2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44
Vật lý hạt nhân, nổi lên như một ngành khoa học sau khi các nhà khoa học A. Becquerel và M. Curie phát hiện ra hiện tượng phóng xạ vào năm 1986, đã trở thành nền tảng của không chỉ vũ khí hạt nhân mà còn cả ngành công nghiệp hạt nhân.
Bắt đầu nghiên cứu hạt nhân ở Nga
Ngay từ năm 1910, Ủy ban Radium đã được thành lập tại St. Petersburg, bao gồm các nhà vật lý nổi tiếng N. N. Beketov, A. P. Karpinsky, V. I. Vernadsky.
Việc nghiên cứu các quá trình phóng xạ giải phóng năng lượng bên trong được thực hiện ở giai đoạn đầu tiên của quá trình phát triển điện hạt nhân ở Nga, trong giai đoạn từ năm 1921 đến năm 1941. Sau đó, khả năng bắt giữ neutron bởi các proton đã được chứng minh, khả năng xảy ra phản ứng hạt nhân do sự phân hạch của các hạt nhân uranium đã được chứng minh về mặt lý thuyết.
Dưới sự lãnh đạo của I. V. Kurchatov, nhân viên của các viện thuộc nhiều bộ phận khác nhau đã tiến hành các công việc cụ thể về việc thực hiện phản ứng dây chuyền trong quá trình phân hạch của uranium.
Thời kỳ tạo ra vũ khí nguyên tử ở Liên Xô
Đến năm 1940, kinh nghiệm thống kê và thực tế rộng lớn đã được tích lũy, cho phép các nhà khoa học đề xuất với lãnh đạo đất nước về kỹ thuật sử dụng năng lượng nội nguyên tử khổng lồ. Năm 1941, cyclotron đầu tiên được chế tạo ở Moscow, giúp nó có thể nghiên cứu một cách có hệ thống sự kích thích của hạt nhân bằng các ion gia tốc. Vào đầu cuộc chiến, thiết bị được vận chuyển đến Ufa vàKazan, tiếp theo là các nhân viên.
Đến năm 1943, một phòng thí nghiệm đặc biệt về hạt nhân nguyên tử xuất hiện dưới sự lãnh đạo của I. V. Kurchatov, mục đích là tạo ra một quả bom hạt nhân hoặc nhiên liệu uranium.
Việc Hoa Kỳ sử dụng bom nguyên tử vào tháng 8 năm 1945 ở Hiroshima và Nagasaki đã tạo tiền lệ cho việc nước này độc quyền sở hữu siêu vũ khí và do đó, buộc Liên Xô phải đẩy nhanh tiến độ chế tạo bom nguyên tử của riêng mình.
Kết quả của các biện pháp tổ chức là việc khởi động lò phản ứng hạt nhân uranium-graphite đầu tiên của Nga tại làng Sarov (vùng Gorky) vào năm 1946. Phản ứng có điều khiển hạt nhân đầu tiên được thực hiện tại lò phản ứng thử nghiệm F-1.
Lò phản ứng làm giàu plutonium công nghiệp được xây dựng vào năm 1948 tại Chelyabinsk. Năm 1949, một điện tích hạt nhân plutonium đã được thử nghiệm tại bãi thử ở Semipalatinsk.
Giai đoạn này đã trở thành giai đoạn chuẩn bị trong lịch sử năng lượng hạt nhân trong nước. Và vào năm 1949, công việc thiết kế bắt đầu để tạo ra một nhà máy điện hạt nhân.
Năm 1954, nhà máy hạt nhân (trình diễn) đầu tiên trên thế giới có công suất tương đối nhỏ (5 MW) được khởi động tại Obninsk.
Một lò phản ứng lưỡng dụng công nghiệp, ngoài việc tạo ra điện, plutonium cấp độ vũ khí cũng được sản xuất, đã được phóng ở Vùng Tomsk (Seversk) tại Nhà máy Hóa chất Siberia.
Ngành công nghiệp hạt nhân của Nga: các loại lò phản ứng
Ngành công nghiệp điện hạt nhân của Liên Xô ban đầu tập trung vàosử dụng các lò phản ứng công suất cao:
- Kênh phản ứng nhiệt RBMK (lò phản ứng kênh công suất cao); nhiên liệu - uranium dioxide được làm giàu nhẹ (2%), chất điều chế phản ứng - than chì, chất làm mát - nước sôi, được tinh chế từ deuterium và tritium (nước nhẹ).
- Lò phản ứng VVER (lò phản ứng nước áp suất) trên các nơtron nhiệt, được bao bọc trong một bình áp suất, nhiên liệu - uranium dioxide với độ làm giàu 3-5%, chất điều tiết - nước, nó cũng là một chất làm mát.
- BN-600 - lò phản ứng neutron nhanh, nhiên liệu - uranium làm giàu, chất làm mát - natri. Lò phản ứng công nghiệp loại này duy nhất trên thế giới. Được lắp đặt tại nhà ga Beloyarsk.
- EGP - lò phản ứng neutron nhiệt (vòng lặp không đồng nhất năng lượng), chỉ hoạt động tại Bilibino NPP. Nó khác ở chỗ quá nhiệt của chất làm mát (nước) xảy ra trong chính lò phản ứng. Được công nhận là vô ưu.
Tổng số 33 tổ máy điện với tổng công suất hơn 2.300 MW hiện đang vận hành tại 10 nhà máy điện hạt nhân ở Nga:
- với lò phản ứng VVER - 17 chiếc;
- với lò phản ứng RMBC - 11 chiếc;
- với lò phản ứng BN - 1 chiếc;
- với lò phản ứng EGP - 4 chiếc.
Danh sách các NPP ở Nga và các nước Cộng hòa Liên minh: thời gian vận hành từ năm 1954 đến năm 2001
- 1954, Obninskaya, Obninsk, vùng Kaluga. Mục đích - trình diễn-công nghiệp. Loại lò phản ứng - AM-1. Ngừng vào năm 2002
- 1958, Siberia, Tomsk-7 (Seversk), vùng Tomsk. Mục đích - sản xuất plutonium cấp độ vũ khí, nhiệt bổ sung và nước nóngcho Seversk và Tomsk. Loại lò phản ứng - EI-2, ADE-3, ADE-4, ADE-5. Đóng cửa hoàn toàn vào năm 2008 theo thỏa thuận với Hoa Kỳ.
- 1958, Krasnoyarsk, Krasnoyarsk-27 (Zheleznogorsk). Các loại lò phản ứng - ADE, ADE-1, ADE-2. Mục đích - sản xuất plutonium cấp vũ khí, nhiệt cho Nhà máy khai thác và chế biến Krasnoyarsk. Điểm dừng cuối cùng xảy ra vào năm 2010 theo một thỏa thuận với Hoa Kỳ.
- 1964, NPP Beloyarsk, Zarechny, vùng Sverdlovsk. Các loại lò phản ứng - AMB-100, AMB-200, BN-600, BN-800. AMB-100 dừng vào năm 1983, AMB-200 - vào năm 1990. Hoạt động.
- 1964, NPP Novovoronezh. Loại lò phản ứng - VVER, năm đơn vị. Đầu tiên và thứ hai được dừng lại. Trạng thái - đang hoạt động.
- 1968, Dimitrovogradskaya, Melekess (Dimitrovograd từ năm 1972), vùng Ulyanovsk. Các loại lò phản ứng nghiên cứu được lắp đặt là MIR, SM, RBT-6, BOR-60, RBT-10/1, RBT-10/2, VK-50. Lò phản ứng BOR-60 và VK-50 tạo ra điện năng bổ sung. Thời gian đình chỉ liên tục được kéo dài. Hiện trạng là trạm duy nhất có lò phản ứng nghiên cứu. Dự kiến đóng cửa - năm 2020.
- 1972, Shevchenkovskaya (Mangyshlakskaya), Aktau, Kazakhstan. Lò phản ứng BN, ngừng hoạt động vào năm 1990.
- 1973, Kola NPP, Polyarnye Zori, vùng Murmansk. Bốn lò phản ứng VVER. Trạng thái - đang hoạt động.
- 1973, Leningradskaya, Thành phố Sosnovy Bor, Vùng Leningrad. Bốn lò phản ứng RMBK-1000 (giống như ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl). Trạng thái - đang hoạt động.
- 1974. Bilibino NPP, Bilibino, Lãnh thổ tự trị Chukotka. Các loại lò phản ứng - AMB (bây giờđã dừng), BN và bốn EGP. Đang hoạt động.
- 1976. Kursk, Kurchatov, vùng Kursk Bốn lò phản ứng RMBK-1000 đã được lắp đặt. Đang hoạt động.
- 1976. Armenia, Metsamor, Armenia SSR. Hai chiếc VVER, chiếc đầu tiên đã ngừng hoạt động vào năm 1989, chiếc thứ hai đang hoạt động.
- 1977. Chernobyl, Chernobyl, Ukraina. Bốn lò phản ứng RMBK-1000 đã được lắp đặt. Khối thứ tư bị phá hủy năm 1986, khối thứ hai bị dừng vào năm 1991, khối thứ nhất - năm 1996, khối thứ ba - năm 2000
- 1980. Rivne, Kuznetsovsk, vùng Rivne, Ukraine. Ba đơn vị với lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 1982. Smolenskaya, Desnogorsk, vùng Smolensk, hai đơn vị có lò phản ứng RMBK-1000. Đang hoạt động.
- 1982. NPP Nam Ukraina, Yuzhnoukrainsk, vùng Nikolaev, Ukraina. Ba lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 1983. Ignalina, Visaginas (trước đây là quận Ignalina), Lithuania. Hai lò phản ứng RMBC. Đã dừng vào năm 2009 theo yêu cầu của Liên minh Châu Âu (khi gia nhập EEC).
- 1984 Kalinin NPP, Udomlya, vùng Tver Hai lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 1984 Zaporozhye, Energodar, Ukraine. Sáu đơn vị mỗi lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 1985 Balakovo, Balakovo, vùng Saratov Bốn lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 1987. Khmelnitsky, Netishyn, vùng Khmelnitsky, Ukraine. Một lò phản ứng VVER. Đang hoạt động.
- 2001. Rostov (Volgodonsk), Volgodonsk, vùng Rostov Đến năm 2014, hai tổ máy đang hoạt động tại lò phản ứng VVER. Hai đơn vị đang được xây dựng.
Năng lượng hạt nhân sau vụ tai nạn tạiChernobyl NPP
1986 là một năm nguy hiểm đối với ngành công nghiệp này. Hậu quả của thảm họa nhân tạo hóa ra lại bất ngờ đối với nhân loại đến nỗi việc đóng cửa nhiều nhà máy điện hạt nhân đã trở thành một xung lực tự nhiên. Số lượng nhà máy điện hạt nhân trên khắp thế giới đã giảm. Không chỉ các nhà ga trong nước, các ga nước ngoài được xây dựng theo dự án của Liên Xô cũng bị dừng lại.
Danh sách các nhà máy điện hạt nhân của Nga được xây dựng bằng băng phiến:
- Gorkovskaya AST (nhà máy sưởi);
- Krym;
- Voronezh AST.
Danh sách các NPP Nga bị hủy ở giai đoạn thiết kế và chuẩn bị đào đắp:
- Arkhangelsk;
- Volgograd;
- Viễn Đông;
- Ivanovskaya AST (nhà máy sưởi);
- NPP Karelian và Karelian-2 NPP;
- Krasnodar.
Các nhà máy điện hạt nhân bị bỏ hoang ở Nga: lý do
Vị trí của địa điểm xây dựng trên một lỗi kiến tạo - lý do này được chỉ ra bởi các nguồn chính thức trong quá trình bảo tồn xây dựng các nhà máy điện hạt nhân của Nga. Bản đồ các vùng lãnh thổ có cường độ địa chấn của đất nước chỉ ra khu vực Crimea-Caucasus-Kopetdag, vết nứt Baikal, Altai-Sayan, Viễn Đông và Amur.
Theo quan điểm này, việc xây dựng nhà ga Crimean (mức độ sẵn sàng của tổ máy đầu tiên - 80%) đã được bắt đầu thực sự không hợp lý. Lý do thực sự khiến việc bảo tồn các cơ sở năng lượng khác trở nên đắt đỏ là do tình hình bất lợi - cuộc khủng hoảng kinh tế ở Liên Xô. Vào thời điểm đó, họ đã bị băng phiến (nghĩa đen là ném để cướp bóc)nhiều cơ sở công nghiệp, mặc dù mức độ sẵn sàng cao.
Rostov NPP: nối lại công trình trước dư luận
Việc xây dựng nhà ga được bắt đầu trở lại vào năm 1981. Và vào năm 1990, dưới áp lực của công chúng tích cực, Hội đồng khu vực đã quyết định hủy bỏ địa điểm xây dựng. Mức độ sẵn sàng của khối đầu tiên vào thời điểm đó đã là 95%, và khối thứ 2 - 47%.
Tám năm sau, vào năm 1998, dự án ban đầu được điều chỉnh, số lượng các khối nhà giảm xuống còn hai. Vào tháng 5 năm 2000, việc xây dựng được tiếp tục và đến tháng 5 năm 2001, tổ máy đầu tiên đã được đưa vào lưới điện. Bắt đầu từ năm sau, việc xây dựng chiếc thứ hai đã được tiếp tục. Lần phóng cuối cùng đã bị hoãn nhiều lần và chỉ đến tháng 3 năm 2010, nó mới được kết nối với hệ thống điện của Liên bang Nga.
Rostov NPP: Unit 3
Năm 2009, quyết định phát triển nhà máy điện hạt nhân Rostov với việc lắp đặt thêm bốn tổ máy dựa trên lò phản ứng VVER.
Với tình hình hiện tại, Rostov NPP nên trở thành nhà cung cấp điện cho bán đảo Crimea. Tổ máy số 3 vào tháng 12 năm 2014 đã được đấu nối vào hệ thống điện của Liên bang Nga cho đến nay với công suất tối thiểu. Vào giữa năm 2015, nó được lên kế hoạch bắt đầu vận hành thương mại (1011 MW), điều này sẽ giảm nguy cơ thiếu điện từ Ukraine đến Crimea.
Năng lượng hạt nhân ở Liên bang Nga hiện đại
Đến đầu năm 2015, tất cả các nhà máy điện hạt nhân ở Nga (đang vận hành và đang xây dựng) đều là nhánh của mối quan tâm của Rosenergoatom. Các hiện tượng khủng hoảng trong ngành vớinhững khó khăn, mất mát đã được vượt qua. Tính đến đầu năm 2015, 10 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động ở Liên bang Nga, 5 nhà máy trên mặt đất và một trạm nổi đang được xây dựng.
Danh sách các NPP Nga hoạt động đầu năm 2015:
- Beloyarskaya (bắt đầu hoạt động - 1964).
- Novovoronezh NPP (1964).
- Kola NPP (1973).
- Leningradskaya (1973).
- Bilibinskaya (1974).
- Kursk (1976).
- Smolenskaya (1982).
- Kalinin NPP (1984).
- Balakovskaya (1985).
- Rostov (2001).
NPP Nga đang thi công
NPP vùng B altic, Neman, Kaliningrad. Hai đơn vị dựa trên lò phản ứng VVER-1200. Khởi công xây dựng vào năm 2012. Khởi công năm 2017, đạt công suất thiết kế năm 2018
Theo kế hoạch, NPP B altic sẽ xuất khẩu điện sang các nước Châu Âu: Thụy Điển, Lithuania, Latvia. Việc bán điện ở Liên bang Nga sẽ được thực hiện thông qua hệ thống năng lượng Litva.
- Beloyarsk NPP-2, Zarechny, Vùng Sverdlovsk, tại địa điểm điều hành. Một khối dựa trên lò phản ứng BN-800. Việc ra mắt, được lên kế hoạch ban đầu cho năm 2014, đã bị hoãn lại do thiếu hụt từ Ukraine do các sự kiện chính trị của năm 2014.
- Leningrad NPP-2, Sosnovy Bor, Vùng Leningrad. Trạm bốn khối dựa trên các lò phản ứng VVER-1200. Nó sẽ thay thế cho LNPP (Leningradskaya). Khối đầu tiên được lên kế hoạch vận hành vào năm 2015, các khối tiếp theo - vào năm 2017, 2018, 2019.tương ứng.
- Novovoronezh NPP-2 ở Novovoronezh, Vùng Voronezh, không xa cơ sở hiện tại. Nó sẽ thay thế, nó được lên kế hoạch xây dựng bốn tổ máy, tổ máy đầu tiên - trên cơ sở lò phản ứng VVER-1200, lò phản ứng tiếp theo - VVER-1300. Thời điểm bắt đầu đạt công suất thiết kế là vào năm 2015 (đối với block đầu tiên).
- Rostov (xem ở trên).
Năng lượng hạt nhân thế giới trong nháy mắt
Hầu hết tất cả các nhà máy điện hạt nhân ở Nga đều được xây dựng ở phần châu Âu của đất nước. Bản đồ vị trí hành tinh của các nhà máy điện hạt nhân cho thấy sự tập trung của các vật thể ở 4 khu vực sau: Châu Âu, Viễn Đông (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc), Trung Đông, Trung Mỹ. Theo IAEA, khoảng 440 lò phản ứng hạt nhân đã hoạt động trong năm 2014.
Các nhà máy hạt nhân tập trung ở các quốc gia sau:
- Các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ tạo ra 836,63 tỷ kWh / năm;
- tại Pháp - 439,73 tỷ kWh / năm;
- tại Nhật Bản - 263,83 tỷ kWh / năm;
- ở Nga - 160,04 tỷ kWh / năm;
- ở Hàn Quốc - 142,94 tỷ kWh / năm;
- ở Đức - 140,53 tỷ kWh / năm.
Đề xuất:
Nhà máy điện hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân của Ukraine. Nhà máy điện hạt nhân ở Nga
Nhu cầu năng lượng hiện đại của nhân loại đang tăng với tốc độ khổng lồ. Mức tiêu thụ của nó cho các thành phố chiếu sáng, cho công nghiệp và các nhu cầu khác của nền kinh tế quốc dân ngày càng tăng. Theo đó, ngày càng nhiều muội than từ việc đốt than và dầu đốt được thải vào khí quyển, và hiệu ứng nhà kính tăng lên. Ngoài ra, ngày càng có nhiều lời bàn tán trong những năm gần đây về sự ra đời của xe điện, điều này cũng sẽ góp phần làm tăng mức tiêu thụ điện
Các nhà máy điện lớn nhất ở Nga: danh sách, loại và tính năng. Các nhà máy điện địa nhiệt ở Nga
Các nhà máy điện của Nga nằm rải rác ở hầu hết các thành phố. Tổng công suất của chúng đủ để cung cấp năng lượng cho cả nước
NPP nổi, Viện sĩ Lomonosov. Nhà máy điện hạt nhân nổi ở Crimea. NPP nổi ở Nga
Nhà máy điện hạt nhân nổi ở Nga - một dự án của các nhà thiết kế trong nước nhằm tạo ra các đơn vị di động công suất thấp. Tập đoàn nhà nước "Rosatom", các doanh nghiệp "Nhà máy B altic", "Năng lượng nhỏ" và một số tổ chức khác tham gia vào quá trình phát triển
Nhà máy điện hạt nhân nổi "Akademik Lomonosov". Nhà máy điện hạt nhân nổi "Đèn phương Bắc"
Một từ mới trong ứng dụng của nguyên tử hòa bình - nhà máy điện hạt nhân nổi - sáng tạo của các nhà thiết kế Nga. Trên thế giới ngày nay, những dự án như vậy là hứa hẹn nhất để cung cấp điện cho các khu định cư mà nguồn lực địa phương không đủ. Và đây là những phát triển ngoài khơi ở Bắc Cực, Viễn Đông và Crimea. Nhà máy điện hạt nhân nổi đang được xây dựng tại Nhà máy đóng tàu B altic đã và đang thu hút sự quan tâm lớn của các nhà đầu tư trong và ngoài nước
Nhà cung cấp điện đảm bảo là Danh sách các nhà cung cấp điện
SOE (Nhà cung cấp Điện được Đảm bảo) là một công ty bán lẻ năng lượng do chính phủ quản lý. Cô ấy có nghĩa vụ ký kết một thỏa thuận cung cấp năng lượng với bất kỳ người tiêu dùng ứng dụng nào sống trong khu vực kinh doanh của cô ấy