Атомная энергетика Ядерные реакторы АЭС Атомный флот Ядерное оружие

Атомные станции
Реактор БН-800
ВВЭР-1000
РБМК-1000
Ледоколы
Подлодки
Флот
Гражданский суда
Ядерное оружие
Ядерная физика
Плавучие АЭС
Авиация

Ядерные реакторы атомных станций (АЭС)

Основные типы энергетических реакторов

В настоящее время в ядерной энергетике наибольшее распространение получили легководные реакторы двух типов: реакторы с водой под давлением и реакторы с кипящей водой. В легководных реакторах используется обогащенное урановое топливо, что позволяет использовать в активной зоне более широкий ассортимент конструкционных материалов, в том числе обычную воду, одновременно служащую замедлителем и теплоносителем. Вырабатываемая в реакторе теплота воспринимается водой первого контура, работающего при высоком давлении. Отсюда теплота передается теплоносителю второго контура, в парогенераторе которого производится пар, приводящий в движение турбогенератор. Реакторы этого типа являются наиболее мощными из используемых ныне 1300 МВт (эл.).

Реакторы с водой под давлением появились в начале 50 годов как разработка двигательной установки для подводных лодок. Теплота, вырабатываемая в активной зоне реактора, передается от твэлов теплоносителю первого контура - воде. Циркуляция воды в первом контуре обеспечивается циркуляционными насосами. Из реактора вода поступает в парогенераторы, где отдает свое тепло во второй контур. Получаемый во втором контуре пар приводи в действие турбогенератор. Отработавший в турбине пар направляется в конденсатор. Откуда сконденсированная вода возвращается обратно в парогенератор. Теплота, выделяющаяся в конденсаторе, передается воде, которая идет на сброс в открытый водоем.

Конструкция реактора ВВЭР-1000

Технологические регламенты

Реактор Большой Мощности Канальный (РБМК) Первый энергоблок с реактором типа РБМК-1000 запущен в 1973 году на Ленинградской АЭС. При строительстве первых энергетических АЭС в нашей стране бытовало мнение, что атомная станция является надежным источником энергии, а возможные отказы и аварии — маловероятные, или даже гипотетические события. Кроме того, первые блоки сооружались внутри системы среднего машиностроения и предполагали эксплуатацию организациями этого министерства. Правила по безопасности на момент разработки либо отсутствовали, либо были несовершенны. По этой причине на первых энергетических реакторах серий РБМК-1000 и ВВЭР-440 не было в достаточном количестве систем безопасности, что потребовало в дальнейшем серьезной модернизации таких энергоблоков. В частности, в первоначальном проекте первых двух блоков РБМК-1000 Ленинградской АЭС не было гидробаллонов системы аварийного охлаждения реактора (САОР), количество аварийных насосов было недостаточным, отсутствовали обратные клапаны (ОК) на раздаточно-групповых коллекторах (РГК) и пр. В дальнейшем, в ходе модернизации, все эти недостатки были устранены.

Быстрые реакторы– энергетические реакторы, работающие в отличие от реактора на тепловых нейтронах в основном на быстрых нейтронах, с энергиями более 1 МэВ. Быстрые реакторы обычно работают на плутониевом топливе и, преобразуя U 238, производят плутония больше, чем потребляют, то есть имеют коэффициент воспроизводства больше единицы. Поэтому они называются также реакторами-размножителями, или бридерами (от англ. to breed – размножаться).

Реактор БН-800 Тепловая схема энергоблока с реактором БН-800 — трехконтурная. Первый контур включает три петли, каждая из которых имеет главный циркуляционный насос (ГЦН-1), управляемый обратный клапан и два промежуточных теплообменника (ПТО). Второй контур (промежуточный) также включает три петли, каждая из которых состоит из двух ПТО, модульного парогенератора (ПГ), буферной емкости, ГЦН-2 и трубопроводов. Теплоносителем в промежуточном втором контуре является натрий. Третий контур (паро-водяной) состоит из трёх секций модульного ПГ и одного турбоагрегата.

Реактор БН-600

Проект БРЕСТ-ОД-300

Проект БРЕСТ-1200

Реактор БР-5 (10), г.Обнинск

Реактор БОР-60, г. Димитровград

Парогазовые установки

Энерготехнологические установки

Технологическое оборудование

Атомные станции (АЭС)

Балтийская (Калининградская) станция Замороженная на стадии строительства атомная электростанция в Неманском районе Калининградской области. Балтийскую АЭС планировалось построить в 12 километрах к юго-востоку от города Неман, на территории Лунинского сельского поселения, в 2 километрах северо-западнее поселка Маломожайское. АЭС должна была состоять из двух энергоблоков общей мощностью 2388 MВт. Планировалось, что после её постройки Калининградская область из энергодефицитного региона превратится в экспортёра электроэнергии. Работы по проекту Балтийской АЭС продолжаются, и он будет реализован. Специалисты «Атомэнергосбыта» полагают, что благодаря Парижскому соглашению экспорт электроэнергии из РФ будет более выгодным, чем экспорт газа, а перед Балтийской АЭС в связи с этим открываются новые перспективы. По их оценкам, ценам на электричество в Польше при жестком экологическом регулировании грозит удвоение к 2030 году, и экспорт электроэнергии Балтийской АЭС сможет приносить в 2025–2030 годах 1,5 млрд евро ежегодно.

(Билибинская АТЭЦ) — атомная электростанция (точнее, атомная теплоэлектроцентраль), расположена рядом с городом Билибино Чукотского автономного округа. Станция состоит из четырёх одинаковых энергоблоков общей электрической мощностью 48 МВт с реакторами ЭГП-6 (водно-графитовый гетерогенный реактор канального типа). Станция вырабатывает как электрическую, так и тепловую энергию, которая поступает на теплоснабжение города Билибино. Билибинская атомная электростанция — самая северная в России. В советские годы она обеспечивала относительно недорогой энергией местные предприятия и город Билибино. В бассейне реки Колыма расположился Билибинский район, входящий в состав Чукотского автономного округа. Согласно историческим хроникам, именно здесь произошла одна из первых встреч российских первопроходцев с чукчами. Долгое время эти земли оставались плохо исследованными, а самыми значимыми событиями в жизни региона были ярмарки, на которых коренное население выставляло свои товары, получая взамен российские.

Балаковская атомная станция

Балаковская АЭС расположена на левом берегу Саратовского водохранилища реки Волги в 10 км северо-восточнее г. Балаково Саратовской обл. и на расстоянии 900 км юго-восточнее г. Москвы.В составе первой очереди АЭС эксплуатируются четыре энергоблока с модернизированными реакторами ВВЭР-1000 (модификация В-320), установленной электрической мощностью по 1000 МВт каждый. А также комплекс вспомогательных зданий и сооружений, необходимых для нормального функционирования энергоблоков АЭС, включая жилой фонд и объекты соцкультбыта. Вторая очередь включает в себя два энергоблока с установленной электрической мощностью по 1000 МВт каждый, с соответствующим расширением вспомогательных объектов первой очереди. В декабре 1990 года строительство второй очереди было приостановлено в связи с необходимостью доработки проекта в части экологического обоснования безопасности и воздействия на окружающую среду и обоснования достаточности мер по обеспечению безопасности персонала АЭС и населения, проживающего в районе размещения АЭС, в случае запроектных аварий.

Белоярская АЭС Работы в области ядерных реакторов на быстрых нейтронах реакторов были начаты в 1960 г. проектированием первого опытно-промышленного энергетического реактора БН-350. Этот реактор был пущен в 1973 г. и успешно эксплуатировался до 1998 г. В 1980 г. на Белоярской АЭС в составе энергоблока №3 был введен в строй следующий, более мощный энергетический реактор БН-600 (600 МВт(э)), который продолжает надежно работать до настоящего времени, являясь самым крупным из действующих реакторов этого типа в мире. В апреле 2010 г. реактор полностью отработал проектный срок службы 30 лет с высокими показателями надежности и безопасности. В течение длительного периода эксплуатации КИУМ энергоблока поддерживается на стабильно высоком уровне - около 80%. Внеплановые потери менее 1,5%.

Для Белорусской АЭС принят вариант АЭС-2006 - проект российской атомной станции нового поколения «3+» с улучшенными технико-экономическими показателями. Проект разработан в соответствии с Федеральной целевой программой развития ядерной энергетики РФ.

Ленинградская АЭС самая большая и одна из самых старых атомных электростанций в Балтийском и Баренц экологических регионах. Первый энергоблок ЛАЭС с Реактором Большой Мощности, Канальным электрической мощностью 1000 МВт (РБМК-1000), был запущен 22 декабря 1973 года. Это был первый в мире энергоблок поколения атомных реакторов, получивших впоследствии называние "чернобыльской" серии.Следующие энергоблоки такого же типа начали производить электроэнергию на ЛАЭС в 1975, 1979 и 1981 годах. Реакторы этого типа строились только на территории бывшего СССР: на Украине и в Литве.

Ленинградская АЭС-2 в Сосновом Бору — вторая российская атомная электростанция для использования реакторов ВВЭР-1200 (АЭС-2006). Также это вторая из российских атомных электростанций, первая из которых — Нововоронежская АЭС-2, которая использует реакторы ВВЭР-1200 (АЭС-2006).

Нововоронежская АЭС расположена в Воронежской области на левом берегу реки Дон на расстоянии 3,5 км от города Нововоронеж, в 45 км к югу от города Воронежа и на расстоянии 50 км к северо-западу от города Лиски. Это первая промышленная атомная электростанция. АЭС является источником электрической энергии, на 85 % обеспечивая Воронежскую область. Станция является не только источником электроэнергии. С 1986 года она на 50 % обеспечивает город Нововоронеж теплом.

Нововоронежская АЭС-2 Строительство первого энергоблока Нововоронежской АЭС-2 начато в 2007 году, второго блока – в 2008 году. Срок эксплуатации АЭС составит 50-60 лет. Ввод в эксплуатацию новой станции позволит полностью обеспечить регион электрической энергией, дефицит которой образуется в связи с выводом из эксплуатации энергоблоков №3,4 Нововоронежской АЭС, окончание срока эксплуатации для которых, с учетом продления проектного срока эксплуатации на 15 лет, составляет соответственно 2016 и 2017 год. Первый блок Нововоронежской АЭС-2 будет работать с усовершенствованной реакторной установкой типа ВВЭР-1200 проекта АЭС-2006.

Ростовская АЭС является одним из крупнейших предприятий энергетики на Юге России. Это самая южная из российских АЭС. Станция обеспечивает 40% производства электроэнергии в Ростовской области. От Ростовской АЭС электроэнергия по пяти ЛЭП-500 поступает в Волгоградскую и Ростовскую области, Краснодарский и Ставропольский края, по двум ЛЭП-220 – в г. Волгодонск. Шлюхи

Смоленская атомная станция расположена недалеко от западной границы Российской Федерации в 3 км от города Десногорска Смоленской области. Ближайшие региональные центры: Смоленск – 150 км, Брянск – 180 км, столица России Москва – 350 км

ПАТЭС Академик Ломоносов Плавучая атомная теплоэлектростанция Академик Ломоносов - головной проект серии мобильных транспортабельных энергоблоков малой мощности. Энергоустановка ПАТЭС имеет максимальную электрическую мощность болеее 70 МВт и включает 2 реакторные установки КЛТ-40С. ОАО ОКБМ Африкантов является главным конструктором, изготовителем и комплектным поставщиком оборудования этих реакторных установок тепловой мощностью 150 МВт каждая - реакторов, ИМ СУЗ, насосов, оборудования обращения с топливом, вспомогательного оборудования и др.

Аварии и инциденты на атомных станциях

Ядерные реакторы на военном и гражданском флоте

Суда с ядерными энергетическими установками в России Атомные ледоколы были построены с целью обеспечения проводки судов вдоль Арктического побережья. Ледоколы используются при перевозке различных грузов, в основном железной руды из Норильска на Кольский полуостров, где руда переправляется на обогатительные предприятия Мурманской области. Протяженность этого маршрута составляет около 3000 км.

Атомный ледокол "Россия" Первый в мире гражданский атомоход – ледокол «Ленин» (1957 год) продемонстрировал массу преимуществ по сравнению со своими неатомными «коллегами». В июне 1971 года он стал первым надводным кораблем в истории, кому удалось пройти севернее Новой Земли.

РИТМ-200 реактор для атомного ледокола — водо-водяной ядерный реактор, разработанный в ОКБМ имени И. И. Африкантова. Два таких реактора будет установлено на новом атомоходе «Арктика», который неделю назад был спущен на воду на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге.

Легендарный ледокол «Ленин» Шестнадцать лет эксплуатации «Ленина» продемонстрировали исключительную эффективность атомных ледоколов (правда, спустя восемь лет после спуска на воду, в 1966 году, атомоходу потребовался капремонт, в ходе которого поставили новую двухреакторную установку: ядерная физика в те времена развивалась с такой же скоростью, с какой сегодня — компьютерные технологии). Так или иначе, перед инженерами встала задача перевести советский ледокольный флот на атом

Атомный авианосец проекта «Шторм» Новый авианосец ВМФ России будет оснащён атомными реакторами РИТМ-200

Тяжёлые атомные ракетные крейсеры проекта «Орлан» Отечественные крейсеры проекта 1144 «Орлан» — это серия из четырех тяжелых атомных ракетных крейсеров (ТАРК), которые были спроектированы в СССР и построены на Балтийском заводе с 1973 по 1998 годы. Они стали единственными надводными кораблями в составе российского ВМФ, оснащенными ядерной энергетической установкой.

Тяжелый атомный крейсер «Петр Великий» Корабль отличался многоэшелонной силовой установкой из восьми реакторов типа A2W, позаимствованных с минимальными изменениями из лодочных проектов. Впоследствии американцы больше не увлекались такими экспериментами по дублированию и рассредоточению нагрузки в корпусе в силу их дороговизны. Да и технологии совершенствовались.

Атомная шестиракетная субмарина «К-19», спущенная на воду в 1961 году, была первой советской ракетной атомариной. У ее колыбели, точнее стапелей, стояли великие академики: Александров, Ковалев, Спасский, Королев. Лодка поражала и непривычно высокой подводной скоростью, и длительностью пребывания под водой, и комфортабельными условиями для экипажа

Ракетный подводный крейсер стратегического назначения Тяжелый РПКСН (ракетный подводный крейсер стратегического назначения), тип «Акула». СССР, 1989 г. По классификации НАТО — «Typhoon». В настоящее время из шести построенных в строю находится три ракетоносца. Могут нести службу во всех районах Мирового океана, включая Арктику.

Ядерные реакторы в авиации

Создание атомного бомбардировщика Начнем с того, что в 1950-е гг. в СССР, в отличие от США, создание атомного бомбардировщика воспринималось не просто как желательная, пусть даже очень, но как жизненно необходимая задача. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств

Летающая «утка» М-60/М-30 Сложная задача была поставлена сразу перед несколькими конструкторскими бюро. В частности, бюро А. Н. Туполева и В. М. Мясищева должны были разработать летательные аппараты, способные работать на ядерных силовых установках. А бюро Н. Д. Кузнецова и А. М. Люльки поручили построить те самые силовые установки. Курировал эти, как и все прочие атомные проекты СССР, «отец» советской атомной бомбы Игорь Курчатов.

Летающая атомная лаборатория В марте 1956 года Совет министров СССР поручает Туполеву начать проектирование летающей атомной лаборатории на базе серийного Ту-95. В первую очередь необходимо было что-то делать с габаритами существующих атомных реакторов. Одно дело — оснастить ядерной установкой огромный ледокол, для которого фактически не было массо-габаритных ограничений. Совсем другое — поместить реактор в довольно ограниченное пространство фюзеляжа.

Ядерное оружие

Испытания ядерного оружия

Атомное оружие в СССР Первая советская атомная бомба РДС-1.

Средства доставки Стратегический бомбардировщик ТУ-160

Создатели ЯО

Ядерный арсенал США Манхэттенский проект.

Другие разделы учебных материалов технического университета

Физика

Сборник задач по физике

Физика атомного ядра

Воздействие радиации на человека

Исследования, охватившие примерно 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показывают, что рак - наиболее серьезное последствие облучения человека при малых дозах

Меры радиационной защиты персонала и населения регламентируются нормами радиационной безопасности (НРБ-76/87) и основными санитарными правилами (ОСП-72-87).

Радиологические последствия испытаний ядерного оружия

Физика элементарных частиц

Законы теплового излучения

Взаимодействие света с веществом

Физическая оптика

Конспект лекций по ядерной физике

Физика твердого тела

Молекулярная физика

Механика

Примеры решения задач по математике

Задачи курсового и типового расчета

Тройные и двойные интегралы при решении задач

Примеры решения задач контрольной работы по математике

Математика 1 сем. | 2 семестр | 3 семестр | Задачи | Интеграл | Курсовая | Матрицы | Математический анализ | Решение интегралов | Контрольная по математике | Экономические задачи | Практикум по решению задач

Электротехника

Общая электротехника

Базовый общетехнический курс

Примеры решения задач по электротехнике

Методика расчета электрических цепей

Методика выполнения лабораторных работ по электротехнике

Законы Ома и Кирхгофа

Информатика

Искусство Ренессанса

Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета

Задачи сопромата
Примеры
Практикум