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