5218
.pdf30
мире АЭС охлаждался водой под давлением 100 атм, что позволило получать пар при температуре 280 °С, т. е. весьма умеренных параметров.
Конструкция каналов ядерного реактора была выбрана полностью сме-
няемой из условий ограничения ее ресурса под облучением временем пребыва-
ния топлива в активной зоне. Рассчитывать на ресурс работы конструкционных материалов в активной зоне под облучением, равный полному сроку службы АЭС (20 – 30 лет), не было оснований. Конструкцию твэлов приняли трубчатую с односторонним охлаждением, чтобы уменьшить вероятность попадания про-
дуктов деления в контур при возможных повреждениях твэлов. Для снижения температуры оболочек твэлов в качестве топливной композиции был использо-
ван уран-молибденовый сплав в виде крупки, диспергированной в теплопро-
водной матрице.
Диспергированное ядерное горючее в теплопроводящей матрице-
разбавителе позволило создать для первой АЭС высоконадежные твэлы, спо-
собные работать с большой энергонапряженностью при значительных тепло-
вых нагрузках. Первая партия топлива для Обнинской АЭС в количестве 514
твэлов была изготовлена на Машиностроительном заводе Электросталь (Мос-
ковская обл.). Испытания этих твэлов в реакторе показали, что они также весь-
ма слабо подвергаются деформации и распуханию под облучением при доста-
точно большой глубине выгорания ядерного горючего. Герметичность корпуса реактора заранее испытали чувствительным гелиевым методом. Внутрь корпуса подали газ гелий под небольшим давлением, а снаружи все сварные соединения
«ощупали» гелиевым течеискателем, который обнаруживает малые протечки гелия. Во время гелиевых испытаний были выявлены неудачные конструктив-
ные решения, и пришлось кое-что переделать. После ремонта сварных соедине-
ний и повторной проверки на герметичность внутренние поверхности металло-
конструкций тщательно осмотрели и сдали под кладку.
В начале 1954 года велась графитовая кладка реактора. Работы по графи-
товой кладке с нетерпением ждут как рабочие, так и руководители. Это своеоб-
разная веха на длинном пути монтажа реактора. Кладка относится к разряду
31
чистых работ и в самом деле требует стерильной чистоты. Даже пыль, попав в реактор, ухудшит его качество. Ряд за рядом укладывают рабочие графитовые блоки, проверяя зазоры между ними и другие размеры. Рабочих теперь не уз-
нать, все они в белой спецодежде и спецобуви, белых шапочках, чтобы волосок не упал. В реакторном зале такая же стерильная чистота, ничего лишнего,
влажная уборка почти непрерывно. Кладку ведут быстро, круглосуточно, а за-
кончив работу, сдают придирчивым контролерам. В завершении закрывают и заваривают люки в реактор. Затем приступают к монтажу технологических ка-
налов и каналов управления и защиты реактора (каналы СУЗ). На первой АЭС они доставили много хлопот. Дело в том, что трубки каналов имели очень тон-
кие стенки, а работали при высоких давлении и температуре. Промышленность впервые осваивала производство и сварку таких тонкостенных труб, отчего имели место протечки воды через неплотности сварки. Текущие каналы прихо-
дилось менять, технологию их изготовления тоже, все это отнимало время. Бы-
ли и другие сложности, однако все препятствия преодолели. Начались пуско-
вые работы. Запуск реактора осуществляли А. К. Красин и Б. Г. Дубовский под руководством И. В. Курчатова. Б.Г. Дубовский задержался в Харькове из-за не-
лётной погоды на шесть суток, и физический пуск был отложен до его приезда.
От Курчатовского института присутствовал М. Е. Минашин. 9 мая 1954 года реактор достиг критичности, до 26 июня на разных уровнях мощности прово-
дили наладочные работы на многочисленных системах АЭС. 26 июня 1954 года в 17 часов 45 минут, в присутствии И. В. Курчатова подали пар на турбину и вели дальнейший подъем мощности.
27 июня состоялся официальный пуск первой в мире Обнинской АЭС с выдачей электроэнергии в систему Мосэнерго.
Первая в мире опытно-промышленного назначения атомная электростан-
ция (АЭС) мощностью 5 МВт была запущена в СССР 27 июня 1954 на базе
«Лаборатории В» (ныне – Государственный научный центр РФ «Физико-
энергетический институт имени А. И. Лейпунского»), в посёлке Обнинское Ка-
лужской области. Обнинская АЭС– первая в мире атомная электростанция.
32
Атомная станция имела выходную мощность 5000 киловатт. В реактор устанавливалось 128 технологических каналов и 23 канала СУЗ. Одной загруз-
ки хватало для работы АЭС на полной мощности в течение 80-100 суток. Об-
нинская АЭС привлекла внимание людей всего мира. На ней побывали много-
численные делегации почти из всех стран. Они хотели своими глазами посмот-
реть на русское чудо. Не надо каменного угля, нефти или горючего газа, здесь тепло от реактора, скрытого за надежной защитой из бетона и чугуна, приводит в движение турбогенератор и вырабатывает электроэнергию, которой по тем временам было достаточно для нужд города с населением 30-40 тысяч человек,
при расходе ядерного топлива около 2 тонн в год. Обнинская АЭС еще во вре-
мена строительства и пуска превратилась в замечательную школу подготовки строительных и монтажных кадров, научных работников и эксплуатационного персонала. Эту свою роль АЭС выполняла многие десятилетия во время про-
мышленной эксплуатации и многочисленных экспериментальных работ на ней.
Обнинскую школу прошли такие известные в атомной энергетике специалисты как: Г. Шашарин, А. Григорьянц, Ю. Евдокимов, М. Колмановский, Б. Семенов,
В. Коночкин, П. Палибин, А. Красин и многие другие.
Реактор Обнинской АЭС, помимо выработки энергии, служил базой для экспериментальных исследований и для выработки изотопов для нужд медици-
ны. Мощность турбогенератора 5 МВт обеспечивала представительный для то-
го времени промышленный масштаб испытаний.
Опыт эксплуатации первой, по сути экспериментальной атомной станции полностью подтвердил инженерно-технические решения, предложенные спе-
циалистами атомной отрасли, что позволило приступить к реализации широко-
масштабной программы по строительству новых АЭС в СССР.
Успешная работа Первой АЭС в течение многих лет убедительно доказа-
ла возможность промышленного использования атомной энергии вообще и на базе канальных реакторов в частности. Доказательство технической осущест-
вимости этого процесса и его безопасности, безусловно, представило собой один из крупнейших качественных скачков в научно-техническом прогрессе.
33
Открылись широкие горизонты мирного использования атомной энергии в на-
родном хозяйстве. Возможности и масштабы такого использования теперь, ко-
гда техническая возможность была доказана, определялись экономическими аспектами применения АЭС, для чего необходимы были дальнейшие работы по созданию более мощных реакторов, определению ресурсных характеристик ма-
териалов и оборудования, улучшению технико-экономических показателей и поиску наиболее оптимальных конструкций для будущих промышленных АЭС.
В 1959 году Георгий Николаевич Ушаков, сменивший Николаева Н. А. на посту директора Обнинской АЭС, издал книгу – «Первая атомная электростанция».
По этой книге училось целое поколение атомщиков. В настоящее время Обнин-
ская АЭС выведена из эксплуатации. Её реактор был заглушён 29 апреля 2002
года, успешно проработав почти 48 лет. Станция была остановлена исключи-
тельно по экономическим соображениям, поскольку поддержание ее в безопас-
ном состоянии с каждым годом становилось все дороже и дороже.
Информация об энергоблоках АЭС-1
Энерго- |
Тип ре- |
Мощность |
Начало |
Подключение |
Ввод в экс- |
|
|
|
|
строительст- |
Закрытие |
||||
блок |
акторов |
Чистый |
Брутто |
к сети |
плуатацию |
||
|
|
|
|
ва |
|
|
|
Обнинск |
АМ-1 |
5 МВт |
6 МВт |
01.01.51 |
26.06.54 |
01.12.54 |
29.04.02 |
(АЭС-1) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Атомная энергетика является на сегодняшний день лучшим видом полу-
чения энергии. Экономичность, большая мощность, экологичность при пра-
вильно использовании.
Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми электро-
станциями обладают преимуществом в расходах на топливо, что особо ярко проявляется в тех регионах, где имеются трудности в обеспечении топливно-
энергетическими ресурсами, а также устойчивой тенденцией роста затрат на добычу органического топлива.
Атомным станциям не свойственны также загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с СО2, NOx, SOx, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.
35
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
1.История зарождения науки об атомах в Древней Греции.
2.Укажите вклад М.В. Ломоносова в развитие теории атомов.
3.Роль Периодической системы элементов Д.И. Менделеева в развитие атомной физики.
4.Укажите ведущих ученых и исследователей, а также их вклад в разви-
тие атомной физики в конце XIX – начале ХХ веков.
5.Укажите общее количество АЭС на территории Российской Федера-
ции.
6. Приведите историю строительства первой в СССР промышленной
АЭС.
36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Зысин Л.В. Страницы истории теплоэнергетики: Учебное пособие. – СПб.: ВВМ, 2010. – 140 с.
2.Петросянц А. М. Ядерная энергетика. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1981. – 60 с.
3.Сидоров М. А. Новые пути развития атомной энергетики. – 2009. –
№2. – 280 с.
37
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1.АТОМЫ. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, ИЗУЧЕНИЯ И ОТКРЫТИЯ ………………………………………………………………… 3
1.1.Истоки зарождения науки об атомах в Древней Греции …………. 3
1.2.Научные открытия, опыты и развитие «атомного учения»
в XVIII и XIX веках ………………………………………………… 8
1.3.Научные открытия и успехи атомной науки в конце XIX и
начале XX веков …………………………………………………….. 12
1.4.Развитие атомной энергетики в послевоенное и наше время……... 23
2.ОСОБЕННОСТИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ……………………………. 25
3.ИСТОРИЯ АЭС……………………………………………………………... 26
4.ПЕРВАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ АЭС………………………………………. 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... 34
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ……………………………………………………………………….. 35
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ….………………………………………………… 36
38
Дыскин Лев Матвеевич
Морозов Максим Сергеевич
ЗАРОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «История теплоэнергетики» для обучающихся
по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65.
http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru