Атомные электростанции (АЭС)

Атомные электростанцим (АЭС)
Атомные электростанции предназначенны для выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции.
Станции реакции деления
Станции реакции синтеза (еще не существуют)

Классификация АЭС по виду отпускаемой энергии
Атомные электростанции по виду отпускаемой энергии можно разделить на:
Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии
Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию
Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию

Классификация АЭС по типу реакторов
Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:
Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива
Реакторы на лёгкой воде
Графитовые реакторы
Реакторы на тяжёлой воде
Реакторы на быстрых нейтронах
Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов
Термоядерные реакторы

Получение электроэнергии на АЭС
На АЭС электроэнергия вырабатывается посредством электромашинных генераторов, приводимых во вращение паровыми турбинами.
Пар получается за счет деления изотопов урана или плутония в ходе управляемой цепной реакции, протекающей в ядерном реакторе.
Теплоноситель, циркулирующий через охлаждающий тракт активной зоны реактора, отводит выделяющуюся теплоту реакции и непосредственно либо через теплообменники используется для получения пара, который подается на турбины.

Принцип работы АЭС
Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

Схема работы АЭС с (ВВЭР)

Характеристики ВВЭР-1000
Тепловая мощность реактора - 3000 МВт
К. п. д., 33,0 %
Давление пара перед турбиной - 60,0 атм
Давление в первом контуре - 160,0 атм
Температура воды:
- на входе в реактор - 289 °С
- на выходе из реактора - 324 °С
Диаметр активной зоны - 3,12 м
Высота активной зоны - 3,50 м
Диаметр ТВЭЛа - 9,1 мм
Число ТВЭЛов в кассете - 312
Загрузка урана - 66 т
Среднее обогащение урана - 3,3 - 4,4 %
Среднее выгорание топлива – 40 МВт-сут/кг

Достоинства атомных станций
Достоинства атомных станций:
Сравнительный объем топлива, используемого за год одним реактором типа ВВЭР-1000Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (для сравнения, ежедневно одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля);
Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водоэнергетических ресурсов, крупных месторождений угля, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики.
При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо́льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.

Недостатки атомных станций
Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
С точки зрения статистики и страхования крупные аварии крайне маловероятны, однако последствия такого инцидента крайне тяжёлые;
Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Действующие АЭС России
Балаковская
Белоярская
Билибинская
Волгодонская
Калининская
Кольская
Курская
Ленинградская
Нововоронежская
Смоленская