NPP: parimi i funksionimit dhe pajisjes. Historia e krijimit të termocentraleve bërthamore

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-02-12 12:51

Në mesin e shekullit të njëzetë, mendjet më të mira të njerëzimit punuan shumë për dy detyra njëherësh: për krijimin e një bombe atomike dhe gjithashtu për përdorimin e energjisë së atomit për qëllime paqësore. Kështu u shfaqën termocentralet e para bërthamore në botë. Cili është parimi i funksionimit të një termocentrali bërthamor? Dhe ku në botë ndodhen më të mëdhenjtë nga këto termocentrale?

Historia dhe veçoritë e energjisë bërthamore

"Energjia është koka e gjithçkaje" - kështu mund të parafrazoni një fjalë të urtë të njohur, duke pasur parasysh realitetet objektive të shekullit të 21-të. Me çdo raund të ri të përparimit teknologjik, njerëzimi ka nevojë për një sasi në rritje të tij. Sot, energjia e "atomit paqësor" përdoret në mënyrë aktive në ekonomi dhe prodhim, dhe jo vetëm në sektorin e energjisë.

Energjia elektrike e prodhuar nga të ashtuquajturat termocentrale bërthamore (të cilat funksionojnë në një parim shumë të thjeshtë) përdoret gjerësisht në industri, eksplorimin e hapësirës, mjekësi dhe bujqësi.

Energjia bërthamore është një degë e industrisë së rëndë që nxjerr nxehtësinë dhe energjinë elektrike nga energjia kinetike e atomit.

Kur u shfaqëncentralet e para bërthamore? Shkencëtarët sovjetikë studiuan parimin e funksionimit të termocentraleve të tillë që në vitet '40. Nga rruga, paralelisht ata shpikën edhe bombën e parë atomike. Kështu, atomi ishte edhe "paqësor" dhe vdekjeprurës.

Në vitin 1948, I. V. Kurchatov sugjeroi që qeveria Sovjetike të fillonte të kryente punë të drejtpërdrejtë për nxjerrjen e energjisë atomike. Dy vjet më vonë, në Bashkimin Sovjetik (në qytetin e Obninsk, rajoni Kaluga), filloi ndërtimi i termocentralit të parë bërthamor në planet.

Parimi i funksionimit të të gjithë termocentraleve bërthamore është i ngjashëm dhe nuk është aspak e vështirë për ta kuptuar atë. Kjo do të diskutohet më tej.

NPP: parimi i funksionimit (foto dhe përshkrim)

Puna e çdo centrali bërthamor bazohet në një reaksion të fuqishëm që ndodh gjatë ndarjes së bërthamës së një atomi. Në këtë proces më së shpeshti përfshihen atomet e uraniumit-235 ose plutoniumit. Bërthama e atomeve ndan neutronin që hyn në to nga jashtë. Në këtë rast, prodhohen neutrone të reja, si dhe fragmente të ndarjes, të cilat kanë një energji të madhe kinetike. Vetëm kjo energji është produkti kryesor dhe kyç i çdo centrali bërthamor

Kështu mund ta përshkruani parimin e funksionimit të një reaktori të centralit bërthamor. Në foton tjetër mund të shihni se si duket nga brenda.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të reaktorëve bërthamorë:

• reaktor i kanalit me fuqi të lartë (shkurtuar si RBMK);
• reaktor uji me presion (VVER);
• reaktor i shpejtë neutron (FN).

Më vete, vlen të përshkruhet parimi i funksionimit të termocentraleve bërthamore në tërësi. Se si funksionon do të diskutohet.në artikullin tjetër.

parimi i funksionimit të NPP (diagrami)

Elektrocentrali bërthamor funksionon në kushte të caktuara dhe në mënyra të përcaktuara rreptësisht. Përveç një reaktori bërthamor (një ose më shumë), struktura e një termocentrali bërthamor përfshin sisteme të tjera, objekte speciale dhe personel shumë të kualifikuar. Cili është parimi i funksionimit të termocentraleve bërthamore? Mund të përshkruhet shkurtimisht si më poshtë.

Elementi kryesor i çdo centrali bërthamor është një reaktor bërthamor, në të cilin zhvillohen të gjitha proceset kryesore. Ne kemi shkruar për atë që ndodh në reaktor në pjesën e mëparshme. Karburanti bërthamor (zakonisht më shpesh uranium) në formën e fishekëve të vegjël të zinj futet në këtë kazan të madh.

Energjia e çliruar gjatë reaksioneve që ndodhin në një reaktor bërthamor shndërrohet në nxehtësi dhe transferohet në ftohës (zakonisht ujë). Duhet theksuar se gjatë këtij procesi edhe ftohësi merr një dozë të caktuar rrezatimi.

Më tej, nxehtësia nga ftohësi transferohet në ujë të zakonshëm (përmes pajisjeve speciale - shkëmbyesve të nxehtësisë), i cili si rezultat vlon. Avulli i ujit që rezulton drejton turbinën. Me këtë të fundit është i lidhur një gjenerator, i cili prodhon energji elektrike.

Kështu, sipas parimit të funksionimit të një termocentrali bërthamor, ky është i njëjti termocentral. I vetmi ndryshim është se si prodhohet avulli.

Gjeografia e fuqisë bërthamore

Pesë vendet kryesore në prodhimin e energjisë bërthamore janë si më poshtë:

1. SHBA.
2. Francë.
3. Japoni.
4. Rusi.
5. Koreja e Jugut.

Në të njëjtën kohë, Shtetet e Bashkuara të Amerikës, duke gjeneruar rreth 864 miliardë kWh në vit, prodhojnë deri në 20% të energjisë elektrike në botë.

Në total, 31 shtete në botë operojnë termocentrale bërthamore. Nga të gjithë kontinentet e planetit, vetëm dy (Antarktida dhe Australia) janë plotësisht të lira nga energjia bërthamore.

Sot, në botë funksionojnë 388 reaktorë bërthamorë. Vërtetë, 45 prej tyre nuk kanë prodhuar energji elektrike për një vit e gjysmë. Shumica e reaktorëve bërthamorë janë të vendosur në Japoni dhe Shtetet e Bashkuara. Gjeografia e plotë e tyre është paraqitur në hartën e mëposhtme. Vendet me reaktorë bërthamorë operativë janë shënuar me të gjelbër, tregohet edhe numri i tyre total në një gjendje të caktuar.

Zhvillimi i energjisë bërthamore në vende të ndryshme

Në përgjithësi, që nga viti 2014, ka pasur një rënie të përgjithshme në zhvillimin e energjisë bërthamore. Drejtuesit në ndërtimin e reaktorëve të rinj bërthamorë janë tre vende: Rusia, India dhe Kina. Përveç kësaj, një numër shtetesh që nuk kanë termocentrale bërthamore po planifikojnë t'i ndërtojnë ato në të ardhmen e afërt. Këto përfshijnë Kazakistanin, Mongolinë, Indonezinë, Arabinë Saudite dhe një numër vendesh të Afrikës së Veriut.

Nga ana tjetër, një sërë shtetesh kanë nisur një reduktim gradual të numrit të centraleve bërthamore. Këto përfshijnë Gjermaninë, Belgjikën dhe Zvicrën. Dhe në disa vende (Itali, Austri, Danimarkë, Uruguai) energjia bërthamore është e ndaluar në nivel legjislativ.

Problemet kryesore të energjisë bërthamore

Ekziston një problem i rëndësishëm mjedisor që lidhet me zhvillimin e energjisë bërthamore. Kjo është e ashtuquajtura ndotje termike e mjedisit. Kështu, sipas shumë ekspertëve, termocentralet bërthamore lëshojnë më shumë nxehtësi sesa termocentralet me të njëjtin kapacitet. Veçanërisht e rrezikshme është ndotja termale e ujit, e cila prish kushtet natyrore të jetës së organizmave biologjikë dhe çon në vdekjen e shumë llojeve të peshqve.

Një çështje tjetër e ndezur lidhur me energjinë bërthamore ka të bëjë me sigurinë bërthamore në përgjithësi. Për herë të parë, njerëzimi mendoi seriozisht për këtë problem pas katastrofës së Çernobilit në 1986. Parimi i funksionimit të termocentralit bërthamor të Çernobilit nuk ishte shumë i ndryshëm nga ai i termocentraleve të tjerë bërthamorë. Megjithatë, kjo nuk e shpëtoi atë nga një aksident i madh dhe i rëndë, i cili solli pasoja shumë të rënda për të gjithë Evropën Lindore.

Për më tepër, rreziku i energjisë bërthamore nuk kufizohet vetëm në aksidente të mundshme të shkaktuara nga njeriu. Pra, lindin probleme të mëdha me asgjësimin e mbetjeve bërthamore.

Përparësitë e energjisë bërthamore

Megjithatë, mbështetësit e zhvillimit të energjisë bërthamore përmendin gjithashtu avantazhet e qarta të termocentraleve bërthamore. Kështu, në veçanti, Shoqata Botërore Bërthamore ka publikuar së fundmi raportin e saj me të dhëna mjaft interesante. Sipas tij, numri i viktimave njerëzore që shoqërojnë prodhimin e një gigavat energjie elektrike në termocentralet bërthamore është 43 herë më pak se në termocentralet tradicionale.

Ka përfitime të tjera po aq të rëndësishme. Përkatësisht:

• prodhimi i lirë i energjisë elektrike;
• pastërtia mjedisore e energjisë bërthamore (me përjashtim të ndotjes së ujit termal);
• mungesa e referencës strikte gjeografike të termocentraleve bërthamore ndaj burimeve të mëdha të karburantit.

Në vend të një përfundimi

Në vitin 1950, u ndërtua termocentrali i parë bërthamor në botë. Parimi i funksionimit të termocentraleve bërthamore është ndarja e një atomi me ndihmën e një neutroni. Ky proces çliron një sasi të madhe energjie.

Duket se energjia bërthamore është një ndihmë e jashtëzakonshme për njerëzimin. Megjithatë, historia ka vërtetuar të kundërtën. Në veçanti, dy tragjedi të mëdha - aksidenti në termocentralin sovjetik të Çernobilit në 1986 dhe aksidenti në termocentralin japonez Fukushima-1 në 2011 - demonstruan rrezikun që paraqet atomi "paqësor". Dhe shumë vende të botës sot filluan të mendojnë për refuzimin e pjesshëm apo edhe të plotë të energjisë bërthamore.