โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? สถานีใดมีประสิทธิภาพสูงสุด?

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือเรียกสั้น ๆ ว่า NPP คือโครงสร้างทางเทคนิคที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีการควบคุม

ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 40 ก่อนที่งานสร้างระเบิดปรมาณูลูกแรกจะเสร็จสิ้นซึ่งทดสอบเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 นักวิทยาศาสตร์โซเวียตเริ่มพัฒนาโครงการแรกสำหรับการใช้พลังงานปรมาณูอย่างสันติ จุดสนใจหลักของโครงการคือไฟฟ้า

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2493 ใกล้กับหมู่บ้าน Obninskoye เขต Kaluga การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกได้เริ่มขึ้น

ไฟฟ้าถูกผลิตครั้งแรกโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2494 ในรัฐไอดาโฮ สหรัฐอเมริกา

เพื่อทดสอบการทำงานของเครื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับหลอดไส้สี่หลอด แต่ฉันไม่ได้คาดหวังว่าหลอดไฟจะสว่างขึ้น

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มนุษยชาติเริ่มใช้พลังงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรก

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์แล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2497 และเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2497 ได้เปิดตัวและเริ่มทำงาน


ในปีพ.ศ. 2501 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไซบีเรียขั้นที่ 1 ซึ่งมีกำลังการผลิต 100 เมกะวัตต์ได้เริ่มดำเนินการ

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรม Beloyarsk ก็เริ่มขึ้นในปี 2501 เช่นกัน เมื่อวันที่ 26 เมษายน พ.ศ.2507 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขั้นที่ 1 จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภค

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2507 ได้มีการเปิดตัวหน่วยที่ 1 ของ Novovoronezh NPP ที่มีกำลังการผลิต 210 เมกะวัตต์ หน่วยที่ 2 มีกำลังการผลิต 350 เมกะวัตต์ เปิดตัวในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2512

ในปี พ.ศ. 2516 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราดได้เปิดตัว

ในประเทศอื่นๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงอุตสาหกรรมแห่งแรกเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2499 ที่คาลเดอร์ฮอลล์ (บริเตนใหญ่) โดยมีกำลังการผลิต 46 เมกะวัตต์

ในปีพ.ศ. 2500 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 60 เมกะวัตต์ได้เปิดดำเนินการในชิปปิ้งพอร์ต (สหรัฐอเมริกา)

ผู้นำระดับโลกในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ได้แก่ :

  1. สหรัฐอเมริกา (788.6 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)
  2. ฝรั่งเศส (426.8 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)
  3. ญี่ปุ่น (273.8 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)
  4. เยอรมนี (158.4 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)
  5. รัสเซีย (154.7 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)

การจำแนกประเภท NPP

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถจำแนกได้หลายวิธี:

ตามประเภทของเครื่องปฏิกรณ์

  • เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนที่ใช้ตัวหน่วงพิเศษเพื่อเพิ่มโอกาสการดูดซึมนิวตรอนโดยนิวเคลียสของอะตอมเชื้อเพลิง
  • เครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา
  • เครื่องปฏิกรณ์หนักน้ำ
  • เครื่องปฏิกรณ์เร็ว
  • เครื่องปฏิกรณ์ใต้วิกฤตที่ใช้แหล่งนิวตรอนภายนอก
  • เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น

ตามประเภทของพลังงานที่ปล่อยออกมา

  1. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) ออกแบบมาเพื่อผลิตไฟฟ้าเท่านั้น
  2. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมนิวเคลียร์ (CHPs) ซึ่งผลิตทั้งไฟฟ้าและพลังงานความร้อน

ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ตั้งอยู่ในรัสเซียมีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนซึ่งจำเป็นสำหรับการทำความร้อนน้ำในเครือข่าย

ประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คุณสามารถใช้สารหลายชนิดได้ ซึ่งทำให้สามารถผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ เชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ ได้แก่ ยูเรเนียม ทอเรียม และพลูโตเนียม

ปัจจุบันเชื้อเพลิงทอเรียมไม่ได้ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ด้วยเหตุผลหลายประการ

ประการแรกการแปลงเป็นองค์ประกอบเชื้อเพลิงทำได้ยากขึ้น ย่อมาจาก องค์ประกอบเชื้อเพลิง.

แท่งเชื้อเพลิงคือท่อโลหะที่วางอยู่ภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ข้างใน

องค์ประกอบของเชื้อเพลิงประกอบด้วยสารกัมมันตภาพรังสี ท่อเหล่านี้เป็นสถานที่จัดเก็บเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

ประการที่สองการใช้เชื้อเพลิงทอเรียมต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงหลังการใช้งานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เชื้อเพลิงพลูโทเนียมไม่ได้ถูกนำมาใช้ในวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ เนื่องจากสารนี้มีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนมาก จึงยังไม่มีการพัฒนาระบบสำหรับการใช้งานที่สมบูรณ์และปลอดภัย

เชื้อเพลิงยูเรเนียม

สารหลักที่ผลิตพลังงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือยูเรเนียม วันนี้ยูเรเนียมถูกขุดได้หลายวิธี:

  • การขุดหลุมแบบเปิด
  • ถูกขังอยู่ในเหมือง
  • การชะล้างใต้ดินโดยใช้การขุดเหมือง

การชะล้างใต้ดินโดยใช้การขุดเจาะเหมืองเกิดขึ้นโดยการวางสารละลายกรดซัลฟิวริกในบ่อใต้ดิน สารละลายจะอิ่มตัวด้วยยูเรเนียมและสูบกลับออกมา

ปริมาณสำรองยูเรเนียมที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ในออสเตรเลีย คาซัคสถาน รัสเซีย และแคนาดา

เงินฝากที่ร่ำรวยที่สุดอยู่ในแคนาดา ซาอีร์ ฝรั่งเศส และสาธารณรัฐเช็ก ในประเทศเหล่านี้ วัตถุดิบยูเรเนียมได้มากถึง 22 กิโลกรัมจากแร่หนึ่งตัน

ในรัสเซียได้ยูเรเนียมมากกว่าหนึ่งกิโลกรัมครึ่งเล็กน้อยจากแร่หนึ่งตัน แหล่งขุดยูเรเนียมไม่มีกัมมันตภาพรังสี

ในรูปแบบบริสุทธิ์สารนี้มีอันตรายเพียงเล็กน้อยต่อมนุษย์ อันตรายที่ยิ่งใหญ่กว่ามากคือก๊าซเรดอนที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวตามธรรมชาติของยูเรเนียม

การเตรียมยูเรเนียม

ยูเรเนียมไม่ได้ใช้ในรูปของแร่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แร่จะไม่ทำปฏิกิริยา ในการใช้ยูเรเนียมในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ วัตถุดิบจะถูกแปรรูปเป็นผง - ยูเรเนียมออกไซด์ และหลังจากนั้นจะกลายเป็นเชื้อเพลิงยูเรเนียม

ผงยูเรเนียมกลายเป็น "เม็ด" โลหะ - มันถูกกดลงในขวดเล็ก ๆ ที่เรียบร้อยซึ่งถูกยิงในตอนกลางวันที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,500 องศาเซลเซียส

มันเป็นเม็ดยูเรเนียมเหล่านี้ที่เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งพวกมันเริ่มมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและท้ายที่สุดก็ให้กระแสไฟฟ้าแก่ผู้คน

เม็ดยูเรเนียมประมาณ 10 ล้านเม็ดกำลังทำงานพร้อมกันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องเดียว

ก่อนที่จะวางเม็ดยูเรเนียมลงในเครื่องปฏิกรณ์ พวกมันจะถูกวางไว้ในท่อโลหะที่ทำจากโลหะผสมเซอร์โคเนียม - ส่วนประกอบเชื้อเพลิง ท่อเชื่อมต่อกันเป็นมัดและสร้างชุดเชื้อเพลิง - ชุดเชื้อเพลิง

เป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงที่เรียกว่าเชื้อเพลิงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

การนำเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กลับมาใช้ใหม่เป็นอย่างไร

หลังจากใช้ยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นเวลาหนึ่งปี จะต้องเปลี่ยนยูเรเนียมใหม่

ส่วนประกอบเชื้อเพลิงจะถูกทำให้เย็นลงเป็นเวลาหลายปีและถูกส่งไปสับและละลาย

จากการสกัดด้วยสารเคมี ยูเรเนียมและพลูโตเนียมจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งถูกนำมาใช้ซ้ำและนำไปใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใหม่

ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของยูเรเนียมและพลูโตเนียมถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ ใช้ในทางการแพทย์และอุตสาหกรรม

ทุกสิ่งที่เหลืออยู่หลังจากการยักย้ายเหล่านี้จะถูกส่งไปยังเตาเผาเพื่อให้ความร้อนแก้วทำจากมวลนี้แก้วดังกล่าวจะถูกเก็บไว้ในที่เก็บพิเศษ

แก้วไม่ได้ทำจากสารตกค้างเพื่อใช้ในมวล แต่แก้วใช้เก็บสารกัมมันตภาพรังสี

เป็นการยากที่จะแยกเศษของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมออกจากแก้ว เมื่อเร็วๆ นี้ มีวิธีใหม่ในการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้น

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เร็วหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว ซึ่งทำงานบนกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ผ่านการแปรรูปแล้ว

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เหลืออยู่ซึ่งปัจจุบันถูกเก็บไว้ในสถานที่จัดเก็บ สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วได้นานถึง 200 ปี

นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วใหม่สามารถทำงานกับเชื้อเพลิงยูเรเนียมซึ่งทำจากยูเรเนียม 238 สารนี้ไม่ได้ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปเพราะว่า ง่ายกว่าสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันที่จะแปรรูปยูเรเนียม 235 และ 233 ซึ่งมีเหลืออยู่เพียงเล็กน้อยในธรรมชาติ

ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ใหม่จึงมีโอกาสที่จะใช้แหล่งสะสมยูเรเนียม 238 จำนวนมากซึ่งไม่เคยมีการใช้งานมาก่อน

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสองวงจร (VVER)

พลังงานที่ปล่อยออกมาในแกนเครื่องปฏิกรณ์จะถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นปฐมภูมิ

ที่ทางออกของกังหัน ไอน้ำจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำปริมาณมากจากอ่างเก็บน้ำ


ตัวชดเชยแรงดันเป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อนและยุ่งยาก ซึ่งทำหน้าที่ปรับสมดุลความผันผวนของแรงดันในวงจรระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนของสารหล่อเย็น ความดันในวงจรที่ 1 สามารถเข้าถึงได้ถึง 160 บรรยากาศ (VVER-1000)

นอกจากน้ำแล้ว โซเดียมหรือก๊าซหลอมเหลวยังสามารถใช้เป็นสารหล่อเย็นในเครื่องปฏิกรณ์ต่างๆ ได้อีกด้วย

การใช้โซเดียมทำให้การออกแบบเปลือกแกนเครื่องปฏิกรณ์ง่ายขึ้น (ต่างจากวงจรน้ำ ความดันในวงจรโซเดียมไม่เกินความดันบรรยากาศ) และเพื่อกำจัดตัวชดเชยความดัน แต่มันสร้างปัญหาในตัวเอง เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางเคมีที่เพิ่มขึ้นของโลหะนี้

จำนวนวงจรทั้งหมดอาจแตกต่างกันไปตามเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกัน แผนภาพในรูปจะแสดงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER (เครื่องปฏิกรณ์พลังงานน้ำ-น้ำ)

เครื่องปฏิกรณ์ประเภท RBMK (เครื่องปฏิกรณ์ชนิดช่องสัญญาณกำลังสูง) ใช้วงจรน้ำหนึ่งวงจร และเครื่องปฏิกรณ์ BN (เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว) ใช้วงจรโซเดียมสองวงจรและน้ำหนึ่งวงจร

หากไม่สามารถใช้น้ำปริมาณมากในการควบแน่นด้วยไอน้ำ แทนที่จะใช้อ่างเก็บน้ำ น้ำสามารถระบายความร้อนในหอทำความเย็นแบบพิเศษได้ ซึ่งเนื่องจากขนาดของมันมักจะเป็นส่วนที่มองเห็นได้มากที่สุดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้กระบวนการแยกตัวของนิวเคลียร์โดยที่นิวเคลียสหนักจะแตกออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ สองชิ้น

ชิ้นส่วนเหล่านี้อยู่ในสถานะตื่นเต้นอย่างมากและปล่อยนิวตรอน อนุภาคย่อยของอะตอมอื่นๆ และโฟตอนออกมา

นิวตรอนสามารถทำให้เกิดฟิชชันใหม่ ส่งผลให้มีการปลดปล่อยออกมามากขึ้น และอื่นๆ

การแยกต่อเนื่องกันอย่างต่อเนื่องด้วยตนเองเช่นนี้เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่

สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมากซึ่งการผลิตมีจุดประสงค์เพื่อใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลักการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือประมาณ 85% ของพลังงานฟิชชันจะถูกปล่อยออกมาภายในระยะเวลาอันสั้นมากหลังจากเริ่มปฏิกิริยา

ส่วนที่เหลือเกิดจากการสลายกัมมันตภาพรังสีของผลิตภัณฑ์ฟิชชันหลังจากที่ปล่อยนิวตรอนออกมา

การสลายกัมมันตภาพรังสีเป็นกระบวนการที่อะตอมมีสถานะเสถียรมากขึ้น ดำเนินต่อไปหลังจากการแบ่งกลุ่มเสร็จสิ้น

องค์ประกอบพื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

  • เชื้อเพลิงนิวเคลียร์: ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ ไอโซโทปของยูเรเนียม และพลูโทเนียม ที่ใช้กันมากที่สุดคือยูเรเนียม 235;
  • สารหล่อเย็นสำหรับกำจัดพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์: น้ำ โซเดียมเหลว ฯลฯ
  • แท่งควบคุม
  • ตัวหน่วงนิวตรอน;
  • ปลอกป้องกันรังสี

หลักการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ในแกนเครื่องปฏิกรณ์มีองค์ประกอบเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) - เชื้อเพลิงนิวเคลียร์

พวกมันประกอบกันเป็นตลับบรรจุแท่งเชื้อเพลิงหลายโหล สารหล่อเย็นไหลผ่านช่องต่างๆ ผ่านแต่ละคาสเซ็ต

แท่งเชื้อเพลิงควบคุมกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นได้เฉพาะที่มวล (วิกฤต) ของแท่งเชื้อเพลิงเท่านั้น

มวลของแท่งแต่ละแท่งแยกกันต่ำกว่าค่าวิกฤต ปฏิกิริยาเริ่มต้นเมื่อแท่งทั้งหมดอยู่ในโซนแอคทีฟ โดยการใส่และถอดแท่งเชื้อเพลิง สามารถควบคุมปฏิกิริยาได้

ดังนั้น เมื่อมวลวิกฤตเกิน องค์ประกอบของเชื้อเพลิงกัมมันตภาพรังสีจะปล่อยนิวตรอนที่ชนกับอะตอม

เป็นผลให้เกิดไอโซโทปที่ไม่เสถียรซึ่งจะสลายตัวทันทีและปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีแกมมาและความร้อน

อนุภาคที่ชนกันจะส่งพลังงานจลน์ให้กันและกัน และจำนวนการสลายตัวก็จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ

นี่คือปฏิกิริยาลูกโซ่ - หลักการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หากไม่มีการควบคุม มันจะเกิดขึ้นด้วยความเร็วดุจสายฟ้า ซึ่งนำไปสู่การระเบิด แต่ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ กระบวนการนี้อยู่ภายใต้การควบคุม

ดังนั้นพลังงานความร้อนจึงถูกปล่อยออกมาในแกนกลางซึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำที่ล้างโซนนี้ (วงจรหลัก)

ที่นี่อุณหภูมิน้ำอยู่ที่ 250-300 องศา ต่อไป น้ำจะถ่ายเทความร้อนไปยังวงจรที่สอง จากนั้นไปยังใบพัดกังหันที่สร้างพลังงาน

การแปลงพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานไฟฟ้าสามารถแสดงได้เป็นแผนผัง:

  • พลังงานภายในของนิวเคลียสยูเรเนียม
  • พลังงานจลน์ของชิ้นส่วนของนิวเคลียสที่สลายตัวและนิวตรอนที่ปล่อยออกมา
  • พลังงานภายในของน้ำและไอน้ำ
  • พลังงานจลน์ของน้ำและไอน้ำ
  • พลังงานจลน์ของกังหันและโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  • พลังงานไฟฟ้า

แกนเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วยคาสเซ็ตหลายร้อยตลับที่เชื่อมต่อกันด้วยเปลือกโลหะ เปลือกนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนนิวตรอนด้วย

แท่งควบคุมสำหรับปรับความเร็วของปฏิกิริยาและแท่งป้องกันเหตุฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์จะถูกแทรกเข้าไปในคาสเซ็ต

สถานีจ่ายความร้อนนิวเคลียร์

โครงการแรกของสถานีดังกล่าวได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจที่เกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 และการต่อต้านจากสาธารณชนอย่างรุนแรง จึงไม่มีการดำเนินการใดอย่างเต็มที่

ข้อยกเว้นคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Bilibino ที่มีกำลังการผลิตขนาดเล็ก โดยจ่ายความร้อนและไฟฟ้าให้กับหมู่บ้าน Bilibino ในอาร์กติก (ประชากร 10,000 คน) และสถานประกอบการเหมืองแร่ในท้องถิ่น รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ป้องกัน (ผลิตพลูโทเนียม):

  • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไซบีเรียซึ่งจ่ายความร้อนให้กับ Seversk และ Tomsk
  • เครื่องปฏิกรณ์ ADE-2 ที่ Krasnoyarsk Mining and Chemical Combine ซึ่งจ่ายพลังงานความร้อนและไฟฟ้าให้กับเมือง Zheleznogorsk มาตั้งแต่ปี 1964

ในช่วงวิกฤต การก่อสร้าง AST หลายเครื่องที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่คล้ายกับ VVER-1000 ได้เริ่มขึ้นแล้ว:

  • โวโรเนซ เอเอสที
  • กอร์กี้ เอเอสที
  • อิวาโนโว AST (วางแผนเท่านั้น)

การก่อสร้าง AST เหล่านี้หยุดลงในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษ 1980 หรือต้นทศวรรษ 1990

ในปี 2549 ข้อกังวลของ Rosenergoatom วางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำสำหรับ Arkhangelsk, Pevek และเมืองขั้วโลกอื่น ๆ โดยใช้โรงงานเครื่องปฏิกรณ์ KLT-40 ซึ่งใช้กับเรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์

มีโครงการสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบอัตโนมัติโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ Elena และโรงงานเครื่องปฏิกรณ์ Angstrem แบบเคลื่อนที่ (โดยรถไฟ)

ข้อเสียและข้อดีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โครงการวิศวกรรมใด ๆ ก็มีด้านบวกและด้านลบ

ด้านบวกของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์:

  • ไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
  • การปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่าการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินหลายเท่า สถานีพลังงานที่คล้ายกัน (โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเถ้าถ่านหินมีเปอร์เซ็นต์ของยูเรเนียมและทอเรียมเพียงพอสำหรับการสกัดที่มีกำไร)
  • เชื้อเพลิงที่ใช้ปริมาณน้อยและความเป็นไปได้ของการนำกลับมาใช้ใหม่หลังการแปรรูป
  • กำลังไฟฟ้าสูง: 1,000-1,600 เมกะวัตต์ต่อหน่วยไฟฟ้า
  • ต้นทุนพลังงานต่ำ โดยเฉพาะพลังงานความร้อน

ด้านลบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์:

  • เชื้อเพลิงที่ถูกฉายรังสีเป็นอันตรายและต้องใช้มาตรการการจัดเก็บและแปรรูปที่ซับซ้อนและมีราคาแพง
  • การทำงานของพลังงานแปรผันไม่เป็นที่พึงปรารถนาสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน
  • ผลที่ตามมาของเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นนั้นรุนแรงมาก แม้ว่าความน่าจะเป็นจะค่อนข้างต่ำก็ตาม
  • การลงทุนขนาดใหญ่ทั้งเฉพาะเจาะจงต่อกำลังการผลิตติดตั้ง 1 เมกะวัตต์สำหรับหน่วยที่มีกำลังการผลิตน้อยกว่า 700-800 เมกะวัตต์และทั่วไปที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างสถานีโครงสร้างพื้นฐานตลอดจนในกรณีที่เกิดการชำระบัญชี

พัฒนาการทางวิทยาศาสตร์ในด้านพลังงานนิวเคลียร์

แน่นอนว่ายังมีข้อบกพร่องและข้อกังวลอยู่บ้าง แต่ดูเหมือนว่าพลังงานนิวเคลียร์จะมีแนวโน้มมากที่สุด

วิธีการรับพลังงานทางเลือก เนื่องจากพลังงานของกระแสน้ำ ลม ดวงอาทิตย์ แหล่งความร้อนใต้พิภพ ฯลฯ ปัจจุบันไม่ได้รับพลังงานในระดับสูงและมีความเข้มข้นต่ำ

การผลิตพลังงานประเภทที่จำเป็นมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและการท่องเที่ยวส่วนบุคคล เช่น การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม อันตรายจากฟาร์มกังหันลมสำหรับนก และการเปลี่ยนแปลงของพลวัตของคลื่น

นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาโครงการระดับนานาชาติสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ เช่น GT-MGR ซึ่งจะปรับปรุงความปลอดภัยและเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

รัสเซียได้เริ่มก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลก ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานในพื้นที่ชายฝั่งห่างไกลของประเทศ

สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นกำลังพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตประมาณ 10-20 เมกะวัตต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการจ่ายความร้อนและพลังงานให้กับแต่ละอุตสาหกรรม อาคารที่อยู่อาศัย และในอนาคต - บ้านเดี่ยว

การลดลงของกำลังการผลิตของโรงงานหมายถึงการเพิ่มขนาดการผลิต เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่ปลอดภัยซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการรั่วไหลของนิวเคลียร์ได้อย่างมาก

การผลิตไฮโดรเจน

รัฐบาลสหรัฐฯ ได้นำแนวคิดริเริ่มอะตอมไฮโดรเจนมาใช้ งานร่วมกับเกาหลีใต้กำลังดำเนินการเพื่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนในปริมาณมาก

INEEL (ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมแห่งชาติไอดาโฮ) คาดการณ์ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งอนาคตหนึ่งหน่วยจะผลิตไฮโดรเจนได้เทียบเท่ากับน้ำมันเบนซิน 750,000 ลิตรต่อวัน

การวิจัยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการผลิตไฮโดรเจนในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีอยู่กำลังได้รับทุนสนับสนุน

พลังงานฟิวชั่น

สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้น แม้จะค่อนข้างห่างไกลก็คือการใช้พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน

ตามการคำนวณ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงต่อหน่วยพลังงานและทั้งเชื้อเพลิงนี้เอง (ดิวทีเรียม, ลิเธียม, ฮีเลียม-3) และผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ของพวกเขาไม่มีกัมมันตภาพรังสีดังนั้นจึงปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม

ขณะนี้ด้วยการมีส่วนร่วมของรัสเซีย การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ทดลองระหว่างประเทศ ITER กำลังดำเนินการอยู่ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส

ประสิทธิภาพคืออะไร

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (COP) คือลักษณะของประสิทธิภาพของระบบหรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงหรือการส่งผ่านพลังงาน

ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้อย่างมีประโยชน์ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ระบบได้รับ ประสิทธิภาพเป็นปริมาณไร้มิติและมักวัดเป็นเปอร์เซ็นต์

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ประสิทธิภาพสูงสุด (92-95%) คือข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ พวกเขาผลิตพลังงานไฟฟ้าถึง 14% ของโลก

อย่างไรก็ตาม สถานีประเภทนี้เป็นสถานีที่มีความต้องการมากที่สุดเกี่ยวกับสถานที่ก่อสร้าง และตามแนวทางปฏิบัติได้แสดงให้เห็นแล้วว่า สถานีประเภทนี้มีความอ่อนไหวมากต่อการปฏิบัติตามกฎการปฏิบัติงาน

ตัวอย่างของเหตุการณ์ที่ Sayano-Shushenskaya HPP แสดงให้เห็นว่าผลที่ตามมาอันน่าเศร้าอาจเป็นผลมาจากการละเลยกฎการปฏิบัติงานเพื่อพยายามลดต้นทุนการดำเนินงาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีประสิทธิภาพสูง (80%) ส่วนแบ่งในการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกคือ 22%

แต่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับประเด็นด้านความปลอดภัยมากขึ้น ทั้งในขั้นตอนการออกแบบ ระหว่างการก่อสร้าง และระหว่างการดำเนินงาน

การเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยจากกฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นเต็มไปด้วยผลร้ายแรงต่อมวลมนุษยชาติ

นอกเหนือจากอันตรายที่เกิดขึ้นทันทีในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ การใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังมาพร้อมกับปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดหรือการกำจัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่เกิน 34% ผลิตไฟฟ้าได้มากถึงหกสิบเปอร์เซ็นต์ของพลังงานไฟฟ้าของโลก

นอกจากการผลิตไฟฟ้าแล้ว โรงไฟฟ้าพลังความร้อนยังผลิตพลังงานความร้อนซึ่งอยู่ในรูปของไอน้ำร้อนหรือน้ำร้อนที่สามารถส่งผ่านไปยังผู้บริโภคได้ในระยะทาง 20-25 กิโลเมตร สถานีดังกล่าวเรียกว่า CHP (Heat Electric Central)

TPP และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมนั้นไม่แพงในการสร้าง แต่ถ้าไม่มีมาตรการพิเศษใดๆ สิ่งเหล่านี้จะส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม

ผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงที่ใช้ในหน่วยระบายความร้อน

ผลิตภัณฑ์ที่อันตรายที่สุดคือการเผาไหม้ถ่านหินและผลิตภัณฑ์น้ำมันหนักซึ่งก๊าซธรรมชาติมีความลุกลามน้อยกว่า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักในรัสเซีย สหรัฐอเมริกา และประเทศส่วนใหญ่ในยุโรป

อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้น เช่น ในนอร์เวย์ ไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ และในฝรั่งเศส ไฟฟ้า 70% ผลิตจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้าแห่งแรกของโลก

โรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกคือ Pearl Street เริ่มดำเนินการเมื่อวันที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2425 ในนิวยอร์กซิตี้

สถานีนี้สร้างขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจากบริษัท Edison Illuminating Company ซึ่งนำโดย Thomas Edison

มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Edison หลายเครื่องที่มีความจุรวมมากกว่า 500 กิโลวัตต์

สถานีจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่ทั้งหมดของนิวยอร์กด้วยพื้นที่ประมาณ 2.5 ตารางกิโลเมตร

สถานีถูกไฟไหม้จนหมดสิ้นในปี พ.ศ. 2433 มีเพียงไดนาโมเพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่รอดชีวิต ซึ่งปัจจุบันอยู่ในพิพิธภัณฑ์กรีนฟิลด์วิลเลจ รัฐมิชิแกน

เมื่อวันที่ 30 กันยายน พ.ศ. 2425 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกที่ถนนวัลแคนในรัฐวิสคอนซินได้เริ่มดำเนินการ ผู้เขียนโครงการคือ G.D. Rogers หัวหน้าบริษัท Appleton Paper & Pulp

มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังประมาณ 12.5 กิโลวัตต์ที่สถานี มีไฟฟ้าเพียงพอสำหรับจ่ายให้กับบ้านของโรเจอร์สและโรงงานกระดาษสองแห่งของเขา

สถานีไฟฟ้าถนนกลอสเตอร์ ไบรตันเป็นหนึ่งในเมืองแรกๆ ในอังกฤษที่มีไฟฟ้าใช้อย่างต่อเนื่อง

ในปี พ.ศ. 2425 โรเบิร์ต แฮมมอนด์ได้ก่อตั้งบริษัท Hammond Electric Light Company และในวันที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2425 เขาได้เปิดสถานีไฟฟ้าถนนกลอสเตอร์

สถานีประกอบด้วยแปรงไดนาโมซึ่งใช้ในการขับเคลื่อนโคมไฟโค้งสิบหกดวง

ในปีพ.ศ. 2428 บริษัท Brighton Electric Light Company ได้ซื้อสถานีไฟฟ้ากลอสเตอร์ ต่อมามีการสร้างสถานีใหม่ในอาณาเขตนี้ซึ่งประกอบด้วยไดนาโมแปรงสามอันพร้อมโคมไฟ 40 ดวง

โรงไฟฟ้าพระราชวังฤดูหนาว

ในปี พ.ศ. 2429 มีการสร้างโรงไฟฟ้าขึ้นในลานแห่งหนึ่งของอาศรมใหม่

โรงไฟฟ้าแห่งนี้เป็นโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป ไม่เพียงแต่ในขณะที่ก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในอีก 15 ปีข้างหน้าด้วย


ก่อนหน้านี้มีการใช้เทียนเพื่อส่องสว่างพระราชวังฤดูหนาว ในปีพ.ศ. 2404 เริ่มมีการใช้ตะเกียงแก๊ส เนื่องจากหลอดไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบมากกว่า การพัฒนาจึงเริ่มนำระบบไฟฟ้าแสงสว่างมาใช้

ก่อนที่อาคารจะเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าทั้งหมด มีการใช้โคมไฟเพื่อส่องสว่างห้องโถงในพระราชวังในช่วงวันหยุดคริสต์มาสและปีใหม่ในปี พ.ศ. 2428

เมื่อวันที่ 9 พฤศจิกายน พ.ศ. 2428 โครงการสร้าง "โรงงานผลิตไฟฟ้า" ได้รับการอนุมัติจากจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ที่ 3 โครงการนี้รวมถึงการจ่ายไฟฟ้าให้กับพระราชวังฤดูหนาว อาคารอาศรม ลานภายใน และพื้นที่โดยรอบเป็นเวลาสามปีจนถึงปี พ.ศ. 2431

จำเป็นต้องขจัดความเป็นไปได้ของการสั่นสะเทือนของอาคารจากการทำงานของเครื่องยนต์ไอน้ำ โรงไฟฟ้าตั้งอยู่ในศาลาแยกต่างหากที่ทำจากแก้วและโลหะ มันถูกวางไว้ที่ลานที่สองของอาศรมตั้งแต่นั้นมาเรียกว่า "ไฟฟ้า"

หน้าตาของสถานีเป็นอย่างไร

อาคารสถานีครอบคลุมพื้นที่ 630 ตร.ม. และประกอบด้วยห้องเครื่องที่มีหม้อต้มน้ำ 6 เครื่อง เครื่องยนต์ไอน้ำ 4 เครื่อง และตู้รถไฟ 2 ตู้ และห้องที่มีไดนาโมไฟฟ้า 36 เครื่อง กำลังรวมถึง 445 แรงม้า

ส่วนหนึ่งของห้องด้านหน้าเป็นห้องแรกที่ได้รับแสงสว่าง:

  • ห้องใต้หลังคา
  • เปตรอฟสกี้ ฮอลล์
  • ห้องโถงจอมพล
  • คลังอาวุธ
  • ห้องโถงเซนต์จอร์จ
มีโหมดแสงให้เลือกสามโหมด:
  • เปิดเต็ม (วันหยุด) ห้าครั้งต่อปี (หลอดไส้ 4888 ดวงและเทียน Yablochkov 10 เล่ม)
  • การทำงาน - หลอดไส้ 230 ดวง
  • หน้าที่ (กลางคืน) - หลอดไส้ 304 ดวง
    สถานีนี้ใช้ถ่านหินประมาณ 30,000 ปอนด์ (520 ตัน) ต่อปี

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และโรงไฟฟ้าพลังน้ำในรัสเซีย

โรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียตามเขตของรัฐบาลกลาง:

ศูนย์กลาง:

  • โรงไฟฟ้า Kostroma State District ซึ่งใช้น้ำมันเชื้อเพลิง
  • สถานี Ryazan เชื้อเพลิงหลักคือถ่านหิน
  • Konakovskaya ซึ่งสามารถวิ่งด้วยแก๊สและน้ำมันเชื้อเพลิง

อูราล:

  • Surgutskaya 1 และ Surgutskaya 2 สถานีซึ่งเป็นหนึ่งในโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในสหพันธรัฐรัสเซีย ทั้งสองใช้ก๊าซธรรมชาติ
  • Reftinskaya ซึ่งดำเนินงานเกี่ยวกับถ่านหินและเป็นหนึ่งในโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในเทือกเขาอูราล
  • Troitskaya ก็เป็นเชื้อเพลิงถ่านหินเช่นกัน
  • Iriklinskaya แหล่งเชื้อเพลิงหลักคือน้ำมันเชื้อเพลิง

ปรีโวลซสกี้:

  • โรงไฟฟ้าเขตรัฐ Zainskaya ซึ่งดำเนินการเกี่ยวกับน้ำมันเชื้อเพลิง

เขตสหพันธรัฐไซบีเรีย:

  • โรงไฟฟ้าเขตรัฐ Nazarovo ซึ่งใช้น้ำมันเชื้อเพลิง

ภาคใต้:

  • Stavropolskaya ซึ่งสามารถใช้งานเชื้อเพลิงรวมในรูปของก๊าซและน้ำมันเชื้อเพลิงได้

ตะวันตกเฉียงเหนือ:

  • Kirishskaya ด้วยน้ำมันเชื้อเพลิง

รายชื่อโรงไฟฟ้าของรัสเซียที่ผลิตพลังงานโดยใช้น้ำซึ่งตั้งอยู่ในอาณาเขตของน้ำตก Angara-Yenisei:

เยนิเซ:

  • ซายาโน-ชูเชนสกายา
  • สถานีไฟฟ้าพลังน้ำครัสโนยาสค์

อังการา:

  • อีร์คุตสค์
  • บราทสกายา
  • อุสต์-อิลิมสกายา

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซีย

บาลาโคโว เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Balakovo ภูมิภาค Saratov ทางฝั่งซ้ายของอ่างเก็บน้ำ Saratov ประกอบด้วย VVER-1000 จำนวน 4 เครื่อง ประจำการในปี 1985, 1987, 1988 และ 1993

เบโลยาร์สค์ เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ในเมือง Zarechny ในภูมิภาค Sverdlovsk เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งที่สองในประเทศ (รองจากไซบีเรีย)

มีการสร้างหน่วยกำลังสี่หน่วยที่สถานี โดยสองหน่วยมีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน และอีกสองหน่วยมีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว

ปัจจุบันหน่วยกำลังปฏิบัติการเป็นหน่วยกำลังที่ 3 และ 4 โดยมีเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 และ BN-800 กำลังไฟฟ้า 600 MW และ 880 MW ตามลำดับ

BN-600 ถูกนำไปใช้งานในเดือนเมษายน พ.ศ. 2523 ซึ่งเป็นหน่วยพลังงานระดับอุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว

BN-800 เริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2559 นอกจากนี้ ยังเป็นหน่วยผลิตไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วอีกด้วย

บิลิบิโน เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Bilibino เขตปกครองตนเอง Chukotka ประกอบด้วย EGP-6 จำนวน 4 ยูนิต แต่ละยูนิตมีกำลังการผลิต 12 เมกะวัตต์ เริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2517 (2 ยูนิต) พ.ศ. 2518 และ พ.ศ. 2519

ผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน

คาลินิน เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของภูมิภาคตเวียร์บนชายฝั่งทางใต้ของทะเลสาบอุดมมยาและใกล้กับเมืองที่มีชื่อเดียวกัน

ประกอบด้วยหน่วยกำลังสี่หน่วยพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER-1000 ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้า 1,000 เมกะวัตต์ ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 2527, 2529, 2547 และ 2554

เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 2549 มีการลงนามข้อตกลงในการก่อสร้างหน่วยผลิตไฟฟ้าที่สี่ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2554

โคล่า เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Polyarnye Zori ภูมิภาค Murmansk บนชายฝั่งทะเลสาบ Imandra

ประกอบด้วยเครื่อง VVER-440 สี่เครื่อง ประจำการในปี 1973, 1974, 1981 และ 1984
พลังของสถานีอยู่ที่ 1,760 เมกะวัตต์

เคิร์สค์ เอ็นพีพี

หนึ่งในสี่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย มีกำลังการผลิตเท่ากันที่ 4,000 เมกะวัตต์

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Kurchatov ภูมิภาค Kursk ริมฝั่งแม่น้ำ Seim

ประกอบด้วย RBMK-1000 จำนวน 4 ยูนิต ประจำการในปี พ.ศ. 2519, 2522, 2526 และ 2528

พลังของสถานีคือ 4,000 เมกะวัตต์

เลนินกราด NPP

หนึ่งในสี่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย มีกำลังการผลิตเท่ากันที่ 4,000 เมกะวัตต์

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Sosnovy Bor ภูมิภาคเลนินกราด บนชายฝั่งอ่าวฟินแลนด์

ประกอบด้วย RBMK-1000 จำนวน 4 ยูนิต ประจำการในปี พ.ศ. 2516, 2518, 2522 และ 2524

พลังของสถานีคือ 4 GW ในปี 2550 การผลิตมีจำนวน 24.635 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง

โนโวโวโรเนซ เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ในภูมิภาค Voronezh ใกล้กับเมือง Voronezh ทางฝั่งซ้ายของแม่น้ำ Don ประกอบด้วยยูนิต VVER สองยูนิต

โดยจัดหาพลังงานไฟฟ้า 85% ให้กับภูมิภาค Voronezh และ 50% ให้กับความร้อนให้กับเมือง Novovoronezh

กำลังไฟฟ้าของสถานี (ไม่รวม ) อยู่ที่ 1,440 เมกะวัตต์

รอสตอฟ เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ในภูมิภาค Rostov ใกล้กับเมือง Volgodonsk กำลังไฟฟ้าของหน่วยพลังงานแรกคือ 1,000 เมกะวัตต์ ในปี 2553 หน่วยพลังงานที่สองของสถานีเชื่อมต่อกับเครือข่าย

ในปี 2544-2553 สถานีถูกเรียกว่า Volgodonsk NPP ด้วยการเปิดตัวหน่วยพลังงานที่สองของ NPP สถานีจึงเปลี่ยนชื่อเป็น Rostov NPP อย่างเป็นทางการ

ในปี พ.ศ. 2551 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้ 8.12 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้ง (IUR) อยู่ที่ 92.45% นับตั้งแต่เปิดตัว (พ.ศ. 2544) สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 6 หมื่นล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง

สโมเลนสค์ เอ็นพีพี

ตั้งอยู่ใกล้เมือง Desnogorsk ภูมิภาค Smolensk สถานีประกอบด้วยหน่วยกำลังสามหน่วยพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ประเภท RBMK-1000 ซึ่งเปิดดำเนินการในปี 2525, 2528 และ 2533

หน่วยพลังงานแต่ละหน่วยประกอบด้วย: เครื่องปฏิกรณ์หนึ่งเครื่องที่มีพลังงานความร้อน 3200 MW และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบสองเครื่องที่มีพลังงานไฟฟ้าเครื่องละ 500 MW

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของสหรัฐฯ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชิปปิ้งพอร์ต ซึ่งมีกำลังการผลิตพิกัด 60 เมกะวัตต์ เปิดดำเนินการในปี พ.ศ. 2501 ในรัฐเพนซิลวาเนีย หลังปี 1965 มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างเข้มข้นทั่วสหรัฐอเมริกา

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ของอเมริกาถูกสร้างขึ้นในช่วง 15 ปีหลังปี 1965 ก่อนที่จะเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงครั้งแรกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนโลก

หากอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลถูกจดจำว่าเป็นอุบัติเหตุครั้งแรก ก็ไม่เป็นเช่นนั้น

สาเหตุของอุบัติเหตุมาจากความผิดปกติในระบบระบายความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ และข้อผิดพลาดมากมายจากเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ ส่งผลให้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ละลาย ใช้เวลาประมาณหนึ่งพันล้านดอลลาร์เพื่อกำจัดผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุ กระบวนการชำระบัญชีใช้เวลา 14 ปี


หลังเกิดอุบัติเหตุ รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้ปรับเงื่อนไขความปลอดภัยในการดำเนินกิจการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งในรัฐ

สิ่งนี้นำไปสู่ความต่อเนื่องของระยะเวลาการก่อสร้างและราคาของสิ่งอำนวยความสะดวก "อะตอมสันติ" เพิ่มขึ้นอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้การพัฒนาอุตสาหกรรมทั่วไปในสหรัฐอเมริกาช้าลง

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 สหรัฐอเมริกามีเครื่องปฏิกรณ์ที่ปฏิบัติการอยู่ 104 เครื่อง ปัจจุบัน สหรัฐอเมริกาครองอันดับหนึ่งของโลกในแง่ของจำนวนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

นับตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 21 เป็นต้นมา มีการปิดเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 4 เครื่องในอเมริกาตั้งแต่ปี 2556 และการก่อสร้างอีก 4 เครื่องได้เริ่มขึ้นแล้ว

ในความเป็นจริง ปัจจุบันในสหรัฐอเมริกามีเครื่องปฏิกรณ์ 100 เครื่องที่ทำงานอยู่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 62 แห่ง ซึ่งผลิตพลังงานได้ 20% ของพลังงานทั้งหมดในรัฐ

เครื่องปฏิกรณ์เครื่องสุดท้ายที่สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาเริ่มออนไลน์ในปี 1996 ที่โรงไฟฟ้าวัตต์บาร์

ทางการสหรัฐฯ ได้นำแนวทางนโยบายพลังงานใหม่มาใช้ในปี 2544 โดยรวมถึงเวกเตอร์ของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ ผ่านการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ประเภทใหม่ โดยมีปัจจัยด้านประสิทธิภาพที่เหมาะสมมากขึ้น และทางเลือกใหม่สำหรับการนำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วไปแปรรูปใหม่

แผนจนถึงปี 2020 รวมถึงการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใหม่หลายสิบเครื่องซึ่งมีกำลังการผลิตรวม 50,000 เมกะวัตต์ นอกจากนี้ เพื่อให้บรรลุการเพิ่มกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีอยู่ประมาณ 10,000 เมกะวัตต์

สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำด้านจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลก

ต้องขอบคุณการดำเนินการตามโปรแกรมนี้ การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่สี่เครื่องจึงเริ่มขึ้นในอเมริกาในปี 2556 โดยสองเครื่องที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Vogtl และอีกสองเครื่องที่ VC Summer

เครื่องปฏิกรณ์ทั้งสี่นี้เป็นประเภทใหม่ล่าสุด - AP-1000 ผลิตโดย Westinghouse

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

(NPP) โรงไฟฟ้าที่ใช้นิวเคลียร์แปลงเป็นไฟฟ้า แหล่งพลังงานหลักในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบควบคุมของการฟิชชันของนิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิดเกิดขึ้น ความร้อนที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าตามกฎในลักษณะเดียวกับทั่วไป โรงไฟฟ้าพลังความร้อน(เตส) เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังทำงานอยู่ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์,ส่วนใหญ่อยู่ในยูเรเนียม-235, ยูเรเนียม-233 และพลูโทเนียม-239 เมื่อแบ่งไอโซโทปยูเรเนียมหรือพลูโทเนียม 1 กรัมจะปล่อยพลังงาน 22.5 พันกิโลวัตต์ชั่วโมงซึ่งสอดคล้องกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงมาตรฐานเกือบ 3 ตัน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมนำร่องแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์ถูกสร้างขึ้นในปี 2497 ในรัสเซียในเมืองออบนินสค์ ในต่างประเทศ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 46 เมกะวัตต์เปิดดำเนินการในปี พ.ศ. 2499 ที่เมืองคาลเดอร์ฮอลล์ (บริเตนใหญ่) เคคอน ศตวรรษที่ 20 เซนต์ทำหน้าที่ในโลก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 430 เครื่องที่มีกำลังไฟฟ้ารวมประมาณ 370,000 MW (รวมในรัสเซีย - 21.3 พัน MW) ประมาณหนึ่งในสามของเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ดำเนินงานในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เยอรมนี แคนาดา สวีเดน รัสเซีย ฝรั่งเศส ฯลฯ แต่ละเครื่องมีเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานอยู่มากกว่า 10 เครื่อง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เดี่ยว - ประเทศอื่นๆ อีกมากมาย (ปากีสถาน อินเดีย อิสราเอล ฯลฯ) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตได้ประมาณ 15% ของไฟฟ้าที่ผลิตได้ทั้งหมดในโลก

สาเหตุหลักสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือการสำรองเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างจำกัด การใช้น้ำมันและก๊าซที่เพิ่มขึ้นเพื่อการขนส่ง ความต้องการทางอุตสาหกรรมและเทศบาล รวมถึงราคาที่สูงขึ้นสำหรับแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานอยู่ส่วนใหญ่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน: ระบายความร้อนด้วยน้ำ (โดยใช้น้ำธรรมดาเป็นตัวหน่วงนิวตรอนและสารหล่อเย็น); กราไฟท์ - น้ำ (ตัวหน่วง - กราไฟท์, สารหล่อเย็น - น้ำ); กราไฟท์-แก๊ส (ตัวหน่วง – กราไฟท์, สารหล่อเย็น – แก๊ส); น้ำหนัก (ตัวหน่วง - น้ำหนักน้ำ, สารหล่อเย็น - น้ำธรรมดา) ในรัสเซีย พวกเขากำลังสร้างช. อ๊าก เครื่องปฏิกรณ์กราไฟท์-น้ำและน้ำ-น้ำ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาใช้เครื่องปฏิกรณ์น้ำ-น้ำเป็นหลัก ในอังกฤษ เครื่องปฏิกรณ์กราไฟท์-ก๊าซ ในแคนาดา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์หนักมีอำนาจเหนือกว่า ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ค่อนข้างน้อยกว่าประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ประสิทธิภาพโดยรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันอยู่ที่ประมาณ 33% และด้วยเครื่องปฏิกรณ์น้ำหนัก - ประมาณ 29%. อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์น้ำกราไฟท์ที่มีไอน้ำร้อนยวดยิ่งในเครื่องปฏิกรณ์มีประสิทธิภาพใกล้ถึง 40% ซึ่งเทียบได้กับประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน แต่โดยพื้นฐานแล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่มีปัญหาการขนส่ง ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีกำลังการผลิต 1,000 เมกะวัตต์ใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพียง 100 ตันต่อปี และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีกำลังการผลิตเท่ากันนั้นใช้เชื้อเพลิงประมาณ 100 ตันต่อปี ถ่านหิน 4 ล้านตัน ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนคือประสิทธิภาพการใช้ยูเรเนียมธรรมชาติที่ต่ำมาก - ประมาณ 1 %. อัตราการใช้ยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วนั้นสูงกว่ามาก – มากถึง 60–70% ซึ่งช่วยให้สามารถใช้วัสดุฟิสไซล์ที่มีปริมาณยูเรเนียมต่ำกว่ามาก แม้แต่น้ำทะเล อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วต้องการพลูโตเนียมฟิสไซล์จำนวนมาก ซึ่งได้มาจากองค์ประกอบเชื้อเพลิงที่ถูกเผาไหม้ในระหว่างการแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วใหม่ ซึ่งมีราคาค่อนข้างแพงและซับซ้อน

เครื่องปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊มหรือชุดเป่าก๊าซเพื่อการหมุนเวียนของน้ำหล่อเย็น ท่อและอุปกรณ์ของวงจรการไหลเวียน อุปกรณ์สำหรับบรรจุเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ระบบระบายอากาศพิเศษ ระบบสัญญาณเตือนภัยฉุกเฉิน ฯลฯ ตามกฎแล้วอุปกรณ์นี้จะอยู่ในช่องที่แยกจากห้องอื่น ๆ ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยการป้องกันทางชีวภาพ อุปกรณ์ของห้องกังหันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความสอดคล้องกับอุปกรณ์ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกังหันไอน้ำโดยประมาณ ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้งสำหรับปี ความเข้มข้นของพลังงานของแกนเครื่องปฏิกรณ์ ฯลฯ ส่วนแบ่งของส่วนประกอบเชื้อเพลิงในต้นทุนการผลิต ไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพียง 30–40% (ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน 60–70%) นอกจากการผลิตไฟฟ้าแล้ว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังใช้สำหรับการกรองน้ำออกจากน้ำทะเลด้วย (Shevchenko NPP ในคาซัคสถาน)

สารานุกรม "เทคโนโลยี". - ม.: รอสแมน. 2006 .


คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "โรงไฟฟ้านิวเคลียร์" ในพจนานุกรมอื่นคืออะไร:

    โรงไฟฟ้าที่พลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ คำพ้องความหมาย: โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ดูเพิ่มเติม: โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้า เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ พจนานุกรมทางการเงิน... ... พจนานุกรมการเงิน

    - (NPP) โรงไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์ (นิวเคลียร์) เป็นพลังงานไฟฟ้า ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกใช้ในการผลิตไอน้ำน้ำ ซึ่งหมุนเครื่องกำเนิดกังหัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์ คือ... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

    โรงไฟฟ้าที่พลังงานนิวเคลียร์ (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เนื่องจากการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมถูกนำมาใช้เพื่อผลิตไอน้ำน้ำที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ เอ็ดเวิร์ด. พจนานุกรม… … พจนานุกรมสถานการณ์ฉุกเฉิน

    โรงไฟฟ้านิวเคลียร์- โรงไฟฟ้าที่แปลงพลังงานฟิชชันของนิวเคลียสของอะตอมเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือเป็นพลังงานไฟฟ้าและความร้อน [GOST 19431 84] หัวข้อพลังงานนิวเคลียร์โดยทั่วไป คำพ้องความหมายของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ EN โรงไฟฟ้าปรมาณูสถานีไฟฟ้าปรมาณูNGSNPGSNPPNPSนิวเคลียร์... ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

    โรงไฟฟ้านิวเคลียร์- โรงไฟฟ้าที่พลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า Syn.: โรงไฟฟ้านิวเคลียร์... พจนานุกรมภูมิศาสตร์

    - (NPP) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ออกแบบมาเพื่อผลิตไฟฟ้า เงื่อนไขพลังงานนิวเคลียร์ ความกังวลของ Rosenergoatom, 2010 ... เงื่อนไขพลังงานนิวเคลียร์

    คำนามจำนวนคำพ้องความหมาย: 4 ยักษ์ปรมาณู (4) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (6) อะตอมสงบสุข (4) ... พจนานุกรมคำพ้อง

    ดูเพิ่มเติม: รายชื่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลก ประเทศที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ... Wikipedia

    - (NPP) โรงไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) เป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (ดูเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) ความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

    - (NPP) โรงไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) เป็นพลังงานไฟฟ้า ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกใช้ในการผลิตไอน้ำน้ำ ซึ่งหมุนเครื่องกำเนิดกังหัน เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในองค์ประกอบ... ... สารานุกรมทางภูมิศาสตร์

    - โรงไฟฟ้า (NPP) ซึ่งพลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิด 233U, 235U, 239Pu แปลงเป็น... ... พจนานุกรมโพลีเทคนิคสารานุกรมขนาดใหญ่

หนังสือ

  • บันทึกของผู้สร้าง, A. N. Komarovsky, บันทึกความทรงจำของวีรบุรุษแห่งแรงงานสังคมนิยม, ผู้ได้รับรางวัลเลนินและรางวัลแห่งรัฐ, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค, ศาสตราจารย์, พันเอกวิศวกรทั่วไป Alexander Nikolaevich Komarovsky... หมวดหมู่:การวางผังเมืองและสถาปัตยกรรมสำนักพิมพ์:

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้ 10.7% ของโลกต่อปี นอกจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงไฟฟ้าพลังน้ำแล้ว พวกเขายังทำงานเพื่อให้แสงสว่างและความร้อนแก่มนุษยชาติ ช่วยให้พวกเขาใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า และทำให้ชีวิตของเราสะดวกและง่ายขึ้น มันเกิดขึ้นจนทุกวันนี้คำว่า "โรงไฟฟ้านิวเคลียร์" มีความเกี่ยวข้องกับภัยพิบัติและการระเบิดทั่วโลก คนทั่วไปไม่มีความคิดแม้แต่น้อยเกี่ยวกับการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโครงสร้างของโรงไฟฟ้า แต่แม้แต่คนที่ไม่มีความรู้แจ้งมากที่สุดก็เคยได้ยินและหวาดกลัวกับเหตุการณ์ในเชอร์โนบิลและฟูกูชิมะ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? พวกเขาทำงานอย่างไร? โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีอันตรายแค่ไหน? อย่าไปเชื่อข่าวลือและเรื่องโกหก มาดูกัน!

เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 มีการสกัดพลังงานจากนิวเคลียสยูเรเนียมเป็นครั้งแรกที่สถานที่ทดสอบทางทหารในสหรัฐอเมริกา การระเบิดอันทรงพลังของระเบิดปรมาณูซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตจำนวนมากกลายเป็นต้นแบบของแหล่งไฟฟ้าที่ทันสมัยและเงียบสงบอย่างยิ่ง

ไฟฟ้าถูกผลิตครั้งแรกโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2494 ในรัฐไอดาโฮ สหรัฐอเมริกา เพื่อตรวจสอบการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้เชื่อมต่อกับหลอดไส้ 4 ดวงโดยไม่คาดคิดสำหรับทุกคนหลอดไฟจึงสว่างขึ้น ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มนุษยชาติเริ่มใช้พลังงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกเปิดตัวในเมือง Obninsk ในสหภาพโซเวียตในปี 1954 กำลังไฟเพียง 5 เมกะวัตต์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือสถานที่ติดตั้งนิวเคลียร์ที่ผลิตพลังงานโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทำงานโดยใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นยูเรเนียม

หลักการทำงานของการติดตั้งนิวเคลียร์นั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาฟิชชันของนิวตรอนยูเรเนียมซึ่งชนกันจะถูกแบ่งออกเป็นนิวตรอนใหม่ ซึ่งในทางกลับกันก็ชนกันและเกิดฟิชชันด้วย ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่และรองรับพลังงานนิวเคลียร์ กระบวนการทั้งหมดนี้ทำให้เกิดความร้อน ซึ่งทำให้น้ำมีสถานะร้อนจัด (320 องศาเซลเซียส) จากนั้นน้ำก็กลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำหมุนกังหัน ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันดำเนินไปอย่างรวดเร็ว สาเหตุหลักที่ทำให้จำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลกเพิ่มขึ้นก็คือปริมาณสำรองเชื้อเพลิงอินทรีย์ที่จำกัด กล่าวง่ายๆ ก็คือ ปริมาณสำรองก๊าซและน้ำมันกำลังจะหมด ซึ่งจำเป็นสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมและเทศบาล และยูเรเนียมและพลูโทเนียมซึ่ง ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีความจำเป็นในปริมาณน้อย

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? ไม่ใช่แค่ไฟฟ้าและความร้อนเท่านั้น นอกจากการผลิตไฟฟ้าแล้ว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังใช้สำหรับการกรองน้ำอีกด้วย ตัวอย่างเช่น มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งหนึ่งในคาซัคสถาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้เชื้อเพลิงอะไร?

ในทางปฏิบัติ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถใช้สารหลายชนิดที่สามารถผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ เช่น ยูเรเนียม ทอเรียม และพลูโทเนียม

ปัจจุบันไม่ได้ใช้เชื้อเพลิงทอเรียมในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพราะ การแปลงเป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงทำได้ยากกว่าหรือเรียกสั้น ๆ ว่าแท่งเชื้อเพลิง

แท่งเชื้อเพลิงคือท่อโลหะที่วางอยู่ภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีสารกัมมันตภาพรังสีอยู่ภายในแท่งเชื้อเพลิง ท่อเหล่านี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นสถานที่จัดเก็บเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ เหตุผลที่สองสำหรับการใช้ทอเรียมที่หาได้ยากคือการประมวลผลที่ซับซ้อนและมีราคาแพงหลังการใช้งานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เชื้อเพลิงพลูโตเนียมยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ในวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์เพราะว่า สารนี้มีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนมากซึ่งพวกเขายังไม่ได้เรียนรู้วิธีใช้อย่างถูกต้อง

เชื้อเพลิงยูเรเนียม

สารหลักที่ผลิตพลังงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือยูเรเนียมปัจจุบันยูเรเนียมขุดได้สามวิธี: หลุมเปิด เหมืองปิด และการชะใต้ดินโดยการขุดเจาะทุ่นระเบิด วิธีสุดท้ายน่าสนใจเป็นพิเศษ ในการสกัดยูเรเนียมโดยการชะล้างสารละลายของกรดซัลฟิวริกจะถูกเทลงในบ่อใต้ดินทำให้อิ่มตัวด้วยยูเรเนียมแล้วสูบกลับออกมา

ปริมาณสำรองยูเรเนียมที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ในออสเตรเลีย คาซัคสถาน รัสเซีย และแคนาดา เงินฝากที่ร่ำรวยที่สุดอยู่ในแคนาดา ซาอีร์ ฝรั่งเศส และสาธารณรัฐเช็ก ในประเทศเหล่านี้ วัตถุดิบยูเรเนียมได้มากถึง 22 กิโลกรัมจากแร่หนึ่งตัน สำหรับการเปรียบเทียบในรัสเซียจะได้ยูเรเนียมมากกว่าหนึ่งกิโลกรัมครึ่งเล็กน้อยจากแร่หนึ่งตัน

แหล่งขุดยูเรเนียมไม่มีกัมมันตภาพรังสี ในรูปแบบบริสุทธิ์สารนี้มีอันตรายเพียงเล็กน้อยต่อมนุษย์ อันตรายที่ยิ่งใหญ่กว่ามากคือก๊าซเรดอนที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวตามธรรมชาติของยูเรเนียม

ยูเรเนียมไม่สามารถใช้ในรูปของแร่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ แต่ไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาใดๆ ได้ ขั้นแรก วัตถุดิบยูเรเนียมจะถูกแปรรูปเป็นผง - ยูเรเนียมออกไซด์ และหลังจากนั้นจะกลายเป็นเชื้อเพลิงยูเรเนียมเท่านั้น ผงยูเรเนียมกลายเป็น "เม็ด" โลหะ - มันถูกกดลงในขวดเล็ก ๆ ที่เรียบร้อยซึ่งถูกเผาเป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิสูงถึงขั้นน่ากลัวมากกว่า 1,500 องศาเซลเซียส มันเป็นเม็ดยูเรเนียมเหล่านี้ที่เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งพวกมันเริ่มมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและท้ายที่สุดก็ให้กระแสไฟฟ้าแก่ผู้คน
เม็ดยูเรเนียมประมาณ 10 ล้านเม็ดกำลังทำงานพร้อมกันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องเดียว
แน่นอนว่า เม็ดยูเรเนียมไม่ได้ถูกโยนเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์เพียงอย่างเดียว พวกมันถูกวางไว้ในท่อโลหะที่ทำจากโลหะผสมเซอร์โคเนียม - แท่งเชื้อเพลิงท่อเชื่อมต่อกันเป็นมัดและสร้างชุดเชื้อเพลิง - ชุดเชื้อเพลิง FA ที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างถูกต้อง

การแปรรูปเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลังจากใช้งานไปประมาณหนึ่งปี จำเป็นต้องเปลี่ยนยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ส่วนประกอบเชื้อเพลิงจะถูกทำให้เย็นลงเป็นเวลาหลายปีและถูกส่งไปสับและละลาย จากการสกัดด้วยสารเคมี ยูเรเนียมและพลูโตเนียมจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งถูกนำมาใช้ซ้ำและนำไปใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใหม่

ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของยูเรเนียมและพลูโทเนียมถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ ใช้ในทางการแพทย์และอุตสาหกรรม

ทุกสิ่งที่เหลืออยู่หลังจากการยักย้ายเหล่านี้จะถูกส่งไปยังเตาหลอมร้อน และแก้วก็ถูกสร้างขึ้นจากซากที่เหลือ ซึ่งจากนั้นจะถูกเก็บไว้ในสถานที่จัดเก็บพิเศษ ทำไมต้องเป็นแก้ว? การกำจัดซากของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมออกไปจะเป็นเรื่องยากมาก

ข่าวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - วิธีการใหม่ในการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีได้ปรากฏขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ สิ่งที่เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เร็วหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งทำงานโดยใช้เศษเชื้อเพลิงนิวเคลียร์รีไซเคิล ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เหลืออยู่ซึ่งปัจจุบันถูกเก็บไว้ในสถานที่จัดเก็บ สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วได้นานถึง 200 ปี

นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วใหม่สามารถทำงานกับเชื้อเพลิงยูเรเนียมซึ่งทำจากยูเรเนียม 238 สารนี้ไม่ได้ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปเพราะว่า ง่ายกว่าสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันที่จะแปรรูปยูเรเนียม 235 และ 233 ซึ่งมีเหลืออยู่เพียงเล็กน้อยในธรรมชาติ ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ใหม่จึงมีโอกาสที่จะใช้แหล่งสะสมยูเรเนียม 238 จำนวนมากซึ่งไม่มีใครเคยใช้มาก่อน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สร้างขึ้นอย่างไร?

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? อะไรคือความสับสนวุ่นวายของอาคารสีเทาที่พวกเราส่วนใหญ่เคยเห็นในทีวีเท่านั้น? โครงสร้างเหล่านี้มีความคงทนและปลอดภัยแค่ไหน? โครงสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? หัวใจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออาคารเครื่องปฏิกรณ์ ถัดจากนั้นคือห้องกังหันและอาคารนิรภัย

สิ่งสำคัญคือต้องรู้:

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดำเนินการตามกฎระเบียบ ข้อบังคับ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับโรงงานที่ทำงานกับสารกัมมันตภาพรังสี สถานีนิวเคลียร์เป็นวัตถุเชิงยุทธศาสตร์ของรัฐที่เต็มเปี่ยม ดังนั้นความหนาของผนังและโครงสร้างเสริมคอนกรีตเสริมเหล็กในอาคารเครื่องปฏิกรณ์จึงมากกว่าโครงสร้างมาตรฐานหลายเท่า ดังนั้นสถานที่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงสามารถทนต่อแผ่นดินไหวขนาด 8 พายุทอร์นาโด สึนามิ พายุทอร์นาโด และเครื่องบินตกได้

อาคารเครื่องปฏิกรณ์มียอดโดมซึ่งได้รับการปกป้องด้วยผนังคอนกรีตภายในและภายนอก ผนังคอนกรีตด้านในปิดด้วยแผ่นเหล็กซึ่งเมื่อเกิดอุบัติเหตุควรสร้างช่องอากาศแบบปิดและไม่ปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีออกสู่อากาศ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แต่ละแห่งมีแหล่งน้ำหล่อเย็นของตัวเอง เม็ดยูเรเนียมที่มีอายุการใช้งานอยู่แล้วจะถูกวางไว้ที่นั่น หลังจากที่เชื้อเพลิงยูเรเนียมถูกนำออกจากเครื่องปฏิกรณ์แล้ว เชื้อเพลิงจะยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูง ดังนั้นปฏิกิริยาภายในแท่งเชื้อเพลิงจึงหยุดเกิดขึ้น จึงต้องใช้เวลา 3 ถึง 10 ปี (ขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่องปฏิกรณ์ที่เป็นตำแหน่งของเชื้อเพลิง) ในสระน้ำหล่อเย็น เม็ดยูเรเนียมจะเย็นลงและปฏิกิริยาหยุดเกิดขึ้นภายในเม็ดเหล่านั้น

แผนภาพทางเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือพูดง่ายๆ ก็คือ แผนภาพการออกแบบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีหลายประเภท เช่นเดียวกับลักษณะของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และแผนภาพความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นขึ้นอยู่กับประเภท ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ

เรารู้อยู่แล้วว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร แต่นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเกิดแนวคิดที่จะนำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาสร้างแบบเคลื่อนที่ได้ ปัจจุบันโครงการนี้เกือบจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว การออกแบบนี้เรียกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำ ตามแผนดังกล่าว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำจะสามารถผลิตไฟฟ้าให้กับเมืองที่มีประชากรมากถึงสองแสนคนได้ ข้อได้เปรียบหลักคือความสามารถในการเคลื่อนที่ทางทะเล ขณะนี้การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สามารถเคลื่อนที่ได้กำลังดำเนินการในรัสเซียเท่านั้น

ข่าวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือการเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลกที่กำลังจะเกิดขึ้น ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเมืองท่า Pevek ซึ่งตั้งอยู่ในเขตปกครองตนเอง Chukotka ของรัสเซีย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกมีชื่อว่า "Akademik Lomonosov" ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่ถูกสร้างขึ้นในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และมีแผนจะเปิดตัวในปี 2559 - 2562 การนำเสนอโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำเกิดขึ้นในปี 2558 จากนั้นผู้สร้างได้นำเสนอโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำที่เกือบจะเสร็จแล้ว

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับเมืองที่ห่างไกลที่สุดซึ่งเข้าถึงทะเลได้ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Akademik Lomonosov นั้นไม่ได้ทรงพลังเท่ากับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนบก แต่มีอายุการใช้งาน 40 ปีซึ่งหมายความว่าผู้อยู่อาศัยใน Pevek ขนาดเล็กจะไม่ประสบปัญหาการขาดไฟฟ้าเป็นเวลาเกือบครึ่งศตวรรษ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำสามารถนำมาใช้ไม่เพียงแต่เป็นแหล่งความร้อนและไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำอีกด้วย จากการคำนวณสามารถผลิตน้ำจืดได้ตั้งแต่ 40 ถึง 240 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน
ค่าใช้จ่ายของบล็อกแรกของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำคือ 16 และครึ่งพันล้านรูเบิล ดังที่เราเห็นการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ใช่เรื่องน่ายินดี

ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

หลังจากภัยพิบัติเชอร์โนบิลในปี 2529 และอุบัติเหตุฟูกูชิม่าในปี 2554 คำว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำให้เกิดความหวาดกลัวและตื่นตระหนกในผู้คน ในความเป็นจริง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ได้รับการติดตั้งเทคโนโลยีล่าสุด มีการพัฒนากฎความปลอดภัยพิเศษ และโดยทั่วไปแล้ว การคุ้มครองโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ประกอบด้วย 3 ระดับ:

ในระดับแรก จะต้องรับประกันการทำงานตามปกติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ถูกต้องของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การออกแบบที่สร้างขึ้นอย่างดี และการปฏิบัติตามเงื่อนไขทั้งหมดในระหว่างการก่อสร้างอาคาร ทุกอย่างต้องเป็นไปตามข้อบังคับ คำแนะนำด้านความปลอดภัย และแผนงาน

ในระดับที่สอง สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้การทำงานปกติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กลายเป็นสถานการณ์ฉุกเฉิน เพื่อจุดประสงค์นี้ มีอุปกรณ์พิเศษที่คอยติดตามอุณหภูมิและความดันในเครื่องปฏิกรณ์และรายงานการเปลี่ยนแปลงที่อ่านได้เพียงเล็กน้อย

หากการป้องกันระดับที่หนึ่งและสองไม่ทำงาน ระบบจะใช้ระดับที่สามซึ่งเป็นการตอบสนองโดยตรงต่อสถานการณ์ฉุกเฉิน เซ็นเซอร์ตรวจจับอุบัติเหตุและตอบสนองต่อเหตุการณ์นั้นด้วยตนเอง - เครื่องปฏิกรณ์ถูกปิด แหล่งกำเนิดรังสีถูกระบุตำแหน่ง แกนกลางเย็นลง และรายงานอุบัติเหตุ

แน่นอนว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องการความเอาใจใส่เป็นพิเศษต่อระบบความปลอดภัย ทั้งในขั้นตอนการก่อสร้างและในขั้นตอนการดำเนินงาน การไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เข้มงวดอาจส่งผลกระทบร้ายแรงมาก แต่ปัจจุบันความรับผิดชอบส่วนใหญ่สำหรับความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตกอยู่ที่ระบบคอมพิวเตอร์ และปัจจัยด้านมนุษย์ก็แทบจะแยกออกเกือบทั้งหมด โดยคำนึงถึงความแม่นยำสูงของเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​คุณจึงมั่นใจในความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้

ผู้เชี่ยวชาญรับรองว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับรังสีกัมมันตภาพรังสีปริมาณมากในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ที่ดำเนินงานอย่างเสถียรหรือในขณะที่อยู่ใกล้โรงไฟฟ้าเหล่านั้น แม้แต่คนงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่วัดระดับรังสีที่ได้รับทุกวันก็ยังไม่ได้รับรังสีมากไปกว่าผู้อยู่อาศัยในเมืองใหญ่ทั่วไป

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? นี่คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้งานได้เป็นหลัก กระบวนการสร้างพลังงานเกิดขึ้นภายในนั้น FA ถูกวางไว้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โดยที่นิวตรอนยูเรเนียมทำปฏิกิริยากัน โดยที่พวกมันถ่ายเทความร้อนไปเป็นน้ำ และอื่นๆ

ภายในอาคารเครื่องปฏิกรณ์เฉพาะจะมีโครงสร้างดังต่อไปนี้: แหล่งน้ำ ปั๊ม เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันไอน้ำ คอนเดนเซอร์ เครื่องกำจัดอากาศ เครื่องกรอง วาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ตัวเครื่องปฏิกรณ์เอง และอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน

เครื่องปฏิกรณ์มีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับว่าสารใดทำหน้าที่เป็นตัวหน่วงและสารหล่อเย็นในอุปกรณ์ เป็นไปได้มากว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่จะมีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน:

  • น้ำ-น้ำ (ที่มีน้ำธรรมดาเป็นทั้งตัวหน่วงนิวตรอนและสารหล่อเย็น)
  • กราไฟท์ - น้ำ (ตัวหน่วง - กราไฟท์, สารหล่อเย็น - น้ำ);
  • กราไฟท์-แก๊ส (ตัวหน่วง – กราไฟท์, สารหล่อเย็น – แก๊ส);
  • น้ำหนัก (ตัวหน่วง - น้ำหนักน้ำ, สารหล่อเย็น - น้ำธรรมดา)

ประสิทธิภาพ NPP และพลังงาน NPP

ประสิทธิภาพโดยรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ) กับเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันคือประมาณ 33% โดยมีเครื่องปฏิกรณ์น้ำกราไฟท์ - ประมาณ 40% และเครื่องปฏิกรณ์น้ำหนัก - ประมาณ 29% ความมีชีวิตทางเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ความเข้มข้นของพลังงานของแกนเครื่องปฏิกรณ์ ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตที่ติดตั้งต่อปี เป็นต้น

ข่าว NPP – นักวิทยาศาสตร์สัญญาว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เร็วขึ้นหนึ่งเท่าครึ่งเป็น 50% สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากส่วนประกอบเชื้อเพลิงหรือส่วนประกอบเชื้อเพลิงซึ่งใส่เข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยตรงไม่ได้ทำจากโลหะผสมเซอร์โคเนียม แต่มาจากคอมโพสิต ปัญหาของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันคือเซอร์โคเนียมไม่ทนความร้อนเพียงพอ ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิและความดันที่สูงมากได้ ดังนั้นประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงต่ำ ในขณะที่คอมโพสิตสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าพันองศาเซลเซียสได้

การทดลองการใช้คอมโพสิตเป็นเปลือกสำหรับเม็ดยูเรเนียมกำลังดำเนินการในสหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส และรัสเซีย นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของวัสดุและการนำวัสดุเข้าสู่พลังงานนิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นพลังงานไฟฟ้าของโลก กำลังการผลิตไฟฟ้ารวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลกอยู่ที่ 392,082 เมกะวัตต์ ลักษณะของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าเป็นหลัก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกตั้งอยู่ในฝรั่งเศส กำลังการผลิตของ Sivo NPP (แต่ละหน่วย) มากกว่าหนึ่งพันห้าพันเมกะวัตต์ (เมกะวัตต์) กำลังของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อื่นๆ มีตั้งแต่ 12 MW ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (Bilibino NPP, รัสเซีย) ถึง 1,382 MW (โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Flanmanville, ฝรั่งเศส) ในขั้นตอนการก่อสร้าง ได้แก่ บล็อก Flamanville ที่มีกำลังการผลิต 1,650 MW และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Shin-Kori ของเกาหลีใต้ ที่มีกำลังการผลิตโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 1,400 MW

ต้นทุนเอ็นพีพี

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร? นี่เป็นเงินจำนวนมาก ทุกวันนี้ผู้คนต้องการวิธีการผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำ พลังความร้อน และนิวเคลียร์กำลังถูกสร้างขึ้นทุกที่ในประเทศที่พัฒนาแล้วไม่มากก็น้อย การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ใช่กระบวนการที่ง่าย แต่ต้องใช้ต้นทุนและการลงทุนจำนวนมาก โดยส่วนใหญ่แล้วทรัพยากรทางการเงินจะมาจากงบประมาณของรัฐ

ต้นทุนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ประกอบด้วยต้นทุนด้านทุน - ค่าใช้จ่ายในการเตรียมสถานที่ การก่อสร้าง การนำอุปกรณ์ไปใช้งาน (จำนวนต้นทุนด้านทุนเป็นสิ่งต้องห้าม เช่น เครื่องกำเนิดไอน้ำหนึ่งเครื่องที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีราคามากกว่า 9 ล้านดอลลาร์) นอกจากนี้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังต้องมีต้นทุนการดำเนินงาน ซึ่งรวมถึงการซื้อเชื้อเพลิง ต้นทุนในการกำจัด เป็นต้น

ด้วยเหตุผลหลายประการ ต้นทุนอย่างเป็นทางการของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงเป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น ในปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมีราคาประมาณ 21-25 พันล้านยูโร การสร้างหน่วยนิวเคลียร์หนึ่งหน่วยตั้งแต่เริ่มต้นจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 8 ล้านเหรียญสหรัฐ โดยเฉลี่ยระยะเวลาคืนทุนสำหรับหนึ่งสถานีคือ 28 ปี อายุการใช้งานคือ 40 ปี อย่างที่คุณเห็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นความสุขที่ค่อนข้างแพง แต่อย่างที่เราพบว่ามีความจำเป็นและมีประโยชน์อย่างไม่น่าเชื่อสำหรับคุณและฉัน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์(NPP) โรงไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่ควบคุมของฟิชชันของนิวเคลียสของธาตุหนัก (ส่วนใหญ่เป็น. $\ce(^(233)U, ^(235)U, ^(239)Pu)$- ความร้อนที่เกิดขึ้นใน แกนกลางเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกส่ง (โดยตรงหรือผ่านตัวกลาง สารหล่อเย็น) สารทำงาน (ส่วนใหญ่เป็นไอน้ำน้ำ) ซึ่งขับเคลื่อนกังหันไอน้ำด้วยเครื่องเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์

โดยหลักการแล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นเป็นแบบอะนาล็อกของโรงไฟฟ้าแบบธรรมดา โรงไฟฟ้าพลังความร้อน(TPP) ซึ่งใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แทนเตาหม้อต้มไอน้ำ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแผนอุณหพลศาสตร์พื้นฐานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะคล้ายคลึงกัน แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแผนทั้งสองเช่นกัน ประเด็นหลักคือข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เหนือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ต้องการออกซิเจนในการเผาไหม้เชื้อเพลิง พวกเขาไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์มีค่าความร้อนสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (การแยกตัวของไอโซโทป U หรือ Pu 1 กรัมปล่อย 22,500 kWh ซึ่งเทียบเท่ากับพลังงานที่มีอยู่ในถ่านหิน 3,000 กิโลกรัม) ซึ่งช่วยลดปริมาณและค่าใช้จ่ายในการขนส่งและการจัดการลงอย่างมาก แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ของโลกมีมากกว่าปริมาณสำรองตามธรรมชาติของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ การใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (ทุกประเภท) เป็นแหล่งพลังงานจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงในวงจรความร้อนที่นำมาใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบธรรมดา และการนำองค์ประกอบใหม่ๆ มาใช้ในโครงสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น ทางชีวภาพ การป้องกัน (ดู ความปลอดภัยจากรังสี), ระบบการเติมเชื้อเพลิงใช้แล้ว, แหล่งกักเก็บเชื้อเพลิง ฯลฯ การถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไปยังกังหันไอน้ำนั้นดำเนินการโดยใช้สารหล่อเย็นที่หมุนเวียนผ่านท่อที่ปิดสนิทร่วมกับปั๊มหมุนเวียนซึ่งก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า วงจรหรือวงจรเครื่องปฏิกรณ์ น้ำทั่วไปและน้ำมวลหนัก ไอน้ำ โลหะเหลว ของเหลวอินทรีย์ และก๊าซบางชนิด (เช่น ฮีเลียม คาร์บอนไดออกไซด์) ถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น วงจรที่สารหล่อเย็นไหลเวียนจะถูกปิดเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสี โดยส่วนใหญ่จะพิจารณาจากประเภทของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตลอดจนคุณสมบัติของของไหลทำงานและสารหล่อเย็น

ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีวงจรเดียว (รูปที่. ก) สารหล่อเย็นยังเป็นสารทำงานอีกด้วยวงจรทั้งหมดมีกัมมันตภาพรังสีจึงล้อมรอบด้วยการป้องกันทางชีวภาพ เมื่อใช้ก๊าซเฉื่อย เช่น ฮีเลียม เป็นสารหล่อเย็น ซึ่งไม่ได้ถูกกระตุ้นในสนามนิวตรอนของแกนกลาง การป้องกันทางชีวภาพจำเป็นเฉพาะรอบๆ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เท่านั้น เนื่องจากสารหล่อเย็นไม่มีกัมมันตภาพรังสี สารหล่อเย็นซึ่งเป็นสารทำงาน จะร้อนขึ้นในแกนเครื่องปฏิกรณ์ จากนั้นจะเข้าสู่กังหัน ซึ่งพลังงานความร้อนของมันถูกแปลงเป็นพลังงานกล จากนั้นเป็นพลังงานไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่พบมากที่สุดคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์วงจรเดียวที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งมีสารหล่อเย็นและ ตัวหน่วงนิวตรอนน้ำทำหน้าที่ สารทำงานจะเกิดขึ้นโดยตรงในแกนกลางเมื่อสารหล่อเย็นถูกให้ความร้อนจนถึงจุดเดือด เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด ในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลก เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็น BWR (เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด) เครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเดือดที่มีน้ำหล่อเย็นและตัวหน่วงกราไฟท์ - RBMK (เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องสัญญาณกำลังสูง) - แพร่หลายในรัสเซีย การใช้เครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยแก๊สอุณหภูมิสูง (พร้อมสารหล่อเย็นฮีเลียม) - HTGR - ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถือว่ามีแนวโน้มดี ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์วงจรเดียวที่ทำงานในวงจรกังหันก๊าซแบบปิดสามารถเกิน 45–50%

ด้วยวงจรไฟฟ้าสองวงจร (รูปที่. ข) สารหล่อเย็นวงจรหลักที่ให้ความร้อนในแกนกลางจะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ ( เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน) พลังงานความร้อนให้กับของไหลทำงานในวงจรที่สองหลังจากนั้นจะถูกส่งกลับไปยังแกนกลางโดยปั๊มหมุนเวียน สารหล่อเย็นหลักอาจเป็นน้ำ โลหะเหลว หรือก๊าซ และสารทำงานคือน้ำ ซึ่งเปลี่ยนเป็นไอน้ำในเครื่องกำเนิดไอน้ำ วงจรปฐมภูมิเป็นกัมมันตรังสีและล้อมรอบด้วยเกราะป้องกันทางชีวภาพ (ยกเว้นในกรณีที่มีการใช้ก๊าซเฉื่อยเป็นสารหล่อเย็น) วงจรที่สองมักจะปลอดภัยจากรังสี เนื่องจากสารทำงานและสารหล่อเย็นของวงจรแรกไม่ได้สัมผัสกัน ที่แพร่หลายมากที่สุดคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบสองวงจรที่มีเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งมีน้ำเป็นสารหล่อเย็นและตัวหน่วงหลัก และไอน้ำเป็นของเหลวในการทำงาน เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้ถูกกำหนดให้เป็น VVER - เครื่องปฏิกรณ์พลังงานระบายความร้อนด้วยน้ำ เครื่องปฏิกรณ์ (PWR - เครื่องปฏิกรณ์น้ำพลังงาน) ประสิทธิภาพของ NPP ที่มี VVER ถึง 40% ในแง่ของประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดังกล่าวจะด้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์วงจรเดียวที่มี HTGR หากอุณหภูมิของสารหล่อเย็นก๊าซที่ทางออกจากแกนกลางเกิน 700 °C

วงจรความร้อนสามวงจร (รูปที่. วี) ใช้เฉพาะในกรณีที่จำเป็นต้องกำจัดการสัมผัสสารหล่อเย็นของวงจรหลัก (กัมมันตภาพรังสี) กับสารทำงานโดยสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อแกนเย็นลงด้วยโซเดียมเหลว การสัมผัสกับของเหลวทำงาน (ไอน้ำ) อาจทำให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้ โซเดียมเหลวเป็นสารหล่อเย็นใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นิวตรอนเร็วเท่านั้น (FBR - เครื่องปฏิกรณ์ Fast Breeder) ลักษณะเฉพาะของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วคือ ในเวลาเดียวกันกับการผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน พวกมันจะสร้างไอโซโทปฟิสไซล์ที่เหมาะสมสำหรับใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความร้อน (ดู เครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์).

กังหันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มักจะทำงานโดยใช้ไอน้ำอิ่มตัวหรือไอน้ำร้อนยวดยิ่งเล็กน้อย เมื่อใช้กังหันที่ทำงานด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ไอน้ำอิ่มตัวจะถูกส่งผ่านแกนเครื่องปฏิกรณ์ (ผ่านช่องพิเศษ) หรือผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษ - เครื่องทำความร้อนแบบไอน้ำยิ่งยวดที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน - เพื่อเพิ่มอุณหภูมิและความดัน ประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ของวงจรโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะสูงขึ้น พารามิเตอร์ของสารหล่อเย็นและสารทำงานก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งถูกกำหนดโดยความสามารถทางเทคโนโลยีและคุณสมบัติของวัสดุโครงสร้างที่ใช้ในวงจรทำความเย็นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ความสนใจอย่างมากในการทำความสะอาดสารหล่อเย็นเนื่องจากสิ่งสกปรกตามธรรมชาติที่มีอยู่ในนั้นตลอดจนผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนที่สะสมระหว่างการทำงานของอุปกรณ์และท่อส่งก๊าซเป็นแหล่งกำเนิดของกัมมันตภาพรังสี ระดับความบริสุทธิ์ของสารหล่อเย็นส่วนใหญ่จะกำหนดระดับสภาวะการแผ่รังสีในสถานที่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มักถูกสร้างขึ้นใกล้กับผู้ใช้พลังงานเสมอ เนื่องจากต้นทุนในการขนส่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ไปยังโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อต้นทุนของพลังงานที่สร้างขึ้น (โดยปกติแล้วเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์พลังงานจะถูกแทนที่) ใหม่ทุกๆสองสามปี) และการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าและความร้อนในระยะทางไกลทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถูกสร้างขึ้นที่ด้านใต้ลมของพื้นที่ที่มีประชากรอยู่ใกล้ที่สุด โดยมีการสร้างเขตคุ้มครองด้านสุขอนามัยและเขตสังเกตการณ์รอบๆ ซึ่งประชากรไม่ได้รับอนุญาตให้อยู่อาศัย มีการวางอุปกรณ์ควบคุมและตรวจวัดไว้ในโซนสังเกตการณ์เพื่อติดตามสภาพแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นพื้นฐาน พลังงานนิวเคลียร์- วัตถุประสงค์หลักคือการผลิตไฟฟ้า (โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบควบแน่น) หรือการผลิตไฟฟ้าและความร้อนแบบรวม (โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมนิวเคลียร์ - NCHPP) ที่ ATPP ไอน้ำส่วนหนึ่งที่ใช้หมดในกังหันจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งที่เรียกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเครือข่ายเพื่อให้น้ำร้อนหมุนเวียนในเครือข่ายทำความร้อนแบบปิด ในบางกรณี พลังงานความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถใช้ได้เฉพาะกับความต้องการการทำความร้อนแบบเขตพื้นที่เท่านั้น (โรงจ่ายความร้อนนิวเคลียร์ - AST) ในกรณีนี้ น้ำร้อนจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของวงจรแรกและวงจรที่สองจะเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเครือข่าย โดยจะถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำในเครือข่าย จากนั้นจึงกลับสู่วงจร

ข้อดีประการหนึ่งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปคือมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูง ซึ่งได้รับการดูแลรักษาเมื่อมีคุณสมบัติเหมาะสม การทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อุปสรรคด้านความปลอดภัยจากรังสีที่มีอยู่สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (การหุ้มเชื้อเพลิง ถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ฯลฯ) ป้องกันการปนเปื้อนของสารหล่อเย็นด้วยผลิตภัณฑ์จากฟิชชันของกัมมันตภาพรังสี เกราะป้องกัน (บรรจุ) ถูกสร้างขึ้นเหนือโถงเครื่องปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่สิ่งแวดล้อมในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงที่สุด - การลดแรงดันของวงจรปฐมภูมิ, การหลอมละลายของแกนกลาง การฝึกอบรมบุคลากร NPP เกี่ยวข้องกับการฝึกอบรมเครื่องจำลองพิเศษ (NPP Simulator) เพื่อฝึกปฏิบัติการทั้งในสถานการณ์ปกติและสถานการณ์ฉุกเฉิน ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีบริการหลายอย่างที่รับประกันการทำงานปกติของโรงงานและความปลอดภัยของบุคลากร (เช่น การตรวจสอบรังสี การรับรองข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและสุขอนามัย เป็นต้น) ในอาณาเขตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีการสร้างสถานที่จัดเก็บชั่วคราวสำหรับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใหม่และที่ใช้แล้ว สำหรับกากกัมมันตภาพรังสีของเหลวและของแข็งที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินงาน ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าต้นทุนของพลังงานกิโลวัตต์ที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นสูงกว่าต้นทุนของกิโลวัตต์ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมากกว่า 30% อย่างไรก็ตาม ต้นทุนพลังงานที่สร้างขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่จ่ายให้กับผู้บริโภคนั้นต่ำกว่าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน เนื่องจากมีส่วนแบ่งส่วนประกอบเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยในราคานี้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีคุณสมบัติในการควบคุมพลังงาน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงมักจะใช้ในโหมดพื้นฐาน ในขณะที่ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อาจเกิน 80% เมื่อส่วนแบ่งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสมดุลพลังงานโดยรวมของภูมิภาคเพิ่มขึ้น โรงไฟฟ้​​าเหล่านี้ยังสามารถทำงานในโหมดยืดหยุ่นได้ (เพื่อครอบคลุมความไม่สม่ำเสมอของโหลดในระบบพลังงานในท้องถิ่น) ความสามารถของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในการทำงานเป็นเวลานานโดยไม่ต้องเปลี่ยนเชื้อเพลิงทำให้สามารถใช้ในพื้นที่ห่างไกลได้ NPP ได้รับการพัฒนาซึ่งมีรูปแบบอุปกรณ์ตามหลักการที่นำมาใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนเรือ การติดตั้ง (ดูเรือตัดน้ำแข็งที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดังกล่าวสามารถวางบนเรือได้ NPP ที่มี HTGR มีแนวโน้มว่าจะผลิตพลังงานความร้อนสำหรับดำเนินการกระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตโลหะวิทยา เคมี และน้ำมัน ในระหว่างการเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สของถ่านหินและหินดินดาน และในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์ อายุการใช้งานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือ 25-30 ปี การรื้อถอนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การรื้อเครื่องปฏิกรณ์ และการฟื้นฟูพื้นที่ให้กลายเป็น "สนามหญ้าสีเขียว" ถือเป็นเหตุการณ์เชิงองค์กรและด้านเทคนิคที่ซับซ้อนและมีราคาแพง ซึ่งดำเนินการตามแผนงานที่พัฒนาขึ้นในแต่ละกรณีเฉพาะ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5,000 กิโลวัตต์เปิดตัวในรัสเซียในปี 2497 ในเมืองออบนินสค์ ในปี พ.ศ. 2499 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาลเดอร์ฮอลล์ในสหราชอาณาจักร (46 เมกะวัตต์) ได้เริ่มดำเนินการ และในปี พ.ศ. 2500 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชิปปิ้งพอร์ตในสหรัฐอเมริกา (60 เมกะวัตต์) ในปี 1974 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลก Bilibinskaya (เขตปกครองตนเอง Chukotka) ได้เปิดตัว การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ราคาประหยัดจำนวนมากเริ่มขึ้นในช่วงครึ่งปีหลัง ทศวรรษ 1960 อย่างไรก็ตาม หลังจากเกิดอุบัติเหตุ (พ.ศ. 2529) ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ความน่าสนใจของพลังงานนิวเคลียร์ลดลงอย่างเห็นได้ชัด และในหลายประเทศที่มีแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานแบบดั้งเดิมเพียงพอหรือเข้าถึงได้ การก่อสร้างนิวเคลียร์ใหม่ โรงไฟฟ้าหยุดทำงานจริง (รัสเซีย, สหรัฐอเมริกา, บริเตนใหญ่, เยอรมนี) ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 วันที่ 11.3.2011 ในมหาสมุทรแปซิฟิกนอกชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่นอันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหวรุนแรงที่มีขนาด 9.0 ถึง 9.1 และต่อมา สึนามิ(คลื่นสูงถึง 40.5 ม.) ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ1 (หมู่บ้านโอคุมะ จังหวัดฟุกุชิมะ) ที่ใหญ่ที่สุดภัยพิบัติทางเทคโนโลยี– อุบัติเหตุทางรังสีสูงสุดระดับ 7 ในระดับเหตุการณ์นิวเคลียร์ระหว่างประเทศ สึนามิส่งผลกระทบต่อการจ่ายไฟภายนอกและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสำรอง ซึ่งทำให้ระบบทำความเย็นปกติและฉุกเฉินทั้งหมดใช้งานไม่ได้ และนำไปสู่การล่มสลายของแกนเครื่องปฏิกรณ์ที่หน่วยจ่ายไฟ 1, 2 และ 3 ในช่วงแรกๆ ของอุบัติเหตุ ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2556 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ปิดอย่างเป็นทางการ ในช่วงครึ่งแรกของปี 2559 ระดับรังสีที่สูงทำให้เป็นไปไม่ได้ไม่เพียงแต่สำหรับคนทำงานในอาคารเครื่องปฏิกรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงหุ่นยนต์ด้วย ซึ่งล้มเหลวเนื่องจากมีรังสีในระดับสูง มีการวางแผนว่าการกำจัดชั้นดินไปยังสถานที่จัดเก็บพิเศษและการทำลายล้างจะใช้เวลา 30 ปี

31 ประเทศทั่วโลกใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ใช้ได้ประมาณปี 2558 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (หน่วยกำลัง) จำนวน 440 เครื่อง มีกำลังการผลิตรวมมากกว่า 381,000 MW (381 GW) ตกลง. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 70 เครื่องอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ผู้นำระดับโลกในแง่ของส่วนแบ่งในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดคือฝรั่งเศส (อันดับที่สองในแง่ของกำลังการผลิตติดตั้ง) ซึ่งพลังงานนิวเคลียร์คิดเป็น 76.9%

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปี 2558 (ตามกำลังการผลิตติดตั้ง) คือ คาชิวาซากิ-คาริวะ (คาชิวาซากิ จังหวัดนีงะตะ ประเทศญี่ปุ่น) มีเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) 5 เครื่อง และเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดขั้นสูง 2 เครื่อง (ABWR) ที่ใช้งานอยู่ โดยมีกำลังการผลิตรวม 8,212 MW (8.212 GW)

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปคือ Zaporozhye NPP (Energodar, ภูมิภาค Zaporozhye, ยูเครน) ตั้งแต่ปี 1996 มีหน่วยกำลัง 6 เครื่องที่มีเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER-1000 ที่มีกำลังการผลิตรวม 6,000 MW (6 GW) ได้ดำเนินการแล้ว

ตารางที่ 1. ผู้ใช้พลังงานนิวเคลียร์รายใหญ่ที่สุดในโลก
สถานะจำนวนหน่วยกำลังกำลังไฟฟ้าทั้งหมด (เมกะวัตต์)สร้างขึ้นทั้งหมด
ไฟฟ้า (พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง/ปี)
สหรัฐอเมริกา104 101 456 863,63
ฝรั่งเศส58 63 130 439,74
ญี่ปุ่น48 42 388 263,83
รัสเซีย34 24 643 177,39
เกาหลีใต้23 20 717 149,2
จีน23 19 907 123,81
แคนาดา19 13 500 98,59
ยูเครน15 13 107 83,13
เยอรมนี9 12 074 91,78
บริเตนใหญ่16 9373 57,92

สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นกำลังพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตประมาณ 10-20 เมกะวัตต์ เพื่อจ่ายความร้อนและไฟฟ้าให้กับแต่ละอุตสาหกรรม อาคารที่พักอาศัย และในอนาคตสำหรับบ้านแต่ละหลัง เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่ปลอดภัยซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการรั่วไหลของนิวเคลียร์ได้อย่างมาก

ในรัสเซีย ณ ปี 2558 มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 10 แห่งปฏิบัติการ 34 หน่วยกำลังไฟฟ้ารวม 24,643 MW (24,643 GW) โดย 18 หน่วยไฟฟ้าที่มีเครื่องปฏิกรณ์ประเภท VVER (ซึ่ง 11 หน่วยพลังงานคือ VVER-1000 และ 6 หน่วยกำลังคือ VVER-440 ของการดัดแปลงต่างๆ 15 หน่วยกำลังพร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบบช่อง (11 หน่วยกำลังพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ประเภท RBMK-1000 และหน่วยกำลัง 4 ตัวพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ประเภท EGP-6 - เครื่องปฏิกรณ์แบบเฮเทอโรจีนัสพลังงานพร้อมลูปหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น 6 ลูปพลังงานไฟฟ้า 12 MW) หน่วยกำลัง 1 หน่วยพร้อมเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วระบายความร้อนด้วยโซเดียม BN-600 (หน่วยกำลัง 1 หน่วย BN-800 อยู่ระหว่างการดำเนินการเชิงพาณิชย์) ตามโครงการเป้าหมายของรัฐบาลกลาง "การพัฒนาศูนย์อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย" ภายในปี 2568 ส่วนแบ่งของไฟฟ้าที่ผลิตได้ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสหพันธรัฐรัสเซียควรเพิ่มขึ้นจาก 17 เป็น 25% และมีจำนวนประมาณ 30.5 กิกะวัตต์ มีการวางแผนที่จะสร้างหน่วยพลังงานใหม่ 26 หน่วย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่ 6 แห่ง ซึ่งสองแห่งเป็นแบบลอยน้ำ (ตารางที่ 2)

ตารางที่ 2. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย
ชื่อ กปปสจำนวนหน่วยกำลังปีของการว่าจ้างหน่วยไฟฟ้ากำลังผลิตติดตั้งรวม (เมกะวัตต์)ประเภทเครื่องปฏิกรณ์
Balakovo NPP (ใกล้บาลาโคโว)4 1985, 1987, 1988, 1993 4000 วีเวอร์-1000
Kalinin NPP [125 กม. จากตเวียร์ริมฝั่งแม่น้ำอุดมมยา (ภูมิภาคตเวียร์)]4 1984, 1986, 2004, 2011 4000 วีเวอร์-1000
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kursk (ใกล้เมือง Kurchatov ทางฝั่งซ้ายของแม่น้ำ Seim)4 1976, 1979, 1983, 1985 4000 RBMK-1000
Leningrad NPP (ใกล้ซอสโนวีบอร์)4 อยู่ระหว่างการก่อสร้าง – 41973, 1975, 1979, 1981 4000 RBMK-1000 (สถานีแรกในประเทศที่มีเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Rostov (ตั้งอยู่บนชายฝั่งอ่างเก็บน้ำ Tsimlyansk ห่างจาก Volgodonsk 13.5 กม.)3 2001, 2010, 2015 3100 วีเวอร์-1000
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Smolensk (3 กม. จากเมืองดาวเทียม Desnogorsk)3 1982, 1985, 1990 3000 RBMK-1000
Novovoronezh NPP (ใกล้โนโวโวโรเนจ)5; (2 – ถอนออก), อยู่ระหว่างการก่อสร้าง – 2.2507 และ 2512 (ถอนตัว), 2514, 2515, 25231800 วีเวอร์-440;
วีเวอร์-1000
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kola (200 กม. ทางใต้ของ Murmansk บนชายฝั่งทะเลสาบ Imandra)4 1973, 1974, 1981, 1984 1760 วีเวอร์-440
Beloyarsk NPP (ใกล้ซาเรชนี)2 1980, 2015 600
800 		บีเอ็น-600
บีเอ็น-800
บิลิบิโน เอ็นพีพี4 1974 (2), 1975, 1976 48 อีจีพี-6

ออกแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสหพันธรัฐรัสเซีย

ตั้งแต่ปี 2551 ตามโครงการใหม่ AES-2006 (โครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของรัสเซียรุ่นใหม่ "3+" พร้อมตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่ได้รับการปรับปรุง) Novovoronezh NPP-2 (ใกล้กับ Novovoronezh NPP) ซึ่งจัดให้มี มีการใช้เครื่องปฏิกรณ์ VVER-1200 ถูกสร้างขึ้น กำลังดำเนินการก่อสร้างหน่วยผลิตไฟฟ้า 2 หน่วยที่มีกำลังการผลิตรวม 2,400 เมกะวัตต์ในอนาคตมีแผนจะสร้างอีก 2 หน่วย การเริ่มต้นหน่วยแรก (หน่วยหมายเลข 6) ของ Novovoronezh NPP-2 เกิดขึ้นในปี 2559 โดยมีการวางแผนหน่วยที่ 2 หมายเลข 7 สำหรับปี 2561

NPP บอลติกจัดให้มีการใช้โรงงานเครื่องปฏิกรณ์ VVER-1200 ที่มีกำลังการผลิต 1,200 เมกะวัตต์ หน่วยพลังงาน – 2. กำลังการผลิตติดตั้งรวม 2300 MW. มีการวางแผนการเดินเครื่องหน่วยแรกในปี 2563 สำนักงานพลังงานปรมาณูแห่งสหพันธรัฐรัสเซียกำลังดำเนินโครงการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำพลังงานต่ำ NPP Akademik Lomonosov ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้างจะกลายเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรกของโลก สถานีลอยน้ำสามารถใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน เช่นเดียวกับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล สามารถผลิตน้ำจืดได้ตั้งแต่ 40 ถึง 240,000 ตารางเมตรต่อวัน กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งของเครื่องปฏิกรณ์แต่ละเครื่องคือ 35 เมกะวัตต์ สถานีดังกล่าวมีแผนจะเปิดดำเนินการในปี 2561

โครงการระหว่างประเทศของรัสเซียในด้านพลังงานนิวเคลียร์

23.9.2013 รัสเซียโอนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Bushehr (Bushir) ไปยังอิหร่านเพื่อดำเนินการ , ใกล้เมือง Bushir (ป้าย Bushir); จำนวนหน่วยกำลัง - 3 (1 สร้าง, 2 - อยู่ระหว่างการก่อสร้าง); ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ – VVER-1000 Kudankulam NPP ใกล้ Kudankulam (ทมิฬนาฑู อินเดีย); จำนวนหน่วยกำลัง - 4 (1 - อยู่ระหว่างดำเนินการ, 3 - อยู่ระหว่างการก่อสร้าง); ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ – VVER-1000 Akkuyu NPP ใกล้ Mersin (อิลเมอร์ซิน, Türkiye); จำนวนหน่วยกำลัง - 4 (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง) ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ – VVER-1200; NPP เบลารุส (Ostrovets, ภูมิภาค Grodno, เบลารุส); จำนวนหน่วยกำลัง - 2 (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง) ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ – VVER-1200 NPP “Hanhikivi 1” (แหลม Hanhikivi ภูมิภาค Pohjois-Pohjanmaa ฟินแลนด์); จำนวนหน่วยกำลัง – 1 (อยู่ระหว่างการก่อสร้าง) ประเภทเครื่องปฏิกรณ์ – VVER-1200



บทความที่เกี่ยวข้อง