Атомная электростанция — расшифровка и устройство¶
Атомная электростанция (АЭС) — это энергетический объект, использующий ядерный реактор в качестве источника тепла для выработки электроэнергии. Аббревиатура «АЭС» расшифровывается именно как «атомная электростанция». В русском языке сокращение «АЭС» является общепринятым и используется в нормативных документах, научной литературе и повседневной речи.
¶Основные понятия
АЭС относится к классу тепловых электростанций, однако в отличие от ТЭС, где тепло выделяется при сжигании органического топлива, источником тепла на АЭС служит цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов — прежде всего урана-235. Это определяет ключевые особенности объекта: высокую плотность энергии топлива, необходимость систем радиационной защиты и специфические требования к обращению с отработавшим ядерным топливом.
¶История
Первая в мире АЭС — Обнинская атомная электростанция имени И. В. Курчатова — была пущена в СССР 26 июня 1954 года. Она выдавала электрическую мощность 5 МВт (тепловая мощность — 30 МВт) и работала на реакторе АМ-1 («Атом мирный»). Обнинская АЭС доказала принципиальную возможность использования ядерной энергетики для мирного производства электроэнергии.
Вскоре после этого были построены первые промышленные АЭС: Белоярская (1958), Нововоронежская (1964), Ленинградская (1973). В 1960-е — 1980-е годы СССР создал крупнейшую в мире атомную энергетику, включавшую сотни энергоблоков различных типов. В 1980-е годы в СССР была разработана и внедрена программа строительства типовых АЭС с реакторами ВВЭР-1000 и РБМК-1000.
¶Устройство
Основные элементы АЭС:
- Ядерный реактор — устройство, в котором поддерживается управляемая цепная реакция деления. На российских АЭС применяются реакторы двух основных типов: ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) и РБМК (реактор большой мощности канальный).
- Теплоноситель — вещество, отводящее тепло из активной зоны реактора. В реакторах ВВЭР и РБМК им является вода.
- Парогенератор — теплообменник, в котором теплоноситель передаёт тепловую энергию воде второго контура, превращая её в пар.
- Турбогенератор — преобразует энергию пара во вращательное движение турбины и далее в электрический ток.
- Системы безопасности — включают защитные стержни, аварийное охлаждение, герметичные защитные оболочки (саркофаги) и системы контроля радиационной обстановки.
¶Классификация
По типу замедлителя и теплоносителя АЭС делятся на:
| Тип реактора | Теплоноситель / замедлитель | Примечание |
|---|---|---|
| ВВЭР | Вода / вода | Основной тип в России |
| РБМК | Графит / вода | Применялся в СССР, включая Чернобыльскую АЭС |
| БН (быстрый нейтрон) | Натрий | Белоярская АЭС, опытный блок |
| Канальный газовый (АДМ) | CO₂ / графит | Опытные установки |
¶АЭС в России
Россия располагает одной из крупнейших атомных энергетик мира. В стране работают 11 атомных станций суммарной установленной мощностью около 31 ГВт, обеспечивающих примерно 20 % выработки электроэнергии. Крупнейшие АЭС России:
- Ленинградская АЭС (Сосновый Бор, Ленинградская область) — реакторы РБМК-1000, введён в эксплуатацию в 1973 году.
- Калининская АЭС (Тверская область) — реакторы ВВЭР-1000.
- Курская АЭС (Курчатов, Курская область) — реакторы ВВЭР-1000, введена в 1976 году.
- Нововоронежская АЭС (Воронежская область) — первый в мире энергоблок с реактором ВВЭР-1200, пущен в 2016 году.
- Балтийская АЭС (Гусиноозёрск, Калининградская область) — эксплуатируется с 2013 года.
Российские реакторы ВВЭР экспортируются в другие страны: Турция (Аккую), Белоруссия (Островецкая АЭС), Индия, Китай, Бангладеш, Венгрия, Египет и другие.
¶Безопасность и экология
АЭС не выбрасывают в атмосферу парниковые газы при производстве электроэнергии, что отличает их от ТЭС. Основные экологические вопросы связаны с обращением с отработавшим ядерным топливом и сбросом нагретой воды в водоёмы. Современные АЭС оснащаются множеством систем защиты, включая пассивные системы безопасности, не требующие внешнего питания.
¶Интересные факты
- Слово «атом» происходит от греческого ἄτομος — «неделимый».
- Одна топливная таблетка диаметром около 1 см содержит столько же энергии, сколько тонна угля.
- АЭС работают с высоким коэффициентом использования установленной мощности — свыше 70 %, что выше, чем у большинства ТЭС.
Источники:
- Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» — официальные данные
- ФГУП «Росэнергоатом» — статистика по АЭС России
- Большая советская энциклопедия, статья «Атомные электростанции»
- МАГАТЭ (IAEA) — база данных по атомным электростанциям мира
- Курчатовский институт — история советской атомной энергетики