Criação da primeira usina nuclear do mundo. As primeiras usinas de energia do mundo e da Rússia

Visitou a primeira usina nuclear do mundo. Mais uma vez admirei os gênios dos cientistas e engenheiros soviéticos que conseguiram anos pós-guerra criar e colocar em operação usinas de energia sem precedentes.

A usina nuclear foi construída no mais estrito sigilo. Está localizado no território do antigo laboratório secreto “B”, hoje é Instituto de Física e Energia.

O Instituto de Física e Energia não é apenas uma instalação sensível, mas particularmente sensível. A segurança é mais rigorosa do que no aeroporto. Todos os equipamentos e telefones celulares Tive que deixá-lo no ônibus. Pessoas dentro uniforme militar. Portanto, não haverá muitas fotografias, apenas aquelas fornecidas pelo fotógrafo da equipe. Bem, e algumas minhas, tiradas em frente à entrada.

Um pouco de história.
Em 1945 Os Estados Unidos foram os primeiros no mundo a usar armas atômicas, lançando bombas nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki. Durante algum tempo, o mundo inteiro ficou indefeso contra a ameaça nuclear.
No menor tempo possível, a União Soviética conseguiu criar e testar 29 de agosto de 1949 a arma de dissuasão é a sua própria bomba atómica. O mundo alcançou um equilíbrio, ainda que instável.

Mas, além de desenvolver armas, os cientistas soviéticos mostraram que a energia atómica também poderia ser utilizada para fins pacíficos. Para este propósito, a primeira usina nuclear do mundo foi construída em Obninsk.
O local não foi escolhido por acaso: os cientistas nucleares não deveriam voar em aviões e, ao mesmo tempo, Obninsk está localizada relativamente perto de Moscou. A usina termelétrica foi construída anteriormente para atender o instituto com energia.

Estime o prazo em que ocorreu a criação e o comissionamento da usina nuclear.
9 de maio de 1954 O núcleo foi carregado e uma reação de fissão autossustentável de núcleos de urânio foi lançada.
26 de junho de 1954— fornecimento de vapor ao turbogerador. Kurchatov disse sobre isso: “Aproveite o seu banho!” A central nuclear foi incluída na rede Mosenergo.
25 de outubro de 1954— a central nuclear atinge a capacidade prevista.

A potência da usina nuclear era pequena, apenas 5 Megawatts, mas foi uma conquista tecnológica colossal.

Tudo foi criado pela primeira vez. A cobertura do reator está ao nível do solo e o próprio reator desce. No total, são 17 metros de concreto e diversas estruturas sob o prédio.

Tudo era controlado automaticamente, na medida do possível naquele momento. Amostras de ar foram fornecidas ao painel de controle de cada sala, monitorando assim a situação de radiação.

Os primeiros dias de trabalho foram muito difíceis. Ocorreram vazamentos no reator, exigindo desligamentos de emergência. À medida que o trabalho avançava, os projetos foram melhorados e os componentes foram substituídos por outros mais confiáveis.
A equipe possuía dosímetros portáteis do tamanho de uma caneta-tinteiro.

Mas o mais importante é que durante todo o funcionamento da Primeira Central Nuclear não ocorreram acidentes com liberação de substâncias radioativas ou outros problemas associados à exposição e radiação.

O coração de uma usina nuclear é o seu reator. A carga e descarga dos elementos combustíveis ocorreram por meio de um guindaste. O especialista observou o que acontecia na sala do reator através de um vidro de meio metro.
A usina nuclear em Obninsk funcionou por 48 anos. Foi desativado em 2002 e posteriormente convertido em um complexo memorial. Agora você pode tirar uma foto na tampa do reator, mas chegar lá é muito difícil.

Na Primeira Usina Nuclear preservam cuidadosamente a memória e cada página da história da energia nuclear. Esta não é apenas a própria usina, mas também a medicina isotópica, usinas de transporte, submarinos e naves espaciais. Todas essas tecnologias foram desenvolvidas e aprimoradas em Obninsk.

Assim se pareciam com as centrais nucleares de Buk e Topaz, que fornecem electricidade a pessoas muito naves espaciais que vagam pelas extensões do universo.

Depois da Primeira Central Nuclear houve outras. Mais poderosa, com outras soluções técnicas, mas à frente estava a usina nuclear de Obninsk. Muitas soluções foram utilizadas em outras áreas da energia nuclear.

Atualmente, a Rússia ainda é líder em energia nuclear. As bases para isso foram lançadas pelos pioneiros que construíram a usina nuclear de Obninsk.

Não há visitas individuais à usina nuclear e a fila para as organizadas é com meses de antecedência. Chegamos junto com o CPPC por uma rota nova e recentemente desenvolvida. Eu realmente espero que em breve seja possível comprar ingressos para um passeio abrangente por Obninsk e arredores. Existem tais planos e eles estão sendo implementados.

História das usinas nucleares.

A primeira usina nuclear industrial piloto (NPP) do mundo com capacidade de 5 MW foi lançada na URSS em 27 de junho de 1954, na cidade de Obninsk Região de Kaluga.
Na segunda metade da década de 40, os cientistas soviéticos começaram a desenvolver os primeiros projetos de uso pacífico da energia atômica, cuja direção geral passou imediatamente a ser a energia elétrica.
Em 1948, por sugestão de I.V. Kurchatov e de acordo com as instruções do partido e do governo, começaram os primeiros trabalhos. aplicação prática energia atômica para gerar eletricidade.
Em fevereiro de 1950, na Primeira Diretoria Principal, chefiada por B.L. Vannikov e A.P. Zavenyagin, as propostas dos cientistas foram discutidas detalhadamente, e em 29 de julho do mesmo ano, Stalin assinou a Resolução do Conselho de Ministros da URSS sobre o desenvolvimento e construção de uma usina nuclear com reator na cidade de Obninsk, recebeu o codinome "AM". O reator foi projetado por N.A. Dollezhal e sua equipe. Ao mesmo tempo, o projeto dos equipamentos da estação foi realizado por outras organizações, bem como pela construção da usina nuclear.
Kurchatov nomeou D.I. Blokhintsev como seu vice para a gestão científica da central nuclear de Obninsk, por ordem do PSU, Blokhintsev foi encarregado não apenas da gestão científica, mas também organizacional da construção e comissionamento da usina nuclear; N. A. Nikolaev foi nomeado o primeiro diretor da usina nuclear.
O principal objetivo da construção da primeira usina nuclear foi testar a viabilidade técnica de operação segura em um único esquema tecnológico com turbina nas condições de saída de energia para a rede - muitas soluções técnicas para o reator foram escolhidas de forma bastante conservadora, com uma margem significativa de confiabilidade.
Em maio de 1950, perto da vila de Obninskoye, região de Kaluga, começaram os trabalhos de construção da primeira usina nuclear do mundo.
Em 1952, foram realizados trabalhos científicos e de design no reator AM e na usina nuclear como um todo. No início do ano, iniciaram-se as obras da parte subterrânea da central nuclear, construção de habitações e equipamentos sociais, vias de acesso e barragem no rio Protva. Em 1953, a maior parte dos trabalhos de construção e instalação foi concluída: o edifício do reator e o edifício do gerador de turbina foram erguidos, foram instaladas estruturas metálicas do reator, geradores de vapor, tubulações, turbinas e muito mais. Em 1953, o canteiro de obras recebeu o status de mais importante do Ministério de Construção de Máquinas Médias (em 1953, o PSU foi transformado em Ministério de Construção de Máquinas Médias). Kurchatov comparecia frequentemente à construção; uma pequena casa de madeira foi construída para ele na floresta vizinha, onde ele realizava reuniões com os gerentes do local.
O projeto da usina nuclear foi significativamente complicado pelo fato de ser necessário manter alta pressão nos canais de trabalho para obter o vapor necessário ao funcionamento da turbina. Mais materiais estruturais tiveram que ser introduzidos no núcleo do reator. , que exigia o enriquecimento de urânio com o isótopo 235.
Para excluir incondicionalmente a possibilidade de aparecimento de radioatividade no segundo circuito e na sala das turbinas, optou-se pelo projeto da central nuclear de circuito duplo com produção de vapor em geradores de vapor em aço inoxidável. (Fig. 1.).
Figura 1. Esquema de operação de uma usina nuclear baseada em um reator pressurizado de circuito duplo resfriado a água.

O primeiro circuito radioativo incluía os canais de processo do reator, as bombas de circulação de água, a parte tubular dos geradores de vapor e as tubulações de conexão do circuito primário. Um gerador de vapor é um recipiente projetado para uma pressão significativa de água e vapor. No fundo do vaso existem feixes de tubos finos através dos quais é bombeada água do circuito primário com pressão de cerca de 100 atmosferas e temperatura de 300 graus. Entre os feixes de tubos existe água no circuito secundário que, recebendo calor dos feixes de tubos, aquece e ferve. O vapor resultante a uma pressão superior a 12 atmosferas é enviado para a turbina. Assim, a água do circuito primário não se mistura no gerador de vapor com o meio do circuito secundário e permanece “limpa”. O vapor exaurido na turbina é resfriado no condensador da turbina e se transforma em água, que é bombeada novamente para o gerador de vapor. Isto mantém a circulação do líquido refrigerante no segundo circuito.
A central nuclear de Obninsk está equipada com um reator de canal de urânio-grafite com refrigerante de água AM-1 (a abreviatura AM originalmente significava “átomo do mar”, uma vez que o reator era destinado a uma instalação de transporte, mas suas dimensões revelaram-se muito grandes e um foi tomada a decisão de utilizar este reator para energia civil, pelo que a abreviatura AM passou a ser a combinação “átomo pacífico”) com capacidade de 5 MW. A ideia de projetar o núcleo da estação foi proposta por I.V. Kurchatov juntamente com o Professor S.M. Feinberg, o Acadêmico N.A.
O projeto do reator da primeira usina nuclear do mundo é mostrado na Figura 2.

Figura 2. Reator da primeira usina nuclear do mundo:

1 — proteção lateral contra água;
2 - revestimento em alvenaria;
3 - teto superior;
4 - coletor de coleta;
5 - canal de combustível;
6 - placa superior;
7 - alvenaria de grafite;
8 - placa inferior;
9 - coletor de distribuição

Os blocos convencionais de urânio não eram adequados para usinas nucleares. Foi necessária a construção de canais tecnológicos especiais constituídos por um sistema de tubos de paredes finas e de pequeno diâmetro, em cujas superfícies externas foi colocado o combustível nuclear. Canais tecnológicos de vários metros de comprimento foram carregados nas células da alvenaria de grafite do reator por meio de uma ponte rolante na sala do reator e conectados às tubulações do circuito primário com peças removíveis.
O aço inoxidável foi adotado como material estrutural para canais tecnológicos e revestimentos de elementos combustíveis; Não existiam ligas de zircônio com propriedades adequadas para operação em temperaturas de 300°C. O reator da primeira usina nuclear do mundo foi resfriado com água sob pressão de 100 atm, o que possibilitou a produção de vapor a uma temperatura de 280°C, ou seja, parâmetros muito moderados.
O projeto dos canais do reator nuclear foi escolhido para ser totalmente substituível devido às condições de limitação de seu recurso sob irradiação pelo tempo de permanência do combustível no núcleo. Não havia razão para contar com uma vida útil dos materiais estruturais do núcleo sob irradiação igual à vida útil completa da usina nuclear (20 a 30 anos). O design das barras de combustível era tubular com resfriamento unilateral para reduzir a probabilidade de produtos de fissão entrarem no circuito em caso de possíveis danos às barras de combustível. Para reduzir a temperatura do revestimento do elemento combustível, uma liga de urânio-molibdênio na forma de grãos dispersos em uma matriz condutora de calor foi utilizada como composição de combustível.
O combustível nuclear disperso em uma matriz diluente condutora de calor possibilitou a criação de barras de combustível altamente confiáveis ​​​​para a primeira usina nuclear, capazes de operar com alta intensidade energética e cargas térmicas significativas. O primeiro lote de combustível para a central nuclear de Obninsk, no valor de 514 barras de combustível, foi fabricado na fábrica de construção de máquinas Elektrostal (região de Moscou). Os testes destes elementos combustíveis no reator mostraram que eles também são muito fracamente sujeitos a deformação e inchaço sob irradiação a temperaturas suficientemente altas. grande profundidade queima de combustível nuclear.
A estanqueidade do recipiente do reator foi testada antecipadamente usando um método sensível ao hélio. O gás hélio foi fornecido dentro do corpo sob baixa pressão, e do lado de fora todas as juntas soldadas foram “sentidas” com um detector de vazamento de hélio, que detecta pequenos vazamentos de hélio.
Durante os testes de hélio, foram identificadas soluções de design malsucedidas e algumas coisas tiveram que ser refeitas. Após reparar as juntas soldadas e verificar novamente a existência de vazamentos, limpei minuciosamente as superfícies internas das estruturas metálicas e coloquei-as sob a alvenaria.
No início de 1954, foi realizada a colocação de grafite do reator. Os trabalhos de alvenaria de grafite são aguardados com grande expectativa tanto pelos operários quanto pelos gestores. Esta é uma espécie de marco no longo caminho da instalação do reator. A alvenaria pertence à categoria de trabalho limpo e, na verdade, requer limpeza estéril. Mesmo a entrada de poeira no reator deteriorará sua qualidade. Linha por linha, são colocados blocos de grafite funcionais, verificando as folgas entre eles e outras dimensões. Os trabalhadores estão agora irreconhecíveis, estão todos com macacões e sapatos de segurança brancos e bonés brancos para que não caia um fio de cabelo. Na sala do reator existe a mesma limpeza estéril, nada supérfluo, a limpeza úmida é quase contínua. A alvenaria é executada de forma rápida, 24 horas por dia e, após o término da obra, é entregue a fiscais exigentes. Finalmente, as escotilhas do reator são fechadas e soldadas. Então começaram a instalar canais de processo e canais de controle e proteção de reatores (canais de controle e controle de segurança). Na primeira usina nuclear causaram muitos problemas. O fato é que os tubos do canal tinham paredes muito finas e operavam em alta pressão e temperatura. A indústria dominou pela primeira vez a produção e soldagem desses tubos de paredes finas, razão pela qual ocorreram vazamentos de água por meio de vazamentos de soldagem. Canais atuais tivemos que mudar a tecnologia de produção deles também, tudo isso demorou. Houve outras dificuldades, mas todos os obstáculos foram superados. O trabalho de inicialização já começou.
O reator foi lançado por A.K. Krasin e B.G. Dubovsky sob a liderança de I.V. Boris Dubovsky ficou seis dias atrasado em Kharkov devido ao mau tempo, e o lançamento físico foi adiado até sua chegada. ME Minashin esteve presente do Instituto Kurchatov.
Em 9 de maio de 1954, o reator atingiu a criticidade e até 26 de junho foram realizados trabalhos de ajuste em vários sistemas de usinas nucleares em diferentes níveis de potência.
Em 26 de junho de 1954, às 17h45, na presença de I.V. Kurchatov, o vapor foi fornecido à turbina e a potência foi aumentada ainda mais.
Em 27 de junho, ocorreu o lançamento oficial da primeira usina nuclear de Obninsk do mundo, fornecendo eletricidade ao sistema Mosenergo.

Na aldeia de Obninskoye, região de Kaluga.

A central nuclear de Obninsk é a primeira usina nuclear do mundo.



Figura 3. A primeira usina nuclear do mundo. Região de Kaluga, Obninsk.

A usina nuclear tinha uma potência de 5.000 quilowatts. 128 canais de processo e 23 canais de controle de haste de controle foram instalados no reator. Uma carga foi suficiente para operar a usina nuclear com potência máxima por 80 a 100 dias. A usina nuclear de Obninsk atraiu a atenção de pessoas de todo o mundo. Estiveram presentes numerosas delegações de quase todos os países. Eles queriam ver o milagre russo com os próprios olhos. Não há necessidade de carvão, petróleo ou gás inflamável, aqui o calor do reator, escondido atrás de uma proteção confiável de concreto e ferro fundido, aciona um turbogerador e gera eletricidade, que na época era suficiente para as necessidades de uma cidade com uma população de 30 a 40 mil pessoas, com consumo de combustível nuclear de cerca de 2 toneladas por ano.

Mesmo durante a sua construção e comissionamento, a central nuclear de Obninsk se transformou em uma excelente escola para treinar pessoal de construção e instalação, cientistas e pessoal operacional. A usina nuclear desempenhou esse papel por muitas décadas durante a operação industrial e numerosos trabalhos experimentais sobre ela. A escola de Obninsk contou com a presença de especialistas renomados em energia nuclear como: G. Shasharin, A. Grigoryants, Yu. .
O reator da central nuclear de Obninsk, além de gerar energia, serviu de base para pesquisas experimentais e para a produção de isótopos para necessidades médicas.
A potência do turbogerador de 5 MW (ep.) forneceu uma escala industrial representativa de testes para a época.
A experiência operacional da primeira central nuclear, essencialmente experimental, confirmou plenamente as soluções técnicas e de engenharia propostas por especialistas da indústria nuclear, o que permitiu iniciar a implementação de um programa de grande escala para a construção de novas centrais nucleares na URSS.
A operação bem-sucedida da Primeira Usina Nuclear por muitos anos comprovou de forma convincente a possibilidade de uso industrial da energia atômica em geral e com base em reatores de canal em particular. Comprovar a viabilidade técnica deste processo e a sua segurança representou certamente um dos maiores saltos quânticos no progresso científico e tecnológico.
Abriram-se amplos horizontes para o uso pacífico da energia atômica na economia nacional. As possibilidades e a escala dessa utilização, agora que a viabilidade técnica foi comprovada, foram determinadas pelos aspectos económicos da utilização de centrais nucleares, o que exigiu mais trabalho para criar reactores mais potentes, determinar as características dos recursos de materiais e equipamentos, melhorar técnicas e indicadores económicos e procurar os projectos mais óptimos para futuras centrais nucleares industriais.
Em 1959, Georgy Nikolaevich Ushakov, que substituiu N. A. Nikolaev como diretor da central nuclear de Obninsk, publicou um livro - “A Primeira Usina Nuclear”. Toda uma geração de cientistas nucleares estudou este livro.
Atualmente, a central nuclear de Obninsk está desativada. Seu reator foi desligado em 29 de abril de 2002, após operar com sucesso por quase 48 anos. O desligamento do reator foi causado pela inadequação científica e técnica de sua posterior operação.
Um museu de energia nuclear foi criado com base na usina nuclear de Obninsk.

Informações sobre unidades de energia NPP-1

Unidade de energia

Tipo de reator

Poder

Começar
construção

Conexão de rede

Característica distintiva Central nuclear de Beloyarsk? superaquecimento do vapor (até a obtenção dos parâmetros exigidos) diretamente em um reator nuclear, o que possibilitou a utilização de turbinas modernas convencionais quase sem quaisquer modificações.
Em setembro de 1964, foi lançada a 1ª unidade da central nuclear de Novovoronezh com capacidade de 210 MW, a segunda unidade com capacidade de 365 MW foi lançada em dezembro de 1969. O custo de 1 kWh de eletricidade (o indicador econômico mais importante do operação de qualquer usina) nesta usina nuclear diminuiu sistematicamente: era de 1,24 policial. em 1965, 1,22 copeques. em 1966, 1,18 copeques. em 1967, 0,94 copeques. em 1968. A primeira unidade da central nuclear de Novovoronezh foi construída não apenas para uso industrial, mas também como uma instalação de demonstração para demonstrar as capacidades e vantagens da energia nuclear, a confiabilidade e a segurança das usinas nucleares.
Em novembro de 1965, na cidade de Melekess, região de Ulyanovsk, entrou em operação uma usina nuclear com reator água-água do tipo “fervente” com capacidade de 50 MW, o reator foi montado segundo um projeto de circuito único; , facilitando o layout da estação.
Em 1973, foi inaugurada a Usina Nuclear de Leningrado.
Fora da URSS, a primeira usina nuclear industrial com capacidade de 46 MW entrou em operação em 1956 em Calder Hall (Grã-Bretanha). Um ano depois, uma usina nuclear com capacidade de 60 MW entrou em operação em Shippingport (). EUA).
A maior usina nuclear da Europa é a Usina Nuclear de Zaporozhye, perto da cidade de Energodar (região de Zaporozhye, Ucrânia), cuja construção começou em 1980. Desde 1996, estão em operação 6 unidades de energia com capacidade total de 6 GW.
A maior usina nuclear do mundo, Kashiwazaki-Kariwa, em termos de capacidade instalada (em 2008) está localizada na cidade japonesa de Kashiwazaki, província de Niigata - cinco usinas de ebulição estão em operação reatores nucleares(BWR) e dois reatores avançados de água fervente (ABWR), com capacidade combinada de 8.212 GW.
Em 1979, ocorreu um grave acidente na central nuclear de Three Mile Island e, em 1986, um desastre de grande escala na central nuclear de Chernobyl, que, para além das consequências imediatas, afectou gravemente toda a indústria da energia nuclear, bem como um todo. Forçou especialistas de todo o mundo a reavaliar o problema da segurança das centrais nucleares e a pensar na necessidade de cooperação internacional para melhorar a segurança das centrais nucleares.
O último grande acidente em uma usina nuclear ocorreu em março de 2011 no Japão, na província de Fukushima. O acidente na usina nuclear de Fukushima I ocorreu como resultado de um forte terremoto e subsequente tsunami.

Usina nuclear (usina nuclear)

uma usina na qual a energia atômica (nuclear) é convertida em energia elétrica. O gerador de energia em uma usina nuclear é um reator nuclear (ver Reator nuclear). O calor liberado no reator como resultado de uma reação em cadeia de fissão dos núcleos de alguns elementos pesados ​​é então convertido em eletricidade da mesma forma que nas usinas termelétricas convencionais (Ver Usina Térmica) (TPP). Ao contrário das usinas termelétricas que funcionam com combustíveis fósseis, as usinas nucleares funcionam com combustível nuclear (ver Combustível nuclear) (principalmente 233 U, 235 U. 239 Pu). Ao dividir 1 G isótopos de urânio ou plutônio liberaram 22.500 kW h, que é equivalente à energia contida em 2800 kg combustível padrão. Foi estabelecido que os recursos energéticos mundiais de combustível nuclear (urânio, plutônio, etc.) excedem significativamente os recursos energéticos das reservas naturais de combustível orgânico (petróleo, carvão, gás natural, etc.). Isto abre amplas perspectivas para satisfazer a procura de combustível em rápido crescimento. Além disso, é necessário levar em conta o volume cada vez maior de consumo de carvão e petróleo para fins tecnológicos na indústria química global, que se torna um sério concorrente das usinas termelétricas. Apesar da descoberta de novas jazidas de combustível orgânico e do aprimoramento dos métodos para sua produção, há uma tendência no mundo de aumento do seu custo. Isto cria as condições mais difíceis para os países com reservas limitadas de combustíveis fósseis. Existe uma necessidade óbvia de um rápido desenvolvimento da energia nuclear, que já ocupa um lugar de destaque no balanço energético de vários países industrializados em todo o mundo.

A primeira usina nuclear do mundo para fins industriais piloto ( arroz. 1 ) potência 5 PM foi lançado na URSS em 27 de junho de 1954 em Obninsk. Antes disso, a energia do núcleo atômico era utilizada principalmente para fins militares. O lançamento da primeira central nuclear marcou a abertura de um novo rumo energético, que recebeu reconhecimento na 1ª Conferência Científica e Técnica Internacional sobre os Usos Pacíficos da Energia Atómica (Agosto de 1955, Genebra).

Em 1958, foi iniciada a 1ª etapa da Usina Nuclear da Sibéria com capacidade para 100 PM(capacidade total de projeto 600 PM). No mesmo ano, teve início a construção da usina nuclear industrial de Beloyarsk e, em 26 de abril de 1964, o gerador do 1º estágio (unidade com capacidade de 100 PM) forneceu corrente ao sistema de energia de Sverdlovsk, 2ª unidade com capacidade de 200 PM colocado em operação em outubro de 1967. Uma característica distintiva da central nuclear de Beloyarsk é o superaquecimento do vapor (até a obtenção dos parâmetros exigidos) diretamente no reator nuclear, o que possibilitou a utilização de turbinas modernas convencionais quase sem quaisquer modificações.

Em setembro de 1964, a 1ª unidade da central nuclear de Novovoronezh com capacidade para 210 PM Custo 1 kWh a eletricidade (o indicador econômico mais importante do funcionamento de qualquer usina) nesta usina nuclear diminuiu sistematicamente: atingiu 1,24 copeques. em 1965, 1,22 copeques. em 1966, 1,18 copeques. em 1967, 0,94 copeques. em 1968. A primeira unidade da central nuclear de Novovoronezh foi construída não apenas para uso industrial, mas também como uma instalação de demonstração para demonstrar as capacidades e vantagens da energia nuclear, a confiabilidade e a segurança das usinas nucleares. Em novembro de 1965, na cidade de Melekess, região de Ulyanovsk, entrou em operação uma usina nuclear com reator resfriado a água (ver Reator resfriado a água) tipo "fervente" com capacidade para 50 PM, O reator é montado em projeto de circuito único, o que facilita o layout da estação. Em dezembro de 1969, foi lançada a segunda unidade da central nuclear de Novovoronezh (350 PM).

No exterior, a primeira usina nuclear para fins industriais com capacidade de 46 PM foi colocada em operação em 1956 em Calder Hall (Inglaterra). Um ano depois, uma usina nuclear com capacidade para 60 pessoas. PM em Shippingport (EUA).

Um diagrama esquemático de uma usina nuclear com um reator nuclear resfriado a água é mostrado em arroz. 2 . O calor liberado no núcleo (Ver Núcleo) do reator 1 é retirado pela água (refrigerante (Ver Refrigerante)) do 1º circuito, que é bombeada através do reator por uma bomba de circulação 2. A água aquecida do reator entra no trocador de calor (gerador de vapor) 3, onde transfere o calor obtido no reator para a água do 2º circuito. A água do 2º circuito evapora no gerador de vapor, e o vapor resultante entra na turbina 4.

Na maioria das vezes, 4 tipos de reatores de nêutrons térmicos são usados ​​​​em usinas nucleares: 1) reatores água-água com água comum como moderador e refrigerante; 2) água-grafite com refrigerante de água e moderador de grafite; 3) água pesada com água refrigerante e água pesada como moderador; 4) gás grafite com refrigerante de gás e moderador de grafite.

A escolha do tipo de reator predominantemente utilizado é determinada principalmente pela experiência acumulada na construção de reatores, bem como pela disponibilidade dos equipamentos industriais necessários, reservas de matéria-prima, etc. Na URSS, principalmente reatores de água grafite e resfriados a água são construídos. Nas usinas nucleares dos EUA, os reatores de água pressurizada são os mais utilizados. Reatores de gás grafite são usados ​​na Inglaterra. A indústria de energia nuclear do Canadá é dominada por usinas nucleares com reatores de água pesada.

Dependendo do tipo e do estado físico do refrigerante, é criado um ou outro ciclo termodinâmico da usina nuclear. A escolha do limite superior de temperatura do ciclo termodinâmico é determinada pela temperatura máxima permitida dos invólucros dos elementos combustíveis (Ver Elemento combustível) (elemento combustível) contendo combustível nuclear, a temperatura permitida do próprio combustível nuclear, bem como o propriedades do refrigerante adotado para um determinado tipo de reator. Nas usinas nucleares, cujo reator térmico é resfriado por água, geralmente são utilizados ciclos de vapor de baixa temperatura. Os reatores resfriados a gás permitem o uso de ciclos de vapor relativamente mais econômicos, com pressão e temperatura iniciais aumentadas. O circuito térmico da usina nuclear nestes dois casos é de 2 circuitos: o refrigerante circula no 1º circuito e o circuito vapor-água circula no 2º circuito. Com reatores com água fervente ou refrigerante de gás de alta temperatura, uma usina nuclear térmica de circuito único é possível. Em reatores de água fervente, a água ferve no núcleo, a mistura vapor-água resultante é separada e o vapor saturado é enviado diretamente para a turbina ou é primeiro retornado ao núcleo para superaquecimento ( arroz. 3 ). Em reatores de gás grafite de alta temperatura, é possível usar um ciclo convencional de turbina a gás. O reator, neste caso, atua como uma câmara de combustão.

Durante a operação do reator, a concentração de isótopos físseis no combustível nuclear diminui gradualmente, ou seja, as barras de combustível queimam. Portanto, com o tempo, eles são substituídos por novos. O combustível nuclear é recarregado por meio de mecanismos e dispositivos controlados remotamente. As barras de combustível irradiado são transferidas para um reservatório de combustível irradiado e depois enviadas para reciclagem.

O reator e seus sistemas de manutenção incluem: o próprio reator com proteção biológica (Ver Proteção Biológica), um trocador de calor e bombas ou unidades sopradoras de gás que circulam o refrigerante; tubulações e acessórios do circuito de circulação; dispositivos para recarga de combustível nuclear; sistemas especiais ventilação, resfriamento de emergência, etc.

Dependendo do projeto, os reatores possuem características distintas: em reatores de vaso de pressão (ver Reator de vaso de pressão), as barras de combustível e o moderador estão localizados dentro do vaso, que carrega toda a pressão do refrigerante; em reatores de canal (ver reator de canal), barras de combustível resfriadas por um refrigerante são instaladas em tubos de canal especiais que penetram no moderador, encerrados em um invólucro de parede fina. Esses reatores são usados ​​​​na URSS (usinas nucleares da Sibéria, Beloyarsk, etc.).

Para proteger o pessoal da usina nuclear da exposição à radiação, o reator é cercado por uma blindagem biológica, cujos principais materiais são concreto, água e areia serpentina. O equipamento do circuito do reator deve estar completamente vedado. É fornecido um sistema para monitorar locais de possíveis vazamentos de refrigerante. São tomadas medidas para garantir que a ocorrência de vazamentos e rupturas no circuito não provoque emissões radioativas e contaminação das instalações da usina nuclear e do entorno. Os equipamentos do circuito do reator são geralmente instalados em caixas seladas, que são separadas do restante das instalações da central nuclear por proteção biológica e não são mantidas durante a operação do reator. O ar radioativo e uma pequena quantidade de vapor do refrigerante, devido à presença de vazamentos do circuito, são retirados das salas desacompanhadas da usina nuclear por um sistema de ventilação especial, no qual são fornecidos filtros de purificação e tanques de retenção de gás para eliminar a possibilidade da poluição atmosférica. O cumprimento das normas de segurança radiológica pelo pessoal da NPP é monitorado pelo serviço de controle de dosimetria.

Em caso de acidentes no sistema de resfriamento do reator, para evitar superaquecimento e falha das vedações dos invólucros das barras de combustível, é fornecida a supressão rápida (em poucos segundos) da reação nuclear; O sistema de refrigeração de emergência possui fontes de energia autônomas.

A presença de proteção biológica, sistemas especiais de ventilação e resfriamento de emergência e um serviço de monitoramento de radiação permitem proteger completamente o pessoal operacional da central nuclear dos efeitos nocivos da radiação radioativa.

O equipamento da sala de turbinas de uma usina nuclear é semelhante ao equipamento da sala de turbinas de uma usina termelétrica. Uma característica distintiva da maioria das usinas nucleares é o uso de vapor de parâmetros relativamente baixos, saturado ou levemente superaquecido.

Neste caso, para evitar danos por erosão nas pás dos últimos estágios da turbina pelas partículas de umidade contidas no vapor, são instalados dispositivos de separação na turbina. Às vezes é necessário usar separadores remotos e superaquecedores de vapor intermediários. Devido ao fato de que o refrigerante e as impurezas nele contidas são ativados ao passar pelo núcleo do reator, a solução de projeto do equipamento da sala de turbinas e do sistema de resfriamento do condensador da turbina de usinas nucleares de circuito único deve eliminar completamente a possibilidade de vazamento de refrigerante . Em usinas nucleares de circuito duplo com parâmetros de vapor elevados, tais requisitos não são impostos aos equipamentos da sala de turbinas.

Os requisitos específicos para o layout dos equipamentos da usina nuclear incluem: o comprimento mínimo possível das comunicações associadas aos meios radioativos, maior rigidez das fundações e estruturas de suporte do reator, organização confiável da ventilação das instalações. Sobre arroz. mostra uma seção do edifício principal da central nuclear de Beloyarsk com um reator de água de grafite de canal. A sala do reator abriga um reator com proteção biológica, barras de combustível sobressalentes e equipamentos de controle. A usina nuclear é configurada de acordo com o princípio do bloco reator-turbina. Os geradores de turbina e seus sistemas de manutenção estão localizados na sala das turbinas. Entre as salas de motores e reatores estão localizados equipamentos auxiliares e sistemas de controle da planta.

A eficiência de uma usina nuclear é determinada por seus principais indicadores técnicos: potência unitária do reator, eficiência, intensidade energética do núcleo, queima de combustível nuclear, taxa de utilização da capacidade instalada da usina nuclear por ano. Com o crescimento da capacidade da usina nuclear, investimentos de capital específicos nela (custo de instalação kW) diminuem de forma mais acentuada do que no caso das centrais térmicas. Nesta razão principal o desejo de construir grandes usinas nucleares com grandes unidades de energia. É típico da economia das usinas nucleares que a participação do componente combustível no custo da eletricidade gerada seja de 30 a 40% (nas usinas termelétricas 60 a 70%). Portanto, as grandes centrais nucleares são mais comuns em áreas industrializadas com fornecimentos limitados de combustível convencional, e as centrais nucleares de pequena capacidade são mais comuns em áreas remotas ou de difícil acesso, por exemplo, centrais nucleares na aldeia. Bilibino (República Socialista Soviética Autônoma Yakut) com energia elétrica de uma unidade padrão 12 PM Parte da energia térmica do reator desta usina nuclear (29 PM) é gasto no fornecimento de calor. Além de gerar eletricidade, as usinas nucleares também são utilizadas para dessalinização água do mar. Assim, a central nuclear de Shevchenko (SSR do Cazaquistão) com capacidade elétrica de 150 PM projetado para dessalinização (por método de destilação) por dia até 150.000 Tágua do Mar Cáspio.

Principalmente industriais países desenvolvidos(URSS, EUA, Inglaterra, França, Canadá, Alemanha, Japão, Alemanha Oriental, etc.) de acordo com as previsões, a capacidade das centrais nucleares existentes e em construção aumentará para dezenas até 1980 Gvt. Segundo a Agência Atómica Internacional da ONU, publicada em 1967, a capacidade instalada de todas as centrais nucleares do mundo atingirá 300 em 1980. Gvt.

Na União Soviética é realizado amplo programa comissionamento de grandes unidades de energia (até 1000 PM) com reatores de nêutrons térmicos. Em 1948-49, começaram os trabalhos em reatores de nêutrons rápidos para usinas nucleares industriais. As características físicas de tais reatores permitem a reprodução ampliada do combustível nuclear (fator de reprodução de 1,3 a 1,7), o que possibilita a utilização não apenas de 235 U, mas também de matérias-primas 238 U e 232 Th. Além disso, os reatores de nêutrons rápidos não contêm moderador, são relativamente pequenos em tamanho e possuem uma grande carga. Isto explica o desejo de desenvolvimento intensivo de reatores rápidos na URSS. Para pesquisas em reatores rápidos, foram construídos sucessivamente os reatores experimentais e piloto BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 e BFS. A experiência adquirida levou à transição da pesquisa em plantas modelo para o projeto e construção de usinas nucleares industriais de nêutrons rápidos (BN-350) na cidade de Shevchenko e (BN-600) na central nuclear de Beloyarsk. Estão em andamento pesquisas sobre reatores para poderosas usinas nucleares, por exemplo, um reator piloto BOR-60 foi construído em Melekess.

Grandes centrais nucleares também estão sendo construídas em vários países em desenvolvimento (Índia, Paquistão, etc.).

Na 3ª Conferência Científica e Técnica Internacional sobre os Usos Pacíficos da Energia Atómica (1964, Genebra), observou-se que o desenvolvimento generalizado da energia nuclear se tornou um problema fundamental para a maioria dos países. A 7ª Conferência Mundial de Energia (WIREC-VII), realizada em Moscou em agosto de 1968, confirmou a relevância dos problemas de escolha da direção de desenvolvimento da energia nuclear na próxima fase (condicionalmente 1980-2000), quando as usinas nucleares se tornarão um dos principais produtores de eletricidade.

Lit.: Algumas questões de energia nuclear. Sentado. Art., ed. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Usinas Nucleares, Leningrado, 1961; Kalafati D.D., Ciclos termodinâmicos de usinas nucleares, M.-L., 1963; 10 anos da primeira usina nuclear da URSS no mundo. [Sentado. Art.], M., 1964; Ciência e tecnologia atômica soviética. [Coleção], M., 1967; Petrosyants A.M., Energia atômica de nossos dias, M., 1968.

S. P. Kuznetsov.


Grande Enciclopédia Soviética. - M.: Enciclopédia Soviética. 1969-1978 .

Sinônimos:

Veja o que é “Usina Nuclear” em outros dicionários:

    Uma usina de energia na qual a energia atômica (nuclear) é convertida em energia elétrica. O gerador de energia em uma usina nuclear é um reator nuclear. Sinônimos: Usina nuclear Veja também: Usinas nucleares Usinas Reatores nucleares Dicionário financeiro... ... Dicionário Financeiro

    - (NPP) usina onde a energia nuclear (nuclear) é convertida em energia elétrica. Em uma usina nuclear, o calor liberado em um reator nuclear é usado para produzir vapor de água que faz girar um gerador de turbina. A primeira usina nuclear do mundo com capacidade de 5 MW foi... ... Grande Dicionário Enciclopédico

Central nuclear de Obninsk.

Há sessenta anos, na cidade de Obninsk, região de Kaluga, a primeira usina nuclear do mundo com o reator AM-1 (Atom Peaceful) produzia corrente industrial. O reator AM-1 era um reator de nêutrons térmicos do tipo canal com barras tubulares de combustível, resfriado por água sob pressão. A potência térmica do reator era de aproximadamente 30 MW. A potência elétrica da primeira usina nuclear em anos diferentes foi de 3 a 5 MW, a eficiência atingiu 17%. A carga de combustível é de aproximadamente 560 kg de urânio, enriquecido em urânio-235 a 10 ou 5%.

“A construção da primeira usina nuclear industrial da URSS com capacidade de 5.000 kW foi concluída em 1954 e, em 27 de junho de 1954, a usina já gerava corrente elétrica a partir da energia de fissão dos núcleos de urânio”, diz o relatório apresentado por D.I. Blokhintsev e N. A. Nikolaev na Conferência Internacional da ONU sobre o Uso Pacífico da Energia Atômica, realizada em Genebra de 8 a 20 de agosto de 1955.

Diagrama do reator da Primeira Usina Nuclear. Foto: aes1.ru

A operação do reator NPP de Obninsk foi interrompida em 29 de abril de 2002 devido à falta de lucratividade. “A estação foi fechada apenas por motivos econômicos, pois mantê-la em condições seguras ficava cada vez mais cara a cada ano”, relata o site do Centro Científico Estatal da Federação Russa - IPPE, que atualmente é responsável pelo primeiro usina nuclear. Atualmente, a usina nuclear é um complexo memorial industrial.

“Agora o combustível foi descarregado, a maior parte do equipamento radioativo foi retirado, mas o grafite do reator permanece. Ainda não está claro o que é melhor: remover o grafite do reator ou deixá-lo no lugar”, disse Mikhail Zhaidin, diretor científico da Indústria complexo memorial"A primeira usina nuclear do mundo" em entrevista por telefone ao Bellona.Ru, - A questão do trabalho de descomissionamento ainda permanece nas sombras, esta não é uma questão para o museu da usina nuclear. Comer ideias diferentes– por exemplo, preservar a primeira central nuclear como museu. Mas isso deve ser decidido pelo Governo. Afinal, não existem documentos regulamentares que permitam que objetos com risco de radiação funcionem como museus. Agora a usina nuclear está no balanço do IPPE. A questão é quem continuará a manter o museu da central nuclear, quem pagará por isso.”

A corrida pelo “átomo pacífico”

O tema do “átomo pacífico” em meados da década de 1950 tornou-se uma das questões mais quentes no confronto entre a URSS e os EUA. Em 1953, o presidente dos EUA, Dwight D. Eisenhower, proferiu um discurso “Átomos para a Paz” na Assembleia Geral da ONU, no qual proclamou o início do uso pacífico da energia atómica nos Estados Unidos. Em muitos aspectos, o programa Átomos pela Paz era de natureza propagandística; um dos seus objectivos era justificar os crescentes gastos militares. O “Átomo Pacífico” soviético foi incorporado na central nuclear de Obninsk, que começou a ser usada para promover o curso pacífico e as conquistas técnicas do socialismo.

Foto: aes1.ru

“Átomo pacífico” em uma série de reatores militares

Em 1954, a URSS tinha alguns reatores nucleares em operação. Na fábrica de Mayak em Região de Cheliabinsk Operavam cinco reatores de urânio-grafite: A (desde 1948), AI (desde 1951), AV-1 (desde 1950), AV-2 (desde 1951), AV-3 (desde 1952). Em termos de layout e soluções básicas de engenharia, esses reatores estavam próximos do Obninsk AM-1: pilha de grafite, canais tecnológicos, núcleo vertical. A potência térmica desses reatores atingiu centenas de MW e excedeu a potência do Atom Mirny. Os reatores de urânio-grafite I-1 e EI-2 estavam sendo preparados para lançamento na Usina Química Siberiana, perto de Tomsk (lançados em 1955 e 56). Assim, no início da década de 1950, um reator nuclear militar era comissionado todos os anos na URSS. Em 1954, Atom Mirny apareceu entre eles.

Usina nuclear ou reator experimental?

O debate continua sobre o que realmente é a central de Obninsk - a primeira central nuclear comercial do mundo, ou uma instalação experimental que apenas demonstra a possibilidade de gerar electricidade utilizando a energia de fissão de núcleos de urânio?

Vários pesquisadores estrangeiros consideram a usina nuclear americana Shippingport, inaugurada na Pensilvânia em maio de 1958 e desativada em 1989, como a primeira usina comercial. O reator de água pressurizada (predecessor dos VVERs russos) na NPP Shippingport tinha uma potência térmica de cerca de 200 MW, a usina nuclear produziu uma energia elétrica de 60 MW e, ao longo de 25 anos de operação, foram gerados 7,4 bilhões de kWh de eletricidade.

Os indicadores da central nuclear de Obninsk são muito mais modestos. No site do museu da primeira usina nuclear não há informações sobre quanta energia elétrica e térmica ela gerou durante todo o seu funcionamento.

Mikhail Zhaidin disse que não se sabe exatamente por quantos anos a estação de Obninsk operou no modo de geração de eletricidade. “Há até uma piada: “Ou a central nuclear dá energia, ou a central nuclear tira energia”, afirma: “Os dados sobre a produção de energia elétrica e térmica não são relevantes. Era uma estação de pesquisa. Funcionou em modos diferentes, com potências diferentes. A estação foi significativa como centro científico, experimental e educacional.”

Com efeito, a partir do momento em que os trabalhos na central nuclear de Obninsk começaram, foram colocadas em funcionamento uma série de instalações e stands experimentais, nos quais foram testadas várias tecnologias de reactores. As tripulações dos primeiros submarinos nucleares soviéticos foram treinadas na central nuclear de Obninsk.

Porém, nos documentos da Rosatom, Rostekhnadzor e do Centro Científico Estatal da Federação Russa - IPPE, o reitor da usina nuclear é denominado “IRAM”, que significa “ Reator de pesquisa AM» .

Foto: aes1.ru

Economia

Como qualquer instalação experimental, a estação de Obninsk não poderia ser rentável. Mesmo com os preços únicos na URSS, não foi possível tornar competitiva a energia nuclear da primeira central nuclear. “O custo de 1 kWh de energia elétrica gerada na estação excede significativamente o custo médio de 1 kWh de poderosas usinas termelétricas na URSS”, admite o relatório da Conferência Internacional da ONU sobre o Uso Pacífico da Energia Atômica em 1955: “ A análise do custo de 1 kWh de energia gerada na primeira usina nuclear mostra que seu alto custo se deve principalmente ao pequeno tamanho da estação, altos custos para produção individual de elementos combustíveis, aumento do consumo de urânio-235 devido ao pequeno tamanho do reator nuclear, bem como a uma série de características de projeto nestas estações destinadas a criar maior confiabilidade operacional, que, como mostra a experiência operacional, pode ser abandonada.”

É claro que, no documento de 1955, a referência à “experiência operacional”, que naquela altura era de cerca de um ano, parece muito estranha. Naquela altura, a indústria da energia nuclear ainda tinha pela frente acontecimentos que negariam o optimismo nuclear, como os acidentes na central nuclear de Three Mile Island, na central nuclear de Chernobyl e na central nuclear de Fukushima-1. Então parecia que o custo da electricidade nuclear poderia ser reduzido aumentando a potência das centrais nucleares e reduzindo o custo de construção de centrais nucleares, principalmente através da simplificação da concepção de reactores e sistemas de segurança.

Foto: aes1.ru

E se a primeira foi possível, por exemplo, o desenvolvimento direto do reator AM-1 passou a ser os reatores de canal de urânio-grafite RBMK-1000 com potência térmica de 3 GW, então a segunda tarefa não foi concluída. Após uma série de acidentes e catástrofes radioativas, os requisitos para os sistemas de segurança das modernas usinas nucleares aumentam e o custo de sua construção também aumenta. E mesmo agora, há 60 anos, custo total a eletricidade nuclear excede significativamente o custo da eletricidade proveniente de postos de gás natural. Essa tese foi comprovada em: “a eletricidade das usinas nucleares já é mais cara para o consumidor do que a produzida pelos postos de gasolina. ... O Estado fornece à indústria capital praticamente gratuito, assume riscos nucleares não cobertos por prémios de seguro e está amplamente envolvido no financiamento direto do ciclo do combustível nuclear.”

Agora, o futuro da energia nuclear já não parece tão sem nuvens como parecia em 1954. Mas, em qualquer caso, a central nuclear de Obninsk continua a ser um monumento daquela época, a era da corrida aos armamentos, da Guerra Fria e do optimismo ardente em relação à energia nuclear.

Uma época passada...

Foto: aes1.ru

A proposta de criação de um reator AM para uma futura usina nuclear foi feita pela primeira vez em 29 de novembro de 1949, em reunião do diretor científico do projeto nuclear I.V. Kurchatov, diretor do Instituto de Problemas Físicos A.P. Alexandrov, diretor da NIIkhimash N.A. Dollezhal e o secretário científico do conselho científico e técnico da indústria B.S. Pozdnyakova. A reunião recomendou incluir no plano de pesquisa da PGU para 1950 “um projeto de reator utilizando urânio enriquecido de pequenas dimensões apenas para fins energéticos, com capacidade total de liberação de calor de 300 unidades, potência efetiva de cerca de 50 unidades” com grafite e água refrigerante. Ao mesmo tempo, foram dadas instruções para a realização urgente de cálculos físicos e estudos experimentais neste reator.

Mais tarde, I.V. Kurchatov e A.P. Zavenyagin explicou a escolha do reator AM para construção prioritária pelo fato de que “nele, mais do que em outras unidades, pode ser utilizada a experiência da prática de caldeira convencional: a relativa simplicidade geral da unidade torna a construção mais fácil e barata”.

Durante este período, as opções de utilização de reatores de potência são discutidas em diferentes níveis.

PROJETO

Considerou-se aconselhável começar pela criação de um reator para a usina de um navio. Para justificar o projeto deste reator e “confirmar em princípio... a possibilidade prática de converter o calor das reações nucleares das instalações nucleares em energia mecânica e elétrica”, decidiu-se construir em Obninsk, no território do Laboratório “ B”, uma usina nuclear com três instalações de reatores, incluindo a instalação AM, que se tornou o reator da Primeira NPP).

Por Resolução do Conselho de Ministros da URSS de 16 de maio de 1950, a P&D em AM foi confiada à LIPAN (Instituto I.V. Kurchatov), ​​NIIKhimmash, GSPI-11, VTI). Em 1950 - início de 1951. essas organizações realizaram cálculos preliminares (P.E. Nemirovsky, S.M. Feinberg, Yu.N. Zankov), estudos preliminares de projeto, etc., então todo o trabalho neste reator foi, de acordo com a decisão de I.V. Kurchatov, transferido para o Laboratório “B”. Nomeado diretor científico, designer-chefe - N.A. Dollezhal.

O projeto previa os seguintes parâmetros do reator: potência térmica 30 mil kW, potência elétrica 5 mil kW, tipo de reator - reator de nêutrons térmicos com moderador de grafite e resfriamento natural de água.

A essa altura, o país já tinha experiência na criação de reatores desse tipo (reatores industriais para produção de material para bombas), mas diferiam significativamente dos reatores de potência, que incluem o reator AM. As dificuldades estavam associadas à necessidade de obter altas temperaturas do refrigerante no reator AM, o que significava que seria necessária a busca de novos materiais e ligas que suportassem essas temperaturas, fossem resistentes à corrosão e não absorvessem nêutrons em grandes quantidades etc. Para os iniciadores da construção de uma central nuclear com um reactor AM, estes problemas eram óbvios desde o início;

CÁLCULOS E ESTANDE

Quando o trabalho de MA foi transferido para o Laboratório “B”, o projeto só estava definido em esboço geral. Restavam muitos problemas físicos, técnicos e tecnológicos que precisavam ser resolvidos, e seu número aumentou à medida que os trabalhos no reator avançavam.

Em primeiro lugar, tratava-se dos cálculos físicos do reator, que tiveram de ser realizados sem muitos dos dados necessários para tal. No Laboratório “B”, algumas questões da teoria dos reatores térmicos de nêutrons foram tratadas por D.F. Zaretsky, e os principais cálculos foram realizados pelo grupo de M.E. Minashin no departamento de A.K. Krasina. MEU. Minashin estava especialmente preocupado com a falta valores exatos muitas constantes. Foi difícil organizar a medição no local. Por sua iniciativa, alguns deles foram gradualmente reabastecidos principalmente devido a medições realizadas pelo LIPAN e alguns no Laboratório “B”, mas em geral a elevada precisão dos parâmetros calculados não pôde ser garantida. Assim, no final de fevereiro - início de março de 1954, foi montado o estande da AMF - a montagem crítica do reator AM, que confirmou a qualidade satisfatória dos cálculos. E embora a montagem não tenha conseguido reproduzir todas as condições de um reator real, os resultados sustentaram a esperança de sucesso, embora muitas dúvidas permanecessem.

Neste estande, em 3 de março de 1954, uma reação em cadeia de fissão de urânio foi realizada pela primeira vez em Obninsk.

Mas, tendo em conta que os dados experimentais estavam em constante aperfeiçoamento, a metodologia de cálculo foi sendo aprimorada, até o lançamento do reator, o estudo da quantidade de carga de combustível do reator, o comportamento do reator em modos não padronizados continuação, os parâmetros das hastes absorvedoras foram calculados, etc.

CRIAÇÃO DE ELEMENTOS DE COMBUSTÍVEL

Outra tarefa importante - a criação de um elemento combustível (elemento combustível) - foi brilhantemente realizada por V.A. Malykh e a equipe do departamento tecnológico do Laboratório “B”. Várias organizações relacionadas estiveram envolvidas no desenvolvimento de barras de combustível, mas apenas a opção proposta por V.A. Pequeno, apresentou alto desempenho. A busca por um projeto foi concluída no final de 1952 com o desenvolvimento de um novo tipo de elemento combustível (com composição dispersa de grãos de urânio-molibdênio em matriz de magnésio).

Este tipo de elemento combustível permitiu rejeitá-los durante os testes do pré-reator (para isso foram criadas bancadas especiais no Laboratório “B”), o que é muito importante para garantir o funcionamento confiável do reator. A estabilidade do novo elemento combustível em um fluxo de nêutrons foi estudada na LIPAN no reator MR. Os canais de trabalho do reator foram desenvolvidos em NIIKhimmash.

Assim, pela primeira vez em nosso país, foi resolvido talvez o problema mais importante e mais difícil da emergente indústria de energia nuclear - a criação de um elemento combustível.

CONSTRUÇÃO

Em 1951, simultaneamente ao início do Laboratório “B” trabalho de pesquisa para o reator AM, iniciou-se em seu território a construção de uma usina nuclear.

P.I. foi nomeado chefe de construção. Zakharov, engenheiro-chefe da instalação - .

Como D.I. Blokhintsev, “o edifício da usina nuclear em suas partes mais importantes tinha paredes grossas feitas de monólito de concreto armado para fornecer proteção biológica contra a radiação nuclear. Oleodutos, canais para cabos, ventilação, etc. foram colocados nas paredes. É claro que as alterações eram impossíveis e, portanto, na concepção do edifício, sempre que possível, foram tomadas providências para acomodar as alterações esperadas. Para desenvolver novos tipos de equipamentos e realizar trabalhos de investigação, foram atribuídas atribuições científicas e técnicas a “organizações terceiras” - institutos, gabinetes de design e empresas. Muitas vezes, essas tarefas não podiam ser concluídas e foram esclarecidas e complementadas à medida que o projeto avançava. As principais soluções de engenharia e design... foram desenvolvidas pela equipe de design liderada por N.A. Dollezhal e seu assistente mais próximo P.I. Aleshchenkov..."

O estilo de trabalho na construção da primeira central nuclear caracterizou-se pela rapidez na tomada de decisões, rapidez de desenvolvimento, certa profundidade desenvolvida de estudos iniciais e métodos de finalização das soluções técnicas adoptadas, ampla cobertura de variantes e áreas de seguros. A primeira usina nuclear foi criada em três anos.

COMEÇAR

No início de 1954, começaram os testes e testes de vários sistemas de estações.

Em 9 de maio de 1954, iniciou-se o carregamento do núcleo do reator da usina nuclear com canais de combustível no Laboratório “B”. Ao introduzir o 61º canal de combustível, um estado crítico foi atingido às 19h40. Uma reação em cadeia autossustentável de fissão de núcleos de urânio começou no reator. Ocorreu o start-up físico da usina nuclear.

Relembrando o lançamento, ele escreveu: “Aos poucos, a potência do reator foi aumentando e, finalmente, em algum lugar próximo ao prédio da usina termelétrica, onde era fornecido o vapor do reator, vimos um jato escapando da válvula com um silvo alto. A nuvem branca de vapor comum, que ainda não estava quente o suficiente para girar a turbina, pareceu-nos um milagre: afinal, foi o primeiro vapor produzido por energia atômica. Sua aparição foi motivo de abraços, parabéns pelo “bom vapor” e até lágrimas de alegria. Nossa alegria foi compartilhada por I.V. Kurchatov, que participou da obra naquela época. Após receber vapor com pressão de 12 atm. e à temperatura de 260 °C foi possível estudar todos os componentes da usina nuclear em condições próximas às do projeto, e no dia 26 de junho de 1954, no turno da noite, às 17h. 45 minutos, a válvula de fornecimento de vapor ao turbogerador foi aberta e ele começou a gerar eletricidade a partir da caldeira nuclear. A primeira usina nuclear do mundo está sob carga industrial.”

“Na União Soviética, através dos esforços de cientistas e engenheiros, os trabalhos de concepção e construção da primeira central nuclear industrial com capacidade útil de 5.000 quilowatts foram concluídos com sucesso. No dia 27 de junho, a usina nuclear entrou em operação e forneceu corrente elétrica para a indústria e agricultura arredores."

Antes mesmo do início da operação, foi elaborado o primeiro programa de trabalhos experimentais no reator AM, e até o fechamento da estação era uma das principais bases do reator onde se realizavam pesquisas em física de nêutrons, pesquisas em física do estado sólido, testes de combustível foram realizadas hastes, EGC, produção de produtos isotópicos, etc. As tripulações dos primeiros submarinos nucleares, o quebra-gelo nuclear "Lenin" e o pessoal das usinas nucleares soviéticas e estrangeiras foram treinados na usina nuclear.

O lançamento da usina nuclear para os jovens funcionários do instituto tornou-se o primeiro teste de prontidão para resolver problemas novos e mais complexos.

Nos primeiros meses de trabalho, unidades e sistemas individuais foram ajustados, as características físicas do reator, as condições térmicas do equipamento e de toda a estação foram estudadas detalhadamente, vários dispositivos foram modificados e corrigidos. Em outubro de 1954, a estação atingiu sua capacidade projetada. “Londres, 1º de julho (TASS). O anúncio do lançamento da primeira central nuclear industrial na URSS é amplamente noticiado na imprensa inglesa. O correspondente do Daily Worker em Moscovo escreve que isto; evento histórico "tem um significado incomensuravelmente maior do que o lançamento do primeiro bomba atômica

Paris, 1º de julho (TASS). O correspondente londrino da Agence France-Presse relata que o anúncio do lançamento na URSS da primeira central industrial do mundo movida a energia nuclear foi recebido com grande interesse nos círculos londrinos de especialistas nucleares. A Inglaterra, continua o correspondente, está construindo uma usina nuclear em Calderhall. Acredita-se que não poderá entrar em serviço antes de 2,5 anos...

Xangai, 1º de julho (TASS). Respondendo ao comissionamento Usina soviética sobre energia atômica, a rádio de Tóquio relata: Os EUA e a Inglaterra também estão planejando a construção de usinas nucleares, mas planejam concluir sua construção em 1956-1957. O facto de a União Soviética estar à frente da Inglaterra e da América na utilização da energia atómica para fins pacíficos sugere que os cientistas soviéticos alcançaram grande sucesso no campo da energia atómica. Um dos maiores especialistas japoneses na área de física nuclear, o professor Yoshio Fujioka, comentando o anúncio do lançamento de uma usina nuclear na URSS, disse que este é o início de uma “nova era”.

Acadêmico N.A. Dollezal: “O projeto e a construção do reator da Primeira Usina Nuclear do Mundo foi a primeira e provavelmente a mais significativa conquista no campo da energia nuclear. Seu lançamento comprovou e demonstrou a possibilidade prática de gerar eletricidade em usinas nucleares.”

Acadêmico A.P. Alexandrov: “A indústria energética mundial entrou numa nova era. Isto aconteceu em 27 de junho de 1954. A humanidade ainda está longe de perceber a importância desta nova era.”

CONVIDADOS DA PRIMEIRA NPP

Entre os convidados que visitaram a central nuclear de Obninsk em diferentes momentos estavam destacados cientistas, políticos e figuras públicas. Durante os primeiros 20 anos de operação, cerca de 60 mil pessoas visitaram a Primeira Usina Nuclear.


A operação de desligamento do reator de Obninsk ocorreu normalmente, sem violações, na presença da comunidade científica e de veteranos da indústria nacional de energia nuclear.

Os resultados obtidos nesta operação serão utilizados para realizar procedimentos semelhantes em outros reatores.