Termocentrali më i madh në Evropë. Termocentralet më të fuqishme bërthamore në botë

Ngjarjet e fundit në Japoni e kanë frikësuar edhe një herë njerëzimin dhe na kanë detyruar të mendojmë për korrektësinë e përdorimit të atomit paqësor. Gjermania tashmë ka braktisur programin bërthamor paqësor dhe shumë shtete kanë filluar të zhvillohen program i ri prodhimin e energjisë së pastër.

Termocentrali i parë bërthamor u ndërtua në vitin 1960 dhe brenda dhjetë viteve u bënë 116. Sot në botë funksionojnë më shumë se 450 reaktorë bërthamorë, që prodhojnë 350 gigavat energji elektrike.

Shumica e reaktorëve janë të vendosur në SHBA - 104. Për krahasim, në Francë - 59, dhe në Rusi janë vetëm 29. Pjesa e luanit të energjisë së prodhuar nga Rusia dhe Franca furnizon të gjithë Evropën.

Nëse bëni një listë të liderëve botërorë në prodhimin e energjisë, do të duket kështu:

1. SHBA - 104 reaktorë.
2. Francë - 59 reaktorë.
3. Japonia - 53 reaktorë.
4. Britania e Madhe – 35 rektorë.
5. Rusia - 29 reaktorë.
6. Gjermani - 19 reaktorë.
7. Koreja e Jugut - 16 reaktorë.
8. Kanada - 14 reaktorë.
9. Ukrainë - 13 reaktorë.
10. Suedi - 11 reaktorë.

Të gjitha vendet e tjera kanë më pak se 10 reaktorë.

Këtu shembull i qartë shpërndarja e reaktorëve në Evropë:

Reaktorët më të mëdhenj dhe më të fuqishëm në planetin tonë janë:

Në vend të parë janë Fukushima I dhe Fukushima II në Japoni, tashmë të njohura në mbarë botën për shkak të ngjarjeve të fundit. Të dy termocentralet janë të ndërlidhur dhe janë në thelb një pikë energjie. Fukushima fuqia totale e prodhimit është 8,814 megavat. Sot, të dyja këto termocentrale janë një vrimë energjie për buxhetin e Japonisë. Shtatë reaktorë në këto termocentrale janë ose pjesërisht të shkatërruar ose në një shkrirje. Shkatërrimi i termocentralit bërthamor u shkaktua nga një tërmet dhe cunami që goditi Japoninë.

Vendi i dytë është gjithashtu i zënë nga termocentrali japonez Kashiwazaki-Kariwa, i vendosur pranë Detit të Japonisë në prefekturën Niigata. Fuqia e prodhimit të të shtatë reaktorëve është 8,212 megavat.

Në vendin e tretë është termocentrali bërthamor Zaporozhye në Ukrainë. Fuqia totale e prodhimit të 2 reaktorëve është 6000 megavat. Nga rruga, NPP Zaporozhye është një nga termocentralet më të mëdha bërthamore në Evropë dhe më i madhi në Ukrainë. Ajo është gjithashtu mbajtësja aktuale e rekordeve më jetëgjatë. Termocentrali bërthamor i Zaporozhye është ndërtuar në vitin 1977.

Vendin e katërt e zë centrali bërthamor Yongwan në Koreja e Jugut me një fuqi totale prej 5875 megavat. Termocentrali është ndërtuar në vitin 1986.
Në vendin e pestë është termocentrali bërthamor Gravelines, i cili ndodhet në Francë. Fuqia e prodhimit të gjashtë reaktorëve të saj është 5,460 megavat. Gravelines është termocentrali më i madh bërthamor në Francë.

Termocentrali francez Paluel zë gjithashtu vendin e gjashtë. Reaktori i këtij termocentrali bërthamor është më i madhi në botë. Fuqia e prodhimit të reaktorit Paluel është 5320 megavat.

Në vendin e shtatë është termocentrali bërthamor Kattnom, i cili ndodhet në të njëjtën Francë. Çdo reaktor i këtij termocentrali bërthamor prodhon 1300 megavat energji elektrike.

Vendi i tetë shkon në termocentralin bërthamor Bruce, i cili ndodhet në Kanada. Fuqia totale e prodhimit të tetë reaktorëve të saj është 4,693 megavat.

Centrali bërthamor Okha është në vendin e nëntë. Ky termocentral bërthamor ndodhet në Japoni, në prefekturën Fukui. Termocentrali Bërthamor Ohi ka gjithsej katër reaktorë, dy prej të cilëve prodhojnë 1180 megavat, dy të tjerët janë pesë megavat më pak secili. Fuqia totale e prodhimit të termocentralit bërthamor është 4494 megavat.

Pas ngjarjeve të fundit, Shoqata Botërore e Operatorëve Bërthamorë, në një kongres të jashtëzakonshëm, vendosi të forcojë sigurinë në të gjitha centralet bërthamore ekzistuese në botë, duke vendosur përgjegjësinë e plotë për zbatimin e kësaj detyre mbi vendet që kanë centrale bërthamore në territorin e tyre. . Gjermania, nga ana tjetër, tashmë ka braktisur programin paqësor bërthamor dhe ka filluar të zhvillojë një lloj më të sigurt të prodhimit të energjisë elektrike.

Shumë po kërkojnë tani se çfarë do të ndodhë, disa thonë - një meteorit, të tjerët - ngrohjen globale dhe një e treta e lidhin fundin e botës me atomin tonë paqësor.

Në botë funksionojnë më shumë se 400 termocentrale bërthamore. Ato janë të vendosura në Japoni, Francë, SHBA, Korenë e Jugut, Ukrainë dhe vende të tjera. Cili nga këto termocentrale bërthamore është më i fuqishmi dhe ku ndodhet centrali bërthamor më i madh dhe më i fuqishëm në botë, është një pyetje që i intereson shumë njerëzve. Le të përpiqemi t'i përgjigjemi.

Kashiwazaki-Kariwa renditet e para në renditjen e termocentraleve më të mëdha në botë. Ndodhet në Japoni në prefekturën Niigata. Ndërtimi i tij filloi në 1977, tetë vjet më vonë stacioni ishte gati.

Termocentrali Kashiwazaki-Kariwa përbëhet nga shtatë reaktorë. Fuqia e saj është 8212 MW. Kjo shifër e bën atë termocentralin bërthamor më të fuqishëm dhe më të madh në botë.

Në vitin 2007 ka ndodhur një situatë emergjente. Për shkak të tërmetit është ndërprerë funksionimi i termocentralit bërthamor. Ka pasur ndotje nga rrezatimi dhe zjarr. Dy vjet më vonë, reaktorët u ndezën përsëri, por jo me kapacitet të plotë. Menaxhmenti planifikon t'i kthejë të gjithë reaktorët në funksion deri në vitin 2019.

Fukushima

Termocentrali përbëhej nga dy pjesë të quajtura Fukushima-1 dhe Fukushima-2. Ato ndodheshin jo shumë larg njëri-tjetrit, ndaj për shkak të rreziqeve të larta, të dy objektet duhej të mbylleshin.

Fukushima-1 ndodhet në prefekturën me të njëjtin emër pranë qytetit Okuma në Japoni. Ndërtimi i saj filloi në mesin e viteve '60. Termocentrali u lançua në vitin 1971. Pas 40 vitesh, puna e kësaj ndërmarrjeje të madhe u ndërpre. Për shkak të cunamit të fortë dhe tërmetit, pajisjet ftohëse të reaktorëve janë dëmtuar. U njoftua nga menaxhmenti emergjente, pasi niveli i rrezatimit ishte tejkaluar.

Fukushima 2 ndodhet afër qytetit të Narahas. Është vënë në funksion në vitin 1982. Për shkak të aksidentit nuk po punon edhe Fukushima-2.

Deri në vitin 2011, termocentrali bërthamor i Fukushimës konsiderohej më i fuqishmi në botë. Por për shkak të një tërmeti të fortë, disa reaktorë u shkrinë dhe termocentrali pushoi së funksionuari.

Për momentin është e ndaluar afrimi me termocentralin më afër se 10 km. Kjo zonë quhet zona e evakuimit.

Një termocentral bërthamor i vendosur në Korenë e Jugut, në brigjet e Detit të Japonisë. Të gjithë termocentralet bërthamore janë ndërtuar pranë trupave të mëdhenj ujorë, sepse reaktori kërkon ftohje. Ata e marrin atë nga uji.

Ky termocentral i madh bërthamor është vënë në punë në vitin 1978. Fuqia e energjisë është 6862 MW, sigurohet nga shtatë reaktorë operativë.

Termocentrali Cori po rritet dhe përditësohet vazhdimisht. Aktualisht është duke u zhvilluar edhe dy objekte shtesë, të cilat do të rrisin kapacitetin e termocentralit bërthamor.

Ky termocentral ndodhet në Kanada, në rajonin e Ontarios, në qytetin e Bruce County. Liqeni Huron është afër.

Bruce NPP konsiderohet i preferuari midis të gjitha termocentraleve bërthamore në Amerikën e Veriut, pasi fuqia e tij është e barabartë me 6232 MW. NË mënyrë normale tetë punë reaktorët bërthamorë.

Reaktori i parë u ndërtua në vitin 1978, pjesa tjetër u ndërtua gjatë tetëmbëdhjetë viteve të ardhshme.

Në vitet '90, funksionimi i dy reaktorëve u ngri për shkak të problemeve. Rinovimi i tyre zgjati disa vite. Në fillim të shekullit u lansuan reaktorë të modernizuar.

Centrali bërthamor Bruce është termocentrali i dytë më i madh bërthamor në botë pas Kashiwazaki-Kariwa.

NPP Zaporozhye

Ky është termocentrali kryesor bërthamor në Ukrainë. Ndodhet në një qytet të quajtur Energodar në rajonin e Zaporozhye. Ndonjëherë quhet termocentrali bërthamor Energodar.

NPP Zaporozhye është më i madhi centrali bërthamor në Evropë, ai përbëhet nga gjashtë reaktorë, fuqia totale e të cilëve është e barabartë me 6000 MW.

Në vitin 1984 u lançua njësia e parë. Pas kësaj, çdo vit hapeshin reaktorë të rinj, deri në vitin 1987.

Në vitin 1989, u mor një vendim për të nisur njësinë e pestë të energjisë. Pastaj modernizimi i termocentraleve bërthamore u ndal përkohësisht, pasi u vendos një moratorium për ndërtimin e reaktorëve bërthamorë. Në vitin 1995 ky ligj u shfuqizua dhe u vu në funksion njësia e gjashtë e centralit bërthamor.

Centrali bërthamor Hanul (Ulchin)

Vendndodhja: Gyeongsangbuk-do, Koreja e Jugut. Fuqia e centralit bërthamor është 5881 MW. Ky është termocentrali më i madh bërthamor në Korenë e Jugut.

Nisja ceremoniale e termocentralit bërthamor u bë në vitin 1988. Më pas u quajt Ulçin, për nder të rrethit me të njëjtin emër. Por në vitin 2013 ajo ndryshoi emrin e saj në Hanul.

Deri më sot, gjashtë njësi funksionojnë me sukses atje. Në vitin 2018 është planifikuar nisja e dy reaktorëve të tjerë, ndërtimi i të cilëve vazhdon prej pesë vitesh.

Hanul është termocentrali i tetë bërthamor në shtetin e Koresë së Jugut. Dhe nëse do të bënim një listë të vendeve kryesore për sa i përket numrit të reaktorëve bërthamorë aktivë, atëherë Koreja e Jugut padyshim që do të përfshihej në këtë listë, duke zënë vendin e pestë.

Një tjetër krenari e industrisë bërthamore të Koresë së Jugut është termocentrali bërthamor Hanbit. Fuqia e tij është e barabartë 5875 MW. Hanbit është vetëm gjashtë njësi pas motrës së tij më të madhe koreane, Hanul NPP.

Termocentrali bërthamor Hanbit ndodhet në qytetin e Yongwan, kështu që shpesh quhet centrali bërthamor Yongwan.

Gjashtë reaktorë të ujit nën presion (PWR) funksionojnë normalisht. Reaktorët u nisën nga viti 1988 deri në 2002.

Gravelines është termocentrali më i madh bërthamor në Francë. Normat e tij të fuqisë janë të barabarta 5706 MW.

Termocentrali bërthamor ndodhet në një vend piktoresk, në brigjet e Detit të Veriut, jo shumë larg fshatit Dunkirk. Termocentrali bërthamor përfshin gjashtë njësi të energjisë që u ndërtuan gjatë 11 viteve, nga 1974 deri në 1984.

Në termocentralin bërthamor Gravelines, 1600 mijë njerëz punojnë çdo ditë, duke i siguruar vendit të tyre energji.

Franca renditet e dyta në botë për sa i përket numrit të centraleve bërthamore, palma është në duart e Shteteve të Bashkuara.

Palo Verde

Ky është termocentrali më i fuqishëm bërthamor në Shtetet e Bashkuara. Duhet të theksohet se ky është stacioni i vetëm në botë që ndodhet larg trupave ujorë. Nëse shikojmë hartën, do të habitemi kur zbulojmë se Palo Verde është një termocentral bërthamor në shkretëtirë. Ftohet duke përdorur ujërat e zeza nga qytetet fqinje.

Palo Verde filloi të operojë në 1988. Tre reaktorë ofrojnë fuqi totale 4174 VMT.

Termocentralet bërthamore janë të vendosura në të gjithë botën. Ato jo vetëm që sigurojnë megaqytetet me energji, por gjithashtu përbëjnë një kërcënim. Termocentrali më i fuqishëm dhe më i madh bërthamor ndodhet në Japoni.

Kohët e fundit, Instituti i Fizikës dhe Teknologjisë në Moskë priti Prezantimi rus projekti ITER, në kuadrin e të cilit është planifikuar të krijohet një reaktor termonuklear që funksionon në parimin tokamak. Një grup shkencëtarësh nga Rusia folën për projektin ndërkombëtar dhe pjesëmarrjen e fizikantëve rusë në krijimin e këtij objekti. Lenta.ru mori pjesë në prezantimin e ITER dhe foli me një nga pjesëmarrësit e projektit.

ITER (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) është një projekt reaktori termonuklear që lejon demonstrimin dhe kërkimin e teknologjive termonukleare për përdorimin e tyre të mëtejshëm për qëllime paqësore dhe tregtare. Krijuesit e projektit besojnë se shkrirja termonukleare e kontrolluar mund të bëhet energjia e së ardhmes dhe të shërbejë si një alternativë ndaj gazit, naftës dhe qymyrit modern. Studiuesit vënë në dukje sigurinë, mirëdashjen mjedisore dhe aksesueshmërinë e teknologjisë ITER në krahasim me energjinë konvencionale. Kompleksiteti i projektit është i krahasueshëm me Përplasësin e Madh të Hadronit; Instalimi i reaktorit përfshin më shumë se dhjetë milionë elementë strukturorë.

Foto: LESENECHAL/ PPV-AIX.COM

Rreth ITER

Magnetët toroidalë Tokamak kërkojnë 80 mijë kilometra filamente superpërçuese; pesha e tyre totale arrin 400 ton. Vetë reaktori do të peshojë rreth 23 mijë tonë. Për krahasim, pesha e Kullës Eifel në Paris është vetëm 7.3 mijë ton. Vëllimi i plazmës në tokamak do të arrijë në 840 metra kub, ndërsa, për shembull, në reaktorin më të madh të këtij lloji që vepron në MB - JET - vëllimi është vetëm njëqind metra kub.

Lartësia e tokamakut do të jetë 73 metra, nga të cilat 60 metra mbi tokë dhe 13 metra nën të. Për krahasim, lartësia e Kullës Spasskaya të Kremlinit të Moskës është 71 metra. Platforma kryesore e reaktorit do të mbulojë një sipërfaqe prej 42 hektarësh, e cila është e krahasueshme me sipërfaqen prej 60 fushash futbolli. Temperatura në plazmën tokamak do të arrijë 150 milionë gradë Celsius, që është dhjetë herë më e lartë se temperatura në qendër të Diellit.

Në ndërtimin e ITER në gjysmën e dytë të vitit 2010, është planifikuar të përfshihen deri në pesë mijë njerëz në të njëjtën kohë - kjo do të përfshijë punëtorë dhe inxhinierë, dhe stafi administrativ. Shumë nga komponentët e ITER do të transportohen nga porti pranë Detit Mesdhe përgjatë një rruge të ndërtuar posaçërisht rreth 104 kilometra të gjatë. Në veçanti, fragmenti më i rëndë i instalimit do të dorëzohet përgjatë tij, masa e të cilit do të jetë më shumë se 900 tonë, dhe gjatësia do të jetë rreth dhjetë metra. Më shumë se 2.5 milionë metra kub tokë do të hiqen nga kantieri i ndërtimit të instalimit ITER.

Kostot totale për projektimin dhe punë ndërtimore vlerësohen në 13 miliardë euro. Këto fonde janë ndarë nga shtatë pjesëmarrës kryesorë të projektit që përfaqësojnë interesat e 35 vendeve. Për krahasim, kostot totale të ndërtimit dhe mirëmbajtjes së Përplasësit të Madh të Hadronit janë pothuajse gjysma më e madhe, dhe ndërtimi dhe mirëmbajtja e Stacionit Ndërkombëtar të Hapësirës kushton pothuajse një herë e gjysmë më shumë.

Tokamak

Sot janë dy në botë projekte premtuese reaktorët termonuklear: tokamak ( Se roidale ka masë me ma i kalbur te atushki) dhe yjor. Në të dy instalimet, plazma përmbahet nga një fushë magnetike, por në një tokamak ajo është në formën e një kordoni toroidal përmes të cilit kalon një rrymë elektrike, ndërsa në një yjor fusha magnetike nxitet nga mbështjelljet e jashtme. Reaksionet e shkrirjes ndodhin në reaktorët termonuklearë elemente të rënda nga drita (heliumi nga izotopet e hidrogjenit - deuterium dhe tritium), në ndryshim nga reaktorët konvencionalë, ku fillojnë proceset e kalbjes së bërthamave të rënda në ato më të lehta.

Foto: Qendra Kombëtare e Kërkimeve "Instituti Kurchatov" / nrcki.ru

Rryma elektrike në tokamak përdoret gjithashtu për të ngrohur fillimisht plazmën në një temperaturë prej rreth 30 milionë gradë Celsius; ngrohja e mëtejshme kryhet me pajisje speciale.

Dizajni teorik i një tokamak u propozua në 1951 nga fizikanët sovjetikë Andrei Sakharov dhe Igor Tamm, dhe instalimi i parë u ndërtua në BRSS në 1954. Megjithatë, shkencëtarët nuk ishin në gjendje të mbanin plazmën në një gjendje të qëndrueshme për një kohë të gjatë, dhe nga mesi i viteve 1960 bota ishte e bindur se shkrirja e kontrolluar termonukleare e bazuar në një tokamak ishte e pamundur.

Por vetëm tre vjet më vonë, në instalimin T-3 në Institutin e Energjisë Atomike dhe Kurchatov, nën udhëheqjen e Lev Artsimovich, u bë e mundur të ngrohet plazma në një temperaturë prej më shumë se pesë milionë gradë Celsius dhe të mbahet për një kohë të gjatë. kohë të shkurtër; Shkencëtarët nga Britania e Madhe që ishin të pranishëm në eksperiment regjistruan një temperaturë prej rreth dhjetë milionë gradë në pajisjet e tyre. Pas kësaj, në botë filloi një bum i vërtetë në tokamaks, kështu që në botë u ndërtuan rreth 300 instalime, më të mëdhatë prej të cilave ndodhen në Evropë, Japoni, SHBA dhe Rusi.

Imazhi: Rfassbind/ wikipedia.org

Menaxhimi ITER

Në 1985, Evgeny Velikhov i propozoi Mikhail Gorbachev të kombinonte përpjekjet e Shteteve të Bashkuara dhe BRSS në fushën e energjisë termonukleare dhe të fillonte punën për krijimin e një reaktori termonuklear ndërkombëtar të bazuar në një tokamak. E para filloi në 1988 punë projektimi, dhe tashmë në vitin 1992 u nënshkrua marrëveshje ndërkombëtare rreth zhvillimit projekt teknik Reaktori ITER. Çmimi i plotë në fazën e zhvillimit të projektit arriti në rreth dy miliardë dollarë. Pjesëmarrja e Rusisë dhe Shteteve të Bashkuara në financimin e kësaj faze ishte afërsisht 17 për qind secila; pjesa tjetër u nda afërsisht në mënyrë të barabartë midis BE-së dhe Japonisë.

Tani themeluesit kryesorë të ITER janë Bashkimi Evropian, India, Kina, Koreja e Jugut, Rusia, SHBA dhe Japonia. Rreth 35 vende, që përfaqësojnë më shumë se gjysmën e popullsisë së botës, janë të përfshirë drejtpërdrejt ose tërthorazi në projekt. Kazakistani gjithashtu ka marrë pjesë në projektin ITER nën kuotën e Rusisë që nga viti 1994. Shkencëtarët planifikojnë të fillojnë eksperimentet në ITER në vitin 2020. Megjithatë, fillimi i punës shpesh vonohet; Deri më sot, vonesa vlerësohet në dy deri në tre vjet.

Ku dhe çfarë është

Imazhi: wikimedia.org

Në fillim të projektit, pati një luftë midis Japonisë dhe Francës për mundësinë e vendosjes së instalimeve ITER në territoret e tyre. Si rezultat, Franca fitoi: në vitin 2005, u mor një vendim për të ndërtuar një reaktor në jug të vendit, 60 kilometra nga Marseja në qendrën kërkimore Karadash. Kompleksi zë një sipërfaqe totale prej rreth 180 hektarësh. Aty strehohen instalimet e reaktorit, sistemet e furnizimit me energji, depozitimi i gazit, stacioni i pompimit të ujit, kulla ftohëse, ndërtesa administrative dhe ndërtesa të tjera. Në vitin 2007 filloi ndërtimi i kompleksit dhe hedhja e themelit dhe së fundmi më 19 mars 2014 u derdh betoni për objektin e prodhimit të tritiumit.

Reaktor dhe karburant

Funksionimi i reaktorit ITER bazohet në reaksionin termonuklear të shkrirjes së izotopeve të hidrogjenit deuterium dhe tritium për të formuar helium me një energji prej 3,5 megaelektronvolt dhe një neutron me energji të lartë (14,1 megaelektronvolt). Për ta bërë këtë, përzierja deuterium-tritium duhet të nxehet në një temperaturë prej më shumë se njëqind milionë gradë Celsius, që është pesë herë më e lartë se temperatura e Diellit. Në këtë rast, përzierja shndërrohet në një plazmë të bërthamave të hidrogjenit dhe elektroneve të ngarkuar pozitivisht. Në një plazmë të tillë të nxehtë, energjia e deuteriumit dhe tritiumit është e mjaftueshme që reaksionet e shkrirjes termonukleare të fillojnë me formimin e heliumit dhe neutronit.

Imazhi: Wykis/ wikipedia.org

Një ngjarje reaksioni lëshon një energji prej 17.6 megaelektronvolt, e cila përfshin energjinë kinetike të një neutroni dhe një bërthame heliumi. Një neutron nga plazma hyn në ftohësin që rrethon plazmën dhe energjia e tij e lëvizjes shndërrohet në energji termike. Energjia e heliumit përdoret për të mbajtur të palëvizshme regjimi i temperaturës në plazmë.

Foto: O. Morand/ wikipedia.org

Deuteriumi gjendet në ujin e zakonshëm; Shkencëtarët kanë mësuar ta nxjerrin atë relativisht lehtë. Hidrogjeni natyror përmban rreth 0.01 për qind të këtij izotopi. Me tritium është më e vështirë - pothuajse mungon në Tokë. Sidoqoftë, shkencëtarët planifikojnë ta marrin atë në kuadrin e projektit ITER, duke përdorur reagimet e ndërveprimit të një neutroni me izotopet e litiumit Li-6 dhe Li-7, të cilat mund të futen në përbërjen e ftohësit të batanijes - guaskës që rrethon plazmën . Produktet e këtij ndërveprimi janë heliumi, tritiumi dhe neutroni (në rastin e izotopit Li-7).

Për ta përmbledhur, mund të themi se karburanti për reaktorin ITER është deuterium dhe litium. Në të njëjtën kohë, përmbajtja e deuteriumit në ujin e oqeanit është praktikisht e pakufizuar, dhe litiumi në koren e tokës është pothuajse 200 herë më shumë se uraniumi; Kur përdorni deuterium të përmbajtur në një shishe uji, do të lirohet e njëjta sasi energjie si kur digjet një fuçi benzinë: përmbajtja kalorike e karburantit termonuklear është një milion herë më e lartë se çdo burim modern i energjisë jo-bërthamore.

Parametrat e reaktorit

Për përfitime energjetike, reaktori duhet të funksionojë me një vlerë parametri Q më të madhe se pesë. Ky parametër tregon raportin e energjisë u të lëshuar gjatë reaksionit me energjinë u shpenzuar për krijimin dhe ngrohjen e plazmës. Përveç kësaj, është e nevojshme të ngrohni plazmën në një temperaturë më të madhe se njëqind milionë gradë Celsius, dhe plazma e tillë e nxehtë në reaktor duhet të jetë e qëndrueshme për më shumë se një sekondë.

Kështu, në instalimin TFTR në Nju Xhersi në SHBA u krye një reaksion termonuklear me fuqi rreth dhjetë megavat me kohëzgjatje pulsi 0,3 sekonda. Instalimi JET në MB prodhoi 17 megavat fuqi me Q=0.6.

Imazhi: ITER

Në një reaktor me përmasa 40 me 40 metra: 1 - solenoid qendror, 2 - mbështjellje të fushës magnetike poloide, 3 - spirale e fushës magnetike toroidale, 4 - dhomë vakum, 5 - kriostat, 6 - divertor.

Në ITER, në fazën e parë të eksperimentit, është planifikuar të mbahet plazma deri në një mijë sekonda me një Q prej më shumë se dhjetë në një temperaturë prej rreth 150 milion gradë dhe një fuqi të lëshuar prej 500 megavat. Në fazën e dytë, shkencëtarët duan të kalojnë në funksionimin e vazhdueshëm të tokamak-ut dhe, nëse është i suksesshëm, në versionin e parë komercial të DEMO tokamak. DEMO do të ketë një dizajn shumë më të thjeshtë dhe nuk do të mbajë një ngarkesë kërkimore, dhe funksionimi i tij nuk do të kërkojë një numër të konsiderueshëm sensorësh, pasi parametrat e nevojshëm të funksionimit të reaktorit do të jenë përpunuar tashmë në reaktorin eksperimental ITER.

Pjesëmarrja ruse

Pjesëmarrja e Rusisë në projektin ITER aktualisht është rreth dhjetë për qind. Kjo i mundëson vendit të ketë akses në të gjitha teknologjitë e projektit. Detyra kryesore me të cilën përballet Rusia në kuadër të projektit është prodhimi i magneteve superpërcjellës, si dhe një sërë sensorësh diagnostikues dhe analizues të strukturës plazmatike.

Lenta.ru bisedoi me një pjesëmarrës rus në projektin ITER, Vladimir Anosov, kreu i grupit në departamentin e fizikës eksperimentale tokamak të Qendrës Shkencore Shtetërore të Federatës Ruse TRINIT.

Cila është baza për besimin se ITER do të jetë funksional në 5-10 vjet? Mbi cilat zhvillime praktike dhe teorike?

Nga ana ruse, ne po përmbushim orarin e deklaruar të punës dhe nuk do ta shkelim atë. Fatkeqësisht, shohim disa vonesa në punën që po kryejnë të tjerët, kryesisht në Evropë; Në Amerikë ka një vonesë të pjesshme dhe ka një tendencë që projekti të vonohet disi. I ndaluar por nuk u ndalua. Ka besim se do të funksionojë. Vetë koncepti i projektit është plotësisht i llogaritur teorikisht dhe praktikisht dhe i besueshëm, ndaj mendoj se do të funksionojë. Nëse do të japë rezultatet e plota të deklaruara - do të presim dhe të shohim.

A është projekti më shumë një projekt kërkimor?

Sigurisht. Rezultati i deklaruar nuk është rezultati i marrë. Nëse merret e plotë, do të jem jashtëzakonisht i lumtur.

Cilat teknologji të reja janë shfaqur, po shfaqen apo do të shfaqen në projektin ITER?

Projekti ITER nuk është thjesht një projekt super kompleks, por edhe një projekt super stresues. Stresi përsa i përket ngarkesës energjetike, kushteve të funksionimit të disa elementeve, duke përfshirë edhe sistemet tona. Prandaj, teknologjitë e reja thjesht duhet të lindin në këtë projekt.

A ka një shembull?

Hapësirë. Për shembull, detektorët tanë të diamantit. Ne diskutuam mundësinë e përdorimit të detektorëve tanë të diamantit në kamionët hapësinorë, të cilët janë mjete bërthamore që transportojnë objekte të caktuara si satelitët ose stacionet nga orbita në orbitë. Ekziston një projekt i tillë për një kamion hapësinor. Meqenëse kjo është një pajisje me një reaktor bërthamor në bord, kushtet e vështira të funksionimit kërkojnë analizë dhe kontroll, kështu që detektorët tanë mund ta bëjnë këtë lehtësisht. Për momentin, tema e krijimit të një diagnostifikimi të tillë ende nuk është financuar. Nëse krijohet, mund të aplikohet dhe atëherë nuk do të ketë nevojë të investohen para në të në fazën e zhvillimit, por vetëm në fazën e zhvillimit dhe zbatimit.

Cila është pjesa e zhvillimeve moderne ruse të viteve 2000 dhe 1990 në krahasim me zhvillimet sovjetike dhe perëndimore?

Pjesa e kontributit shkencor rus në ITER në krahasim me atë global është shumë e madhe. Nuk e di saktësisht, por është shumë domethënëse. Është e qartë se nuk është më pak se përqindja ruse e pjesëmarrjes financiare në projekt, sepse shumë ekipe të tjera kanë numër i madh Rusët që shkuan jashtë vendit për të punuar në institute të tjera. Në Japoni dhe Amerikë, kudo, ne komunikojmë dhe punojmë shumë mirë me ta, disa prej tyre përfaqësojnë Evropën, disa përfaqësojnë Amerikën. Përveç kësaj, ka edhe shkollat ​​shkencore. Prandaj, nëse jemi më të fortë apo më duke zhvilluar atë që kemi bërë më parë... Një nga të mëdhenjtë tha se “ne qëndrojmë mbi supet e titanëve”, pra baza që u zhvillua në kohët sovjetike, është padyshim e mrekullueshme dhe pa të nuk mund të bënim asgjë. Por edhe për momentin nuk qëndrojmë në vend, po lëvizim.

Çfarë bën saktësisht grupi juaj në ITER?

Unë kam një sektor në departament. Departamenti është i angazhuar në zhvillimin e disa diagnostifikimit, sektori ynë është i angazhuar posaçërisht në zhvillimin e një dhome neutron vertikale, diagnostikimin e neutroneve ITER dhe zgjidh një gamë të gjerë problemesh nga projektimi në prodhim, dhe gjithashtu kryen punë kërkimore të lidhura me zhvillimi, në veçanti, i detektorëve të diamantit. Detektori i diamantit është një pajisje unike, e krijuar fillimisht në laboratorin tonë. I përdorur më parë në shumë instalime termonukleare, tani përdoret mjaft gjerësisht nga shumë laboratorë nga Amerika në Japoni; ata, le të themi, na ndoqën, por ne vazhdojmë të qëndrojmë në krye. Tani ne po bëjmë detektorë diamanti dhe do të arrijmë nivelin e tyre prodhimit industrial(prodhim në shkallë të vogël).

Në cilat industri mund të përdoren këta detektorë?

Në këtë rast, këto janë kërkime termonukleare në të ardhmen, supozojmë se do të jenë të kërkuara në energjinë bërthamore.

Çfarë bëjnë saktësisht detektorët, çfarë masin ata?

Neutronet. Nuk ka produkt më të vlefshëm se neutroni. Ju dhe unë gjithashtu përbëhemi nga neutrone.

Cilat karakteristika të neutroneve matin ata?

Spektrale. Së pari, detyra imediate që zgjidhet në ITER është matja e spektrit të energjisë neutron. Përveç kësaj, ata monitorojnë numrin dhe energjinë e neutroneve. Detyra e dytë, shtesë ka të bëjë me energjinë bërthamore: ne kemi zhvillime paralele që mund të matin edhe neutronet termike, të cilat janë baza e reaktorëve bërthamorë. Kjo është një detyrë dytësore për ne, por edhe po zhvillohet, pra ne mund të punojmë këtu dhe në të njëjtën kohë të bëjmë zhvillime që mund të aplikohen me mjaft sukses në energjinë bërthamore.

Cilat metoda përdorni në kërkimin tuaj: teorik, praktik, modelim kompjuterik?

Të gjithë: nga matematika komplekse (metodat e fizikës matematikore) dhe modelimi matematik deri te eksperimentet. Më së shumti lloje të ndryshme Llogaritjet që ne kryejmë konfirmohen dhe verifikohen me eksperimente, sepse ne kemi drejtpërdrejt një laborator eksperimental me disa gjeneratorë neutron në punë, mbi të cilin testojmë sistemet që zhvillojmë ne vetë.

A keni një reaktor që funksionon në laboratorin tuaj?

Jo një reaktor, por një gjenerator neutron. Një gjenerator neutron është, në fakt, një mini-model i reaksioneve termonukleare në fjalë. Gjithçka është e njëjtë atje, vetëm procesi atje është paksa i ndryshëm. Punon në parimin e një përshpejtuesi - është një rreze jonesh të caktuara që godet një objektiv. Kjo do të thotë, në rastin e plazmës, ne kemi një objekt të nxehtë në të cilin çdo atom ka energji të lartë, dhe në rastin tonë, një jon i përshpejtuar posaçërisht godet një objektiv të ngopur me jone të ngjashëm. Prandaj, ndodh një reagim. Le të themi vetëm se kjo është një mënyrë për të bërë të njëjtin reagim të shkrirjes; e vetmja gjë që është vërtetuar është se këtë metodë nuk ka efikasitet të lartë, domethënë, ju nuk do të merrni një prodhim pozitiv të energjisë, por ju merrni vetë reagimin - ne e vëzhgojmë drejtpërdrejt këtë reagim dhe grimcat dhe gjithçka që shkon në të.

Sot, qëndrimi ndaj termocentraleve bërthamore në botë nuk është aspak i qartë. Dhe ka shumë arsye për këtë, sepse në rast të një prishjeje të burimeve të tilla të energjisë, fjalë për fjalë i gjithë planeti mund të jetë në rrezik. Por bota nuk do të jetë në gjendje të largohet nga energjia bërthamore së shpejti. Kostoja e prodhimit të saj është më e ulët, nuk ka emetime të dëmshme, dërgimi i karburantit në stacion kushton një qindarkë - të gjitha avantazhet janë të dukshme. Mbetet vetëm për të rregulluar sigurinë gjatë projektimit dhe ndërtimit - dhe "atomit paqësor" nuk do të ketë armiq! Pra, cilat termocentrale bërthamore janë më të fuqishmit dhe ku ndodhen?

Në vitin 2010, termocentrali japonez bërthamor arriti një kapacitet të instaluar prej 8212 MW. Ky është termocentrali më i fuqishëm bërthamor në botë. Dhe edhe pas tërmetit të vitit 2007, kur u krijuan situata emergjente në stacion, pas gjithë punës restauruese (duhej reduktuar fuqia), ky gjigant energjetik mbeti në vendin e parë në botë (sot është 7965 MW). Pas incidentit në Fukushima, centrali u mbyll për të kontrolluar të gjitha sistemet dhe më pas u rifillua.

Termocentrali më i madh bërthamor në vetë Kanada dhe në të gjithë kontinentin e Amerikës së Veriut është Centrali Bërthamor Bruce. Është ndërtuar në vitin 1987 në brigjet e liqenit piktoresk Huron (Ontario). Stacioni është i madh në sipërfaqe dhe zë më shumë se 932 hektarë tokë. 8 reaktorët e tij bërthamorë ofrojnë një fuqi totale prej 6232 MW dhe e sjellin Kanadanë në vendin e dytë në listën tonë. Vlen të përmendet se deri në fillim të viteve 2000, termocentrali ukrainas Zaporozhye konsiderohej i dyti më i madhi në botë. Por kanadezët anashkaluan Ukrainën, duke arritur të "mbikalojnë" reaktorët e tyre në nivele kaq të larta.

I treti në botë dhe i pari në Evropë për nga fuqia është NPP Zaporozhye. Stacioni u bë plotësisht funksional në 1993, duke u bërë më i fuqishmi në gjithçka ish-BRSS. Kapaciteti i përgjithshëm i ndërmarrjes është 6000 MW. Ndodhet në bregun e rezervuarit Kakhovka afër qytetit të Energodar, rajoni i Zaporozhye. Termocentrali bërthamor punëson 11.5 mijë njerëz. Dikur, me fillimin e ndërtimit të këtij stacioni, i gjithë rajoni mori një hov të fuqishëm ekonomik, falë të cilit u rrit si në aspektin social ashtu edhe në atë industrial.

Ky stacion ndodhet në afërsi të qytetit Uljin në Korenë e Jugut dhe ka një kapacitet prej 5900 MW. Vlen të thuhet se koreanët kanë një tjetër termocentral bërthamor identik në fuqi - Hanbit, por Hanul është planifikuar të "mbikalohet" në një rekord 8,700 MW. Në 5 vitet e ardhshme, inxhinierët koreanë premtojnë të përfundojnë punën, dhe atëherë ndoshta do të ketë një kampion të ri në listën tonë. Ne do të shohim.

Stacioni më i fuqishëm në Francë është Gravelines. Kapaciteti i tij i përgjithshëm arrin në 5460 MW. Termocentrali bërthamor u ndërtua në brigjet e Detit të Veriut, ujërat e të cilit përfshihen në procesin e ftohjes së të 6 reaktorëve të tij. Franca, si asnjë vend tjetër në Evropë, zhvillon teknologjitë dhe zhvillimet e veta në fushën bërthamore dhe ka në territorin e saj termocentralet më të mëdha dhe më të fuqishme bërthamore, ku përfshihen më shumë se 50 reaktorë bërthamorë.

Kapaciteti i përgjithshëm i kësaj “franceze” është 5320 MW. Ndodhet gjithashtu në bregdet, por ka një të tillë tipar interesant: në afërsi të termocentralit bërthamor ndodhet komuna Paluel (me emrin e së cilës në fakt është emërtuar stacioni) dhe kështu, pothuajse të gjithë punonjësit e 1200 stacionit janë banorë të kësaj komune. Një qasje vërtet “sovjetike” ndaj problemit të punësimit!

Dhe përsëri Japonia. Katër reaktorët bërthamorë të uzinës prodhojnë 4,494 MW. Stacioni konsiderohet si një (nëse jo më i besueshmi) dhe nuk ka një incident të vetëm emergjent ose sigurie në "rekordin e tij". Kjo çështje është më se e rëndësishme në Japoni pas ngjarjeve në Fukushima. Le të themi vetëm se pas ndërprerjes së funksionimit të të gjitha centraleve bërthamore japoneze për të kontrolluar gjendjen teknike pas tërmetit, ishte centrali Ohi ai që u kthye në punë i pari.

Më së shumti central i fuqishëm bërthamor SHBA është vetëm në vendin e tetë në listën tonë. Tre reaktorët e këtij stacioni prodhojnë një fuqi prej 4174 MW. Kjo nuk është shifra më e lartë sot, por ky termocentral bërthamor është unik në mënyrën e vet. Fakti është se Wintersburg është i vetmi termocentral bërthamor në botë që nuk ndodhet në bregun e një trupi të madh uji. Pika kryesore teknike e këtij termocentrali bërthamor është përdorimi i tij ujërat e zeza më i afërt vendbanimet(qyteti i Palo Verde, për shembull). Mund të habitet vetëm me vendosmërinë e inxhinierëve amerikanë, të cilët, në kundërshtim me traditat e sigurisë, vendosën të ndërmarrin një hap kaq të guximshëm kur projektuan këtë termocentral bërthamor.

Termocentrali më i fuqishëm bërthamor në Rusi u vu në punë në 1985. Sot kapaciteti i tij total është 4000 MW. Termocentrali bërthamor ndodhet në bregun e rezervuarit të Saratovit dhe siguron një të pestën e prodhimit të energjisë të të gjithë termocentraleve bërthamore në Rusi. Stafi i stacionit është 3,770 njerëz. NPP Balakovo është "pionieri" i të gjithë kërkimeve të karburantit bërthamor në Rusi. Në përgjithësi, mund të themi se gjithçka zhvillimet e fundit u vunë në punë në këtë termocentral të veçantë bërthamor. Dhe vetëm pasi kaluan testet praktike këtu, ata morën leje për përdorim në termocentrale të tjera bërthamore në Rusi dhe vende të tjera.

Stacioni i fundit në listën tonë ndodhet në ishullin Honshu në Japoni. Fuqia e këtij termocentrali bërthamor është 3617 MW. Sot, 3 nga 5 reaktorë janë në funksion punë teknike për të përmirësuar sigurinë dhe mbrojtjen nga fatkeqësitë natyrore. Dhe përsëri, pas Fukushimës, japonezët demonstrojnë profesionalizëm dhe organizim të lartë, jo vetëm me veten, por edhe me gjithë botën.

Energjia elektrike është një komponent integral, mund të thuhet dikush i pazëvendësueshëm, i jetës sonë të përditshme. Është për këtë arsye që termocentralet më të mëdha në botë, ashtu si vëllezërit e tyre më të vegjël, punojnë gjatë gjithë kohës për të mirën e njerëzimit.

Ndër shumëllojshmërinë e tyre të madhe, më të përhapurit sot në Rusi dhe SHBA, si dhe në vende të tjera të zhvilluara, përfshirë Evropën, janë termocentralet bërthamore të botës.

Dhe ka një shpjegim krejtësisht racional për këtë. Energjia bërthamore ka një sërë avantazhesh që e dallojnë atë nga konkurrentët e saj.

1. Prodhimi është energji elektrike shumë e lirë, e cila ofron fizibiliteti ekonomik përdorimi i industrive të tilla si termocentralet bërthamore në Evropë, në veçanti, dhe në mbarë botën në përgjithësi.
2. Me funksionimin e duhur dhe respektimin e të gjitha rregullave të sigurisë, duke përdorur punën e specialistëve me përvojë dhe të kualifikuar, as termocentrali më i fuqishëm bërthamor në botë nuk sjell mjedisi, nuk ka absolutisht asnjë dëm për mjedisin, ndryshe nga të njëjtat hidrocentrale dhe aq më tepër termocentralet.

Termocentralet bërthamore të SHBA - Disavantazhet dhe Kërcënimet kryesore

Siç u përmend më lart, stacionet e energjisë bazuar në teknologjitë bërthamore janë shumë fitimprurëse në aspektin ekonomik. Dhe sot, dhe në afat të mesëm, nuk ka asnjë zëvendësim për këto industri në horizont. Ndoshta, me kalimin e kohës, burimet e rinovueshme të energjisë do të vijnë për ta zëvendësuar atë, por tani për tani fuqia e termocentralit më të madh bërthamor është e krahasueshme me fuqinë totale të të gjitha zhvillimeve alternative dhe novatore. Sa termocentrale bërthamore ka në botë?

Megjithatë, me të gjitha avantazhet e saj, kjo lloj energjie ka edhe anët e saj negative, të cilat në një shkallë ose në një tjetër pengojnë zhvillimin e "atomit paqësor".

• Siguria është thembra e Akilit e të gjitha strukturave. Fatkeqësisht, njerëzimi përballet në mënyrë periodike me tragjedi, aksidente të reaktorëve - Çernobil, Fokushima e kështu me radhë. Sa termocentrale bërthamore në Evropë ishin në prag të aksidentit? Edhe ekspertët nuk do t'ju tregojnë për këtë. Megjithatë, kjo nuk është një arsye për të braktisur plotësisht energjinë bërthamore. Është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje maksimale zhvillimit të teknologjive të sigurta që do të jenë rezistente jo vetëm ndaj faktorit njerëzor, si më i rrezikshmi, por edhe ndaj fatkeqësive natyrore - tërmetet, përmbytjet, cunami, tornadot dhe të tjera. Nëse zhvilluesit dhe teknologët arrijnë të minimizojnë rreziqet, atëherë termocentralet më të mëdha do të mbeten bërthamore për një kohë të gjatë.
• Një sfidë tjetër e madhe me të cilën përballen termocentralet në botë është nevoja për asgjësimin e mbetjeve. Në të vërtetë, mbetjet radioaktive kanë një gjysmë jetë të gjatë prej disa milionë vitesh, kur ato bëhen të sigurta. Por këtu duhet theksuar se edhe termocentrali më i fuqishëm bërthamor në Rusi përdor vetëm një sasi të vogël karburanti. Si rezultat, varrezat e organizuara mirë nuk zënë shumë hapësirë. Vërtetë, ata kërkojnë monitorim dhe kujdes të vazhdueshëm.

Cili është termocentrali më i fuqishëm në botë?

Siç tregon praktika, termocentralet e mëdha janë ekonomikisht më fitimprurësit. Dhe termocentrali më i madh në botë ndodhet në Japoni. Quhet Kashiwazaki-Kariwa. Kapaciteti i saj operativ në vitin 2010 ishte 8.2 mijë MW. Pas tërmeteve të njohura në këtë vend, fuqia u ul lehtë në 7.9 GW. Megjithatë, edhe me këta tregues, stacioni mbetet më i madhi dhe më i fuqishmi në botë. Për të qenë të drejtë, vlen të theksohet se ka pasur një moment pas fatkeqësisë së Fakushimës kur pajisjet janë ndalur për disa kohë për të kryer mirëmbajtjen. Megjithatë, sot stacioni funksionon si më parë.

Në vendin e dytë është termocentrali më i fuqishëm në Amerikën e Veriut - "Bruce" (Kanada). Ky prodhim filloi të funksionojë relativisht kohët e fundit, vetëm në vitin 1987. Fuqia totale e tetë reaktorëve arrin 6.2 GW në gjendje normale. Nga rruga, para kësaj, NPP Zaporozhye ishte në vendin e dytë.

Termocentrali më i madh në vendin tonë

Sigurisht, Rusia është një nga lojtarët më të mëdhenj në tregun e energjisë bërthamore. Mund të mos jetë termocentrali më i madh në botë, por më i madhi në vendin tonë ndodhet në bregun e rezervuarit të Saratovit - termocentrali bërthamor Balakovo. U lançua në vitin 1985. Fuqia totale e reaktorëve është afërsisht 4 mijë kW. Nga rruga, rreth 4000 njerëz punojnë në stacion personeli i shërbimit. Në një farë mase, ishte NPP Balakovo që u bë terreni i testimit për të gjitha zhvillimet inovative në fushën e energjisë bërthamore.

Si përfundim, mund të konkludojmë se energjia bërthamore do të zërë një pozitë udhëheqëse në të gjithë komunitetin botëror për një kohë të gjatë. Gjëja më e rëndësishme është që specialistët të mund të ofrojnë nivelin e nevojshëm të sigurisë.