Ефим Балабанов - Ядерные реакторы

Посмотрим на разрез главного здания атомной электростанции (рис. 62).

В центральном зале главного здания помещается «сердце» атомной электростанции — ядерный реактор 1. Его верхняя часть находится на уровне пола, что облегчает замену рабочих каналов. В этом зале находится чугунная кабина с тремя толстыми стеклянными иллюминаторами, из которой машинист управляет движением подъемного крана 5 при выемке рабочего канала из реактора. Отработанный канал переносится тем же краном в хранилище, где он будет выдерживаться до тех пор, пока его радиоактивность не станет сравнительно безопасной. Стены кабины защищают машиниста от вредного излучения.

К главному залу слева примыкает помещение с компенсаторами объема 4. Справа находятся помещения, где размещена основная часть оборудования станции. В самом нижнем этаже расположены насосы первичного контура 2 . Из рисунка видно, что они отделены от электродвигателя 6 стеной и помещаются в отдельной кабине. Такое устройство облегчает обслуживание электродвигателя и защищает обслуживающий персонал от действия лучей радиоактивной воды.

Теплообменники 3 расположены в крайнем правом помещении второго этажа. В верхнем этаже расположен главный пульт и щит управления атомной электростанцией 7 . Кроме того, на особый щит 8 выведены сигналы, предупреждающие о возникновении опасной радиоактивности в различных помещениях станции.

Автоматизация управления всеми элементами процесса на первой атомной электростанции Советского Союза доведена до высокого уровня. На пульте управления станцией оператор может по приборам следить за работой всех агрегатов электростанции (рис. 63). Перед глазами дежурного инженера находятся измерители мощности и положения регулирующих стержней, приборы, отмечающие температуру, давление и количество воды, протекающей в каждом из 128 рабочих каналов реактора. Здесь же оператор получает сведения о давлении пара, идущего в турбину, о работе всех насосов и парогенераторов.

Наблюдая за показаниями соответствующих приборов, инженер, находясь у пульта, может устранить различные неполадки. Но даже в том случае, если оператор не примет необходимых мер, авария не произойдет, так как при нарушении режима в работе аварийный стержень сам опустится в реактор и остановит цепной процесс, то есть выделение атомной энергии.

Работа атомной электростанции совершенно безопасна. На особом пульте находятся дозиметры — приборы, сигнализирующие о наличии опасных радиоактивных излучений в различных помещениях электростанции. Оператор всегда видит, в каком помещении излучение превышает норму. Кроме того, в этом помещении автоматически вспыхивает красная лампа и дается звуковой сигнал. Получив такое предупреждение, люди удаляются из зоны радиоактивного заражения. Подобные случаи бывают очень редко. Мощные вентиляторы удаляют радиоактивные пыль и газ из помещений электростанции через высокую дымовую трубу, где они и рассеиваются на большой высоте. Управление работой всей атомной электростанции производится с главного пульта двумя инженерами. У машин находится несколько механиков и электриков.

Питание всех агрегатов станции производится за счет электроэнергии, вырабатываемой ею же. Однако в случае аварии в электрической сети питания все механизмы и приборы автоматически переключаются на аккумуляторную батарею.

Электрическая энергия атомной электростанции подается на трансформаторную подстанцию, включенную в общее высоковольтное кольцо района.

Первая атомная электростанция СССР построена с целью накопления научного и инженерного опыта, необходимого для проектирования и строительства крупных атомных электростанций. Для этого при сооружении станции были предусмотрены различные устройства и приспособления, позволяющие физикам и техникам проводить необходимые исследования.

Используя опыт работы первой атомной электростанции, наши ученые и инженеры разрабатывают мощные энергетические установки. Пройдет немного лет, и в строй войдут атомные электростанции мощностью 400–600 тысяч киловатт.

Пути развития ядерной энергетики.Опыт работы промышленной атомной электростанции СССР мощностью 5 тысяч киловатт позволяет ученым произвести некоторую оценку ядерной энергетики ближайшего будущего.

Электроэнергия, вырабатываемая первой атомной электростанцией, пока еще дороже электроэнергии, даваемой крупными тепловыми станциями в СССР, но сравнима со стоимостью энергии тепловых электростанций той же мощности.

Высокая себестоимость электроэнергии объясняется в первую очередь малыми размерами станции, что вызывает повышенный расход урана 235на единицу мощности, и большими затратами на изготовление тепловыделяющих урановых элементов. Дорого стоит и дополнительное оборудование, повышающее надежность работы электростанции. Но опыт эксплуатации уже показал, что от многих приспособлений такого рода можно отказаться.

На Международной конференции в Женеве в 1955 году советскими учеными был представлен вариант атомной электростанции мощностью 100 тысяч киловатт. Эта станция будет оборудована двумя реакторами с тепловой мощностью по 200 тысяч киловатт каждый.

Увеличение размеров реактора позволяет снизить содержание урана 235в урановых блоках реактора. Расчеты показывают, что такая станция требует до 200 тонн урана в год с содержанием 2,5 процента легкого изотопа, то есть в год такая станция будет расходовать всего 500 килограммов урана 235 [9] Урановые блоки, в которых «выгорел» уран 235 , содержат большое количество тяжелого изотопа урана. Эти блоки могут быть использованы для получения искусственного ядерного горючего — плутония. . Это обстоятельство, а также ряд усовершенствований, вводимых на новой станции, значительно удешевит стоимость киловатт-часа вырабатываемой электроэнергии. Она станет близкой к стоимости электроэнергии тепловой станции на высокосортном угле.