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NPP:動作原理と装置。 NPP作成の歴史

20世紀半ば、人類の最高の精神は頑固に一度に2つのタスクに取り組みました。原子爆弾の作成と、平和目的で原子のエネルギーを使用する方法です。これが世界初の原子力発電所の登場です。 NPP運用の原則は何ですか?そして、これらの発電所の中で最大のものは世界のどこにありますか?

原子力の歴史と特徴

「エネルギーはすべての頭です」-これがあなたができる方法です21世紀の客観的な現実を考慮に入れて、よく知られていることわざを言い換えます。技術進歩の新しいラウンドごとに、人類はますますそれを必要としています。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す)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の一部門です。

原子力発電所の運転原理

最初の原子力発電所はいつ登場しましたか?このような発電所の運転原理は、40年代にソビエトの科学者によって研究されました。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」であり、致命的でした。

1948年にI.V.クルチャトフは、ソビエト政府が原子力の抽出に関する直接的な作業を開始することを提案した。 2年後、地球上で最初の原子力発電所の建設がソビエト連邦(カルーガ州オブニンスク市)で始まりました。

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まったく難しいことではありません。これについてはさらに説明します。

NPP:動作原理(写真と説明)

原子力発電所の仕事の中心に原子核分裂時に起こる強力な反応があります。このプロセスでは、ウラン235またはプルトニウム原子が最も頻繁に関与します。原子核は、外部から原子に入る中性子を分割します。この場合、新しい中性子と、巨大な運動エネルギーを持つ核分裂生成物が現れます。このエネルギーは、あらゆる原子力発電所の活動の主要かつ重要な産物です。

このようにして、原子力発電所の原子炉の運転原理を説明することができます。次の写真では、内側からどのように見えるかを見ることができます。

NPPの動作原理

原子炉には主に3つのタイプがあります。

  • 高出力チャネルリアクトル(RBMKと略記)。
  • 水-水型原子炉(VVER);
  • 高速中性子炉(BN)。

これとは別に、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。それが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原理(図)

原子力発電所は特定の場所で稼働しています条件と厳密に指定されたモード。原子力発電所の構造には、原子炉(1つまたは複数)に加えて、他のシステム、特別な構造、および高度な資格を持つ人員も含まれます。 NPP運用の原則は何ですか?簡単に説明すると次のようになります。

原子力発電所の主な要素は原子炉です。すべての主要なプロセスが実行されます。前のセクションで、リアクターで何が起こるかについて書きました。小さな黒いペレットの形の核燃料(通常はウランが最も多い)が​​この巨大なボイラーに供給されます。

NPPの動作原理

反応中に放出されるエネルギー原子炉で発生し、熱に変換されて冷却材(通常は水)に移動します。このプロセス中に、冷却剤も特定の線量の放射を受け取ることに注意してください。

さらに、クーラントからの熱は通常に伝達されます結果として沸騰する水(特別な装置-熱交換器による)。このプロセスで生成された蒸気がタービンを駆動します。後者には発電機が接続されており、電気エネルギーを生成します。

したがって、運転原理によれば、原子力発電所は同じ火力発電所です。唯一の違いは、蒸気の生成方法です。

原子力の地理

原子力発電の上位5カ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、アメリカ合衆国は年間約8,640億kWhを発電しており、地球全体の電力の最大20%を発電しています。

合計で、原子力発電所を運営している世界には31の州があります。地球のすべての大陸のうち、2つ(南極とオーストラリア)だけが完全に原子力エネルギーを持っていません。

今日、世界には388があります原子炉。確かに、そのうち45人は1年半の間発電をしていません。原子炉のほとんどは日本と米国にあります。それらの完全な地理は次の地図に示されています。原子炉を運転している国は緑色で示され、特定の州でのそれらの総数も示されています。

原子力発電所の運転原理図

さまざまな国での原子力発電の開発

一般的に、2014年現在開発中原子力発電は全般的に衰退しています。新しい原子炉の建設では、ロシア、インド、中国の3か国がリーダーです。さらに、原子力発電所を持たない多くの州は、近い将来、原子力発電所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、および多くの北アフリカ諸国が含まれます。

NPPの動作原理写真

一方で、多くの州が原子力発電所の数が徐々に減少します。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、原子力発電は立法レベルで禁止されています。

原子力の主な問題

原子力の開発は1つに関連付けられています重大な環境問題。これは、いわゆる環境の熱汚染です。したがって、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発生します。特に危険なのは水の熱汚染であり、これは生物の自然な生活条件を混乱させ、多くの種類の魚の死につながります。

アトミックに関連する別の深刻な問題エネルギーは、一般的に原子力安全に関係しています。 1986年のチェルノブイリ事故後、人類は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大差ありませんでした。しかし、これは彼女を大規模で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。

NPPの動作原理の概要

さらに、原子力の危険性は、起こりうる技術的事故だけに限定されません。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、原子力開発の支持者電力技術者はまた、原子力発電所の運転の明らかな利点を挙げています。そのため、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。彼によると、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者の数は、従来の火力発電所の43分の1です。

チェルノブイリ原子力発電所の運転原理

他にも同様に重要な利点があります。すなわち:

  • 低コストの発電;
  • 原子力発電の生態学的清浄度(水の熱汚染のみを除く);
  • 原子力発電所の大規模な燃料源への厳密な地理的参照がない。

結論の代わりに

1950年、世界初の原子力発電所が建設されました。原子力発電所の運転原理は、中性子を使った原子の核分裂です。このプロセスの結果として、途方もない量のエネルギーが放出されます。

原子力は人類にとって並外れた善。しかし、歴史はそうではないことが証明されています。特に、1986年のソビエトチェルノブイリ原子力発電所の事故と2011年の日本の福島第一原子力発電所の事故という2つの大きな悲劇は、「平和な」原子によってもたらされる危険を示した。そして今日、世界の多くの国々は、原子力エネルギーの部分的または完全な拒絶について考え始めています。