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NPP:動作原理と装置。 NPPの歴史

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NPP:動作原理と装置。 NPPの歴史
NPP:動作原理と装置。 NPPの歴史
Anonim

20世紀半ば、人類の最高の心は2つの課題に一気に取り組みました。原子爆弾の作成と、平和的な目的のために原子のエネルギーを使用する方法です。 そこで世界初の原子力発電所が登場しました。 原子力発電所の運転原理は何ですか? そして、世界でこれらの発電所の中で最大のものはどこですか?

原子力の歴史と特徴

「エネルギーはすべての頭です」-21世紀の客観的な現実を考えると、これは有名なことわざを言い換えることができる方法です。 技術が進歩するたびに、人類はその数を増やす必要があります。 今日、「平和な原子」のエネルギーは、エネルギー部門だけでなく、経済や生産にも積極的に利用されています。

いわゆる原子力発電所(その動作原理は本質的に非常に単純である)で生成された電気は、産業、宇宙探査、医学および農業で広く使用されています。

原子力エネルギーは、原子の運動エネルギーから熱と電気を抽出する重工業です。

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最初の原子力発電所はいつ現れましたか? そのような発電所の運転の原理であるソビエトの科学者たちは、40年代に戻って研究しました。 ちなみに、並行して、彼らは最初の原子爆弾も発明しました。 したがって、原子は「平和」かつ致命的でした。

1948年に、I.V。クルチャトフはソビエト政府に原子力エネルギーの抽出に関する直接的な作業を開始するよう要請しました。 2年後、ソビエト連邦(カルーガ州オブニンスク市)で、地球上で最初の原子力発電所の建設が始まります。

すべての原子力発電所の運転原理は似ていますが、それを理解することは決して難しくありません。 これについては後で説明します。

NPP:動作原理(写真と説明)

原子力発電所の仕事の基本は、原子核の核分裂の間に起こる強力な反応です。 このプロセスには、ウラン235原子またはプルトニウムが最もよく含まれます。 原子核は、外部から原子核に入る中性子によって分割されます。 この場合、巨大な運動エネルギーを持つ新しい中性子と核分裂片が出現します。 このエネルギーだけが、あらゆる原子力発電所の主要かつ主要な製品です。

したがって、原子炉NPPの動作原理を説明できます。 次の写真では、内側からどのように見えるかを確認できます。

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原子炉には主に3つのタイプがあります。

  • ハイパワーチャンネルリアクター(略して-RBMK);

  • 水-水型原子炉(VVER);

  • 高速中性子炉(BN)。

それとは別に、原子力発電所全体の運転原理を説明する価値があります。 どのように機能するかについては、次の記事で説明します。

原子力発電所の運転の原理(スキーム)

原子力発電所は、特定の条件下で、厳密に指定されたモードで運転されます。 原子炉(1つ以上)に加えて、原子力発電所の構造には、他のシステム、特別な設備、および高度な資格を持つ要員が含まれます。 原子力発電所の運転原理は何ですか? 以下のように簡単に説明できます。

原子力発電所の主要な要素は原子炉であり、そこではすべての主要なプロセスが行われます。 前のセクションで、原子炉で何が起こるかについて書きました。 小さな黒い錠剤の形の核燃料(通常、ほとんどの場合はウラン)がこの巨大なボイラーに供給されます。

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原子炉で発生する反応中に放出されるエネルギーは熱に変換され、冷却材(通常は水)に移動します。 このプロセスの冷却剤が特定の線量の放射線を受けることは注目に値します。

さらに、冷却液からの熱は通常の水に(特別な装置-熱交換器を介して)伝達され、その結果沸騰します。 この場合に形成される水蒸気がタービンを回転させます。 発電機が後者に接続され、電気エネルギーを生成します。

したがって、原子力発電所の動作原理によれば、それは同じ火力発電所です。 唯一の違いは、蒸気の形成方法です。

原子力の地理

原子力を生産する最初の5か国は次のとおりです。

  1. 米国

  2. フランス

  3. 日本

  4. ロシア

  5. 韓国

同時に、米国は年間約864億kWhを発電し、世界の電力の最大20%を生産しています。

合計で31の州が世界で原子力発電所を運営しています。 地球のすべての大陸のうち、2つ(南極大陸とオーストラリア)だけが完全に核エネルギーから解放されています。

現在までに、388基の原子炉が運転されています。 確かに、そのうち45人は1年半発電していない。 ほとんどの原子炉は日本とアメリカにあります。 彼らの完全な地理は次の地図に示されています。 原子炉が稼働している国は緑色でマークされており、特定の州での総数も示されています。

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さまざまな国での原子力エネルギーの発展

一般に、2014年の時点で、原子力エネルギーの開発は全般的に衰退しています。 3つの国が新しい原子炉の建設のリーダーです。これらはロシア、インド、中国です。 さらに、原子力発電所を持たない多くの州が近い将来にそれらを建設することを計画しています。 これらには、カザフスタン、モンゴル、インドネシア、サウジアラビア、および北アフリカの多くの国が含まれます。

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一方、多くの州が原子力発電所の数を徐々に減らし始めています。 これらには、ドイツ、ベルギー、スイスが含まれます。 また、一部の国(イタリア、オーストリア、デンマーク、ウルグアイ)では、原子力は立法レベルで禁止されています。

原子力の主な問題

原子力エネルギーの開発は一つの重大な環境問題を抱えています。 これはいわゆる環境の熱汚染です。 そのため、多くの専門家によると、原子力発電所は同じ容量の火力発電所よりも多くの熱を放出します。 水の熱汚染は特に危険であり、生物の自然な生活条件に違反し、多くの種類の魚の死につながります。

原子力に関連するもう一つの差し迫った問題は、一般的に原子力の安全性に関係しています。 人類は、1986年のチェルノブイリ事故の後、初めてこの問題について真剣に考えました。 チェルノブイリ原子力発電所の運転原理は、他の原子力発電所のそれとそれほど変わらなかった。 しかし、これは彼女を重大かつ重大な事故から救うことはできず、それは東ヨーロッパ全体に非常に深刻な結果をもたらしました。

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さらに、原子力エネルギーの危険は、起こり得る技術的事故のみに限定されません。 そのため、核廃棄物の処理には大きな問題が生じます。

原子力のメリット

それにもかかわらず、原子力エネルギーの開発の支持者はまた、原子力発電所の運転の明らかな利点を求めています。 したがって、特に、世界原子力協会は最近、非常に興味深いデータを含むレポートを発表しました。 彼によれば、原子力発電所での1ギガワットの電力の生産に伴う人的被害の数は、従来の火力発電所よりも43倍少ない。

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他にも同様に重要な利点があります。 つまり:

  • 発電コストが低い。

  • 核エネルギーの環境清浄度(水の熱汚染を除く);

  • 原子力発電所の大きな燃料源への厳密な地理的参照の欠如。