Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Первая в мире атомная электростанция (АЭС), встроенная в городе Обнинске под Москвой, нала ток в июне 1954 г. Мощность ее была весьма скромной —5 МВт. Однако она сыграла огромную роль экспериментальной установки, где накапливался опыт эксплуатации будущих крупных АЭС. Впервые была доказана возможность производства электрической энергии на основе расщепления ядер урана, а не за счет сжигания органического топлива и не за счет гидравлической энергии.

Источник тепловой энергии АЭС — ядерный реактор, внутри которого поддерживается управляемая ядерная реакция.

Вещества, в которых самопроизвольно протекают цепные ядерные реакции, получили название ядерного топлива. Основное ядерное топливо — это уран, плутоний (см. Ядерная энергетика). Пространство в реакторе, где находится ядерное топливо, называют активной зоной. Здесь идет деление атомных ядер урана и выделяется тепловая энергия. Чтобы предохранить обслуживающий персонал от вредного излучения, сопровождающего цепную реакцию, стенки реактора делают достаточно толстыми. Скоростью цепной ядерной реакции управляют регулирующие стержни из вещества, сильно поглощающего нейтроны, (чаще всего это бор или кадмий). Чем глубже опускают стержни в активную зону, тем больше нейтронов они поглощают, тем меньше нейтронов участвует в реакции и меньше выделяется тепла. И наоборот, когда регулирующие стержни поднимают из активной зоны, количество нейтронов, участвующих в реакции, возрастает, все большее число атомов урана делится, освобождая скрытую в них тепловую энергию.

На случай, если возникнет перегрев активной зоны, предусмотрена аварийная остановка ядерного реактора. Аварийные стержни быстро падают в активную зону, интенсивно поглощают нейтроны, цепная реакция замедляется или прекращается.

Тепло из ядерного реактора выводят с помощью жидкого или газообразного теплоносителя, который прокачивают насосами через активную зону. Теплоносителем может быть вода, металлический натрий или газообразные вещества. Он отбирает у ядерного топлива тепло и передает его в теплообменник. Эта замкнутая система с теплоносителем называется первым контуром. В теплообменнике тепло первого контура нагревает до кипения воду второго контура. Образующийся пар направляют в турбину или используют для теплофикации промышленных и жилых зданий.

Начиная с 1964 г. в нашей стране ведется интенсивное строительство АЭС больших мощностей. Первые очереди Белоярской АЭС имеют мощность 900 МВт, Нововоронежской — 1455 МВт, Кольской —880 МВт, Ленинградской — 3000 МВт. Как правило, АЭС строят из отдельных блоков, в каждом блоке установлен ядерный реактор определенной мощности. Так, например, 4 первых блока Нововоронежской АЭС имеют соответственно 210, 365, 440 и 440 МВт.

В нашей стране крупные АЭС строят главным образом в европейской части, где сосредоточена значительная часть промышленности и населения. С каждым годом АЭС играют все более заметную роль в энергетическом балансе страны. Вступил в строй завод «Атоммаш», который поставляет для АЭС реакторы и все необходимое оборудование. Из ворот этого завода выходят фактически целые атомные электростанции