Funcționează centrala nucleară de la Obninsk. Istoria creării centralelor nucleare. Conversia energiei nucleare în energie electrică poate fi reprezentată schematic

7 iunie 1954 în satul Obninskoye, regiunea Kaluga, la A.I. Leipunsky (Laboratorul „B”), a fost lansată prima centrală nucleară din lume, echipată cu un reactor cu canal de uraniu-grafit cu lichid de răcire cu apă AM-1 („atom pașnic”) cu o capacitate de 5 MW. De la această dată a început numărătoarea inversă a istoriei energiei nucleare.

În timpul Marelui Război Patriotic, au început lucrările la crearea armelor nucleare, care a fost condusă de fizicianul, academicianul I. V. Kurchatov. În 1943, Kurchatov a creat un centru de cercetare la Moscova - Laboratorul nr. 2 - transformat ulterior în Institutul de Energie Atomică. În 1948 a fost construită o fabrică de plutoniu cu mai multe reactoare industriale, iar în august 1949 a fost testată prima bombă atomică sovietică. După ce producția de uraniu îmbogățit a fost organizată și stăpânită la scară industrială, a început o discuție activă asupra problemelor și direcțiilor de creare a reactoarelor nucleare pentru aplicații de transport și pentru generarea de energie electrică și căldură. În numele lui Kurchatov, fizicienii autohtoni E.L. Feinberg și N.A. Dollezhal a început să dezvolte un proiect pentru un reactor pentru o centrală nucleară.

La 16 mai 1950, un decret al Consiliului de Miniștri al URSS a determinat construirea a trei reactoare experimentale - un reactor uraniu-grafit răcit cu apă, un reactor uraniu-grafit răcit cu gaz și un reactor cu gaz sau metal lichid. -reactor de uraniu-beriliu racit. Conform planului inițial, toate trebuiau să funcționeze pe rând pentru o singură turbină cu abur și un generator de 5000 kW. ...

În mai 1954, reactorul a fost lansat, iar în iunie a aceluiași an, centrala nucleară de la Obninsk a dat primul curent industrial, deschizând calea pentru utilizarea energiei atomice în scopuri pașnice. CNE Obninsk funcționează cu succes de aproape 48 de ani. 29 aprilie 2002 la 11:31 a.m. La ora Moscovei, reactorul primei centrale nucleare din lume din Obninsk a fost închis definitiv. După cum a raportat serviciul de presă al Ministerului Energiei Atomice al Federației Ruse, stația a fost oprită doar din motive economice, deoarece „menținerea în condiții de siguranță a devenit din ce în ce mai scumpă în fiecare an”. Pe lângă generarea de energie, reactorul centralei nucleare de la Obninsk a servit și ca bază pentru cercetări experimentale și pentru producerea de izotopi pentru nevoi medicale.

Experiența exploatării primei centrale nucleare, în esență experimentală, a confirmat pe deplin soluțiile inginerie și tehnice propuse de specialiștii industriei nucleare, care au făcut posibilă începerea implementării unui program de amploare pentru construcția de noi centrale nucleare în URSS. Uniune. CNE Obninsk, chiar și în timpul construcției și pornirii, s-a transformat într-o școală minunată pentru instruirea personalului de construcții și instalații, oameni de știință și personal de operare. CNE a îndeplinit acest rol timp de multe decenii în timpul funcționării comerciale și a numeroaselor lucrări experimentale asupra acesteia. Școala Obninsk a fost frecventată de specialiști cunoscuți în energie nucleară precum: G. Shasharin, A. Grigoryants, Yu. Evdokimov, M. Kolmanovsky, B. Semenov, V. Konochkin, P. Palibin, A. Krasin și mulți alții .

În 1953, la una dintre întâlniri, ministrul URSS al Ministerului Mașinilor Medie V. A. Malyshev le-a pus lui Kurchatov, Aleksandrov și altor oameni de știință problema dezvoltării unui reactor nuclear pentru un puternic spărgător de gheață, de care țara avea nevoie pentru a extinde semnificativ navigația în mările noastre nordice și apoi să o facem pe tot parcursul anului. La acel moment, o atenție deosebită a fost acordată Nordului Îndepărtat ca fiind cea mai importantă regiune economică și strategică. Au trecut 6 ani, iar primul spărgător de gheață cu propulsie nucleară din lume „Lenin” a plecat în călătoria sa inaugurală. Acest spărgător de gheață a servit 30 de ani în condițiile grele din Arctica. Concomitent cu spărgătorul de gheață, se construia un submarin nuclear (NPS). Hotărârea de guvern cu privire la construirea acesteia a fost semnată în 1952, iar în august 1957 barca a fost lansată. Acest prim submarin nuclear sovietic a fost numit „Leninsky Komsomol”. Ea a făcut o călătorie sub gheață la Polul Nord și s-a întors în siguranță la bază.

„Industria energetică a lumii a intrat într-o nouă eră. S-a întâmplat la 27 iunie 1954. Omenirea este încă departe de a realiza importanța acestei noi ere.”

Academicianul A.P. Alexandrov

„În Uniunea Sovietică, eforturile oamenilor de știință și inginerilor au finalizat cu succes proiectarea și construcția primei centrale nucleare industriale cu o capacitate utilă de 5.000 de kilowați. Pe 27 iunie, centrala nucleară a fost dată în funcțiune și a furnizat energie electrică pentru industrie și agricultură din zonele învecinate.

Londra, 1 iulie (TASS). Anunțul lansării primei centrale atomice industriale din URSS este larg notat în presa engleză, corespondentul de la Moscova al The Daily Worker scrie că acest eveniment istoric „are de o semnificație nemăsurat mai mare decât aruncarea primei bombe atomice pe Hiroshima.

Paris, 1 iulie (TASS). Corespondentul londonez al Agence France-Presse relatează că anunțul punerii în funcțiune în URSS a primei centrale industriale din lume care funcționează cu energie atomică a fost întâmpinat cu mare interes în cercurile londoneze de specialiști atomici. Anglia, continuă corespondentul, construiește o centrală nucleară la Calderhall. Se crede că va putea intra în serviciu nu mai devreme de 2,5 ani...

Shanghai, 1 iulie (TASS). Răspunzând la punerea în funcțiune a unei centrale atomice sovietice, radioul Tokyo transmite: SUA și Marea Britanie plănuiesc și ele construcția de centrale nucleare, dar intenționează să le finalizeze construcția în 1956-1957. Faptul că Uniunea Sovietică a fost înaintea Angliei și Americii în ceea ce privește utilizarea energiei atomice în scopuri pașnice indică faptul că oamenii de știință sovietici au obținut un mare succes în domeniul energiei atomice. Unul dintre experții japonezi de seamă în domeniul fizicii nucleare, profesorul Yoshio Fujioka, comentând despre anunțul lansării unei centrale atomice în URSS, a spus că acesta este începutul unei „noui ere”.

Prima centrală nucleară din lume

După testarea primei bombe atomice, Kurchatov și Dollezhal au discutat despre posibilitatea creării unei centrale nucleare, concentrându-se pe experiența de proiectare și exploatare a reactoarelor industriale. La 16 mai 1949, a fost emis un decret guvernamental corespunzător. În ciuda aparentei simplități a tranziției de la un reactor nuclear la altul, problema s-a dovedit a fi extrem de complicată. Reactoarele industriale funcționau la presiune scăzută a apei în canalele de lucru, apa a răcit blocurile de uraniu și asta a fost suficient.

Schema unei centrale nucleare a fost semnificativ complicată tocmai prin faptul că a fost necesară menținerea presiunii ridicate în canalele de lucru pentru a obține abur a parametrilor necesari funcționării turbinei.Trebuiau introdus mai multe materiale structurale în miezul reactorului, care necesita îmbogățirea uraniului cu izotopul 235. s-a folosit o schemă cu dublu circuit, ceea ce a complicat și mai mult centrala electrică.

Primul circuit radioactiv a cuprins canalele tehnologice ale reactorului, pompele pentru circulația apei, partea tubulară a generatoarelor de abur și conductele de legătură ale circuitului primar. Generatorul de abur este un vas proiectat pentru o presiune semnificativă a apei și aburului. În partea inferioară a vasului sunt plasate mănunchiuri de tuburi subțiri prin care apa din circuitul primar este pompată cu o presiune de aproximativ 100 de atmosfere și o temperatură de 300 de grade. Între fasciculele de tuburi se află apa din al doilea circuit, care, luând căldură din fasciculele de tuburi, se încălzește și fierbe. Aburul rezultat la o presiune de peste 12 atmosfere este trimis la turbină. Astfel, apa din circuitul primar nu se amestecă cu mediul circuitului secundar din generatorul de abur și rămâne „curată”. Aburul care s-a produs în turbină este răcit în condensatorul turbinei și se transformă în apă, care este din nou pompată către generatorul de abur de către o pompă. Aceasta menține circulația lichidului de răcire în circuitul secundar.

Blocurile convenționale de uraniu nu erau potrivite pentru centralele nucleare. A fost necesar să se proiecteze canale tehnologice speciale, constând dintr-un sistem de tuburi cu pereți subțiri de diametru mic, pe suprafețele exterioare ale cărora a fost plasat combustibil nuclear. Canalele tehnologice lungi de câțiva metri au fost încărcate în celulele stivei de grafit a reactorului de către o macara rulantă a halei reactorului și conectate la conductele circuitului primar cu părți detașabile. Au existat multe alte diferențe care au complicat centrala nucleară relativ mică pentru generarea de energie electrică.

Când au fost stabilite principalele caracteristici ale proiectului CNE, acesta a fost raportat lui Stalin. El a apreciat foarte mult apariția energiei nucleare interne, oamenii de știință au primit nu numai aprobare, ci și asistență în implementarea unei noi direcții.

În februarie 1950, în Prima Direcție Principală, condusă de B. L., Vannikov și A. P. Zavenyagin, au fost discutate în detaliu propunerile oamenilor de știință, iar la 29 iulie a aceluiași an, Stalin a semnat Decretul Consiliului de Miniștri al URSS privind dezvoltarea și construcția unei centrale nucleare în orașul Obninsk cu un reactor, a primit numele de cod „AM”. Reactorul a fost proiectat de N.A. Dollezhal cu echipa sa. În același timp, proiectarea echipamentelor stației a fost realizată de alte organizații, precum și construcția centralei nucleare.

Kurchatov l-a numit pe D. I. Blokhintsev ca adjunct al său pentru conducerea științifică a CNE Obninsk; N. A. Nikolaev a fost numit primul director al NPP.

În 1952, au fost efectuate lucrări științifice și de proiectare la reactorul AM și la centrala nucleară în ansamblu. La începutul anului au început lucrările la subterana centralei nucleare, la construcția de locuințe și amenajări sociale și culturale, drumuri de acces și un baraj pe râul Protva. În 1953, volumul principal de lucrări de construcție și instalare a fost finalizat: au fost ridicate clădirea reactorului și clădirea turbogeneratorului, au fost asamblate structurile metalice ale reactorului, generatoare de abur, conducte, o turbină și multe altele. În 1953, șantierul a primit statutul de cel mai important din Minsredmash (în 1953, PSU a fost transformat în Ministerul Construcției de Mașini Medii). Kurchatov a venit adesea la șantier, i-au construit o casă mică de lemn într-o pădure din apropiere, unde a ținut întâlniri cu liderii unității.

La începutul anului 1954 a fost efectuată așezarea cu grafit a reactorului. Etanșeitatea vasului reactorului a fost testată în prealabil printr-o metodă sensibilă cu heliu. Heliul gazos era furnizat în interiorul corpului sub presiune scăzută, iar în exterior toate îmbinările sudate au fost „resimțite” cu un detector de scurgeri de heliu, care detectează mici scurgeri de heliu. În timpul testelor cu heliu, au fost identificate soluții de proiectare nereușite și ceva a trebuit să fie refăcut. După repararea îmbinărilor sudate și reverificarea etanșeității, suprafețele interioare ale structurilor metalice sunt îndepărtate cu grijă de praf și predate pentru pozare.

Lucrările la zidăria din grafit sunt așteptate cu nerăbdare atât de muncitori, cât și de manageri. Acesta este un fel de piatră de hotar pe calea lungă de instalare a reactorului. Zidaria apartine categoriei lucrarilor curate si necesita de fapt curatenie sterila. Chiar și praful care intră în reactor îi va degrada calitatea. Rând după rând, sunt așezate blocuri de grafit de lucru, verificând golurile dintre ele și alte dimensiuni. Muncitorii sunt acum de nerecunoscut, toți sunt în salopetă albă și pantofi de siguranță, șepci albe ca să nu cadă părul. În sala reactorului, aceeași curățenie sterilă, nimic de prisos, curățarea umedă este aproape continuă. Zidăria se execută rapid, non-stop, iar după terminarea lucrării, acestea sunt predate controlorilor pretențioși. La sfârșit, trapele din reactor sunt închise și sigilate. Apoi se trece la instalarea canalelor tehnologice si a canalelor pentru controlul si protejarea reactorului (canale CPS).La prima CNE au facut multe necazuri. Faptul este că tuburile canalelor aveau pereți foarte subțiri și funcționau la presiune și temperatură ridicate. Pentru prima dată, industria a stăpânit producția și sudarea unor astfel de țevi cu pereți subțiri, care au provocat scurgeri de apă prin scurgeri de sudură.Au trebuit schimbate canalele curente, tehnologia lor de fabricație și, toate acestea au durat timp. Au fost alte greutăți, dar toate obstacolele au fost depășite. Lucrările de pornire au început.

La 9 mai 1954, reactorul a ajuns la criticitate; până pe 26 iunie s-au efectuat lucrări de ajustare la diferite niveluri de putere la numeroase sisteme de centrale nucleare. Pe 26 iunie, în prezența lui I. V. Kurchatov, turbinei a fost furnizat cu abur și a fost efectuată o creștere suplimentară a puterii. Pe 27 iunie a avut loc pornirea oficială a primei centrale nucleare Obninsk din lume cu livrarea de energie electrică către sistemul Mosenergo.

Centrala nucleară avea o putere de ieșire de 5.000 de kilowați. În reactor au fost instalate 128 de canale tehnologice și 23 de canale CPS. O singură sarcină a fost suficientă pentru a funcționa centrala nucleară la capacitate maximă timp de 80-100 de zile. CNE Obninsk a atras atenția oamenilor din întreaga lume. Au vizitat-o ​​numeroase delegații din aproape toate țările. Au vrut să vadă miracolul rusesc cu ochii lor. Nu este nevoie de cărbune, petrol sau gaz combustibil, aici căldura din reactor, ascunsă în spatele unei protecții fiabile de beton și fontă, pune în mișcare un turbogenerator și generează energie electrică, care la acea vreme era suficientă pentru nevoile unui oraș cu o populație de 30-40 de mii de oameni, cu consumul de combustibil nuclear este de aproximativ 2 tone pe an.

Vor trece ani și sute de centrale nucleare de o capacitate enormă vor apărea pe pământ în diferite țări, dar toate, precum Volga dintr-un izvor, își au originea pe pământul rusesc, nu departe de Moscova, în orașul de renume mondial Obninsk, unde pentru prima dată un atom trezit a împins palele turbinei și a dat un curent electric sub gloriosul motto rusesc: „Să fie atomul muncitor, nu soldat!”.

În 1959, Georgy Nikolaevich Ushakov, care l-a înlocuit pe Nikolaev ca director al NPP Obninsk, a publicat o carte - „Prima centrală nucleară”. O întreagă generație de oameni de știință nucleari a studiat sub această carte.

CNE Obninsk, chiar și în timpul construcției și pornirii, s-a transformat într-o școală minunată pentru instruirea personalului de construcții și instalații, oameni de știință și personal de operare. CNE a îndeplinit acest rol timp de multe decenii în timpul funcționării comerciale și a numeroaselor lucrări experimentale asupra acesteia. Școala Obninsk a fost frecventată de specialiști cunoscuți în energie nucleară precum: G. Shasharin, A. Grigoryants, Yu. Evdokimov, M. Kolmanovsky, B. Semenov, V. Konochkin, P. Palibin, A. Krasin și mulți alții .

În 1953, la una dintre întâlniri, ministrul URSS al Ministerului Mașinilor Medie V. A. Malyshev le-a pus lui Kurchatov, Aleksandrov și altor oameni de știință problema dezvoltării unui reactor nuclear pentru un puternic spărgător de gheață, de care țara avea nevoie pentru a extinde semnificativ navigația în mările noastre nordice și apoi să o facem pe tot parcursul anului. La acel moment, o atenție deosebită a fost acordată Nordului Îndepărtat ca fiind cea mai importantă regiune economică și strategică. Au trecut 6 ani și primul spărgător de gheață cu propulsie nucleară din lume „Lenin” a plecat în călătoria sa inaugurală. Acest spărgător de gheață a servit 30 de ani în condițiile grele din Arctica.

Concomitent cu spărgătorul de gheață, se construia și un submarin nuclear (NPS), hotărârea guvernamentală privind construirea lui a fost semnată în 1952, iar în august 1957 barca a fost lansată. Acest prim submarin nuclear sovietic a fost numit „Leninsky Komsomol”. Ea a făcut o călătorie sub gheață la Polul Nord și s-a întors în siguranță la bază.