IT
USA
DE
FR
ES
RU
IT
EN
USA
DE
ZH
ES
FR
PT
JP
AR
KR
PL
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
EL
NL
SR
SK
SV
HU
ПОСЕТИТЕ НАШ YOUTUBE-КАНАЛ
Безопасны ли атомные электростанции? Как они работают и как они построены.
Безопасны ли атомные электростанции? Как они работают и как они построены.
Технологическое развитие на протяжении многих лет позволило получить знания о выдающихся физических принципах, таких как открытие рентгеновских лучей, которые революционизировали медицину, работа Ньютона, которая позволила Эйнштейну работать над теорией относительности, или открытие атома, приведшее к ядерному делению.
Все эти достижения всегда вызывали разногласия в научном сообществе, которое считало эти открытия великолепными, но в то же время потенциально опасными в некоторых аспектах.
Общество 21 века на протяжении многих лет задается вопросом об открытии, которое революционизировало мир: мы говорим о ядерной энергии!
Ядерная или атомная энергия — это энергия, получаемая в результате ядерных реакций и радиоактивного распада в виде кинетической энергии и используемая различными технологиями, такими как атомные электростанции для получения электроэнергии. В 2020 году ядерная энергия составляла лишь 10% от мирового производства электроэнергии, хотя она является одним из самых безопасных источников энергии в плане смертности на единицу произведенной энергии. Почему же у общественности есть сомнения по поводу использования этой технологии?
Давайте вместе узнаем, как работает атомная электростанция, и рассмотрим каждый этап подробно.
Атомные электростанции — это огромные и очень сложные сооружения, которые используются в качестве электростанций и производят энергию с помощью ядерного деления.
Ядерное деление — это реакция, при которой ядро тяжелого элемента распадается, испуская большое количество энергии; реакция происходит, когда ядро тяжелого металла, например, урана-235, бомбардируется, то есть поражается нейтроном, который разбивает ядро, высвобождая три новых нейтрона и энергию. Один из этих нейтронов поглощается другим ядром урана-238 и теряется в балансе, второй нейтрон может покинуть систему, а третий нейтрон поражает другое ядро урана-235, которое распадается, высвобождая больше нейтронов, которые, в свою очередь, поражают другие ядра урана-235, создавая таким образом цепную реакцию.
Эта реакция является основой ядерного реактора, который контролирует распад тяжелого материала в контролируемых условиях.
Теперь давайте посмотрим, как устроена и как работает атомная электростанция!
Установка в основном делится на два острова: первый называется ядерным островом, здание, содержащее реактор, а второй называется обычным островом, который управляет полученной ядерной энергией для преобразования ее в электроэнергию.
Все эти достижения всегда вызывали разногласия в научном сообществе, которое считало эти открытия великолепными, но в то же время потенциально опасными в некоторых аспектах.
Общество 21 века на протяжении многих лет задается вопросом об открытии, которое революционизировало мир: мы говорим о ядерной энергии!
Ядерная или атомная энергия — это энергия, получаемая в результате ядерных реакций и радиоактивного распада в виде кинетической энергии и используемая различными технологиями, такими как атомные электростанции для получения электроэнергии. В 2020 году ядерная энергия составляла лишь 10% от мирового производства электроэнергии, хотя она является одним из самых безопасных источников энергии в плане смертности на единицу произведенной энергии. Почему же у общественности есть сомнения по поводу использования этой технологии?
Давайте вместе узнаем, как работает атомная электростанция, и рассмотрим каждый этап подробно.
Атомные электростанции — это огромные и очень сложные сооружения, которые используются в качестве электростанций и производят энергию с помощью ядерного деления.
Ядерное деление — это реакция, при которой ядро тяжелого элемента распадается, испуская большое количество энергии; реакция происходит, когда ядро тяжелого металла, например, урана-235, бомбардируется, то есть поражается нейтроном, который разбивает ядро, высвобождая три новых нейтрона и энергию. Один из этих нейтронов поглощается другим ядром урана-238 и теряется в балансе, второй нейтрон может покинуть систему, а третий нейтрон поражает другое ядро урана-235, которое распадается, высвобождая больше нейтронов, которые, в свою очередь, поражают другие ядра урана-235, создавая таким образом цепную реакцию.
Эта реакция является основой ядерного реактора, который контролирует распад тяжелого материала в контролируемых условиях.
Теперь давайте посмотрим, как устроена и как работает атомная электростанция!
Установка в основном делится на два острова: первый называется ядерным островом, здание, содержащее реактор, а второй называется обычным островом, который управляет полученной ядерной энергией для преобразования ее в электроэнергию.
Внешне ядерный остров выглядит как огромный бетонный блок, изолирующий реактор, расположенный в центре установки. В реакторе находится сердечник, состоящий из делящегося материала, обычно смеси урана-238 и урана-235. Замедлитель, обычно тяжелая вода или графит, используется для замедления образующихся нейтронов, увеличивая вероятность деления.
В реакторе также есть металлические управляющие стержни, которые используются для захвата избыточных нейтронов и вставляются в сердечник для регулирования мощности реакции и при необходимости для остановки процесса в случае критической ситуации. Если реакция достигнет критического уровня, она высвободит огромное количество энергии, что приведет к плавлению сердечника, разрушению стенок и выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду. Замедляющиеся фрагменты реакции производят тепло, которое улавливается теплоносителем, окружающим сердечник урана. Проще говоря, теплоноситель действует так же, как горячая вода в системе отопления с радиаторами, в которой вода переносит тепло, производимое котлом, в различные точки помещения. Сжатый теплоноситель, достигающий сердечника, имеет температуру 290 °C и под давлением 15 МПа достигает 320 °C, чтобы избежать кипения.
Нагретая жидкость проходит через парогенератор, в котором образуется насыщенный влажный пар; затем она проходит через сепаратор влаги, который превращает ее в насыщенный сухой пар, и с помощью системы проводников транспортируется в паровую турбину, расположенную на обычном острове, при конечной температуре 290 °C и давлении 5 МПа. Для поддержания стабильного давления используется прессуризатор. Турбина — это двигатель, использующий тепловую энергию пара и превращающий ее в механическую работу. Турбина, в свою очередь, с использованием преобразованной энергии приводит в движение генератор, который используется для производства электроэнергии; тот же принцип применяется на самых распространенных топливных электростанциях, а также на гидроэлектростанциях и ветряных электростанциях.
Как мы видели, весь процесс производит большое количество пара, который нужно управлять после выхода из турбины; при охлаждении пар снова становится жидкостью и может быть снова использован в процессе. Под турбиной установлен конденсатор для охлаждения пара, и благодаря охлаждающей жидкости он превращается в воду. Масса воды, выходящая из конденсатора, имеет очень высокую температуру и не может быть выпущена в исходный бассейн, иначе она повредит экосистему; поэтому предпочтительнее строить атомные электростанции рядом с рекой, озером или морем, где большие объемы воды могут постепенно снизить температуру конденсаторной воды, не причиняя вреда. Для электростанций, построенных в глубине суши, необходим замкнутый контур охлаждения; наиболее часто используемая система — это градирни с естественной или принудительной циркуляцией с использованием больших вентиляторов.
В реакторе также есть металлические управляющие стержни, которые используются для захвата избыточных нейтронов и вставляются в сердечник для регулирования мощности реакции и при необходимости для остановки процесса в случае критической ситуации. Если реакция достигнет критического уровня, она высвободит огромное количество энергии, что приведет к плавлению сердечника, разрушению стенок и выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду. Замедляющиеся фрагменты реакции производят тепло, которое улавливается теплоносителем, окружающим сердечник урана. Проще говоря, теплоноситель действует так же, как горячая вода в системе отопления с радиаторами, в которой вода переносит тепло, производимое котлом, в различные точки помещения. Сжатый теплоноситель, достигающий сердечника, имеет температуру 290 °C и под давлением 15 МПа достигает 320 °C, чтобы избежать кипения.
Нагретая жидкость проходит через парогенератор, в котором образуется насыщенный влажный пар; затем она проходит через сепаратор влаги, который превращает ее в насыщенный сухой пар, и с помощью системы проводников транспортируется в паровую турбину, расположенную на обычном острове, при конечной температуре 290 °C и давлении 5 МПа. Для поддержания стабильного давления используется прессуризатор. Турбина — это двигатель, использующий тепловую энергию пара и превращающий ее в механическую работу. Турбина, в свою очередь, с использованием преобразованной энергии приводит в движение генератор, который используется для производства электроэнергии; тот же принцип применяется на самых распространенных топливных электростанциях, а также на гидроэлектростанциях и ветряных электростанциях.
Как мы видели, весь процесс производит большое количество пара, который нужно управлять после выхода из турбины; при охлаждении пар снова становится жидкостью и может быть снова использован в процессе. Под турбиной установлен конденсатор для охлаждения пара, и благодаря охлаждающей жидкости он превращается в воду. Масса воды, выходящая из конденсатора, имеет очень высокую температуру и не может быть выпущена в исходный бассейн, иначе она повредит экосистему; поэтому предпочтительнее строить атомные электростанции рядом с рекой, озером или морем, где большие объемы воды могут постепенно снизить температуру конденсаторной воды, не причиняя вреда. Для электростанций, построенных в глубине суши, необходим замкнутый контур охлаждения; наиболее часто используемая система — это градирни с естественной или принудительной циркуляцией с использованием больших вентиляторов.