PLTN: prinsip operasi dan perangkat. Sejarah pembangkit listrik tenaga nuklir

Pada pertengahan abad kedua puluh, pikiran terbaik dari umat manusia telah bekerja keras pada dua tugas sekaligus: pada penciptaan bom atom, dan tentang bagaimana Anda dapat menggunakan energi atom untuk tujuan damai. Oleh karena itu muncul pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia. Apa prinsip dari pembangkit listrik tenaga nuklir? Dan di mana di dunia adalah yang terbesar dari tanaman ini?

Sejarah dan fitur dari tenaga nuklir

"Energi - kepala dari segala sesuatu" - sehingga Anda dapat Mengutip pepatah terkenal, mengingat realitas obyektif abad XXI. Dengan setiap babak baru kemajuan teknologi kemanusiaan harus lebih dan lebih dari nomor-nya. Hari ini, energi yang "atom damai" secara luas digunakan dalam ekonomi dan produksi, dan tidak hanya di sektor energi.

Listrik yang dihasilkan oleh apa yang disebut NPP (prinsip yang sangat sederhana dalam esensinya), banyak digunakan dalam industri, eksplorasi ruang angkasa, kedokteran dan pertanian.

energi nuklir disebut industri berat, yang ekstrak panas dan listrik dari energi kinetik atom.

Ketika muncul pembangkit listrik tenaga nuklir pertama? Prinsip operasi kekuasaan tersebut, ilmuwan Soviet telah mempelajari kembali di 40-an. By the way, sejajar dan mereka juga menemukan bom atom pertama. Jadi atom secara bersamaan dan "damai", dan fatal.

Pada tahun 1948 I. V. Kurchatov menyarankan bahwa pemerintah Soviet mulai melaksanakan pekerjaan langsung pada ekstraksi energi nuklir. Dua tahun kemudian, di Uni Soviet (di Obninsk) dimulai pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di planet ini.

Prinsip operasi dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah serupa, tetapi mengerti tidak sulit. Ini akan dibahas lebih lanjut.

PLTN: operasi (foto dan deskripsi)

Pengoperasian setiap pembangkit listrik tenaga nuklir adalah reaksi yang kuat yang terjadi ketika fisi nuklir dari atom. Dalam proses ini, sering melibatkan atom dari uranium-235 atau plutonium. atom kernel membagi neutron masuk di dalamnya dari luar. Hal ini menimbulkan neutron baru dan fragmen fisi, yang memiliki energi kinetik yang sangat besar. Hanya ini energi dan itu adalah produk utama dan kunci dari kegiatan dari setiap pembangkit listrik tenaga nuklir

Jadi adalah mungkin untuk menggambarkan prinsip operasi reaktor tenaga nuklir. Dalam foto berikutnya Anda dapat melihat tampilannya dari dalam.

Ada tiga jenis dasar reaktor nuklir:

• menyalurkan reaktor daya tinggi (disingkat - RBMK);
• reaktor air-air (PWR);
• reaktor pembiak cepat (BN).

Secara terpisah perlu untuk menjelaskan prinsip pengoperasian PLTN secara keseluruhan. Untuk informasi tentang cara kerjanya akan dibahas dalam artikel berikutnya.

Prinsip operasi PLTN (skema)

PLTN beroperasi di bawah kondisi tertentu dan dalam kondisi didefinisikan secara ketat. Selain reaktor nuklir (satu atau lebih), dalam struktur nuklir dan termasuk sistem lain, fasilitas khusus dan staf yang berkualitas. Apa prinsip dari pembangkit listrik tenaga nuklir? Secara singkat dapat dijelaskan sebagai berikut.

Unsur utama nuklir apapun - reaktor nuklir yang ada semua proses dasar. Tentang apa yang terjadi dalam reaktor, kami menulis di bagian sebelumnya. bahan bakar nuklir (biasanya, lebih sering itu adalah uranium) dalam bentuk pelet hitam kecil dimasukkan ke dalam panci besar.

Energi yang dilepaskan selama reaksi terjadi di reaktor nuklir, diubah menjadi panas dan dipindahkan ke pendingin (biasanya, air). Perlu dicatat bahwa media perpindahan panas dalam proses ini dan menerima dosis radiasi tertentu.

Selanjutnya, panas dari pendingin ditransfer ke air biasa (dengan cara perangkat khusus - gulungan), yang sebagai akibat dari mendidih. uap air yang terbentuk, berputar turbin. Generator terakhir ini terhubung, dan yang menghasilkan energi listrik.

Dengan demikian, prinsip operasi PLTN - itu pembangkit listrik termal yang sama. Satu-satunya perbedaan adalah bagaimana metode menghasilkan uap.

Geografi energi nuklir

Lima negara teratas untuk produksi energi nuklir adalah sebagai berikut:

1. AS.
2. Perancis.
3. Jepang.
4. Rusia.
5. Korea Selatan.

Dalam hal ini, Amerika Serikat, memproduksi setiap tahun sekitar 864.000.000.000 kWh, memproduksi hingga 20% dari listrik planet.

Semua 31 negara anggota di dunia yang beroperasi pembangkit listrik tenaga nuklir. hanya dua (Antartika dan Australia) benar-benar bebas dari energi nuklir dari semua benua planet ini.

Sampai saat ini, 388 reaktor nuklir yang beroperasi di dunia. Namun, 45 dari mereka sudah setengah tahun tidak menghasilkan listrik. Sebagian besar reaktor nuklir yang terletak di Jepang dan di Amerika Serikat. Menyelesaikan geografi mereka disajikan dalam peta berikut. Hijau mewakili negara-negara dengan reaktor nuklir yang ada, mengingat jumlah mereka di suatu Negara tertentu.

Perkembangan tenaga nuklir di negara yang berbeda

Secara keseluruhan, pada 2014 dalam pengembangan energi nuklir terjadi penurunan umum. Para pemimpin dalam pembangunan reaktor nuklir baru adalah tiga negara adalah Rusia, India dan China. Selain itu, sejumlah negara yang tidak memiliki pembangkit listrik tenaga nuklir, berencana untuk membangun mereka dalam waktu dekat. Untuk mereka yang termasuk Kazakhstan, Mongolia, Indonesia, Arab Saudi dan sejumlah negara Afrika Utara.

Di sisi lain, sejumlah negara telah memulai pengurangan bertahap dalam jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir. Ini termasuk Jerman, Belgia dan Swiss. Dan di beberapa negara (Italia, Austria, Denmark, Uruguay) tenaga nuklir dilarang di tingkat legislatif.

Masalah utama dari tenaga nuklir

Dengan pengembangan energi nuklir terkait masalah lingkungan yang signifikan. Ini disebut polusi termal. Jadi, menurut pendapat banyak ahli, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan panas lebih dari kapasitas yang sama dari pembangkit listrik termal. Sangat berbahaya untuk memanaskan polusi air yang melanggar kondisi alam kehidupan organisme biologis dan menyebabkan kematian banyak spesies ikan.

masalah akut lain yang terkait dengan energi nuklir, masalah keamanan nuklir pada umumnya. Untuk saat manusia pertama harus berpikir serius tentang masalah setelah bencana Chernobyl pada tahun 1986. Prinsip operasi pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl tidak jauh berbeda dari pembangkit listrik tenaga nuklir lainnya. Namun, itu tidak menyelamatkannya dari besar dan kecelakaan serius, yang menyebabkan konsekuensi yang sangat serius bagi seluruh Eropa Timur.

Selain itu, risiko tenaga nuklir tidak terbatas pada kecelakaan buatan manusia. Dengan demikian, ada masalah besar dengan pembuangan limbah nuklir.

Keuntungan dari tenaga nuklir

Namun demikian, pendukung tenaga nuklir disebut dan keuntungan yang berbeda dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Secara khusus, World Nuclear Association baru-baru ini merilis laporan dengan data yang sangat menarik. Menurut dia, jumlah korban yang menyertai produksi satu gigawatt dari pembangkit listrik tenaga nuklir, 43 kali lebih kecil dari pembangkit listrik termal konvensional.

Ada yang lain, tidak kalah penting, manfaat. yaitu:

• murahnya produksi listrik;
• kebersihan ekologis energi nuklir (dengan pengecualian dari polusi termal);
• kurangnya georeferencing yang ketat dari pembangkit listrik tenaga nuklir untuk sumber bahan bakar utama.

bukannya kesimpulan

pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia dibangun pada tahun 1950. Prinsip operasi dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah pembagian atom dengan bantuan neutron. sejumlah besar energi yang dilepaskan dalam proses ini.

Akan terlihat bahwa tenaga nuklir - manfaat eksklusif untuk umat manusia. Namun, sejarah telah membuktikan sebaliknya. Secara khusus, dua tragedi besar - kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Soviet Chernobyl pada tahun 1986 dan kecelakaan di pembangkit listrik Jepang Fukushima-1 tahun 2011 - menunjukkan bahaya yang ditimbulkan oleh "damai" atom. Dan banyak negara di dunia saat ini, mulai berpikir tentang pengabaian sebagian atau bahkan lengkap tenaga nuklir.