Примерное время чтения: 6 мин.
Семьдесят лет назад была запущена первая в мире атомная электростанция — Обнинская АЭС (АЭС-1) полезной мощностью 5000 кВт. В её создании участвовали ведущие институты, конструкторские бюро и заводы СССР. Научное руководство проблемой осуществлял Институт атомной энергии (ИАЭ) и лично академик Игорь Васильевич Курчатов. С 1951 года научно-техническое руководство было поручено Физико-энергетическому институту и его директору профессору Дмитрию Ивановичу Блохинцеву. 26 июня 1954 года Обнинская АЭС дала электрический ток для промышленности и сельского хозяйства близлежащих районов.
Атомная энергетика обладает рядом важных преимуществ по сравнению с традиционными источниками энергии, такими как ископаемое топливо. АЭС характеризуются высокой эффективностью, сравнительно низкой стоимостью вырабатываемой энергии и практически полным отсутствием выбросов парниковых газов в атмосферу. Это делает их ценным инструментом для достижения целей устойчивого развития и снижения негативного воздействия на окружающую среду.
В советские годы Обнинская АЭС была уникальной экспериментальной базой для научных исследований. На ней проводились эксперименты, необходимые для создания более мощных АЭС, поиска ответов на вопросы, как использовать энергию распада ядра не только в энергетике, но и в транспорте. А реактор атомной станции АМ-1 (урано-графитовой конструкции канального типа) стал прообразом серии мощных реакторов, разработанных в Советском Союзе. Они получили название РБМК — реактор большой мощности канальный. В 1960-70-е годы были введены в эксплуатацию сотни новых АЭС в разных странах мира, что позволило значительно увеличить долю атомной энергии в общем энергобалансе.
Атомная электростанция — это целый комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии. Ядерная реакция происходит в самом сердце атомной электростанции — ядерном реакторе, но само электричество вырабатывает совсем не он.
На АЭС происходит три взаимных преобразования форм энергии: ядерная энергия переходит в тепловую, тепловая — в механическую, а уже механическая энергия преобразуется в электрическую. И для каждого преобразования предусмотрен свой технологический «остров» — комплекс оборудования, где происходят эти превращения.
В настоящее время более 400 таких реакторов в 30 странах обеспечивают около 11% мирового производства электроэнергии.
Есть несколько основных типов ядерных реакторов, используемых на атомных электростанциях:
Реакторы на тепловых нейтронах:
Реакторы на быстрых нейтронах:
Реакторы на газовом охлаждении:
Реакторы на расплавленных солях:
Основные различия между этими типами реакторов заключаются в используемом ядерном топливе, теплоносителе, конструкции активной зоны и системах безопасности.
Несмотря на все преимущества использования мирного атома, правительства некоторых стран, помня трагедию на Чернобыльской АЭС, стараются сегодня отказываться от него ввиду угрозы аварий, в результате которых продукты деления ядерного топлива, вырвавшиеся из реактора, могут надолго сделать непригодными для жизни большие территории, прилегающие к станции, а также из-за проблем хранения и переработки отработанного ядерного топлива.
Так, первой страной, которая закрыла все имевшиеся АЭС и полностью отказалась от ядерной энергетики, стала Италия в 1988 году. 15 апреля 2023 года завершилась эра атомной энергетики в Германии: последние три АЭС Isar 2 в Баварии, Emsland в Нижней Саксонии и Neckarwestheim 2 в Баден-Вюртемберге были отключены от сети. Также от использования энергии атома в своем энергобалансе отказались Австрия, Польша и Швеция.
В то же время некоторые страны, отказавшиеся от атомной энергетики, продолжают использовать ядерные технологии в медицине и научных исследованиях.
Во избежание аварийных ситуаций при эксплуатации атомных электростанций и осуществлении регулирующей деятельности руководствуются нормами безопасности МАГАТЭ, разработанными на основе международного консенсуса, которые охватывают все аспекты безопасности. Они включают требования в отношении управления безопасностью и организационных и технических аспектов безопасности на протяжении жизненного цикла атомных электростанций; практические руководства для всех основных типов установок. Организация, эксплуатирующая атомную электростанцию, несет ответственность за ее безопасность. Наряду с внешними и внутренними самооценками независимый, регулирующий орган осуществляет надзор путем осуществления в надлежащих случаях инспекционной деятельности и правоприменительных мер.
Техническое обслуживание АЭС включает в себя превентивные и корректирующие меры, обеспечивающие способность конструкций, систем и элементов выполнять свои проектные функции. Типичными видами деятельности являются капитальный ремонт, текущий ремонт и замена элементов систем, причем они могут быть дополнены испытаниями, калибровкой и инспекциями в процессе эксплуатации.