A. Krasin y muchos otros. .

En 1953, en una de las reuniones, el ministro de la URSS Minsredmash V.A. Malyshev planteó la cuestión del desarrollo reactor nuclear para un poderoso rompehielos que el país necesitaba para extender significativamente la navegación en nuestros mares del norte, y luego hacerla durante todo el año. Entonces se le dio al Extremo Norte Atención especial como la región económica y estratégica más importante. Han pasado 6 años y el primero en el mundo rompehielos nuclear"Lenin" hizo su primer viaje. Este rompehielos sirvió 30 años en las duras condiciones del Ártico.

Simultáneamente con el rompehielos, se estaba construyendo un submarino nuclear (NPS), la decisión del gobierno sobre su construcción se firmó en 1952 y en agosto de 1957 se botó el barco. Este primer submarino nuclear soviético se llamó "Leninsky Komsomol". Hizo un viaje bajo el hielo al Polo Norte y regresó a salvo a la base.

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CN de Obninsk.

Hace sesenta años, en la ciudad de Obninsk, región de Kaluga, la primera central nuclear del mundo con un reactor AM-1 (Atom pacífico) proporcionó corriente industrial. El reactor AM-1 era un reactor de neutrones térmicos de grafito tipo canal refrigerado por agua a presión con elementos combustibles tubulares. La potencia térmica del reactor era de aproximadamente 30 MW. Energía eléctrica de la primera central nuclear de diferentes años fue de 3 a 5 MW, la eficiencia alcanzó el 17%. Carga de combustible - aproximadamente 560 kg de uranio enriquecido en uranio-235 al 10 o 5%.

“La construcción de la primera central nuclear industrial en la URSS con una capacidad de 5000 kW se completó en 1954, y el 27 de junio de 1954 la central ya generaba corriente eléctrica debido a la energía de fisión de los núcleos de uranio”, dice el informe presentado por D. I. Blokhintsev y N. A. Nikolaev en la Conferencia Internacional de la ONU sobre los Usos Pacíficos de la Energía Atómica, celebrada en Ginebra del 8 al 20 de agosto de 1955.

Esquema del reactor de la Primera CN. Foto: aes1.ru

El trabajo del reactor de la central nuclear de Obninsk se detuvo el 29 de abril de 2002 debido a la falta de rentabilidad. “La planta se detuvo únicamente por razones económicas, ya que mantenerla en condiciones seguras se volvió cada vez más costosa cada año”, informa el sitio web del Centro Científico Estatal de la Federación Rusa - IPPE, que actualmente administra la primera planta de energía nuclear. En la actualidad, la central nuclear es un complejo conmemorativo industrial.

“Ahora se ha descargado el combustible, se ha retirado la mayor parte del equipo radiactivo, pero queda el grafito del reactor. Todavía no está claro qué es mejor: sacar el grafito del reactor o dejarlo en su lugar”, dijo Mikhail Zhaidin, consejero científico Complejo conmemorativo de la industria "La primera central nuclear del mundo" en una entrevista telefónica con Bellona.Ru, — El tema del trabajo de desmantelamiento aún está en la sombra, esta no es una pregunta para el museo de la planta de energía nuclear. Comer ideas diferentes- por ejemplo, mantener la primera central nuclear como museo. Pero esto debe decidirlo el Gobierno. Después de todo, no hay documentos normativos, permitiendo que los objetos peligrosos por radiación funcionen como museos. Ahora la central nuclear está en el balance de IPPE. La pregunta es quién seguirá manteniendo el museo de la planta de energía nuclear, quién lo pagará”.

La carrera por el "átomo pacífico"

El tema del "átomo pacífico" a mediados de la década de 1950 se convirtió en uno de los temas más candentes en la confrontación entre la URSS y los EE. UU. En 1953, el presidente estadounidense Dwight D. Eisenhower se dirigió a la Asamblea General de la ONU con el discurso "Átomos para la paz", en el que proclamó el comienzo del uso pacífico de la energía atómica en los Estados Unidos. En muchos sentidos, el programa Átomos para la Paz era de naturaleza propagandística, uno de sus objetivos era justificar el creciente gasto militar. El "átomo pacífico" soviético se incorporó en la central nuclear de Obninsk, que comenzó a utilizarse para promover el curso amante de la paz y los logros técnicos del socialismo.

Foto: aes1.ru

"Peaceful Atom" en una serie de reactores militares

En 1954, bastantes reactores nucleares estaban en funcionamiento en la URSS. Cinco reactores de uranio-grafito operados en la planta de Mayak en la región de Chelyabinsk: A (desde 1948), AI (desde 1951), AV-1 (desde 1950), AV-2 (desde 1951), AV-3 (desde 1952) . En términos de diseño y soluciones de ingeniería básica, estos reactores estaban cerca del Obninsk AM-1: pila de grafito, canales tecnológicos y un núcleo vertical. La potencia térmica de estos reactores alcanzó cientos de MW y superó la potencia de Atom Mirny. Los reactores de uranio-grafito I-1 y EI-2 se estaban preparando para su lanzamiento en la planta química de Siberia cerca de Tomsk (lanzados en 1955 y 1956). Así, a principios de la década de 1950, cada año se puso en servicio en la URSS un reactor nuclear con fines militares. En 1954, Atom Mirny apareció entre ellos.

¿CNN o reactor experimental?

Las disputas no disminuyen, ¿qué es realmente la planta de Obninsk: la primera planta de energía nuclear comercial del mundo o una instalación experimental que solo demuestra la posibilidad de generar electricidad utilizando la energía de fisión de los núcleos de uranio?

Varios investigadores extranjeros consideran que la planta de energía nuclear estadounidense Shippingport, puesta en servicio en Pensilvania en mayo de 1958 y clausurada en 1989, es la primera planta de energía comercial. El reactor de agua a presión (el precursor del VVER ruso) en la central nuclear de Shippingport tenía una capacidad térmica de unos 200 MW, la central nuclear producía 60 MW de energía eléctrica y se generaban 7400 millones de kWh de electricidad durante 25 años de funcionamiento.

Los indicadores de la central nuclear de Obninsk son mucho más modestos. No hay información en el sitio del museo de la primera central nuclear sobre cuánta energía eléctrica y térmica ha generado durante todo el período de operación.

Mikhail Zhaidin dijo que no se sabe exactamente cuántos años ha estado operando la estación de Obninsk en el modo de generación de electricidad. “Incluso hay una broma así: “O la planta de energía nuclear proporciona energía, o la planta de energía nuclear toma energía”, dice: “Los datos sobre la generación de energía eléctrica y térmica no son relevantes. Era una estación de investigación. Trabajó en diferentes modos, en diferentes capacidades. La estación fue importante como centro científico, experimental y educativo”.

De hecho, desde el comienzo de los trabajos en la central nuclear de Obninsk, se han puesto en funcionamiento una serie de instalaciones y puestos experimentales, en los que se han probado diversas tecnologías de reactores. Las tripulaciones de los primeros submarinos nucleares soviéticos fueron entrenadas en la central nuclear de Obninsk.

Sin embargo, en los documentos de Rosatom, Rostekhnadzor y el Centro Científico Estatal de la Federación Rusa - IPPE, el rector de la central nuclear se llama "IRAM", que significa " reactor de investigación AM» .

Foto: aes1.ru

Economía

Como cualquier instalación experimental, la estación de Obninsk no logró ser económicamente eficiente. Incluso con un precio muy peculiar en la URSS, no fue posible hacer competitiva la energía nuclear de la primera central nuclear. “El costo de 1 kWh de energía eléctrica generada en la central supera significativamente el costo promedio de 1 kWh de las potentes centrales térmicas de la URSS”, admite un informe en la Conferencia Internacional de la ONU sobre los Usos Pacíficos de la Energía Atómica en 1955: “ Análisis del coste de 1 kW*h de energía generada en la primera planta de energía nuclear, muestra que su alto costo se debe principalmente al pequeño tamaño de la central, el alto costo de producción pieza por pieza de los elementos combustibles, el mayor consumo de uranio-235 debido al pequeño tamaño del reactor nuclear, así como como una serie de características de diseño en esta estación destinadas a crear una mayor confiabilidad de operación, que, como muestra la experiencia operativa, puede abandonarse.

Por supuesto, en el documento de 1955, la referencia a la “experiencia operativa”, que en ese momento era de alrededor de un año, parece muy extraña. En ese momento, la industria nuclear todavía tenía eventos que anulan el optimismo nuclear por delante, como los accidentes en la planta de energía nuclear de Three Mile Island, Central nuclear de Chernóbil y la planta de energía nuclear Fukushima-1. En ese momento, parecía que el costo de la electricidad nuclear podría reducirse aumentando la potencia de las centrales nucleares y reduciendo el costo de construcción de las centrales nucleares, principalmente simplificando el diseño de los reactores y los sistemas de seguridad.

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Y si fue posible hacer el primero, por ejemplo, los reactores de canal de uranio-grafito RBMK-1000 con una potencia térmica de 3 GW se convirtieron en un desarrollo directo del reactor AM-1, entonces la segunda tarea no se completó. Después de una serie de accidentes y catástrofes por radiación, los requisitos para los sistemas de seguridad de las centrales nucleares modernas están aumentando y el costo de su construcción también está creciendo. E incluso ahora, como lo fue hace 60 años, el costo total de la electricidad nuclear es mucho más alto que el costo de la electricidad de las plantas que operan en gas natural. Esta tesis se demuestra en: “La electricidad de las centrales nucleares ya es más cara para el consumidor que la que se produce en las gasolineras. … El Estado proporciona a la industria capital prácticamente gratuito, asume los riesgos nucleares no cubiertos por las primas de seguros y participa en gran medida en la financiación directa del ciclo del combustible nuclear”.

Hoy, el futuro de la energía nuclear ya no parece tan brillante como parecía en 1954. Pero en cualquier caso, la central nuclear de Obninsk sigue siendo un monumento a esa era, la era de la carrera armamentista, la Guerra Fría y el gran optimismo hacia la energía nuclear.

Una era pasada...

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Visitó la primera planta de energía nuclear del mundo. Una vez más admiré los genios de los científicos e ingenieros soviéticos que lograron años de posguerra crear y poner en funcionamiento centrales eléctricas sin precedentes.

Construyeron una planta de energía nuclear en el más estricto secreto. Está ubicado en el territorio del antiguo laboratorio secreto "B", ahora es el Instituto de Física y Energía.

El Instituto de Física y Energía no es solo una instalación segura, sino particularmente segura. La seguridad es más estricta que en el aeropuerto. Todo el equipo y Celulares Tuve que salir en el autobús. Dentro hay gente con uniforme militar. Por lo tanto, no habrá muchas fotos, solo las proporcionadas por el fotógrafo del personal. Bueno, y un par de los míos, tomados frente al puesto de control.

Un poco de historia.
en 1945 Estados Unidos fue el primero en el mundo en usar armas atómicas lanzando bombas sobre las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Durante un tiempo, el mundo entero estuvo indefenso ante la amenaza nuclear.
EN lo antes posible La Unión Soviética fue capaz de crear y probar 29 de agosto de 1949 arma de disuasión - su propia bomba atómica. El mundo ha llegado, aunque inestable, pero el equilibrio.

Pero además de desarrollar armas, los científicos soviéticos demostraron que energía Atómica puede ser utilizado con fines pacíficos. Para ello, se construyó en Obninsk la primera central nuclear del mundo.
El lugar no fue elegido por casualidad: se suponía que los científicos nucleares no debían volar en aviones, al mismo tiempo, Obninsk se encuentra relativamente cerca de Moscú. La central térmica se construyó antes para servir la energía del instituto.

Estimar los términos en que se produjo la creación y puesta en marcha de la central nuclear.
9 de mayo de 1954 se cargó el núcleo y se lanzó una reacción de fisión de uranio autosostenida.
26 de junio de 1954— suministro de vapor al turbogenerador. Kurchatov dijo en esta ocasión: "¡Disfruta de tu baño!" La central nuclear fue incluida en la red de Mosenergo.
25 de octubre de 1954— potencia de la central nuclear a la capacidad de diseño.

La potencia de la planta de energía nuclear era pequeña, solo 5 megavatios, pero fue un logro tecnológico colosal.

Todo fue creado por primera vez. La tapa del reactor está al nivel del suelo y el propio reactor se cae. En total, hay 17 metros de hormigón y varias estructuras debajo del edificio.

Todo estaba controlado por la automatización, en la medida de lo posible en ese momento. Desde cada habitación se suministraron muestras de aire al panel de control, monitoreando así la situación de radiación.

Los primeros días de trabajo fueron muy difíciles. Hubo fugas en el reactor que requirieron paradas de emergencia. En el transcurso del trabajo, se mejoraron los diseños y se cambiaron los nodos por otros más confiables.
Los empleados disponían de dosímetros portátiles del tamaño de una pluma estilográfica.

Pero lo más importante, durante todo el período de operación de la Primera CN no hubo accidentes con liberación de sustancias radiactivas u otros problemas asociados con la exposición y la radiación.

El corazón de una central nuclear es su reactor. Los elementos combustibles se cargaron y descargaron mediante una grúa. El especialista observaba lo que sucedía en la sala del reactor a través de un cristal de medio metro.
La planta de energía nuclear en Obninsk ha estado en funcionamiento durante 48 años. En 2002, fue dado de baja, luego se convirtió en un complejo conmemorativo. Ahora puedes tomar una foto en la tapa del reactor, pero es muy difícil llegar allí.

La Primera CN conserva cuidadosamente la memoria y cada página de la historia de la energía nuclear. Esta no es solo la planta de energía en sí, sino también la medicina isotópica, las plantas de energía para el transporte, los submarinos y las naves espaciales. Todas estas tecnologías fueron desarrolladas y perfeccionadas en Obninsk.

Así lucían las centrales nucleares de Buk y Topaz, que proveen de electricidad a esas mismas naves espaciales que vagan por la inmensidad del universo.

Hubo otros después de la Primera Central Nuclear. Más potente, con otras soluciones técnicas, pero por delante estaba la central nuclear de Obninsk. Muchas soluciones se han utilizado en otras áreas de la energía nuclear.

En la actualidad, Rusia sigue siendo el líder en energía nuclear. Los cimientos para esto fueron puestos por los pioneros que una vez construyeron la planta de energía nuclear de Obninsk.

No se realizan visitas individuales a las centrales nucleares, y para las visitas organizadas hay cola con meses de antelación. Llegamos junto con el CPPK por una nueva ruta desarrollada recientemente. Realmente espero que pronto sea posible comprar boletos para un recorrido completo por Obninsk y sus alrededores. Hay tales planes y se están implementando.


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