Первая в мире АЭС - вполне официальное название главной достопримечательности Обнинска, истории и устройству которого была посвящена . Построенная в 1951-54 годах, Обнинская атомная электростанция проработала 48 лет до 29 апреля 2002 года. Мощностью всего в 5 МВт она была в сотни раз меньше своих современных потомков, но именно она стала первенцем Мирного Атома. Более того, старейшие атомные электростанции Запада - британская Колдерс-Хилл и американская Шиппингпорт по истечении срока эксплуатации были разобраны. А на Обнинской АЭС с 2009 года действует отраслевой мемориальный комплекс - этакий квазимузей, попасть в который, впрочем, не так-то просто.
Прежде я показывал многие вехи советского атомного проекта. Вот например - в Киргизии, первый в СССР урановый рудник, где руду добывали кайлом и возили на ишаках. Вот соседний в Таджикистане - город первого советского урана. Вот , где в 1949 году была взорвана первая в СССР атомная бомба, раз и навсегда лишившая Америку монополии на супероружие. Вот, с холмов соседнего Верх-Нейвинска - , центр изотопного обогащения урана, а ещё есть Саров, Озёрск, Северск, Железногорск и другие ЗАТО, в которые ой как непросто попасть! Советский ядерный проект, как принято считать, начался с доклада Берии Сталину об американская разработках, и словами вождя - "Надо делать!". Потом был взрыв над Хиросимой, планы атомной бомбардировки советских городов, спешные поиски урана в самых разных местах от до , и наконец создание к 1950-м годам ещё не ядерного паритета с потенциальным противникам, но - оружия возмездия. Однако атомная бомба - это лишь конечный результат, а ключевое звено в цепочке её создания - ядерный реактор-"наработчик" плутония. Первый в мире ядерный реактор , за расположение и характерный внешний вид прозванный Чикагской поленницей, построил в 1942 году итальянец Энрико Ферми, и был он чисто экспериментальным. В 1943 году в Оук-Ридже, штат Тенниси, заработала Клинтонская поленница, или Х-1 - первый в мире реактор-"наработчик" в постоянной эксплуатации, а в 1948 году от него впервые в истории запитали электросеть предприятия. Первый в СССР экспериментальный реактор Ф-1 был пущен в 1946 году в московской Лаборатории №2 (ныне Курчатовский институт) и действовал до 2016 года, а в 1948 году в нынешнем Озёрске (Челябинская область) заработал первый промышленный реактор-наработчик А-1 , обеспечивший первую советскую атомную бомбу. Однако, как часто быает, теория опережала практику: если первый сугубо бумажный проект атомной бомбы в СССР появился ещё в 1940 году, то в 1945 академик Пётр Капица представил доклад "О применении внутриатомной энергии в мирных целях". Будущий Обнинск находился с самого начала чуть в стороне от атомного проекта, как бы над схваткой: давшая ему начало Лаборатория "В", основанная в 1946 году (с 1960 - Физико-энергетический институт), никогда не занималась ядерным оружием.
Путь к Первой в мире АЭС начнём в Старом городе - районе 1950-х годов, строившемся ещё в те времена, когда был здесь не город Обнинск, а посёлок при Объекте "В" и россыпь усадеб, сёл и интернатов вокруг него. О Старом городе с его тихим тенистыми улицами, грандиозными старыми соснами, тишиной и чистотой, я рассказывал в прошлой части, ну а теперь продолжим прогулку к началу проспекта Ленина. На кадре выше - ДК ФЭИ, законченный в 1954 году, почти одновременно с АЭС, и хотя памятник перед ним - Ленину, это крыльцо помнит весь цвет советской ядерной и космической науки.
В Старом городе удивительно стерильный пейзаж, словно попал в 1960-е годы:
А здесь не 21-й век вклинивается, а лишь 1980-е на заднем дворе:
Одно из старейших зданий Обнинска - школа (1949), где учились дети первых сотрудников Лаборатории "В", и великие учёные и конструкторы входили в её двери как просто чьи-то папы или мамы. Памятник перед школой, впрочем, не кому-нибудь из именитых родителей её учеников, а знакомому нам по прошлой части Станиславу Шацкому - его колония "Бодрая жизнь" отсюда за оврагом.
Последние кварталы перед ФЭИ, где улица делает весьма заметный поворот - в перспективе проспекта Ленина не корпус института, а дали за Протвой:
Дома на другой стороне квартала окнами глядят на Институт:
С фасадов дома в обоих кварталах к югу и к северу от проспекта Ленина одинаковы, и облик их явно рубежа 1940-50-х. Но дом №1 со двора выглядит совсем иначе:
В том же стиле и главный корпус ФЭИ, выглядывающий из-за проходной:
У проходной - ещё пара корпусов, один из которых занят институтскими офисами, другой - телефонной станцией:
Фотографировать на территории ФЭИ мне не дали разрешения, да и находится Обнинская АЭС на другой площадке, поэтому за главной проходной я не был. Но Главный корпус - здание с очень интересной историей, и по архитектуре его хорошо видно, что строилось оно никак не во времена "песен победителей": это был Испанский детский дом . Вернее, закладывалось здание в 1937 году как интернат для детей-туберкулёзников, но как раз накануне его открытия в Ленинград прибыл пароход "Сантай" из Бильбао, и вскоре поезд привёз на станцию Обнинское пять сотен испанских детей и несколько десятков их воспитателей. Частью это были дети испанских революционеров вроде Долорес Ибаррури, частью - просто сироты и беженцы, чьи дома разрушила Гражданская война. Опыт реабилитации беспризорников у рожденного своей Гражданской войной СССР был огромный, но с испанским темпераментам справиться было непросто: игрушки дети разобрали по винтику и распределили поровну, на лугу воевали с ромашками (на их родине это был символ детских фашистских организаций), первый же футбольный матч лишил здание большей части стёкол, а однажды маленькие испанцы забрались в аппаратную станции Обнинское и устроили семафорное светопреставление. Вся эта феерия продолжалась недолго - в войну Испанский детдом эвакуировали в Саратов, подросший Рубен Ибаррури стал лётчиком и погиб героем, а люди с испанскими фамилиями в России не редкость до сих пор (так, в студенчестве у меня была однокурсница Санчес-Перес). Капитальным зданиям в красивом чистом месте быстро нашёлся новый хозяин - Объект "В". И тем не менее в день моего приезда в ФЭИ творилась изрядная суета - делегация во главе с калужским губернатором и испанским послом приехала открывать мемориальную доску.
13. фото предоставлено пресс-службой АО ГНКЦ РФ ФЭИ
Дом с кадра №10 служил квартирами воспитателей. Судя по внешнему виду, к Испанскому детдому относилась и гостиница ФЭИ, фасад которой хорошо виден в конце обнимающей Институт улицы Менделеева, если стоя лицом к проходной посмотреть направо.
На первом этаже, за неприметной дверью - отличная столовая "Здоровье", среди посетителей которой много явных людей науки:
А если у гостиницы свернуть налево и пойти вдоль забора института, то у подножья одного из корпусов можно увидеть симпатичный деревянный домик.
На закрытой территории ФЭИ, у Главного корпуса, стоят памятники Дмитрию Блохинцеву и Александру Лейпунскому . Первый более известен как один из основателей знаменитого института ядерных исследований и автор ряда открытий в квантовой физике, возглавлял Объект "В" хоть и недолго, но в самое ответственное время - 1950-56 годах. Александр Лейпунский был научным руководителем института. Он заложил основы научной школы ФЭИ, цвет здешней науки - его ученики и ученики его учеников, поэтому с 1996 года институт называется ФЭИ имени Александра Лейпунского. Ну а этот деревянный особнячок известен как "домик Лейпунского" - здесь учёный жил в 1949-72 годах, до самой смерти. Ныне это не музей, а обычное и ветхое муниципальное жильё:
Углубившись дальше в лесок, можно увидеть ещё один похожий дом - это остатки усадьбы Турлики, более известной как Морозовская дача. В 1901 году здесь поселился дворянин и известный публицист Виктор Обнинский , владелец знакомой нам по прошлой части усадьбы Белкино, которому город через железнодорожную станцию обязан своим названием. В 1909 году Турлики купила Маргарита Морозова, сводная родственница Саввы Морозова, тектисльного короля из . При ней, в 1910-х годах, и были построены деревянные здания - дом Лейпунского изначально был особняком управляющего имением, а это - дом для гостей усадьбы:
А чуть поодаль - и каменный Главный дом, в состоянии столь же печальном:
В основе он был построен ещё при Обнинском в романтическом "английском" стиле. Над крышей возвышалась смотровая башня, а интерьеры украшала мебель из калужского дома имама Шамиля, сдавшегося русским властям предводителя бесконечной Кавказской войны. Здесь было отопление, лифты, полы с линолеумом - всё по последнему слову тогдашней техники. В 1910-х, при Морозовой, дом был перестроен, причём есть версия (вроде бы не совсем достоверная), что проект текстильная принцесса заказала у основателя московского модерна Льва Кекушева .
В революцию и гражданскую войну с Турликами случилось примерно то же, что и с большинством русских усадеб, и с 1918 года сюда из-за оврага распространилась "Бодрая жизнь". А в 1942 году Морозовскую дачу, вместе с Испанским детдомом, занял Штаб Западного фронта. Крыша усадьбы была выкрашена в цвет хаки, башня обрублена, а между деревьев натянута сеть из колючей проволоки, поверх которой набросали лапник - с воздуха усадьба была не видна. Под зданиями выросла целая система подземных коммуникаций - так называемые Жуковские пещеры, стараниями народной молвы разросшиеся в подобие средневековых катакомб. После войны Морозовская дача служила домом для высокопоставленных гостей, в первую очередь регулярно приезжавшего курировать работы Лаборатории "В" Игоря Курчатова. Затем это был профилакторий ФЭИ, а в 2016 году Турлики передали на баланс города. Усадьба теперь ждёт реставрации, а пока её не привели в порядок - вход на территорию закрыт, лишь музей иногда проводит экскурсии. Тем не менее, в доме сохранились интерьеры . Ну а я долго ходил по снегу вдоль забора, чтобы найти подходящий вид на фасад:
Всё это можно увидеть, просто приехав в Обнинск. Но ФЭИ раскинулся на пол-города, размером он достоин крупного завода (2км на 500м), состоит из двух разделённых дорогой площадок, и Обнинская АЭС находится в самом сердце той площадки, что подальше. Позвонив в музей, я узнал, что экскурсии на Первую в мире АЭС проводят бесплатно, но - для групп не менее 15 человек, без возможности подсоединения к готовой группе и без фотосъёмки. Затем я позвонил директору по коммуникациям Алексею Юрьевичу Громыко, и дальнейшей частью этого поста вы обязаны ему: моё предложение он встретил заинтересованно, но всё равно ещё неделя ушла на все согласования, звонки и письма в пресс-службу, музей и службу безопасности. В итоге мне было разрешено присоединиться к группе школьников и фотографировать "в установленных местах" - то есть, строго внутри здания Первой в мире АЭС. И вот, погуляв по городу, в условленное время я был у проходной, где ждал автобус с девятиклассниками одного из обнинских лицеев. Следующие кадры с граффити я снял на обратном пути в сумерках - проходные двух площадок соединяет всё та же улица Менделеева:
Лаборатория "В" - ФЭИ за свою историю разработал более 120 проектов ядерных реакторов. Но первоначальный проект "АМ-1" расшифровывался вовсе не как Атом Мирный, а как Атом Морской. Здесь не создавалось оружия, но всё-таки Лаборатория "В" тоже работала на оборнку: первым её проектом были ядерные реакторы для подводных лодок. Огромный уран-графитовый реактор не слишком подходил для кораблей, в отличие от электростанции. Первые в мире АЭС (в СССР) и АПЛ (в США) вошли в строй почти одновременно - в 1954 году, а вот создание советской атомной подводной лодки затянулось до 1959-го, и экипажи для неё также готовились в Обнинске. В последующие десятилетия в ФЭИ были созданы атомные реакторы, умеющие стоять на месте, ездить, плавать и даже летать.
Среди детищ ФЭИ были не только атомные реакторы большинства советских АЭС, кораблей и ледоколов, но и такая экзотика, как передвижные АЭС-вездеходы "Памир" (на кадре ниже они на фоне ТЭЦ Обнинской АЭС) для энергоснабжения геологических партий в глухих углах Крайнего Севера или космические ядерные реакторы "Бук" и "Топаз" с годичным сроком службы, обеспечивавшие работу аппаратуры спутников.
Подъездной путь ФЭИ, тепловоз на автобусной остановке. По эти колеям возили оборудование Обнинской АЭС:
Если рядом с основной площадкой стоит домик Лейпунского, то у второй площадки, что расположена на месте деревни Пяткино - соответственно, домик Курчатова. Это уже не усадьба - деревянный особняк, в котором сложно признать сталинский стиль, строился в 1952-53 годах. Сейчас он на охраняемой территории, выглядывая верхним этажом из-за ворот, но планируется обустроить в нём музей и интерактивный образовательный центр для детей.
Самое интересное в этом домике - с обратной стороны: заснеженная Скамейка Трёх "К", на которой сиживали Игорь Курчатов, Сергей Королёв и Мстислав Келдыш. И хотя точно не известно, были ли они здесь когда-либо все вместе, дух захватывает от мысли, какие перспективы могли на этой лавке обсуждаться тёплыми летними ночами, без лишнего официоза.
В помещении КПП я сдал в камеру хранения рюкзак с ноутбуком, телефон и флешки, а солдат-охранник сверил мой паспорт со списком, и вместе с экскурсоводом и ответственной по музею Инной Михайловной я прошёл в автобус. Группы "от 15 человек" здесь именно потому, что от КПП до АЭС чуть меньше километра, и конечно же пешком по территории столь режимного института экскурсантов не водят. Даже фасад Обнинской АЭС и информационные плакаты рядом с ним и то запрещено снимать!
25. фото предоставлено пресс-службой АО ГНКЦ РФ ФЭИ
Мирный атом создавался в условиях строжайшей секретности, с воздуха площадка должна была иметь минимум отличий от городских кварталов. Поэтому Обнинская АЭС состоит из двух зданий - слева от главной дороги собственно атомная станция с реактором, справа - ТЭЦ. Обывателю не вполне очевидно, что ядерная реакция используется для того, чтобы нагреть котёл, и даже атомные корабли фактически являются пароходами. Так и на ТЭЦ из реакторного зала раскалённый пар подавался через подземный паропровод. 26 июня 1954 года состоялся энергетический пуск Первой в мире АЭС, и когда над зданием ТЭЦ появилось облачко пара, еще не достаточно горячего чтобы крутить турбину, Игорь Курчатов воскликнул "С лёгким паром!": для атомщиков эта фраза значит примерно то же, что гагаринское "Поехали!" для космонавтов. Тех труб, из которых пошёл "лёгкий пар", не сохранилось, они видны на чёрно-белой фотографии с "Памирами" (№21а), а нынешние полосатые трубы - позднесоветской постройки.
Нынешний статус Обнинской АЭС - двоякий. С мощностью 5 МВт к концу ХХ века "старушка" (как ласково её называли атомщики) работала в основном с научными целями, а также нарабатывала изотопы для медицины. Её экспулатация не окупалась, проектный срок вышел давно (хотя держалась "старушка" бодро и могла бы проработать ещё годы), и в 2002 году Обнинскую АЭС было решено остановить - первой из советских атомных электростанций. Но ломать её здание не стали, и параллельно с демонтажем оборудования шло создание отраслевого мемориального комплекса. Для экскурсантов он открылся в 2009 году, работы по консервации завершились в 2015-м, но и теперь Первая в мире АЭС напоминает скорее действующее предприятие, чем музей, и в её узких коридорах мы не раз и не два встречали сосредоточенных сотрудников. На входе, по регламенту, группа облачается в белые халаты и бахиллы.
Экскурсия проходит 4 объекта. Первый - это пост контроля и радиационной безопасности на первом этаже. Самописцы и циферблаты измерительных приборов здесь непрерывно показывали данные об уровне радиации и составе воздуха в рабочих помещениях станции. Вентили на стене слева соответствуют каждый какому-то из помещений, откуда при их нажатии бралась на анализ проба воздуха.
Мелкие сбои в работе первой в мире атомной станции поначалу происходили регулярно, порой по несколько раз на дню, но ни один из них не обернулся серьёзным ЧП. За 48 лет работы на Обнинской АЭС не было ни единого опасного выброса радиации в окружающую среду или случаев облучения сотрудников (а вот на других объектах института в том же 1954 году имело места куда более серьёзное происшествие - не с погибшим, но с пострадавшими).
Дозиметры, в том числе "карандаш" - на рабочем месте такой висел на груди у каждого сотрудника:
Костюмы радиационной защиты. Такие использовались при ремонте оборудования в помещении «горячей камеры», где режут отработавшие тепловыделяющие сборки. При надевании такой ещё и поддувают изнутри, чтобы при малейшей разгерметизации человек заметил это по выходящим воздуху, и успел покинуть опасное помещение, пока воздух из костюма выходит, не давая заражённому воздуху проникнуть под костюм.
Вообще же про АЭС сложно рассказывать хотя бы потому, что большая часть её техники в принципе не понятна далёким от темы людям. Вот например прибор УИМ-2Д для измерения скорости импульсов - многим ли из читающих эти строки это о чём-нибудь говорит?
Прямиком в кабинет начальника станции. Обстановка, пока АЭС действовала, здесь неоднократно менялась, и нынешняя - воссоздана по состоянию на 1950-е годы. На стене - портреты директоров, на столе - небольшая экспозиция измерительных приборов:
Но главный артефакт этой комнаты - гостевая книга. Первоначально Обнинская АЭС строилась в такой секретной обстановке, что даже не все участники строительства знали, чем именно они занимаются - просто делали рассчёты, не будучи в курсе всей картины. Когда "Правда" написала о запуске Мирного Атома, даже не все сотрудники Объекта "В" знали, что этот Мирный Атом - у них, а когда шедшие мимо мужики поинтересовались у атомщиков, накрывших у берега Протвы поляну, "Что празднуете?", те ответили - "Лунное затмение празднуем!". Но вскоре Мирный Атом начал открываться миру, и только при Советах в составе различных делегаций Обнинскую АЭС посетило более 60 тысяч человек (для сравнения, ныне посещаемость музея - 3-5 тысяч экскурсантов в год).
Старая гостевая книга с афтографами Георгия Жукова, Юрия Гагарина, Хо Ши Мина, Индиры Ганди, Броза Тито и других уже легендарных личностей ХХ века ныне хранится в Москве. Но и нынешняя книга с надписями на всех языках мира выглядит впечатляюще. Именитые гости бывают на Первой в мире АЭС и ныне - например, несколько лет назад её посещал британский принц Майкл Кентский.
А неподалёку, за дверью, отмеченной детскими рисунками и памятником Курчатову ("шумерскую" бороду он носил, кстати, потому, что был для своего значения весьма молод и старался среди ветеранов физики выглядеть солиднее)...
Находится центральный пульт АЭС. Странная штуковина слева меня озадачила своим абсолютным космическим видом, и предназначалась она действительно для космоса. Это ни что иное, как уже упоминавшийся "Бук" (вернее, его макет), космическая ядерно-энергетическая установка для питания бортовой аппаратуры. С 1970 года с ней было запущено не менее 30 космических аппаратов.
Пульт управления атомной станцией:
Вновь, как и (с его пульта - моя нынешняя аватарка), не могу не восхититься техническим дизайном советской атомной техники.
А с другой стороны - тепловыделяющие сборки для разных типов реакторов (РБМК, ВВР и БН-600). ТВС - это то, что загружают в активную зону ядерного реактора. Каждая сборка представляет собой "пучок" ТВЭЛов - тепловыделяющих элементов, длинных стержней с таблетками ядерного топлива внутри, и устроена так, чтобы ядерная реакция была эффективной, но управляемой. Слово "ТВЭЛ" родилось также в Лаборатории "В" в 1951 году, ещё до строительства Обнинской АЭС, и создателем их был Владимир Малых , которого коллеги называли "королём ТВЭЛов". Ныне на Россию в лице компании "ТВЭЛ" с основным производством в подмосковной Электростали приходится 17% мирового рынка атомного топлива, и все 100% - для некоторых типов реакторов.
Ну а последний пункт - святая святых АЭС, её реактор. Путь к нему - по неприметной лестнице в полу, по узким извилистым коридорам:
Сначала коридоры приводят на пульт управления краном. С этого пульта работа шла не всегда, а только при открытии крышки реактора для замены активных технологических каналов:
За зелёными оконцами - будто бы макеты. На самом деле такой эффект даёт полметра защитного кварцевого стекла:
В реакторый зал кабина крановщика глядит как угрюмый трёхглазый марсианин:
Справа внизу характерное "решето", бассейн выдержки для отработанных каналов:
Сами каналы, само собой без топилва и "чистые":
Когда же реактор был закрыт многотонной крышкой, крановщик работал с пульта на застеклённой площадке практически над самым реактором. Главным конструктором реактора Обнинской АЭС был Николай Доллежаль , участвовавший в создании реакторов и последующих советских атомных станций.
Экскурсовод сказала фразу "Америка - страна атомной тьмы, Россия - страна атомного света". США создали атомную бомбу и сбросили её на город, а СССР хоть и отставал на 4-5 лет по оружию и кораблям, а создал первую в мире атомную электростанцию. В 1956 году дала ток первая АЭС в Британии, а в 1957 - в США. В 1958 году заработала Сибирская АЭС под Томском, в десятки раз более мощная, чем Обнинская, но всё же в основном занимавшаяся наработкой плутония. То же самое относится и к пущенной в 1964 году Белоярской АЭС на Урале, ныне старейшей действующей в России. А первой полностью гражданской атомной электростанцией в стране стала Нововоронежская, заработавшая в том же 1964 году. Но самой известной атомной станцией Советского Союза, как ни печально, так и осталась , и в этом есть большая несправедливость. Когда там случилась катастрофа, в иностранной прессе появлялись заголовки вроде "Дикарей нельзя подпускать к высоким технологиям", и авторы их явно успели забыть, кто именно эти технологии создал и впервые воплотил. На данный момент у реактора Обнинской АЭС 441 живой "потомок", ещё 40 своих реакторов после Фукусимы заглушила Япония. А Россия продолжает строить атомные станции и поставлять к ним топливо и у себя, и по всему миру.
Вот только музей Первой в мире АЭС вряд ли станет когда-нибудь легкодоступным - слишком уж далеко от проходной она находится, и слишком уж ответственную работу делает ФЭИ, чтобы сделать проход к ней свободным. Напоследок - вид ФЭИ с поезда, Обнинской АЭС принадлежат высокая труба основного корпуса слева и низкие трубы ТЭЦ в середине.
Обнинск образует хорошо заметную агломерацию, куда входят Балабаново, Боровск, Малоярославец и множество посёлков поменьше и сёл. Как уже говорилось в прошлой части, ныне это один из самых благополучных уголков России. Ну а за исторический центр этой системы отвечает Боровск, куда отправимся в следующих 3-4 частях.
КАЛУЖСКАЯ ОБЛАСТЬ-2018
и оглавление.
и оглавление.
. Город.
Обнинск. Первая в мире АЭС.
Боровск. Пафнутьев монастырь и окрестности.
Боровск. Центр.
Боровск. Предместья и детали.
Калуга. Общий колорит.
Калуга. Старый торг и окрестности.
Калуга. Церкви.
Калуга. Палаты и особняки.
Калуга. Колыбель Космонавтики.
Атомная электростанция или сокращенно АЭС это комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции.
Во второй половине 40-х годов, перед тем, как были закончены работы по созданию первой атомной бомбы которая была испытана 29 августа 1949 года, советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии. Основным направлением проектов была электроэнергетика.
В мае 1950 года в районе поселка Обнинское Калужской области, начато строительство первой в мире АЭС.
Впервые электроэнергию с помощью ядерного реактора получили 20 декабря 1951 года в штате Айдахо в США.
Для проверки работоспособности генератор был подключен к четырем лампам накаливания, ни то не ожидал, что лампы зажгутся.
С этого момента человечество стало использовать энергию ядерного реактора для получения электричества.
Первые Атомные электростанции
Строительство первой в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт было закончено в 1954 году и 27 июня 1954 года она была запущена, так начала работать .
В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт.
Строительство Белоярской промышленной АЭС началось так же в 1958 году. 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 350 МВт запущен в декабре 1969.
В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС.
В других странах первая АЭС промышленного назначения была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания) ее мощность составляла 46 МВт.
В 1957 году вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).
Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются:
- США (788,6 млрд кВт ч/год),
- Франция(426,8 млрд кВт ч/год),
- Япония (273,8 млрд кВт ч/год),
- Германия (158,4 млрд кВт ч/год),
- Россия (154,7 млрдкВт ч/год).
Классификация АЭС
Атомные электростанции можно классифицировать по нескольким направлениям:
По типу реакторов
- Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятностипоглощения нейтрона ядрами атомов топлива
- Реакторы на лёгкой воде
- Реакторы на тяжёлой воде
- Реакторы на быстрых нейтронах
- Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов
- Термоядерные реакторы
По виду отпускаемой энергии
- Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии
- Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию
На атомных станциях, расположенных на территории России имеются теплофикационные установки, они необходимы для подогрева сетевой воды.
Виды топлива используемого на Атомных электростанциях
На атомных электростанциях возможно использование несколько веществ, благодаря которым можно выработать атомную электроэнергию, современное топливо АЭС – это уран, торий и плутоний.
Ториевое топливо сегодня не применяется в атомных электростанциях, для этого есть ряд причин.
Во-первых , его сложнее преобразовать в тепловыделяющие элементы, сокращенно ТВЭлы.
ТВЭлы - это металлические трубки, которые помещаются внутрь ядерного реактора. Внутри
ТВЭлов находятся радиоактивные вещества. Эти трубки являются хранилищами ядерного топлива.
Во-вторых , использование ториевого топлива предполагает его сложную и дорогую переработку уже после использования на АЭС.
Плутониевое топливо так же не применяют в атомной электроэнергетике, в виду того, что это вещество имеет очень сложный химический состав, система полноценного и безопасного применения еще не разработана.
Урановое топливо
Основное вещество, вырабатывающее энергию на ядерных станциях – это уран. На сегодняшний день уран добывается несколькими способами:
- открытым способом в карьерах
- закрытым в шахтах
- подземным выщелачиванием, при помощи бурения шахт.
Подземное выщелачивание, при помощи бурения шахт происходит путем размещения раствора серной кислоты в подземных скважинах, раствор 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.
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.
Подготовка урана
В виде руды уран в АЭС не используют, руда не вступает в реакцию. Для использования урана на АЭС 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 температурах больше 1500 градусов по Цельсию.
Именно эти урановые таблетки и поступают в ядерные реакторы, где начинают взаимодействовать друг с другом и, в конечном счете, дают людям электроэнергию.
В одном ядерном реакторе одновременно работают около 10 миллионов урановых таблеток.
Перед размещением урановых таблеток в реакторе они помещаются в металлические трубки из циркониевых сплавов - ТВЭлы, трубки соединяются между собой в пучки и образуют ТВС – тепловыделяющие сборки.
Именно ТВС называются топливом АЭС.
Как происходит переработка топлива АЭС
Спустя год использования урана в ядерных реакторах необходимо производить его замену.
Топливные элементы остужают в течение нескольких лет и отправляют на рубку и растворение.
В результате химической экстракции выделяются уран и плутоний, которые идут на повторное использование, из них делают свежее ядерное топливо.
Продукты распада урана и плутония направляются на изготовление источников ионизирующих излучений, их используют в медицине и промышленности.
Все, что остается после этих манипуляций, отправляется в печь для разогрева, из этой массы варится стекло, такое стекло находится в специальных хранилищах.
Из остатков изготавливают стекло не для массового применения, стекло используется для хранения радиоактивных веществ.
Из стекла сложно выделить остатки радиоактивных элементов, которые могут навредить окружающей среде. Недавно появился новый способ утилизации радиоактивных отходов.
Быстрые ядерные реакторы или реакторы на быстрых нейтронах, которые работают на переработанных остатках ядерного топлива.
По подсчетам ученых, остатки ядерного топлива, которые сегодня хранятся в хранилищах, способны на 200 лет обеспечить топливом реакторы на быстрых нейтронах.
Помимо этого, новые быстрые реакторы могут работать на урановом топливе, которое делается из 238 урана, это вещество не используется в привычных атомных станциях, т.к. сегодняшним АЭС проще перерабатывать 235 и 233 уран, которого в природе осталось немного.
Таким образом, новые реакторы – это возможность использовать огромные залежи 238го урана, которые до этого не применялись.
Принцип работы АЭС
Принцип работы атомной электростанции на двухконтурном водо-водяном энергетическом реакторе (ВВЭР).
Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура.
На выходе из турбин, пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.
Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000).
Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя может применяться также расплавленный натрий или газ.
Использование натрия позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в натриевом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления, но создаёт свои трудности, связанные с повышенной химической активностью этого металла.
Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор).
Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, а реакторы БН (реактор на Быстрых Нейтронах) - два натриевых и один водяной контуры.
В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции.
Устройство ядерного реактора
В ядерном реакторе используется процесс деления ядер, при котором тяжелое ядро распадается на два более мелких фрагмента.
Эти осколки находятся в очень возбужденном состоянии и испускают нейтроны, другие субатомные частицы и фотоны.
Нейтроны могут вызвать новые деления, в результате которых их излучается еще больше, и так далее.
Такой непрерывный самоподдерживающийся ряд расщеплений называется цепной реакцией.
При этом выделяется большое количество энергии, производство которой является целью использования АЭС.
Принцип работы ядерного реактора и атомной электростанции таков, что коло 85% энергии расщепления высвобождается в течение очень короткого промежутка времени после начала реакции.
Остальная часть вырабатывается в результате радиоактивного распада продуктов деления, после того как они излучили нейтроны.
Радиоактивный распад является процессом, при котором атом достигает более стабильного состояния. Он продолжается и после завершения деления.
Основные элементы ядерного реактора
- Ядерное топливо: обогащённый уран, изотопы урана и плутония. Чаще всего используется уран 235;
- Теплоноситель для вывода энергии, которая образуется при работе реактора: вода, жидкий натрий и др.;
- Регулирующие стержни;
- Замедлитель нейтронов;
- Оболочка для защиты от излучения.
Принцип действия ядерного реактора
В активной зоне реактора располагаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) – ядерное топливо.
Они собраны в кассеты, включающие в себя по несколько десятков ТВЭЛов. По каналам через каждую кассету протекает теплоноситель.
ТВЭЛы регулируют мощность реактора. Ядерная реакция возможна только при определённой (критической) массе топливного стержня.
Масса каждого стержня в отдельности ниже критической. Реакция начинается, когда все стержни находятся в активной зоне. Погружая и извлекая топливные стержни, реакцией можно управлять.
Итак, при превышении критической массы топливные радиоактивные элементы, выбрасывают нейтроны, которые сталкиваются с атомами.
В результате образуется нестабильный изотоп, который сразу же распадается, выделяя энергию, в виде гамма излучения и тепла.
Частицы, сталкиваясь, сообщают кинетическую энергию друг другу, и количество распадов в геометрической прогрессии увеличивается.
Это и есть цепная реакция - принцип работы ядерного реактора. Без управления она происходит молниеносно, что приводит к взрыву. Но в ядерном реакторе процесс находится под контролем.
Таким образом, в активной зоне выделяется тепловая энергия, которая передаётся воде, омывающей эту зону (первый контур).
Здесь температура воды 250-300 градусов. Далее вода отдаёт тепло второму контуру, после этого – на лопатки турбин, вырабатывающих энергию.
Преобразование ядерной энергии в электрическую можно представить схематично:
- Внутренняя энергия уранового ядра
- Кинетическая энергия осколков распавшихся ядер и освободившихся нейтронов
- Внутренняя энергия воды и пара
- Кинетическая энергия воды и пара
- Кинетическая энергия роторов турбины и генератора
- Электрическая энергия
Активная зона реактора состоит из сотен кассет, объединенных металлической оболочкой. Эта оболочка играет также роль отражателя нейтронов.
Среди кассет вставлены управляющие стержни для регулировки скорости реакции и стержни аварийной защиты реактора.
Атомная станция теплоснабжения
Первые проекты таких станций были разработаны ещё в 70-е годы XXвека, но из-за наступивших в конце 80-х годов экономических потрясений и жёсткого противодействия общественности, до конца ни один из них реализован не был.
Исключение составляют Билибинская АЭС небольшой мощности, она снабжает теплом и электричеством посёлок Билибино в Заполярье (10 тыс. жителей) и местные горнодобывающие предприятия, а также оборонные реакторы (они занимаются производством плутония):
- Сибирская АЭС, поставляющая тепло в Северск и Томск.
- Реактор АДЭ-2 на Красноярском горно-химического комбинате, с 1964 г．поставляющий тепловую и электрическую энергию для города Железногорска.
На момент кризиса было начато строительство нескольких АСТ на базе реакторов, аналогичных ВВЭР-1000:
- Воронежская АСТ
- Горьковская АСТ
- Ивановская АСТ (только планировалась)
Строительство этих АСТ было остановлено во второй половине 1980-х или начале 1990-х годов.
В 2006 году концерн «Росэнергоатом» планировал построить плавучую АСТ для Архангельска, Певека и других заполярных городов на базе реакторной установки КЛТ-40, используемой на атомных ледоколах.
Имеется проект, строительства необслуживаемой АСТ на базе реактора «Елена», и передвижной (железнодорожным транспортом) реакторной установки «Ангстрем»
Недостатки и преимущества АЭС
Любой инженерный проект имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Положительные стороны атомных станций:
- Отсутствие вредных выбросов;
- Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (золаугольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);
- Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;
- Высокая мощность: 1000-1600 МВт на энергоблок;
- Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
Отрицательные стороны атомных станций:
- Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
- Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
- Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;
- Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700-800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.
Научные разработки в сфере атомной энергетики
Конечно, имеются недостатки и опасения, но при этом атомная энергия представляется самой перспективной.
Альтернативные способы получения энергии, за счёт энергии приливов, ветра, Солнца, геотермальных источников и др. в настоящее время имеют не высокий уровнем получаемой энергии, и её низкой концентрацией.
Необходимые виды получения энергии, имеют индивидуальные риски для экологии и туризма, например производство фотоэлектрических элементов, которое загрязняет окружающую среду, опасность ветряных станций для птиц, изменение динамики волн.
Ученые разрабатывают международные проекты ядерных реакторов нового поколения, например ГТ-МГР, которые позволят повысить безопасность и увеличить КПД АЭС.
Россия начала строительство первой в мире плавающей АЭС, она позволяет решить проблему нехватки энергии в отдалённых прибрежных районах страны.
США и Япония ведут разработки мини-АЭС, с мощностью порядка 10-20 МВт для целей тепло и электроснабжения отдельных производств, жилых комплексов, а в перспективе - и индивидуальных домов.
Уменьшение мощности установки предполагает рост масштабов производства. Малогабаритные реакторы создаются с использованием безопасных технологий, многократно уменьшающих возможность утечки ядерного вещества.
Производство водорода
Правительством США принята Атомная водородная инициатива. Совместно с Южной Кореей ведутся работы по созданию атомных реакторов нового поколения, способных производить в больших количествах водород.
INEEL (Idaho National Engineering Environmental Laboratory) прогнозирует, что один энергоблок атомной электростанции следующего поколения, будет производить ежедневно водород, эквивалентный 750000 литров бензина.
Финансируются исследования возможностей производства водорода на существующих атомных электростанциях.
Термоядерная энергетика
Ещё более интересной, хотя и относительно отдалённой перспективой выглядит использование энергии ядерного синтеза.
Термоядерные реакторы, по расчётам, будут потреблять меньше топлива на единицу энергии, и как само это топливо (дейтерий, литий, гелий-3), так и продукты их синтеза нерадиоактивны и, следовательно, экологически безопасны.
В настоящее время при участии России, на юге Франции ведётся строительство международного экспериментального термоядерного реактора ITER.
Что такое КПД
Коэффициент полезного действия (КПД) - характеристика эффективности системы или устройства в отношении преобразования или передачи энергии.
Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах.
КПД атомной электростанции
Наиболее высокий КПД (92-95%) – достоинство гидроэлектростанций. На них генерируется 14% мировой электро мощности.
Однако, этот тип станций наиболее требователен к месту возведения и, как показала практика, весьма чувствителен к соблюдению правил эксплуатации.
Пример событий на Саяно-Шушенской ГЭС показал, к каким трагическим последствиям может привести пренебрежение правилами эксплуатации в стремлении снизить эксплуатационные издержки.
Высоким КПД (80%) обладают АЭС. Их доля в мировом производстве электроэнергии составляет 22%.
Но АЭС требуют повышенного внимания к проблеме безопасности, как на стадии проектирования, так и при строительстве, и во время эксплуатации.
Малейшие отступления от строгих регламентов обеспечения безопасности для АЭС, чревато фатальными последствиями для всего человечества.
Кроме непосредственной опасности в случае аварии, использование АЭС сопровождается проблемами безопасности, связанными с утилизацией или захоронением отработанного ядерного топлива.
КПД тепловых электростанций не превышает 34%, на них вырабатывается до шестидесяти процентов мировой электроэнергии.
Кроме электроэнергии на тепловых электростанциях производится тепловая энергия, которая в виде горячего пара или горячей воды может передаваться потребителям на расстояние в 20-25 километров. Такие станции называют ТЭЦ (Тепло Электро Централь).
ТЕС и ТЕЦ не дорогие в строительстве, но если не будут приняты специальные меры, они неблагоприятно воздействуют на окружающую среду.
Неблагоприятное воздействие на окружающую среду зависит от того, какое топливо применяется в тепловых агрегатах.
Наиболее вредны продукты сгорания угля и тяжёлых нефтепродуктов, природный газ менее агрессивен.
ТЭС являются основными источниками электроэнергии на территории России, США и большинства стран Европы.
Однако, есть исключения, например, в Норвегии электроэнергия вырабатывается в основном на ГЭС, а во Франции 70% электроэнергии генерируется на атомных станциях.
Первая электростанция в мире
Самая первая центральная электростанция, the Pearl Street, была сдана в эксплуатацию 4 сентября 1882 года в Нью-Йорке.
Станция была построена при поддержке Edison Illuminating Company, которую возглавлял Томас Эдисон.
На ней были установлены несколько генераторов Эдисона общей мощностью свыше 500 кВт.
Станция снабжала электроэнергией целый район Нью-Йорка площадью около 2,5 квадратных километров.
Станция сгорела дотла в 1890году, сохранилась только одна динамо-машина, которая сейчас находится в музее the Greenfield Village, Мичиган.
30 сентября 1882 года заработала первая гидроэлектростанция the Vulcan Street в штате Висконсин. Автором проекта был Г.Д. Роджерс, глава компании the Appleton Paper & Pulp.
На станции был установлен генератор с мощностью приблизительно 12.5 кВт. Электричества хватало на дом Роджерса и на две его бумажные фабрики.
Электростанция Gloucester Road. Брайтон был одним из первых городов в Великобритании с непрерывным электроснабжением.
В 1882 году Роберт Хаммонд основал компанию Hammond Electric Light , а 27 февраля 1882 года он открыл электростанцию Gloucester Road.
Станция состояла из динамо щетки, которая использовалась, чтобы привести в действие шестнадцать дуговых ламп.
В 1885 году электростанция Gloucester была куплена компанией Brighton Electric Light. Позже на этой территории была построена новая станция, состоящая из трех динамо щеток с 40 лампами.
Электростанция Зимнего дворца
В 1886 году в одном из внутренних дворов Нового Эрмитажа была построена электростанция.
Электростанция была крупнейшей во всей Европе, не только на момент постройки, но и на протяжении последующих 15 лет.
Ранее для освещения Зимнего дворца использовались свечи, с 1861 года начали использовать газовые светильники. Так как электролампы имели большее преимущество, были начаты разработки по внедрению электроосвещения.
Прежде чем здание было полностью переведено на электричество, освещении при помощи ламп использовали для освещения дворцовых зал во время рождественских и новогодних праздников 1885 года.
9 ноября 1885 года, проект строительства «фабрики электричества» был одобрен императором Александром III. Проект включал электрификацию Зимнего дворца, зданий Эрмитажа, дворовой и прилегающей территории в течение трех лет до 1888 года.
Была необходимость исключить возможность вибрации здания от работы паровых машин, размещение электростанции предусмотрели в отдельном павильоне из стекла и металла. Его разместили во втором дворе Эрмитажа, с тех пор называемом «Электрическим».
Как выглядела станция
Здание станции занимало площадь 630 м², состояло из машинного отделения с 6 котлами, 4 паровыми машинами и 2 локомобилями и помещения с 36 электрическими динамо-машинами. Общая мощность достигала 445 л.с.
Первыми осветили часть парадных помещений:
- Аванзал
- Петровский зал
- Большой фельдмаршальский зал
- Гербовый зал
- Георгиевский зал
Было предложено три режима освещения:
- полное (праздничное) включать пять раз в году (4888 ламп накаливания и 10 свечей Яблочкова);
- рабочее – 230 ламп накаливания;
- дежурное (ночное) – 304 лампы накаливания.
Станция потребляла около 30 тыс. пудов (520 т) угля в год.
Крупные ТЭС, АЭС и ГЭС России
Крупнейшие электростанции России по федеральным округам:
Центральный:
- Костромская ГРЭС, которая работает на мазуте;
- Рязанская станция, основным топливом для которой является уголь;
- Конаковская, которая может работать на газе и мазуте;
Уральский:
- Сургутская 1 и Сургутская 2. Станции, которые являются одними из самых крупных электростанций РФ. Обе они работают на природном газе;
- Рефтинская, функционирующая на угле и являющаяся одной из крупнейших электростанций на Урале;
- Троицкая, также работающая на угле;
- Ириклинская, главным источником топлива для которой является мазут;
Приволжский:
- Заинская ГРЭС, работающая на мазуте;
Сибирский ФО:
- Назаровская ГРЭС, потребляющая в качестве топлива мазут;
Южный:
- Ставропольская, которая также может работать на совмещенном топливе в виде газа и мазута;
Северо-Западный:
- Киришская на мазуте.
Список электростанций России, которые вырабатывают энергию при помощи воды, расположены на территории Ангаро-Енисейского каскада:
Енисей:
- Саяно-Шушенская
- Красноярская ГЭС;
Ангара:
- Иркутская
- Братская
- Усть-Илимская.
Атомные электростанции России
Балаковская АЭС
Расположена рядом с городом Балаково, Саратовской области, на левом берегу Саратовского водохранилища. Состоит из четырёх блоков ВВЭР-1000, введённых в эксплуатацию в 1985, 1987, 1988 и 1993 годах.
Белоярская АЭС
Расположена в городе Заречный, в Свердловской области, вторая промышленная атомная станция в стране (после Сибирской).
На станции были сооружены четыре энергоблока: два с реакторами на тепловых нейтронах и два с реактором на быстрых нейтронах.
В настоящее время действующими энергоблоками являются 3-й и 4-й энергоблоки с реакторами БН-600 и БН-800 электрической мощностью 600 МВт и 880 МВт соответственно.
БН-600 сдан в эксплуатацию в апреле 1980 - первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах.
БН-800 сдан в промышленную эксплуатацию в ноябре 2016 г. Он также является крупнейшим в мире энергоблоком с реактором на быстрых нейтронах.
Билибинская АЭС
Расположена рядом с городом Билибино Чукотского автономного округа. Состоит из четырёх блоков ЭГП-6 мощностью по 12 МВт, введённых в эксплуатацию в 1974 (два блока), 1975 и 1976 годах.
Вырабатывает электрическую и тепловую энергию.
Калининская АЭС
Расположена на севере Тверской области, на южном берегу озера Удомля и около одноимённого города.
Состоит из четырёх энергоблоков, с реакторами типа ВВЭР-1000, электрической мощностью 1000 МВт, которые были введены в эксплуатацию в 1984, 1986, 2004 и 2011 годах.
4 июня 2006 года было подписано соглашение о строительстве четвёртого энергоблока, который ввели в строй в 2011 году.
Кольская АЭС
Расположена рядом с городом Полярные Зори Мурманской области, на берегу озера Имандра.
Состоит из четырёх блоков ВВЭР-440, введённых в эксплуатацию в 1973, 1974, 1981 и 1984 годах.
Мощность станции - 1760 МВт.
Курская АЭС
Одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Расположена рядом с городом Курчатов Курской области, на берегу реки Сейм.
Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1976, 1979, 1983 и 1985 годах.
Мощность станции - 4000 МВт.
Ленинградская АЭС
Одна из четырёх крупнейших в России АЭС, одинаковой мощностью по 4000 МВт.
Расположена рядом с городом Сосновый Бор Ленинградской области, на побережье Финского залива.
Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1973, 1975, 1979 и 1981 годах.
Мощность станции - 4 ГВт. В 2007 году выработка составила 24,635 млрд кВт ч.
Нововоронежская АЭС
Расположена в Воронежской области рядом с городом Воронеж, на левом берегу реки Дон. Состоит из двух блоков ВВЭР.
На 85 % обеспечивает Воронежскую область электрической энергией, на 50 % обеспечивает город Нововоронеж теплом.
Мощность станции (без учёта ) - 1440 МВт.
Ростовская АЭС
Расположена в Ростовской области около города Волгодонск. Электрическая мощность первого энергоблока составляет 1000 МВт, в 2010 году подключен к сети второй энергоблок станции.
В 2001-2010 годах станция носила название «Волгодонская АЭС», с пуском второго энергоблока АЭС станция была официально переименована в Ростовскую АЭС.
В 2008 году АЭС произвела 8,12 млрд кВт-час электроэнергии. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) составил 92,45 %. С момента пуска (2001) выработала свыше 60 млрд кВт-час электроэнергии.
Смоленская АЭС
Расположена рядом с городом Десногорск Смоленской области. Станция состоит из трёх энергоблоков, с реакторами типа РБМК-1000, которые введены в эксплуатацию в 1982, 1985 и 1990 годах.
В состав каждого энергоблока входят: один реактор тепловой мощностью 3200 МВт и два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый.
Атомные электростанции США
АЭС Шиппингпорт с номинальной мощностью 60 МВт, открыта в 1958 году в штате Пенсильвания. После 1965 года произошло интенсивное сооружение атомных электростанций по всей территории Штатов.
Основная часть атомных станций Америки была сооружена в дальнейшие после 1965 года 15 лет, до наступления первой серьезной аварии на АЭС на планете.
Если в качестве первой аварии вспоминается авария на Чернобыльской АЭС, то это не так.
Причиной аварии стали нарушения в системе охлаждения реактора и многочисленные ошибки обслуживающего персонала. В итоге расплавилось ядерное топливо. На устранение последствий аварии ушло около одного миллиарда долларов, процесс ликвидации занял 14 лет.
После авария правительство Соединенных Штатов Америки откорректировало условия безопасности функционирования всех АЭС в государстве.
Это соответственно привело к продолжению периода строительства и значительному подорожанию объектов «мирного атома». Такие изменения затормозили развитие общей индустрии в США.
В конце двадцатого века в Соединенных Штатах было104 работающих реактора. На сегодняшний день США занимают первое место на земле по численности ядерных реакторов.
С начала 21 столетия в Америке было остановлено четыре реактора в 2013 году, и начато строительство ещё четырех.
Фактически на сегодняшний момент в США функционирует 100 реакторов на 62 атомных электростанциях, которыми производится 20% от всей энергии в государстве.
Последний сооруженный реактор в США был введен в эксплуатацию в 1996 году на электростанции Уотс-Бар.
Власти США в 2001 году приняли новое руководство по энергетической политике. В нее внесен вектор развития атомной энергетики, посредствам разработки новых видов реакторов, с более подходящим коэффициентом экономности, новых вариантов переработки отслужившего ядерного топлива.
В планах до 2020 года было сооружение нескольких десятков новых атомных реакторов, совокупной мощностью 50 000 МВт. Кроме того, достичь поднятия мощности уже имеющихся АЭС приблизительно на 10 000 МВт.
США - лидер по количеству атомных станций в мире
Благодаря внедрению данной программы, в Америке в 2013 году было начато строительство четырех новых реакторов – два из которых на АЭС Вогтль, а два других на Ви-Си Саммер.
Эти четыре реактора новейшего образца – АР-1000, производства Westinghouse.
Сегодня достижения ядерной физики незаменимы для медицины, археологии, пищевой промышленности, систем безопасности (например, аппаратов для досмотра в аэропорту или метро), а также производства космических аппаратов, новых материалов и еще многих других направлений развития науки и техники, в которых без «мирного атома» не обойтись. Конечно, особое место в длинном перечне созданных ядерными физиками технологий занимает атомная энергетика. Прорыв человечества в этой сфере произошел в 1954 г. в Обнинске — маленьком городке Калужской области. Советские ученые создали первую в мире атомную электростанцию.
Обнинская АЭС. (wikipedia.org)
Энергию, выделяющуюся при делении ядра, использовали для создания атомной бомбы, но практически сразу после старта разработок ядерного оружия в СССР начался и поиск методов ее гражданского применения. Вообще, ученые рассматривали именно такое ее использование как приоритетное (это эпоха и политика внесли свои коррективы в их планы). Знаменитый советский физик П. Л. Капица писал: «То, что происходит сейчас, когда атомную энергию расценивают первым делом как средство уничтожения людей, так же мелко и нелепо, как видеть главное значение электричества в возможности постройки электрического стула». А вот получение нового могущественного источника энергии — истинная цель физики. В то же верил и Игорь Васильевич Курчатов — руководитель атомного проекта СССР: «Я глубоко верю и твердо знаю, что наш народ, наше правительство только благу человечества отдадут достижения этой науки». Курчатов был ученым, который уже тогда искал решение проблемы истощения органических источников энергии — угля, нефти, торфа и т. д.
И. В. Курчатов. (edu.spb.com)
Именно академик Курчатов поручил в 1946 г. начать разработку ядерного реактора для выработки электрической энергии и курировал первые соответствующие исследования и предварительные расчеты. Он же стал общим научным руководителем проекта создания АЭС с уран-графитовым реактором «АМ-1» («Атом мирный») канального типа с водяным теплоносителем. После нескольких лет разработок в 1950 г. началась подготовка к строительству станции в Обнинске под руководством Курчатовского института (тогда — ЛИПАН). Надо было торопиться — за рубежом уже велись аналогичные работы. Так что трудились советские физики быстро и с огромным энтузиазмом, без проволочек (иногда даже без выходных), но уверенно, осторожно и точно. Проводили необходимые теоретические и расчетные исследования, различные эксперименты и испытания новых материалов и элементов реакторов, решали вопросы ядерной безопасности АЭС.
Второй справа — И. В. Курчатов на Обнинской АЭС. (альбом-каталог «Первая в мире АЭС»)
Роль Курчатова в создании первой в мире АЭС трудно переоценить — он не только инициировал эту работу и предложил идею конструкции, но и непосредственно участвовал в процессе ее реализации, довел дело до самого конца и участвовал в пуске станции. Курчатов приложил свой ум и к решению одной из самых важных проблем проекта — аварийности и биологической защиты.
А. П. Александров. (ras.ru)
Обнинское начинание потребовало мобилизации лучших ученых мира. Курчатов собрал идеальный «ядерный отряд». Конечно, нельзя не отметить вклад академика Анатолия Петровича Александрова — незаменимого научного соратника Курчатова и его заместителя, который участвовал во всем, что тот делал. Александров тоже надеялся, что ядерная энергия станет «орудием невиданного технического прогресса» и занимался инженерно-производственными вопросами создания станции. Александров продолжал и после 1954 г. работу над совершенствованием технологии АЭС. В 1968 г. он констатировал грандиозный успех физики: «Дамоклов меч топливной недостаточности, угрожавшей развитию материальной культуры уже в сравнительно недалеком будущем, устранен на практически неограниченное время».
Д. А. Блохинцев. (jinr.ru)
Непосредственное руководство сооружением АЭС осуществлял Дмитрий Иванович Блохинцев — научный руководитель АЭС. Блохинцев говорил: «схема АЭС проста «как самовар» — вместо угля горит уран, а пар идет на вырабатывающую энергию турбину. Но все гораздо сложнее именно из-за урана, который «горит» совсем по-другому, а процесс этот тонко настраивается и испытывает влияние десятков и сотен факторов». Под руководством Блохинцева проводились важнейшие физические исследования работы реактора: необходимо было учесть множество ситуаций в работе АМ-1. Блохинцеву приходилось выполнять самые разные инженерные задачи и работать по 15 часов в сутки во время создания станции. Ученый заслужил своими исследованиями звание Героя Социалистического труда и Ленинскую премию.
Н. А. Доллежаль. (zurnalist.io.ua)
Главным конструктором реактора АМ-1 стал Николай Антонович Доллежаль — он решал основные инженерно-конструкторские задачи, фактически в деталях создал схему реактора. Ученый уже разработал до этого реакторную установку для подводных лодок и теперь использовал свой опыт на АЭС. Вклад Доллежала был отмечен Ленинской премией. После Обнинска Доллежаль стал главой НИИ-8, проектировавшего множество различных реакторов.
В. А. Малых. (альбом-каталог «Первая в мире АЭС»)
Одну из ключевых проблем АЭС решил Владимир Александрович Малых — создатель так называемого твэла (тепловыделяющего элемента) для реактора АЭС. На тот момент молодой конструктор-технолог не имел даже законченного высшего образования, но выдвинулся благодаря своим знаниям. Практически по своей инициативе взялся за разработку твэла — «сердца» реактора (справиться с этим не смогли ни НИИ-9, ни ЛИПАН). Спроектированный им трубчатый твэл был устойчив в нейтронном потоке и «принят на вооружение» АЭС. За этот «решающий успех» Малых был удостоен ордена Ленина и Ленинской премии.
Схема. (edu.strana-rosatom.ru)
Примечание: в твэлах реактора происходит деление ядер урана, сопровождающееся выделением тепла. Твэл передает полученное тепло теплоносителю (в данной случае это была простая вода), вода испаряется, пар подается на турбину, вращается ротор электрогенератора и дает электрический ток.
В создании АЭС принимали участие десятки других ученых, инженеров, расчетчиков и строителей. Сложнейшую задачу, к примеру, выполнили начальник строительства здания АЭС П. И. Захаров и инженер Д. М. Овечкин. Здание строили с учетом потенциальных будущих потребностей в усовершенствовании станции. Оно было выстроено из толстого железобетонного монолита, обеспечивающего биологическую защиту от ядерного облучения. Внутри монтажные работы координировал Е. П. Славский, инженер. Он же руководил пуском станции. В создание АЭС внесли вклад еще множество институтов, КБ и предприятий. Общий проект АЭС разрабатывали также в Ленинграде (ГСПИ-11 под руководством А. И. Гутова), а парогенераторы конструировали в ОКБ «Гидропресс» под началом Б. М. Шолковича.
Персонал АЭС, 1950-е. (альбом-каталог «Первая в мире АЭС»)
Основная работа была проделана в 1953 г. — изготовлено и смонтировано все оборудование, завершены строительные и монтажные работы, обучен персонал станции. Команда, работавшая в Обнинске, доказала всему миру, что создание атомных электростанций возможно (а сегодня энергетику без АЭС уже не представить). Это случилось 26 июня 1954 в 17 часов 45 минут: на турбину был подан пар, выработанный за счет ядерной реакции, и первая в мире АЭС начала вырабатывать энергию. Увидев это, Игорь Васильевич Курчатов поздравил своих коллег: «С легким паром!»
27 июня 1954 г. в посёлке Обнинское Калужской области в Физико-энергетическом институте имени А. И. Лейпунского (Лаборатория «В») был осуществлён пуск первой в мире атомной электростанции, оснащённой одним уран-графитовым канальным реактором с водяным теплоносителем АМ-1 («атом мирный») мощностью 5 МВт. С этой даты начался отсчёт истории атомной энергетики.
В годы Второй мировой войны в Советском Союзе начала проводиться работа по созданию ядерного оружия, которую возглавил учёный-физик, академик И. В. Курчатов. В 1943 г. Курчатов создал в Москве исследовательский центр - Лаборатория № 2 - позже преобразованный в Институт атомной энергии. В 1948 г. был построен плутониевый завод с несколькими промышленными реакторами, а в августе 1949 г. была испытана первая советская атомная бомба . После того, как было организовано и освоено в промышленном масштабе производство обогащённого урана, началось активное обсуждение проблем и направлений создания энергетических ядерных реакторов для транспортного применения и получения электроэнергии и тепла. По поручению Курчатова отечественные физики Е. Л. Фейнберг и Н. А. Доллежаль начали разрабатывать проект реактора для атомной электростанции.
16 мая 1950 г. постановлением Совета Министров СССР было определено строительство трёх опытных реакторов - уран-графитового с водяным охлаждением, уран-графитового с газовым охлаждением и уран-бериллиевого с газовым или жидкометаллическим охлаждением. По первоначальному плану все они поочередно должны были работать на единую паровую турбину и генератор мощностью 5000 кВт.
Строительством атомной электростанции руководила Обнинская физико-энергетическая лаборатория. При строительстве за основу была взята конструкция промышленного реактора, но вместо урановых стержней предусматривались урановые тепловыводящие элементы, так называемые твэлы. Разница между ними заключалась в том, что стержень вода обтекала снаружи, а твэл представлял собой двустенную трубку. Между стенками располагался обогащённый уран, а по внутреннему каналу протекала вода. Научные расчёты показали, что при такой конструкции нагреть её до нужной температуры намного проще. Материал тепловыводящих элементов должен был обладать прочностью, противокоррозийной стойкостью и не должен был менять своих свойств под длительным воздействием радиации. На первой атомной электростанции была тщательно продумана система управления протекающими в реакторе процессами. Для этого были созданы устройства для автоматического и ручного дистанционного управления регулирующими стержнями, для аварийной остановки реактора, приспособлений для замены твэлов.
Помимо выработки энергии, реактор Обнинской атомной электростанции также служил базой для экспериментальных исследований и для выработки изотопов для нужд медицины. Опыт эксплуатации первой, по сути экспериментальной, атомной станции полностью подтвердил инженерно-технические решения, предложенные специалистами атомной отрасли, что позволило приступить к реализации широкомасштабной программы по строительству новых атомных электростанций в Советском Союзе.
В мае 1954 г. был запущен реактор, а в июне того же года Обнинская атомная электростанция дала первый промышленный ток, открыв дорогу использованию атомной энергии в мирных целях. Обнинская АЭС успешно проработала почти 48 лет.
29 апреля 2002 г. в 11 ч. 31 мин. по московскому времени был навсегда заглушен реактор первой в мире атомной электростанции в Обнинске. Как сообщила пресс-служба Министерства Российской Федерации по атомной энергии, станция была остановлена исключительно по экономическим соображениям, поскольку «поддержание её в безопасном состоянии с каждым годом становилось всё дороже».
На базе Обнинской атомной электростанции был создан музей атомной энергетики.
Лит.: Велихов Е. П. От ядерной бомбы к атомной электростанции. Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960) // Вестник РАН. 2003. Т. 73. № 1. С. 51-64; Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»: сайт. 2008-2014. URL : http://www.rosatom.ru/ ; Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского: сайт. 2004–2011. URL: http://www.ippe.obninsk.ru/ ; 10 лет Первой в мире атомной электростанции СССР. М., 1964; Первая в мире АЭС - как это начиналось: Сб. ист.-арх. док. / Физико-энергетический институт имени академика А. И. Лейпуновского; [Сост. Н. И. Ермолаев]. Обнинск, 1999.
См. также в Президентской библиотеке:
О реструктуризации атомного энергопромышленного комплекса Российской Федерации: Указ Президента Российской Федерации от 27 апреля 2007 г. № 556. М., 2007
.Атомные электростанции представляют собой, ядерные установки производящие энергию, соблюдая при этом заданные режимы при определённых условиях. Для этих целей используется определённая проектом территория, где для выполнения поставленных задач используют ядерные реакторы в комплексе с необходимыми системами, устройствами, оборудованием и сооружениями. Для выполнения целевых задач привлекается специализированный персонал.
Все атомные электростанции России
История атомной энергетики у нас в стране и за рубежом
Вторая половина 40 –х гг., ознаменовалась началом работ по созданию первого проекта, предполагающего использование мирного атома для генерации электроэнергии. В 1948 году, И.В. Курчатов, руководствуясь заданием партии и советского правительства, внёс предложение о начале работ по практическому использованию атомной энергии, для вырабатывания электроэнергии.
Спустя два года, в 1950г., неподалёку от посёлка Обнинское, расположенного в Калужской области, был дан старт строительству первой на планете АЭС. Запуск первой в мире промышленной атомной электростанции, мощность которой, составляла 5МВт, состоялся 27.06.1954г. Советский Союз стал первой в мире державой, которой удалось применить атом в мирных целях. Станция была открыта в получившем к тому времени статус города, Обнинске.
Но советские учёные не остановились на достигнутом, ими были продолжены работы в этом направлении, в частности всего четыре года спустя в 1958г., была начата эксплуатация первой очереди Сибирской АЭС. Её мощность в разы превосходила станцию в Обнинске и составляла 100МВт. Но для отечественных учёных и это, не было пределом, по завершению всех работ, проектная мощность станции составила 600МВт.
На просторах Советского Союза, строительство АЭС, приняло по тем временам, массовые масштабы. В том же году, была развёрнута стройка Белоярской АЭС, первая очередь которой, уже в апреле 1964 году снабдила первым потребителей. География строительства атомных станций, опутала своей сетью всю страну, в этом же году запустили первый блок АЭС в Воронеже, его мощность равнялась 210МВт, второй блок запущенный пять лет спустя в 1969 году, мог похвастаться мощностью в 365МВт. бум строительства АЭС, не стихал на протяжении всей советской эпохи. Новые станции, или дополнительные блоки уже построенных, запускались с периодичностью в несколько лет. Так, уже в 1973 году, собственную АЭС, получил Ленинград.
Однако Советская держава не была единственной в мире, кому было под силу осваивать такие проекты. В Великобритании, также не дремали и, понимая перспективность данного направления, активно изучали этот вопрос. Спустя всего два года, поле открытия станции в Обнинске, англичане запустили собственный проект по освоению мирного атома. В 1956г, городке Колдер – Холл британцами была запущенная своя станция, мощность которой, превышала советский аналог и составляла 46МВт. Не отставали и на другом берегу Атлантики, год спустя американцы торжественно запустили в эксплуатацию станцию в Шиппингпорте. Мощность объекта составила 60МВт.
Однако освоение мирного атома таило в себе скрытые угрозы, о которых вскоре узнал весь мир. Первой ласточкой стала крупная авария в Три – Майл – Айленд произошедшая в 1979г., ну а вслед за ней произошла катастрофа поразившая весь мир, в Советском Союзе, в небольшом городе Чернобыле произошла крупномасштабная катастрофа, это случилось в 1986году. Последствия трагедии были невосполнимы, но кроме этого, данный факт, заставил задуматься весь мир о целесообразности использования ядерной энергии в мирных целях.
Мировые светила в данной отрасли, всерьёз задумались о повышении безопасности ядерных объектов. Итогом стало проведение учредительной ассамблеи, которая была организована 15.05.1989г в советской столице. На ассамблее приняли решение о создании Всемирной ассоциации, в которую должны войти все операторы атомных электростанций, её общепризнанной аббревиатурой является WANO. В ходе реализации своих программ, организация планомерно следит за повышением уровня безопасности атомных станций в мире. Однако, несмотря на все приложенные усилия, даже самые современные и на первый взгляд кажущиеся безопасными объёкты, не выдерживают натиска стихий. Именно по причине эндогенной катастрофы, которая проявилась в форме землетрясения и последовавшего за ним цунами в 2011 году произошла авария на станции Фукусима – 1.
Атомный блэкаут
Классификация АЭС
Атомные станции классифицируются по двум признакам, по виду энергии которую они выпускают и по типу реакторов. В зависимости от типа реактора определяется количество вырабатываемой энергии, уровень безопасности, а также то, какое именно сырьё применяется на станции.
По типу энергии, которую производят станции, они делятся на два вида:
Их основной функцией является выработка электрической энергии.
Атомные теплоэлектростанции. За счёт установленных там теплофикационных установок, использующих тепловые потери, которые неизбежны на станции, становится возможен нагрев сетевой воды. Таким образом, данные станции помимо электроэнергии вырабатывают тепловую энергию.
Исследовав множество вариантов, учёные пришли к выводу, что наиболее рациональными являются три их разновидности, которые в настоящее время и применяются во всём мире. Они отличаются по ряду признаков:
- Используемое топливо;
- Применяемые теплоносители;
- Активные зоны, эксплуатируемые для поддержания необходимой температуры;
- Тип замедлителей, определяющий снижение скорости нейтронов, которые выделяются при распаде и так необходимые, для поддержки цепной реакции.
Самым распространённым типом, является реактор, использующий в качестве топлива обогащённый уран. В качестве теплоносителя и замедлителя здесь используется обыкновенная или лёгкая вода. Такие реакторы называют лёгководными, их известно две разновидности. В первом, пар служащий для вращения турбин, образуется в активной зоне, называемой кипящим реактором. Во втором, образование пара происходит во внешнем контуре, который связан с первым контуром посредством теплообменников и парогенераторов. Данный реактор, начали разрабатывать в пятидесятых годах прошлого столетия, основой для них, были армейские программы США. Параллельно, примерно в эти же сроки, в Союзе разработали кипящий реактор, в качестве замедлителя у которого, выступал графитовый стержень.
Именно тип реактора с замедлителем данного типа и нашёл применение на практике. Речь идёт о газоохлаждаемом реакторе. Его история началась в конце сороковых, начале пятидесятых годов XX века, первоначально разработки данного типа использовались при производстве ядерного оружия. В связи с этим, для него подходят два вида топлива, это оружейный плутоний и природный уран.
Последним проектом, которому сопутствовал коммерческий успех, стал реактор, где в качестве теплоносителя применяется тяжёлая вода, в качестве топлива используется уже хорошо нам знакомый природный уран. Первоначально, такие реакторы проектировали несколько стран, но в итоге их производство сосредоточилось в Канаде, чему служит причиной, наличие в этой стране массовых залежей урана.
Ториевые АЭС -- энергетика будущего?
История совершенствования типов ядерных реакторов
Реактор первой на планете АЭС, представлял собой весьма разумную и жизнеспособную конструкцию, что и было доказано в ходе многолетней и безупречной работы станции. Среди его составных элементов выделяли:
- боковую водную защиту;
- кожух кладки;
- верхнее перекрытие;
- сборный коллектор;
- топливный канал;
- верхнюю плиту;
- графитовую кладку;
- нижнюю плиту;
- распределительный коллектор.
Основным конструкционным материалом для оболочек ТВЭЛ и технологических каналов была избрана нержавеющая сталь, на тот момент, не было известно о циркониевых сплавах, которые могли бы, подходить по свойствам для работы с температурой 300°С. Охлаждение такого реактора осуществлялось водой, при этом давление под которым она подавалась, составляло 100ат. При этом выделялся пар с температурой 280°С, что является вполне умеренным параметром.
Каналы ядерного реактора были сконструированы таким образом, чтобы была возможность их полностью заменить. Это связано с ограничением ресурса, которое обусловлено временем нахождения топлива в зоне активности. Конструкторы не нашли оснований рассчитывать на то, что конструкционные материалы расположенные в зоне активности под облучением, смогут выработать весь свой ресурс, а именно порядка 30 лет.
Что касается конструкции ТВЭЛ, то было решено принять трубчатый вариант с односторонним механизмом охлаждения
Это уменьшало вероятность того, что продукты деления попадут в контур в случае повреждения ТВЭЛ. Дл регуляции температуры оболочки ТВЭЛ, применили топливную композицию ураномолибденового сплава, который имел вид крупки, диспергированной посредством тепловодной матрицы. Обработанное таким образом ядерное горючее позволило получить высоконадёжные ТВЭЛ. которые были способны работать при высоких тепловых нагрузках.
Примером следующего витка развития мирных ядерных технологий может, послужить печально известная Чернобыльская АЭС. На тот момент технологии, применённые при её строительстве, считались наиболее передовыми, а тип реактора современнейшим в мире. Речь идёт о реакторе РБМК – 1000.
Тепловая мощность одного такого реактора достигала 3200МВт, при этом он располагает двумя турбогенераторами, электрическая мощность которых, достигает 500МВт, таким образом, один энергоблок обладает электрической мощностью 1000МВт. В качестве топлива для РБМК использовалась обогащённая двуокись урана. В исходном состоянии перед началом процесса одна тонна такого топлива содержит порядка 20кг горючего, а именно урана – 235. При стационарной загрузке двуокиси урана в реактор масса вещества составляет 180т.
Но процесс загрузки не представляет собой навал, в реактор помещают тепловыделяющие элементы, уже хорошо нам известные ТВЭЛ. По сути, они являются трубками, для создания которых применён циркониевый сплав. В качестве содержимого, в них помещаются таблетки двуокиси урана, обладающие цилиндрической формой. В зоне активности реактора их помещают в тепловыделяющие сборки, каждая из которых объединяет 18 ТВЭЛ.
Таких сборок в подобном реакторе насчитывается до 1700 штук, и размещаются они в графитовой кладке, где специально для этих целей сконструированы технологические каналы вертикальной формы. Именно в них происходит циркуляция теплоносителя, роль которого, в РМБК, выполняет вода. Водоворот воды происходит при воздействии циркуляционных насосов, коих насчитывается восемь штук. Реактор находится внутри шахты, а графическая кладка находится в цилиндрическом корпусе толщиной в 30мм. Опорой всего аппарата является бетонное основание, под которым находится бассейн – барботер, служащий для локализации аварии.
Третье поколение реакторов использует тяжёлую воду
Основным элементом которой, является дейтерий. Наиболее распространённая конструкция носит название CANDU, она была разработана в Канаде и широко применяется по всему миру. Ядро таких реакторов располагается в горизонтальном положении, а роль нагревательной камеры играют резервуары цилиндрической формы. Топливный канал тянется через всю нагревательную камеру, каждый из таких каналов, обладает двумя концентрическими трубками. Существуют внешняя и внутренняя трубки.
Во внутренней трубке, топливо находится под давлением теплоносителя, что позволяет дополнительно заправлять реактор в процессе работы. Тяжёлая вода с формулой D20 используется в качестве замедлителя. В ходе замкнутого цикла происходит прокачка воды по трубам реактора, содержащего пучки топлива. В результате ядерного деления выделяется тепло.
Цикл охлаждения при использовании тяжёлой воды заключается в прохождении через парогенераторы, где от выделяемого тяжёлой водой тепла закипает обыкновенная вода, в результате чего, образуется пар, выходящий под высоким давлением. Он распределяется обратно в реактор, в результате чего возникает замкнутый цикл охлаждения.
Именно по такому пути, происходило пошаговое совершенствование типов ядерных реакторов, которые использовались и используются в различных странах мира.