Sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo, ang pinakamahusay na pag-iisip ng sangkatauhan ay nagsikap nang sabay-sabay sa dalawang gawain: ang paglikha ng bomba ng atom, at kung paano magagamit ang enerhiya ng atom para sa mapayapang layunin. Kaya lumitaw ang unang mga halaman ng nuclear power sa buong mundo. Ano ang alituntunin ng pagpapatakbo ng mga halaman ng nuclear power? At saan sa mundo ang pinakamalaking sa mga power plant na ito?
Kasaysayan at mga tampok ng enerhiya ng nuklear
"Ang enerhiya ang pinuno ng lahat" - ito ang kung paano ang muling kilalang salawikain ay muling susuriin, na ibinigay ang mga layunin ng katotohanan sa ika-21 siglo. Sa bawat bagong pag-ikot ng pag-unlad ng teknolohikal, ang sangkatauhan ay nangangailangan ng isang pagtaas ng bilang nito. Ngayon, ang enerhiya ng "mapayapang atom" ay aktibong ginagamit sa ekonomiya at produksyon, at hindi lamang sa sektor ng enerhiya.
Ang elektrisidad na ginawa sa tinatawag na mga nuclear power plants (ang prinsipyo ng operasyon na kung saan ay napaka-simple sa kalikasan) ay malawakang ginagamit sa industriya, paggalugad ng espasyo, gamot at agrikultura.
Ang enerhiya ng nuklear ay ang mabibigat na industriya na kumukuha ng init at kuryente mula sa kinetic energy ng isang atom.
Kailan lumitaw ang unang mga halaman ng nuclear power? Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga halaman ng kuryente, ang mga siyentipiko ng Sobyet ay nag-aral pabalik noong 40s. Sa pamamagitan ng paraan, kahanay, naimbento din nila ang unang bomba ng atomic. Kaya, ang atom ay parehong "mapayapa" at nakamamatay.
Noong 1948, inanyayahan ng I.V. Kurchatov ang gobyernong Sobyet na magsimulang direktang gawain sa pagkuha ng atomic energy. Pagkalipas ng dalawang taon, sa Unyong Sobyet (sa lungsod ng Obninsk, Rehiyon ng Kaluga), nagsisimula ang pagtatayo ng pinakaunang planta ng nuclear power sa planeta.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng lahat ng mga halaman ng nuclear power ay magkatulad, ngunit hindi ito mahirap na maunawaan ito. Tatalakayin ito sa ibang pagkakataon.
NPP: prinsipyo ng pagpapatakbo (larawan at paglalarawan)
Ang batayan ng gawain ng anumang nukleyar na planta ng kuryente ay isang malakas na reaksyon na nangyayari sa panahon ng paglabas ng isang atomic nucleus. Ang uranium-235 atoms o plutonium ay madalas na kasangkot sa prosesong ito. Ang nucleus ng mga atom ay nahahati ng isang neutron na pumapasok sa kanila mula sa labas. Sa kasong ito, lumilitaw ang mga bagong neutron, pati na rin ang mga fragment ng fission, na may napakalaking enerhiya na kinetic. Lamang ang enerhiya na ito ay ang pangunahing at pangunahing produkto ng anumang halaman ng nuclear power.
Kaya maaari mong ilarawan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng reaktor na NPP. Sa susunod na larawan makikita mo kung paano ito nagmumula sa loob.
Ang tatlong pangunahing uri ng mga nukleyar na nukleyar ay nakikilala:
- reaktor ng mataas na kapangyarihan (sa madaling salita - RBMK);
- reaktor ng tubig-tubig (VVER);
- mabilis na neutron reaktor (BN).
Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng paglalarawan ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga nuclear power halaman sa pangkalahatan. Kung paano ito gumagana ay tatalakayin sa susunod na artikulo.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga nuclear power halaman (scheme)
Ang isang planta ng nuclear power ay nagpapatakbo sa ilalim ng ilang mga kundisyon at sa mahigpit na tinukoy na mga mode. Bilang karagdagan sa isang nukleyar na reaktor (isa o higit pa), ang istraktura ng planta ng nukleyar na kapangyarihan ay may kasamang iba pang mga sistema, mga espesyal na pasilidad at mataas na kwalipikadong tauhan. Ano ang alituntunin ng pagpapatakbo ng mga halaman ng nuclear power? Maaari itong mailarawan sa madaling sabi tulad ng mga sumusunod.
Ang pangunahing elemento ng anumang nuclear power plant ay isang nuclear reaktor, kung saan nagaganap ang lahat ng mga pangunahing proseso. Sumulat kami tungkol sa kung ano ang nangyayari sa reaktor sa nakaraang seksyon. Ang gasolina ng nuklear (karaniwang madalas na ito ay uranium) sa anyo ng maliit na itim na tablet ay pinapakain sa malaking boiler na ito.
Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng mga reaksyon na nagaganap sa isang nuclear reaktor ay na-convert sa init at inilipat sa coolant (karaniwang tubig). Ito ay nagkakahalaga na tandaan na ang coolant sa prosesong ito ay tumatanggap ng isang tiyak na dosis ng radiation.
Karagdagan, ang init mula sa coolant ay inilipat sa ordinaryong tubig (sa pamamagitan ng mga espesyal na aparato - mga palitan ng init), na bilang resulta ay kumukulo. Ang singaw ng tubig, na nabuo sa kasong ito, ay nagpapaikot sa turbina. Ang isang generator ay konektado sa huli, na bumubuo ng de-koryenteng enerhiya.
Kaya, ayon sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang planta ng kuryente na nukleyar, ito ay ang parehong halaman ng thermal power. Ang pagkakaiba lamang ay kung paano nabuo ang singaw.
Heograpiya ng Nuclear Power
Ang unang limang bansa na gumagawa ng enerhiya ng nukleyar ay ang mga sumusunod:
- U.S.
- Pransya
- Japan
- Russia
- Timog Korea
Kasabay nito, ang Estados Unidos ng Amerika, na bumubuo ng halos 864 bilyong kWh bawat taon, ay gumagawa ng hanggang sa 20% ng koryente sa mundo.
Sa kabuuan, 31 na estado ang nagpapatakbo ng mga nukleyar na halaman ng nukleyar sa mundo. Sa lahat ng mga kontinente ng planeta, dalawa lamang (Antarctica at Australia) ang ganap na libre mula sa nuclear energy.
Sa ngayon, 388 na mga nukleyar na reaktor ang tumatakbo sa mundo. Totoo, 45 sa kanila ay hindi nakabuo ng koryente sa loob ng isang taon at kalahati. Karamihan sa mga nukleyar na nukleyar ay matatagpuan sa Japan at Estados Unidos. Ang kanilang buong heograpiya ay ipinakita sa sumusunod na mapa. Ang mga bansang may operating nukleyar na reaktor ay minarkahan sa berde, ang kanilang kabuuang bilang sa isang partikular na estado ay ipinahiwatig din.
Ang pag-unlad ng enerhiya ng nukleyar sa iba't ibang mga bansa
Sa pangkalahatan, hanggang sa 2014, nagkaroon ng pangkalahatang pagtanggi sa pagbuo ng enerhiya ng nuklear. Tatlong bansa ang namumuno sa pagtatayo ng mga bagong nuclear reactors: ito ang Russia, India at China. Bilang karagdagan, ang isang bilang ng mga estado na walang mga nukleyar na halaman ng halaman ay nagplano upang mabuo ang mga ito sa malapit na hinaharap. Kasama dito ang Kazakhstan, Mongolia, Indonesia, Saudi Arabia at isang bilang ng mga bansa sa North Africa.
Sa kabilang banda, ang isang bilang ng mga estado ay nagsimula sa isang unti-unting pagbawas sa bilang ng mga halaman ng nuclear power. Kasama dito ang Alemanya, Belgium at Switzerland. At sa ilang mga bansa (Italya, Austria, Denmark, Uruguay) ang enerhiya na nukleyar ay ipinagbabawal sa antas ng pambatasan.
Ang pangunahing mga problema ng enerhiya ng nuklear
Ang pag-unlad ng enerhiya ng nukleyar ay may isang makabuluhang problema sa kapaligiran. Ito ang tinaguriang thermal polusyon ng kapaligiran. Kaya, ayon sa maraming mga eksperto, ang mga halaman ng nuclear power ay naglalabas ng mas maraming init kaysa sa mga thermal power halaman ng parehong kapasidad. Ang thermal polusyon ng tubig ay lalong mapanganib, na lumalabag sa mga likas na kondisyon ng pamumuhay ng mga biological na organismo at humantong sa pagkamatay ng maraming mga species ng isda.
Ang isa pang pagpindot na isyu na may kaugnayan sa enerhiya ng nukleyar ay may kinalaman sa kaligtasan ng nukleyar sa pangkalahatan. Sa kauna-unahang pagkakataon, ang sangkatauhan ay sineseryoso na naisip ang problemang ito pagkatapos ng kalamidad sa Chernobyl noong 1986. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Chernobyl NPP ay hindi naiiba sa ibang mga halaman ng nuclear power. Gayunpaman, hindi ito nai-save sa kanya mula sa isang pangunahing at malubhang aksidente, na sumailalim sa mga seryosong kahihinatnan para sa lahat ng Silangang Europa.
Bukod dito, ang panganib ng enerhiya ng nukleyar ay hindi limitado sa mga posibleng aksidente sa teknolohiya. Kaya, ang mga malalaking problema ay lumitaw sa pagtatapon ng mga basurang nukleyar.
Ang mga pakinabang ng lakas ng nukleyar
Gayunpaman, ang mga tagapagtaguyod ng pag-unlad ng enerhiya ng nukleyar ay tinatawag ding malinaw na bentahe ng pagpapatakbo ng mga halaman ng nukleyar na kapangyarihan. Kaya, sa partikular, ang World Nuclear Association kamakailan ay nai-publish ang ulat na may napaka-kagiliw-giliw na data. Ayon sa kanya, ang bilang ng mga kaswalti ng tao na kasama ng paggawa ng isang gigawatt ng kuryente sa mga halaman ng nuclear power ay 43 beses na mas mababa kaysa sa mga tradisyunal na thermal power halaman.
Mayroong iba pang pantay na mahalagang pakinabang. Namely:
- mababang gastos sa paggawa ng koryente;
- kalinisan ng kapaligiran ng enerhiya ng nuklear (maliban sa thermal polusyon ng tubig);
- kakulangan ng isang mahigpit na heograpiyang sanggunian ng mga halaman ng nuclear power sa malalaking mapagkukunan ng gasolina.
