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Der Vorschlag, einen AM-Reaktor für ein zukünftiges Kernkraftwerk zu bauen, wurde erstmals am 29. November 1949 auf einer Sitzung des wissenschaftlichen Leiters des Kernprojekts I.V. geäußert. Kurchatov, Direktor des Instituts für physikalische Probleme A.P. Alexandrov, Direktor von NIIkhimash N.A. Dollezhal und der wissenschaftliche Sekretär des Wissenschaftlich-Technischen Rates der Industrie B.S. Pozdnyakova. Auf dem Treffen wurde empfohlen, in den PSU-Forschungsplan für 1950 „einen Reaktorentwurf unter Verwendung von angereichertem Uran mit kleinen Abmessungen nur für Energiezwecke, mit einer Gesamtwärmeleistung von 300 Einheiten, einer effektiven Leistung von etwa 50 Einheiten“ mit Graphit und Wasser als Kühlmittel aufzunehmen. Gleichzeitig wurde die Anweisung gegeben, dringend physikalische Berechnungen und experimentelle Untersuchungen an diesem Reaktor durchzuführen.

Später I.V. Kurchatov und A.P. Zavenyagin begründete die Wahl des AM-Reaktors für den vorrangigen Bau damit, dass „in ihm mehr als in anderen Blöcken die Erfahrung der konventionellen Kesselpraxis genutzt werden kann: Die insgesamt relative Einfachheit des Blocks macht den Bau einfacher und kostengünstiger.“

In diesem Zeitraum werden auf unterschiedlichen Ebenen Einsatzmöglichkeiten von Leistungsreaktoren diskutiert.

PROJEKT

Es wurde als ratsam erachtet, mit dem Bau eines Reaktors für ein Schiffskraftwerk zu beginnen. Um die Konstruktion dieses Reaktors zu rechtfertigen und „im Prinzip zu bestätigen... die praktische Möglichkeit, die Wärme von Kernreaktionen von Kernanlagen in mechanische und elektrische Energie umzuwandeln“, wurde beschlossen, in Obninsk auf dem Territorium des Labors „ B“, ein Kernkraftwerk mit drei Reaktoranlagen, darunter die AM-Anlage, die zum Reaktor des Ersten Kernkraftwerks wurde.

Mit Beschluss des Ministerrats der UdSSR vom 16. Mai 1950 wurde die Forschung und Entwicklung im Bereich AM LIPAN (I.V. Kurchatov-Institut), NIIKhimmash, GSPI-11, VTI) anvertraut. 1950 - Anfang 1951 Diese Organisationen führten vorläufige Berechnungen (P.E. Nemirovsky, S.M. Feinberg, Yu.N. Zankov), vorläufige Designstudien usw. durch, dann wurden alle Arbeiten an diesem Reaktor gemäß der Entscheidung von I.V. durchgeführt. Kurchatov, ins Labor „B“ verlegt. Ernennung zum wissenschaftlichen Direktor, Chefdesigner – N.A. Dollezhal.

Der Entwurf sah folgende Reaktorparameter vor: thermische Leistung 30.000 kW, elektrische Leistung 5.000 kW, Reaktortyp – thermischer Neutronenreaktor mit Graphitmoderator und natürlicher Wasserkühlung.

Zu diesem Zeitpunkt verfügte das Land bereits über Erfahrungen im Bau von Reaktoren dieses Typs (Industriereaktoren zur Herstellung von Bombenmaterial), diese unterschieden sich jedoch erheblich von Leistungsreaktoren, zu denen auch der AM-Reaktor gehört. Schwierigkeiten waren mit der Notwendigkeit verbunden, im AM-Reaktor hohe Kühlmitteltemperaturen zu erreichen, was bedeutete, dass nach neuen Materialien und Legierungen gesucht werden musste, die diesen Temperaturen standhalten, korrosionsbeständig sind und keine Neutronen absorbieren große Mengen usw. Für die Initiatoren des Baus eines Kernkraftwerks mit AM-Reaktor waren diese Probleme von Anfang an klar, die Frage war, wie schnell und wie erfolgreich sie überwunden werden könnten.

BERECHNUNGEN UND STAND

Als die Arbeiten an AM an Labor „B“ übertragen wurden, war das Projekt erst definiert allgemeiner Überblick. Es blieben noch viele physikalische, technische und technologische Probleme zu lösen, deren Anzahl mit dem Fortschreiten der Arbeiten am Reaktor zunahm.

Dies betraf zunächst einmal die physikalischen Berechnungen des Reaktors, die durchgeführt werden mussten, ohne dass viele der dafür notwendigen Daten vorlagen. Im Labor „B“ behandelte D.F. einige Fragen der Theorie thermischer Neutronenreaktoren. Zaretsky, und die Hauptberechnungen wurden von der Gruppe von M.E. durchgeführt. Minashin in der Abteilung A.K. Krasina. MICH. Minashin war besonders besorgt über den Mangel genaue Werte viele Konstanten. Es war schwierig, ihre Messung vor Ort zu organisieren. Auf seine Initiative hin wurden einige davon nach und nach hauptsächlich aufgrund von Messungen durch LIPAN und einige im Labor „B“ wieder aufgefüllt, aber im Allgemeinen konnte die hohe Genauigkeit der berechneten Parameter nicht garantiert werden. Daher wurde Ende Februar – Anfang März 1954 der AMF-Stand zusammengebaut – die kritische Montage des AM-Reaktors, die die zufriedenstellende Qualität der Berechnungen bestätigte. Und obwohl die Baugruppe nicht alle Bedingungen eines echten Reaktors reproduzieren konnte, stützten die Ergebnisse die Hoffnung auf Erfolg, obwohl viele Zweifel bestehen blieben.

An diesem Stand wurde am 3. März 1954 in Obninsk erstmals eine Kettenreaktion der Uranspaltung durchgeführt.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die experimentellen Daten ständig verfeinert wurden, wurde die Berechnungsmethode verbessert und bis zum Start des Reaktors die Menge der Brennstoffbeladung des Reaktors und das Verhalten des Reaktors im Nicht-Betrieb untersucht -Standardmodi weitergeführt, Parameter der Absorberstäbe berechnet usw.

ERSTELLUNG VON BRENNSTOFFELEMENTEN

Eine weitere wichtige Aufgabe – die Schaffung eines Brennelements (Brennelement) – wurde von V.A. hervorragend gemeistert. Malykh und das Team der technologischen Abteilung des Labors „B“. An der Entwicklung von Brennstäben waren mehrere verwandte Organisationen beteiligt, aber nur die von V.A. vorgeschlagene Option. Klein, zeigte hohe Leistung. Die Suche nach einem Design wurde Ende 1952 mit der Entwicklung eines neuartigen Brennelements (mit einer Dispersionszusammensetzung von Uran-Molybdän-Körnern in einer Magnesiummatrix) abgeschlossen.

Diese Art von Brennelementen ermöglichte deren Aussortierung bei Vorreaktortests (hierfür wurden im Labor „B“ spezielle Stände geschaffen), was für die Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs des Reaktors sehr wichtig ist. Die Stabilität des neuen Brennelements im Neutronenfluss wurde am LIPAN am MR-Reaktor untersucht. Die Arbeitskanäle des Reaktors wurden am NIIKhimmash entwickelt.

Damit wurde zum ersten Mal in unserem Land das vielleicht wichtigste und schwierigste Problem der aufstrebenden Kernenergieindustrie gelöst – die Schaffung eines Brennelements.

KONSTRUKTION

1951, gleichzeitig mit der Gründung des Labors „B“ Forschungsarbeit Für den AM-Reaktor wurde auf seinem Territorium mit dem Bau eines Kernkraftwerksgebäudes begonnen.

P.I. wurde zum Bauleiter ernannt. Zakharov, Chefingenieur der Anlage – .

Wie sich D.I. erinnerte Blokhintsev: „Das Kernkraftwerksgebäude hatte in seinen wichtigsten Teilen dicke Wände aus Stahlbetonmonolithen, um biologischen Schutz vor nuklearer Strahlung zu bieten. In den Wänden wurden Rohrleitungen, Kanäle für Kabel, zur Belüftung usw. verlegt. Es ist klar, dass Änderungen unmöglich waren und daher wurden bei der Planung des Gebäudes, wo möglich, Vorkehrungen getroffen, um die erwarteten Änderungen zu berücksichtigen. Zur Entwicklung neuartiger Geräte und zur Durchführung von Forschungsarbeiten wurden wissenschaftliche und technische Aufträge an „Drittorganisationen“ – Institute, Konstruktionsbüros und Unternehmen – vergeben. Oftmals konnten diese Aufgaben selbst nicht abgeschlossen werden und wurden im weiteren Verlauf des Entwurfs geklärt und ergänzt. Die wichtigsten technischen und gestalterischen Lösungen... wurden vom Designteam unter der Leitung von N.A. entwickelt. Dollezhal und sein engster Assistent P.I. Aleshchenkov..."

Der Arbeitsstil beim Bau des ersten Kernkraftwerks zeichnete sich durch schnelle Entscheidungsfindung, Entwicklungsgeschwindigkeit, eine gewisse Tiefe der Vorstudien und Methoden zur Finalisierung der angenommenen technischen Lösungen sowie eine breite Abdeckung von Varianten- und Versicherungsbereichen aus. Das erste Kernkraftwerk entstand innerhalb von drei Jahren.

START

Anfang 1954 begann man mit der Erprobung und Erprobung verschiedener Bahnhofsanlagen.

Am 9. Mai 1954 begann im Labor „B“ die Beladung des Kernkraftwerksreaktorkerns mit Brennstoffkanälen. Bei der Einführung des 61. Treibstoffkanals wurde um 19:40 Uhr ein kritischer Zustand erreicht. Im Reaktor begann eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion der Spaltung von Urankernen. Der physische Start fand statt Kernkraftwerk.

Er erinnerte sich an den Start und schrieb: „Allmählich nahm die Leistung des Reaktors zu, und schließlich sahen wir irgendwo in der Nähe des Gebäudes des Wärmekraftwerks, wo Dampf aus dem Reaktor zugeführt wurde, einen Strahl, der mit einem lauten Zischen aus dem Ventil austrat. Die weiße Wolke aus gewöhnlichem Dampf, der noch nicht heiß genug war, um die Turbine zu drehen, kam uns wie ein Wunder vor: Schließlich war dies der erste Dampf, der durch Atomenergie erzeugt wurde. Sein Auftritt war Anlass für Umarmungen, Glückwünsche zum „guten Dampf“ und sogar Freudentränen. Unsere Freude teilte I.V. Kurtschatow, der sich damals an der Arbeit beteiligte. Nach Erhalt von Dampf mit einem Druck von 12 atm. und bei einer Temperatur von 260 °C war es möglich, alle Komponenten des Kernkraftwerks unter konstruktionsnahen Bedingungen zu untersuchen, und zwar am 26. Juni 1954, während der Abendschicht, um 17:00 Uhr. Nach ca. 45 Minuten wurde das Dampfzufuhrventil zum Turbogenerator geöffnet und dieser begann mit der Stromerzeugung aus dem Kernkessel. Das erste Kernkraftwerk der Welt ist industriell belastet.“

„In der Sowjetunion wurden durch die Bemühungen von Wissenschaftlern und Ingenieuren die Arbeiten an der Planung und dem Bau des ersten industriellen Kernkraftwerks mit einer Nutzleistung von 5000 Kilowatt erfolgreich abgeschlossen. Am 27. Juni wurde das Kernkraftwerk in Betrieb genommen und lieferte Strom für Industrie und Industrie Landwirtschaft umgebende Bereiche."

Bereits vor der Inbetriebnahme wurde das erste Programm experimenteller Arbeiten am AM-Reaktor vorbereitet und bis zur Schließung der Station war es einer der Hauptreaktorstandorte, an dem Neutronenphysikforschung, Forschung in der Festkörperphysik und die Prüfung von Brennstäben betrieben wurden , EGC, Herstellung von Isotopenprodukten usw. wurden durchgeführt. Die Besatzungen der ersten Kernkraftwerke wurden im Kernkraftwerk ausgebildet. U-Boote, nuklearer Eisbrecher„Lenin“, Personal sowjetischer und ausländischer Kernkraftwerke.

Die Inbetriebnahme des Kernkraftwerks wurde für die jungen Mitarbeiter des Instituts zum ersten Test der Bereitschaft, neue und komplexere Probleme zu lösen. In den ersten Arbeitsmonaten wurden einzelne Einheiten und Systeme verfeinert, die physikalischen Eigenschaften des Reaktors, die thermischen Bedingungen der Ausrüstung und der gesamten Station eingehend untersucht, verschiedene Geräte modifiziert und korrigiert. Im Oktober 1954 wurde der Bahnhof auf seine vorgesehene Kapazität gebracht.

„London, 1. Juli (TASS). Die Ankündigung der Inbetriebnahme des ersten industriellen Atomkraftwerks in der UdSSR findet in der englischen Presse große Beachtung; der Moskauer Korrespondent des Daily Worker schreibt dies Historisches Ereignis„hat unermesslich höherer Wert als der Abwurf der ersten Atombombe auf Hiroshima.

Paris, 1. Juli (TASS). Der Londoner Korrespondent der Agence France-Presse berichtet, dass die Ankündigung der Inbetriebnahme des weltweit ersten mit Kernenergie betriebenen Industriekraftwerks in der UdSSR in Londoner Kreisen von Nuklearspezialisten auf großes Interesse gestoßen sei. England, fährt der Korrespondent fort, baut in Calderhall ein Atomkraftwerk. Man geht davon aus, dass es frühestens in 2,5 Jahren in Dienst gestellt werden kann...

Shanghai, 1. Juli (TASS). Als Reaktion auf die Inbetriebnahme eines sowjetischen Kernkraftwerks berichtet der Rundfunk in Tokio: Auch die Vereinigten Staaten und England planen den Bau von Kernkraftwerken, planen jedoch, den Bau in den Jahren 1956-1957 abzuschließen. Die Tatsache, dass die Sowjetunion England und Amerika bei der Nutzung der Atomenergie für friedliche Zwecke voraus war, deutet darauf hin, dass sowjetische Wissenschaftler etwas erreicht haben großer Erfolg auf dem Gebiet der Atomenergie. Einer der herausragenden japanischen Spezialisten auf dem Gebiet der Kernphysik, Professor Yoshio Fujioka, kommentierte die Ankündigung der Inbetriebnahme eines Kernkraftwerks in der UdSSR und sagte, dies sei der Beginn einer „neuen Ära“.

Besuchte das erste Atomkraftwerk der Welt. Wieder einmal bewunderte ich die Genies der sowjetischen Wissenschaftler und Ingenieure, denen es gelungen ist Nachkriegsjahre beispiellose Kraftwerke erstellen und in Betrieb nehmen.

Der Bau des Kernkraftwerks erfolgte unter strengster Geheimhaltung. Es befindet sich auf dem Gelände des ehemaligen Geheimlabors „B“, heute ist es das Institut für Physik und Energie.

Das Institut für Physik und Energie ist nicht nur eine sensible Einrichtung, sondern eine besonders sensible. Die Sicherheit ist strenger als am Flughafen. Alle Geräte und Handys Ich musste es im Bus lassen. Menschen drinnen Militäruniform. Daher wird es nicht sehr viele Fotos geben, sondern nur die, die vom Mitarbeiterfotografen zur Verfügung gestellt werden. Na ja, und ein paar von mir, aufgenommen vor dem Eingang.

Eine kleine Geschichte.
Im Jahr 1945 Die USA waren weltweit die ersten, die es nutzten Atomwaffen, Bombenabwurf auf die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki. Eine Zeit lang war die ganze Welt der nuklearen Bedrohung schutzlos ausgeliefert.
In kürzester Zeit gelang es der Sowjetunion, zu erstellen und zu testen 29. August 1949 Die Abschreckungswaffe ist ihre eigene Atombombe. Die Welt hat ein, wenn auch wackeliges, Gleichgewicht erreicht.

Doch neben der Entwicklung von Waffen zeigten sowjetische Wissenschaftler, dass Atomenergie auch für friedliche Zwecke genutzt werden kann. Zu diesem Zweck wurde in Obninsk das weltweit erste Kernkraftwerk gebaut.
Der Standort wurde nicht zufällig gewählt: Nuklearwissenschaftler sollten nicht mit Flugzeugen fliegen, und gleichzeitig liegt Obninsk relativ nahe an Moskau. Das Wärmekraftwerk wurde früher gebaut, um das Institut mit Energie zu versorgen.

Schätzen Sie den Zeitrahmen, in dem die Errichtung und Inbetriebnahme des Kernkraftwerks erfolgte.
9. Mai 1954 Der Kern wurde beladen und eine selbsterhaltende Spaltungsreaktion der Urankerne gestartet.
26. Juni 1954— Dampfversorgung des Turbogenerators. Kurchatov sagte dazu: „Genießen Sie Ihr Bad!“ Das Kernkraftwerk wurde in das Mosenergo-Netz eingebunden.
25. Oktober 1954— Das Kernkraftwerk erreicht seine Auslegungskapazität.

Die Leistung des Kernkraftwerks war zwar gering, nur 5 Megawatt, aber es war eine kolossale technologische Errungenschaft.

Alles wurde zum ersten Mal geschaffen. Die Reaktorabdeckung befindet sich auf Bodenniveau und der Reaktor selbst geht nach unten. Insgesamt befinden sich unter dem Gebäude 17 Meter Beton und verschiedene Bauwerke.

Alles wurde, soweit damals möglich, automatisch gesteuert. Aus jedem Raum wurden Luftproben der Zentrale zugeführt und so die Strahlungssituation überwacht.

Die ersten Arbeitstage waren sehr schwierig. Im Reaktor traten Lecks auf, die eine Notabschaltung erforderlich machten. Im Laufe der Arbeiten wurden die Konstruktionen verbessert und Komponenten durch zuverlässigere ersetzt.
Das Personal verfügte über tragbare Dosimeter in der Größe eines Füllfederhalters.

Aber das Wichtigste ist, dass es während des gesamten Betriebs des Ersten Kernkraftwerks zu keinen Unfällen mit der Freisetzung radioaktiver Stoffe oder anderen Problemen im Zusammenhang mit Exposition und Strahlung kam.

Das Herzstück eines Kernkraftwerks ist sein Reaktor. Das Be- und Entladen der Brennelemente erfolgte mittels Kran. Der Spezialist beobachtete das Geschehen in der Reaktorhalle durch eine halbe Meter dicke Glasscheibe.
Das Kernkraftwerk in Obninsk war 48 Jahre lang in Betrieb. Sie wurde 2002 außer Dienst gestellt und später renoviert. Gedenkkomplex. Jetzt kann man ein Foto auf dem Reaktordeckel machen, aber dorthin zu gelangen ist sehr schwierig.

Im Ersten Kernkraftwerk bewahren sie sorgfältig die Erinnerung und jede Seite der Geschichte der Kernenergie. Dabei handelt es sich nicht nur um das Kraftwerk selbst, sondern auch um Isotopenmedizin, Kraftwerke für den Transport, U-Boote und Raumschiffe. Alle diese Technologien wurden in Obninsk entwickelt und verfeinert.

So sahen die Kernkraftwerke Buk und Topaz aus, die genau diese mit Strom versorgen Raumschiffe die die Weiten des Universums durchstreifen.

Nach dem ersten Kernkraftwerk gab es weitere. Leistungsstärker, mit anderen technischen Lösungen, aber vor ihnen lag das Kernkraftwerk in Obninsk. Viele Lösungen wurden auch in anderen Bereichen der Kernenergie eingesetzt.

Derzeit ist Russland immer noch führend in der Kernenergie. Den Grundstein dafür legten die Pioniere, die einst das Kernkraftwerk Obninsk bauten.

Es gibt keine individuellen Führungen zum Kernkraftwerk und die Warteschlange für organisierte Führungen ist Monate im Voraus. Wir kamen zusammen mit dem CPPC über eine neue, kürzlich ausgebaute Route an. Ich hoffe sehr, dass es bald möglich sein wird, Tickets für eine umfassende Tour nach Obninsk und Umgebung zu kaufen. Es gibt solche Pläne und sie werden umgesetzt.

Wann und wo wurde das erste Atomkraftwerk der Welt gebaut?
Das weltweit erste Kernkraftwerk (KKW) wurde zehn Jahre nach der Bombardierung von Hiroshima in der UdSSR gebaut. An dieser Arbeit waren fast dieselben Spezialisten beteiligt wie an der Entwicklung der sowjetischen Atombombe – I. Kurchatov, N. Dollezhal, A. Sacharow, Yu. Khariton und andere. Es wurde beschlossen, das erste Kernkraftwerk in Obninsk zu bauen – dort gab es bereits einen voll funktionsfähigen Turbogenerator mit einer Leistung von 5000 kW. Der Bau des Kernkraftwerks wurde direkt vom 1947 gegründeten Obninsker Physik- und Energielabor überwacht. 1950 wählte der Technische Rat aus mehreren vorgeschlagenen Optionen einen Reaktor aus, der vom Khimmash-Forschungsinstitut unter der Leitung von N. Dollezhal entwickelt wurde. Am 27. Juni 1954 produzierte das erste Kernkraftwerk der Welt Industriestrom. Derzeit funktioniert es nicht mehr und dient als eine Art Museum. Doch die beim Bau gesammelten Erfahrungen flossen dann in den Bau anderer, leistungsstärkerer und fortschrittlicherer Kernkraftwerke ein. Kernkraftwerke sind mittlerweile nicht nur in unserem Land, sondern auch in den USA, Frankreich, Japan und vielen anderen Ländern in Betrieb.

Was war der erste friedliche Reaktor?
Das Funktionsprinzip und der Aufbau des Reaktors wurden den Reaktorentwicklern bereits Mitte der 1940er Jahre klar: In einem Metallgehäuse wurden Graphitblöcke mit Kanälen für Uranblöcke und Steuerstäbe – Neutronenabsorber – untergebracht. Die Gesamtmasse des Urans musste eine kritische Masse erreichen, bei der eine anhaltende Kettenreaktion der Spaltung von Uranatomen begann. Darüber hinaus flogen im Durchschnitt pro tausend erzeugte Neutronen einige nicht sofort im Moment der Spaltung heraus, sondern flogen wenig später aus den Fragmenten heraus. Die Existenz dieser sogenannten verzögerten Neutronen erwies sich als entscheidend für die Möglichkeit einer kontrollierten Kettenreaktion.
Obwohl die Gesamtzahl der verzögerten Neutronen nur 0,75 % beträgt, verlangsamen sie die Anstiegsrate des Neutronenflusses erheblich (um etwa das 150-fache) und erleichtern dadurch die Regulierung der Reaktorleistung. Während dieser Zeit kann man durch Manipulation der neutronenabsorbierenden Stäbe in den Reaktionsverlauf eingreifen, ihn verlangsamen oder beschleunigen. Wie sich herausstellte, erhitzte der Neutronenfluss außerdem die gesamte Masse des Reaktors erheblich, weshalb er manchmal als „Atomkessel“ bezeichnet wird.
Dieses Schema diente als Grundlage für den Bau des ersten Reaktors für ein Kernkraftwerk. Beim Bau wurde der Entwurf eines Industriereaktors zugrunde gelegt. Nur anstelle von Uranstäben wurden wärmeabführende Uranelemente – Brennstäbe – bereitgestellt. Der Unterschied bestand darin, dass das Wasser den Stab von außen umströmte, während der Brennstab ein doppelwandiges Rohr war. Zwischen den Wänden befand sich angereichertes Uran, und durch den inneren Kanal floss Wasser. Damit es nicht direkt in den Brennstäben kocht und zu Dampf wird – und das könnte dazu führen anormale Arbeit Reaktor - das Wasser musste unter einem Druck von 100 atm stehen. Vom Kollektor floss heißes radioaktives Wasser durch Rohre in einen Wärmetauscher-Dampferzeuger und kehrte anschließend nach Durchlaufen einer Kreispumpe zum Kollektor zurück kaltes Wasser. Dieser Strom wurde als erster Stromkreis bezeichnet. Darin zirkulierte Wasser (Kühlmittel) in einem geschlossenen Kreislauf, ohne auszutreten. Im zweiten Kreislauf fungierte Wasser als Arbeitsmedium. Hier war es nicht radioaktiv und sicher für andere. Nachdem es im Wärmetauscher auf 190 °C erhitzt und in Dampf mit einem Druck von 12 atm umgewandelt wurde, wurde es der Turbine zugeführt, wo es seine nützliche Arbeit verrichtete. Der aus der Turbine austretende Dampf musste kondensiert und zur Turbine zurückgeleitet werden Dampferzeuger. Der Wirkungsgrad des gesamten Kraftwerks betrug 17 %.
Im Kernkraftwerk wurde auch das Steuerungssystem für die im Reaktor ablaufenden Prozesse sorgfältig durchdacht, es wurden Vorrichtungen zur automatischen und manuellen Fernsteuerung von Steuerstäben, zur Notabschaltung des Reaktors und Vorrichtungen zum Austausch von Brennstäben geschaffen.

Die Besonderheit eines Kernkraftwerks besteht darin, dass die Quelle elektrischer Energie der Kern eines Atoms (Uran und Plutonium) ist.

Das erste Atomkraftwerk der Welt wurde in der Sowjetunion gebaut.

In Russland sind derzeit folgende Kernkraftwerke in Betrieb:

• Balakowskaja
• Belojarskaja
• Bilibinskaja
• Kalininskaja
• Kola
• Kursk
• Leningradskaja
• Nowoworoneschskaja
• Rostowskaja
• Smolenskaja

Die meisten Kernkraftwerke befinden sich in den Vereinigten Staaten

Die Stromerzeugung mittels nuklearer Kettenreaktion erfolgte in der Sowjetunion erstmals im Kernkraftwerk Obninsk. Im Vergleich zu den heutigen Giganten hatte das erste Kernkraftwerk nur eine Leistung von 5 MW, und das heute größte in Betrieb befindliche Kernkraftwerk der Welt, Kashiwazaki-Kariwa (Japan), hatte 8212 MW.

KKW Obninsk: vom Start-up zum Museum

Sowjetische Wissenschaftler unter der Leitung von I. V. Kurtschatow begannen nach Abschluss der Militärprogramme sofort mit dem Bau eines Kernreaktors mit dem Ziel, thermische Energie zu nutzen, um diese in Elektrizität umzuwandeln. Sie entwickelten in kürzester Zeit das erste Kernkraftwerk und 1954 erfolgte die Inbetriebnahme eines industriellen Kernreaktors.

Die Freisetzung von industriellem und beruflichem Potenzial nach der Entwicklung und Erprobung von Atomwaffen ermöglichte es I.V. Kurchatov, das ihm anvertraute Problem der Stromerzeugung durch die Beherrschung der bei einer kontrollierten Kernreaktion erzeugten Wärme anzugehen. Technische Lösungen für den Bau eines Kernreaktors wurden beim Start des allerersten experimentellen Uran-Graphit-Reaktors F-1 im Jahr 1946 entwickelt. An ihm wurde die erste nukleare Kettenreaktion durchgeführt und fast alle neueren theoretischen Entwicklungen bestätigt.

Für einen Industriereaktor mussten konstruktive Lösungen für den kontinuierlichen Betrieb der Anlage, die Wärmeabfuhr und -versorgung des Generators, die Zirkulation des Kühlmittels und seinen Schutz vor radioaktiver Kontamination gefunden werden.

Das Team des Labors Nr. 2 unter der Leitung von I.V. Kurchatov arbeitete zusammen mit NIIkhimmash unter der Leitung von N.A. Dollezhal alle Nuancen der Struktur aus. Mit der theoretischen Entwicklung des Verfahrens wurde der Physiker E.L. Feinberg beauftragt.

Der Reaktor wurde am 9. Mai 1954 in Betrieb genommen (kritische Parameter wurden erreicht), am 26. Juni desselben Jahres wurde das Kernkraftwerk ans Netz angeschlossen und erreichte im Dezember seine Auslegungskapazität.

Nachdem das Kernkraftwerk Obninsk fast 48 Jahre lang ohne Zwischenfälle als Industriekraftwerk betrieben wurde, wurde es im April 2002 abgeschaltet. Im September desselben Jahres wurde die Entladung des Kernbrennstoffs abgeschlossen.

Auch während der Arbeiten am Kernkraftwerk kam es zu vielen Exkursionen, die Station arbeitete als Klasse für zukünftige Nuklearwissenschaftler. Heute ist es auf seiner Grundlage organisiert Gedenkmuseum Kernenergie.

Das erste ausländische Atomkraftwerk

Nach dem Vorbild von Obninsk wurde nicht sofort mit dem Bau von Kernkraftwerken im Ausland begonnen. In den Vereinigten Staaten fiel die Entscheidung zum Bau eines eigenen Kernkraftwerks erst im September 1954, und erst 1958 wurde das Kernkraftwerk Shippingport in Pennsylvania in Betrieb genommen. Die Kapazität des Kernkraftwerks Shippingport betrug 68 MW. Ausländische Experten bezeichnen es als das erste kommerzielle Atomkraftwerk. Der Bau von Atomkraftwerken ist ziemlich teuer; das Atomkraftwerk kostete das US-Finanzministerium 72,5 Millionen Dollar.

Nach 24 Jahren, im Jahr 1982, wurde die Station stillgelegt, 1985 wurde der Treibstoff entladen und mit der Demontage dieses riesigen Bauwerks mit einem Gewicht von 956 Tonnen zur späteren Entsorgung begonnen.

Voraussetzungen für die Entstehung eines friedlichen Atoms

Nach der Entdeckung der Uran-Kernspaltung durch die deutschen Wissenschaftler Otto Hahn und Fritz Strassmann im Jahr 1938 begann die Erforschung von Kettenreaktionen.

I. V. Kurchatov verfasste auf Anregung von A. B. Ioffe zusammen mit Yu. B. Khariton eine Notiz an das Präsidium der Akademie der Wissenschaften zu Nuklearfragen und der Bedeutung der Arbeit in dieser Richtung. I. V. Kurchatov arbeitete zu dieser Zeit am Leningrader Institut für Physik und Technologie (Leningrader Institut für Physik und Technologie) unter der Leitung von A. B. Ioffe an Problemen der Kernphysik.

Im November 1938 wurde auf der Grundlage der Ergebnisse der Untersuchung des Problems und nach der Rede von I.V. Kurchatov vor dem Plenum der Akademie der Wissenschaften (Akademie der Wissenschaften) eine Notiz an das Präsidium der Akademie der Wissenschaften über die Arbeitsorganisation erstellt die UdSSR über die Physik des Atomkerns. Es beschreibt die Gründe für die Verallgemeinerung aller unterschiedlichen Laboratorien und Institute in der UdSSR, die verschiedenen Ministerien und Abteilungen angehören und sich im Wesentlichen mit denselben Problemen befassen.

Einstellung der Arbeiten zur Kernphysik

Einige davon organisatorische Arbeit Dies gelang bereits vor dem Zweiten Weltkrieg, doch große Fortschritte gab es erst 1943, als I.V. Kurtschatow angeboten wurde, die Leitung des Atomprojekts zu übernehmen.

Nach dem 1. September 1939 begann sich um die UdSSR herum allmählich eine Art Vakuum zu bilden. Wissenschaftler spürten dies nicht sofort, obwohl sowjetische Geheimdienstagenten sofort vor der Geheimhaltung einer beschleunigten Arbeit zur Untersuchung nuklearer Reaktionen in Deutschland und Großbritannien zu warnen begannen.

Großartig vaterländischer Krieg nahm sofort Anpassungen an der Arbeit aller Wissenschaftler im Land vor, einschließlich der Kernphysiker. Bereits im Juli 1941 wurde LFTI nach Kasan evakuiert. I.V. Kurchatov begann sich mit dem Problem der Minenräumung von Seeschiffen (Schutz vor Seeminen) zu befassen. Für seine Arbeit zu diesem Thema unter Kriegsbedingungen (drei Monate auf Schiffen in Sewastopol bis November 1941, als die Stadt fast vollständig belagert wurde) wurde ihm der Stalin-Preis für die Organisation eines Entmagnetisierungsdienstes in Poti (Georgien) verliehen.

Nach einer schweren Erkältung bei der Ankunft in Kasan konnte sich I.W. Kurtschatow erst gegen Ende des Jahres 1942 erneut mit dem Thema der Kernreaktion befassen.

Atomprojekt unter der Leitung von I.V. Kurchatov

Im September 1942 war I.V. Kurchatov erst 39 Jahre alt; gemessen am Alter der Wissenschaft war er neben Ioffe und Kapitsa ein junger Wissenschaftler. Zu diesem Zeitpunkt wurde Igor Wassiljewitsch zum Projektmanager ernannt. Alle Kernkraftwerke in Russland und Plutoniumreaktoren dieser Zeit entstanden im Rahmen des Atomprojekts, das bis 1960 von Kurtschatow geleitet wurde.

Aus heutiger Sicht ist es unmöglich, sich vorzustellen, dass die Führung der UdSSR genau zu dem Zeitpunkt, als 60 % der Industrie in den besetzten Gebieten zerstört wurden und die Hauptbevölkerung des Landes an der Front arbeitete, eine Entscheidung traf, die vorherbestimmt war die Entwicklung der Kernenergie in der Zukunft.

Nach der Auswertung von Geheimdienstberichten über den Stand der Arbeiten zur atomaren Kernphysik in Deutschland, Großbritannien und den USA wurde Kurtschatow das Ausmaß der Verzögerung klar. Er begann im ganzen Land Wissenschaftler und aktive Fronten zu sammeln, die an der Schaffung des nuklearen Potenzials beteiligt sein könnten.

Der Mangel an Uran, Graphit, schwerem Wasser und das Fehlen eines Zyklotrons hielten den Wissenschaftler nicht auf. Die theoretischen und praktischen Arbeiten wurden in Moskau wieder aufgenommen. Hohes Niveau Die Geheimhaltung wurde vom GKO (State Defense Committee) festgelegt. Um waffenfähiges Plutonium herzustellen, wurde ein Reaktor („Kessel“ in Kurchatovs eigener Terminologie) gebaut. Es wurde daran gearbeitet, Uran anzureichern.

Von 1942 bis 1949 hinter den Vereinigten Staaten zurückbleiben

Am 2. September 1942 wurde in den Vereinigten Staaten im ersten Kernreaktor der Welt eine kontrollierte Kernreaktion durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt gab es in der UdSSR außer den theoretischen Entwicklungen von Wissenschaftlern und Geheimdienstdaten praktisch nichts.

Es wurde klar, dass der Rückstand gegenüber den Vereinigten Staaten in eine kurze Zeit Das Land wird dazu nicht in der Lage sein. Um Personal vorzubereiten (zu sparen), schaffen Sie die Voraussetzungen für die schnelle Entwicklung von Urananreicherungsprozessen, die Schaffung eines Kernreaktors zur Herstellung von waffenfähigem Plutonium und die Wiederherstellung des Betriebs von Fabriken zur Herstellung von reinem Graphit – diese waren Aufgaben, die in der Kriegs- und Nachkriegszeit erledigt werden mussten.

Das Auftreten einer Kernreaktion ist mit der Freisetzung einer enormen Menge thermischer Energie verbunden. US-Wissenschaftler – die ersten Erfinder der Atombombe – nutzten dies als zusätzlichen Schadenseffekt bei der Explosion.

Kernkraftwerke der Welt

Heutzutage ist die Kernenergie, obwohl sie enorme Mengen an Strom produziert, in einer begrenzten Anzahl von Ländern weit verbreitet. Dies ist auf die enormen Kapitalinvestitionen beim Bau von Kernkraftwerken zurückzuführen, von der geologischen Erkundung über den Bau und die Schaffung von Schutzeinrichtungen bis hin zur Mitarbeiterschulung. Die Amortisation kann in mehreren Jahrzehnten erfolgen, vorausgesetzt, dass die Station weiterhin kontinuierlich in Betrieb ist.

Die Machbarkeit des Baus eines Kernkraftwerks wird in der Regel von den Regierungen der Länder (natürlich nach Abwägung) entschieden Verschiedene Optionen). Im Rahmen der Entwicklung des industriellen Potenzials wird dem Bau von Kernkraftwerken mangels eigener interner Energieressourcenreserven in großen Mengen oder deren hohen Kosten der Vorzug gegeben.

Bis Ende 2014 waren Kernreaktoren in 31 Ländern weltweit in Betrieb. Der Bau von Kernkraftwerken hat in Weißrussland und den Vereinigten Arabischen Emiraten begonnen.

Kernkraftwerke in Russland

Heute sind in der Russischen Föderation zehn Kernkraftwerke in Betrieb.

Heute sind russische Kernkraftwerke Teil der Rosatom State Corporation, die alle Strukturbereiche der Industrie vom Uranbergbau und der Urananreicherung über die Kernbrennstoffproduktion bis hin zum Betrieb und Bau von Kernkraftwerken vereint. Gemessen an der Stromerzeugung aus Kernkraftwerken liegt Russland nach Frankreich an zweiter Stelle in Europa.

Kernenergie in der Ukraine

Die Kernkraftwerke der Ukraine wurden während der Sowjetunion gebaut. Die gesamte installierte Leistung der ukrainischen Kernkraftwerke ist mit der russischen vergleichbar.

Vor dem Zusammenbruch der UdSSR war die Kernenergie in der Ukraine in einen einzigen Industriezweig integriert. In der postsowjetischen Zeit, vor den Ereignissen von 2014, gab es in der Ukraine Industrieunternehmen, die Komponenten für russische Kernkraftwerke produzierten. Aufgrund des Zusammenbruchs der Arbeitsbeziehungen zwischen der Russischen Föderation und der Ukraine verzögerten sich die für 2014 und 2015 geplanten Inbetriebnahmen der in Russland gebauten Kraftwerke.

Kernkraftwerke in der Ukraine werden mit Brennstäben (Brennelementen mit Kernbrennstoff, in denen die Kernspaltungsreaktion stattfindet) betrieben, die in der Russischen Föderation hergestellt werden. Der Wunsch der Ukraine, auf amerikanischen Brennstoff umzusteigen, hätte 2012 beinahe zu einem Unfall im südukrainischen Kernkraftwerk geführt.

Bis 2015 war es dem Staatskonzern „Nuclear Fuel“, zu dem auch das Eastern Mining and Processing Plant (Uranerzbergbau) gehört, noch nicht gelungen, eine Lösung für die Frage der Produktion eigener Brennstäbe zu finden.

Perspektiven für die Kernenergie

Nach 1986, als sich der Unfall ereignete Kernkraftwerk Tschernobyl In vielen Ländern wurden Kernkraftwerke abgeschaltet. Die Verbesserung des Sicherheitsniveaus führte die Kernenergiebranche aus der Stagnation. Bis 2011, als es im japanischen Kernkraftwerk Fukushima-1 infolge des Tsunami zu einem Unfall kam, entwickelte sich die Kernenergie stetig weiter.

Heutzutage verlangsamen ständige (kleinere und größere) Unfälle in Kernkraftwerken die Entscheidungsfindung über den Bau oder die Reaktivierung von Anlagen. Die Einstellung der Erdbevölkerung zum Problem der Stromerzeugung durch eine Kernreaktion kann als vorsichtig pessimistisch bezeichnet werden.

27. Juni 1954 im Dorf Obninskoje Region Kaluga Am nach A. I. Leypunsky benannten Institut für Physik und Energie (Labor „B“) wurde das weltweit erste Kernkraftwerk in Betrieb genommen, das mit einem Uran-Graphit-Kanalreaktor mit Wasserkühlmittel AM-1 („friedliches Atom“) mit einer Kapazität ausgestattet war von 5 MW. Von diesem Datum an begann die Geschichte der Kernenergie.

Während des Zweiten Weltkriegs begannen in der Sowjetunion unter der Leitung des Physikers und Akademikers I. V. Kurtschatow die Arbeiten zur Herstellung von Atomwaffen. Im Jahr 1943 gründete Kurchatov in Moskau ein Forschungszentrum – Labor Nr. 2 – das später in das Institut für Atomenergie umgewandelt wurde. 1948 wurde eine Plutoniumanlage mit mehreren Industriereaktoren gebaut und im August 1949 die erste sowjetische Atombombe getestet. Nachdem die Produktion von angereichertem Uran im industriellen Maßstab organisiert und beherrscht wurde, begann eine aktive Diskussion über die Probleme und Richtungen der Energieerzeugung Kernreaktoren für Transportanwendungen und Erzeugung von Strom und Wärme. Im Auftrag Kurchatovs begannen die einheimischen Physiker E. L. Feinberg und N. A. Dollezhal mit der Entwicklung eines Reaktordesigns für ein Kernkraftwerk.

Am 16. Mai 1950 wurde durch ein Dekret des Ministerrats der UdSSR der Bau von drei Versuchsreaktoren festgelegt – Uran-Graphit mit Wasserkühlung, Uran-Graphit mit Gaskühlung und Uran-Beryllium mit Gas- oder Flüssigmetallkühlung. Nach dem ursprünglichen Plan sollten sie alle abwechselnd an einer einzigen Dampfturbine und einem Generator mit einer Leistung von 5000 kW arbeiten.

Der Bau des Kernkraftwerks wurde vom Obninsker Physik- und Energielabor geleitet. Beim Bau wurde der Entwurf eines Industriereaktors zugrunde gelegt, jedoch wurden anstelle von Uranstäben Uranbrennelemente, die sogenannten Brennstäbe, vorgesehen. Der Unterschied zwischen ihnen bestand darin, dass Wasser den Stab von außen umströmte und der Brennstab ein doppelwandiges Rohr war. Zwischen den Wänden befand sich angereichertes Uran, und durch den inneren Kanal floss Wasser. Wissenschaftliche Berechnungen haben gezeigt, dass es mit dieser Konstruktion viel einfacher ist, es auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. Das Material der Wärmeübertragungselemente musste langlebig und korrosionsbeständig sein und sollte seine Eigenschaften auch bei längerer Strahlungseinwirkung nicht verändern. Im ersten Kernkraftwerk war die Steuerung der im Reaktor ablaufenden Prozesse sorgfältig durchdacht. Zu diesem Zweck wurden Geräte zur automatischen und manuellen Fernsteuerung von Steuerstäben, zur Notabschaltung des Reaktors und Geräte zum Austausch von Brennstäben geschaffen.

Neben der Energieerzeugung diente der Reaktor des Kernkraftwerks Obninsk auch als Basis für experimentelle Forschung und zur Produktion von Isotopen für medizinische Zwecke. Die Betriebserfahrungen des ersten, im Wesentlichen experimentellen Kernkraftwerks bestätigten voll und ganz die von Spezialisten der Nuklearindustrie vorgeschlagenen technischen und technischen Lösungen, die es ermöglichten, mit der Umsetzung eines groß angelegten Programms zum Bau neuer Kernkraftwerke in der Sowjetunion zu beginnen .

Im Mai 1954 wurde der Reaktor in Betrieb genommen, und im Juni desselben Jahres produzierte das Kernkraftwerk Obninsk den ersten industriellen Strom und ebnete damit den Weg für die Nutzung der Atomenergie für friedliche Zwecke. Das Kernkraftwerk Obninsk ist seit fast 48 Jahren erfolgreich in Betrieb.

29. April 2002 um 11:31 Uhr Moskauer Zeit wurde der Reaktor des weltweit ersten Atomkraftwerks in Obninsk für immer abgeschaltet. Nach Angaben des Pressedienstes des Ministeriums Russische Föderation Laut Kernenergie wurde die Anlage ausschließlich aus wirtschaftlichen Gründen stillgelegt, da „die Aufrechterhaltung eines sicheren Zustands von Jahr zu Jahr teurer wurde“.

Auf der Grundlage des Kernkraftwerks Obninsk wurde ein Kernenergiemuseum geschaffen.

Lit.: Velikhov E. P. Von Atombombe zu einem Atomkraftwerk. Igor Wassiljewitsch Kurtschatow (1903-1960) // Bulletin der Russischen Akademie der Wissenschaften. 2003. T. 73. Nr. 1. S. 51-64; Staatliche Atomenergiegesellschaft „Rosatom“: Website. 2008-2014. URL : http://www.rosatom.ru/ ; Zustand Wissenschaftszentrum Russische Föderation – Institut für Physik und Energie, benannt nach A.I. Leipunsky: Website. 2004–2011. URL: http://www.ippe.obninsk.ru/; 10 Jahre des weltweit ersten Atomkraftwerks der UdSSR. M., 1964;Das erste Atomkraftwerk der Welt – wie es begann: Sa. Geschichtsbogen. Dok. / Institut für Physik und Energie, benannt nach dem Akademiemitglied A. I. Leypunovsky; [Komp. N. I. Ermolaev]. Obninsk, 1999.