» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
 » Все публикации автора

Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Декабрь, 2019 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №12 (33) 2019

Автор: Стоцкий Кирилл Степанович, Магистрант 2 курс
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Атомные электростанции (АЭС)

Статья просмотрена: 74 раз
Дата публикации: 12.12.2019

УДК 621.039

АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (АЭС)

Фазылов Ильшат Занфирович

Стоцкий Кирилл Степанович

студенты 2 курса магистратуры

кафедра электромеханики факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа

Стоцкая Диана Рашитовна

студент 3 курса бакалавриата

кафедра экологии и природопользования, биологический факультет
Башкирский Государственный Университет, г. Уфа

научный руководитель: Максудов Денис Вилевич

доцент кафедры электромеханики

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа

 

Аннотация. В данной статье описываются принцип действия, виды, преимущества и недостатки атомных электростанций.

Ключевые слова: атом, энергетика, ядерная энергия, АЭС.

 

Атомные электростанции по виду отпускаемой энергии делятся на:

  • Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии
  • Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию
  • Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию

Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:

  • Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива
  • Реакторы на лёгкой воде
  • Графитовые реакторы
  • Реакторы на тяжёлой воде
  • Реакторы на быстрых нейтронах
  • Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов
  • Термоядерные реакторы

На АЭС электроэнергия вырабатывается посредством электромашинных генераторов, приводимых во вращение паровыми турбинами. Пар получается за счет деления изотопов урана или плутония в ходе управляемой цепной реакции, протекающей в ядерном реакторе. Теплоноситель, циркулирующий через охлаждающий тракт активной зоны реактора, отводит выделяющуюся теплоту реакции и непосредственно либо через теплообменники используется для получения пара, который подается на турбины.

Принцип работы АЭС

Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

PressurizedWaterReactor_ru

Рисунок 1. Схема работы АЭС с (ВВЭР)

Достоинства атомных станций:

  • Сравнительный объем топлива, используемого за год одним реактором типа ВВЭР-1000Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (для сравнения, ежедневно одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля);
  • Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
  • Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
  • Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водоэнергетических ресурсов, крупных месторождений угля, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики.
  • При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо́льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.

Недостатки атомных станций:

  • Сравнительный объем топлива, используемого за год одним реактором типа ВВЭР-1000Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (для сравнения, ежедневно одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля);
  • Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
  • Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
  • Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водоэнергетических ресурсов, крупных месторождений угля, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики.
  • При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо́льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.

Недостатки атомных станций:

  • Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
  • Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
  • С точки зрения статистики и страхования крупные аварии крайне маловероятны, однако последствия такого инцидента крайне тяжёлые;
  • Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Действующие АЭС России: Балаковская, Белоярская, Билибинская, Волгодонская, Калининская, Кольская, Курская, Ленинградская, Нововоронежская, Смоленская, Плавучая. Проектируемые атомные станции: Нижегородская, Калининградская, Северская, Тверская.



Список литературы:

  1. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К, Электрооборудование электрических станций и подстанций, Москва – 2013;
  2. Лыкин А.В. Электрические системы и сети: Учебное пособие.-М.: Университетская книга; Логос, 2009. – 254 с.
  3. Справочник по проектированию электрических сетей/ Под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: ЭНАС, 2009. – 302 с


Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: