АТОМНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ (АЕС)
Атомна електростанція (АЕС)
Атомна електростанція (АЕС) — електростанція, на якій теплову енергію ланцюгової реакції поділу ядер урану чи плутонію в ядерному реакторі перетворюють на електричну, зазвичай через пару й турбогенератор.
Коротко
- Перша АЕС, що віддала струм у мережу, запрацювала 27 червня 1954 року в Обнінську потужністю 5 МВт.
- Найпоширеніші реактори — водо-водяні під тиском (у пострадянських країнах — ВВЕР).
- В Україні чотири АЕС із 15 енергоблоками; до 2022 року вони давали понад половину електроенергії країни.
- Найбільша АЕС Європи — Запорізька в Енергодарі — з березня 2022 року окупована Росією.
20 грудня 1951 року в Айдахо дослідний реактор EBR-I вперше дав придатну для використання електроенергію: її вистачило на чотири лампочки по 200 ват. Через два з половиною роки, 27 червня 1954-го, в Обнінську під Москвою запрацювала станція, що віддавала струм у загальну мережу. Її потужність становила лише 5 МВт, але з неї почалася атомна енергетика.
Як працює АЕС
Серце станції — ядерний реактор. В його активній зоні ядра урану-235 (у деяких реакторах — плутонію-239) поглинають нейтрони й діляться, виділяючи тепло та нові нейтрони. Так підтримується керована ланцюгова реакція. Швидкість реакції регулюють стрижні з поглиначами нейтронів.
Далі енергія проходить кілька контурів:
- Перший контур — теплоносій (зазвичай вода під високим тиском) забирає тепло з реактора.
- Парогенератор — гарячий теплоносій нагріває воду другого контуру, і вона перетворюється на пару.
- Турбогенератор — пара обертає турбіну, з’єднану з електрогенератором.
- Конденсатор і градирні — відпрацьована пара охолоджується й повертається в цикл.
Двоконтурна схема не дає радіоактивному теплоносію потрапити в турбінний цех. У киплячих реакторах пару отримують безпосередньо в активній зоні.
Типи реакторів
| Тип | Теплоносій / сповільнювач | Приклади |
|---|---|---|
| Водо-водяний під тиском (PWR, ВВЕР) | вода / вода | більшість АЕС світу, усі чинні АЕС України |
| Киплячий (BWR) | вода / вода | США, Японія, Швеція |
| Канальний графітовий (РБМК) | вода / графіт | Чорнобильська, Ленінградська АЕС |
| Важководний (CANDU) | важка вода | Канада, Індія, Румунія |
| На швидких нейтронах | рідкий натрій | Білоярська АЕС (БН-600, БН-800) |
АЕС в Україні
Перший блок Чорнобильської АЕС запустили 1977 року. 26 квітня 1986 року вибух на четвертому енергоблоці став найбільшою аварією в історії атомної енергетики; станцію остаточно зупинили 2000 року. Сьогодні в Україні чотири станції з 15 енергоблоками ВВЕР — Запорізька, Рівненська, Південноукраїнська та Хмельницька.
У березні 2022 року російські війська захопили Запорізьку АЕС, найбільшу в Європі. Її блоки зупинено, а на майданчику постійно перебувають експерти МАГАТЕ. Вільні від окупації українські АЕС працюють в умовах обстрілів енергосистеми й залишаються її основою.
Переваги і ризики
АЕС стабільно виробляють велику кількість енергії, майже не викидаючи парникових газів, а паливо для них займає малий обсяг. Ризики пов’язані з можливістю тяжких аварій, як у Чорнобилі 1986 року та на «Фукусімі-1» 2011-го, із розповсюдженням ядерних матеріалів і з тривалим зберіганням радіоактивних відходів.
Запитання
Чим АЕС відрізняється від теплової електростанції?
Обидві станції гріють воду, щоб пара крутила турбіну. Різниця — у джерелі тепла: ТЕС спалює вугілля, газ чи мазут, а АЕС отримує тепло від поділу ядер у реакторі. АЕС не викидає вуглекислого газу під час роботи, але залишає радіоактивні відходи й відпрацьоване паливо, які треба надійно ізолювати на дуже довгий час.
Які атомні станції є в Україні?
Запорізька (6 блоків ВВЕР-1000, Енергодар, окупована), Рівненська (4 блоки, Вараш), Південноукраїнська (3 блоки, Южноукраїнськ) і Хмельницька (2 блоки, Нетішин). Чорнобильську АЕС остаточно зупинили 2000 року; нині там триває виведення з експлуатації. Оператор чинних станцій — НАЕК «Енергоатом».
Що роблять із відпрацьованим ядерним паливом в Україні?
Тривалий час відпрацьоване паливо більшості українських реакторів вивозили до Росії. З 2021 року в Чорнобильській зоні працює Централізоване сховище відпрацьованого ядерного палива, куди його доставляють з Рівненської, Хмельницької та Південноукраїнської АЕС для тривалого сухого зберігання.
Див. також
- МАГАТЕ (Міжнародне агентство з атомної енергії) Статут ухвалено 26 жовтня 1956 року, агентство почало діяти 29 липня 1957 року; штаб-квартира — у Відні.
- Лінія електропередачі Бувають повітряні (проводи на опорах) і кабельні (ізольовані кабелі в землі, під водою, у тунелях).
- Беккерелі (родина фізиків) Антуан Сезар Беккерель (1788–1878) — один з основоположників електрохімії.
- Розділ «Енергетика» Усі статті підрозділу «Енергетика».
Джерела
Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.
Поруч у словнику
- АКТИНІЙ Актиній (лат. Actinium, від грецького ἀκτίς — «промінь»; символ Ac) — радіоактивний хімічний елемент з атомним номером 89, сріблясто-білий м’який метал, перший у ряду актиноїдів, який отримав від нього свою назву.
- АВІАЦІЯ Авіація (франц. aviation, від лат. avis — птах) — польоти на апаратах, важчих за повітря, а також галузь техніки й господарства, що створює та використовує такі апарати: літаки, гелікоптери, планери, автожири, безпілотники.
- АВТОМАТИЧНА ТЕЛЕФОННА СТАНЦІЯ Автоматична телефонна станція (АТС) — телефонна станція, що без участі телефоністки встановлює з’єднання між абонентами за набраним номером, обслуговує розмову та роз’єднує лінії після її завершення.
- БІО Біо Жан-Батіст (Jean-Baptiste Biot; 21 квітня 1774, Париж — 3 лютого 1862, Париж) — французький фізик, астроном і математик, член Паризької академії наук (з 1803 року), один з авторів закону Біо — Савара та першовідкривач обертання площини поляризації світла в рідинах.