Производство электроэнергии с использованием цепной ядерной реакции в Советском Союзе впервые произошло на Обнинской АЭС. По сравнению с сегодняшними гигантами первая атомная электростанция имела всего лишь 5 МВт мощности, а самая большая в мире на сегодняшний день действующая АЭС "Касивадзаки-Карива" (Япония) - 8212 МВт.

Обнинская АЭС: от пуска до музея

Советские ученые во главе с И. В. Курчатовым по окончании военных программ сразу приступили к созданию атомного реактора с целью использования тепловой энергии для преобразования ее в электричество. Первая атомная электростанция была разработана ими в кратчайшие сроки, и в 1954 году состоялся пуск промышленного ядерного реактора.

Высвобождение потенциала, как промышленного, так и профессионального, после создания и испытания ядерного вооружения позволило И. В. Курчатову заняться порученной ему проблемой получения электричества путем освоения тепловыделений при протекании управляемой ядерной реакции. Технические решения по созданию ядерного реактора были освоены еще при пуске самого первого опытного уран-графитового реактора Ф-1 в 1946 году. На нем была проведена первая цепная ядерная реакция, подтверждены практически все теоретические наработки за последнее время.

Для промышленного реактора нужно было найти конструктивные решения, связанные с непрерывной работой установки, съемом тепла и подачи его на генератор, циркуляцией теплоносителя и защитой его от радиоактивного загрязнения.

Коллективом лаборатории № 2, возглавляемой И. В. Курчатовым, совместно с НИИхиммаш под руководством Н. А. Доллежаля были проработаны все нюансы сооружения. Физику Е. Л. Фейнбергу была поручена теоретическая разработка процесса.

Пуск реактора (достижение критических параметров) был произведен 9 мая 1954 года, 26 июня этого же года атомная электростанция подключена в сеть, а уже в декабре выведена на проектную производительность.

После того как Обнинская АЭС безаварийно проработала как промышленная электростанция почти 48 лет, она была остановлена в апреле 2002 года. В сентябре этого же года закончена выгрузка ядерного топлива.

Еще во время работы на АЭС приезжало множество экскурсий, станция работала как учебный класс для будущих ядерщиков. Сегодня на ее базе организован мемориальный музей атомной энергетики.

Первая зарубежная АЭС

Атомные электростанции по примеру Обнинской не сразу, но начали создаваться за рубежом. В США решение о строительстве своей атомной электростанции было принято лишь в сентябре 1954 года, и только в 1958 году состоялся пуск АЭС "Шиппингпорт" в Пенсильвании. Мощность атомной электростанции "Шиппингпорт" составила 68 МВт. Зарубежные эксперты называют ее первой коммерческой атомной электростанцией. Строительство атомных электростанций достаточно дорого, АЭС обошлась казне США в 72,5 млн долларов.

Через 24 года, в 1982-м, станция была остановлена, к 1985 году было выгружено топливо и начат демонтаж этого огромного сооружения весом 956 тонн для последующего захоронения.

Предпосылки создания мирного атома

После открытия деления ядер урана немецкими учеными Отто Ганом и Фрицем Штрассманом в 1938 году начали проводиться исследования цепных реакций.

И. В. Курчатов, подталкиваемый А. Б. Иоффе, совместно с Ю. Б. Харитоном составили записку в Президиум Академии наук о ядерной проблематике и важности работ в этом направлении. И. В. Курчатов работал в это время в ЛФТИ (Ленинградском физико-техническом институте), возглавляемом А. Б. Иоффе, над проблемами физики ядра.

В ноябре 1938 года по результатам изучения проблемы и после выступления И. В. Курчатова на Пленуме АН (Академии наук) была составлена записка в Президиум АН об организации работ в СССР по физике атомного ядра. В ней прослеживается обоснование обобщения всех разрозненных лабораторий и институтов в СССР, принадлежащих разным министерствам и ведомствам, занимающихся, по сути, одной проблематикой.

Приостановка работ по физике ядра

Часть из этих организационных работ удалось сделать еще до ВОВ, но основные подвижки начали происходить только с 1943 года, когда И. В. Курчатову было предложно возглавить атомный проект.

После 1 сентября 1939 года начал постепенно образовываться своеобразный вакуум вокруг СССР. Это не тотчас почувствовали ученые, хотя агенты советской разведки сразу стали предупреждать о засекречивании форсирования работ по изучению ядерных реакций в Германии и Великобритании.

Великая Отечественная война немедленно внесла коррективы в работу всех ученых страны, в том числе и физиков-ядерщиков. Уже в июле 1941 года ЛФТИ был эвакуирован в Казань. И. В. Курчатов стал заниматься проблемой разминирования морских судов (защиты от морских мин). За работы по этой тематике в условиях военного времени (три месяца на судах в Севастополе до ноября 1941-го, когда город был почти полностью в осаде), за организацию в Поти (Грузия) службы размагничивания он был награжден Сталинской премией.

После тяжелого простудного заболевания по приезде в Казань только к концу 1942 года И. В. Курчатов смог вернуться к теме ядерной реакции.

Атомный проект под руководством И. В. Курчатова

В сентябре 1942 года И. В. Курчатову было всего 39 лет, по возрастным меркам науки он был молодым ученым рядом с Иоффе и Капицей. Именно в это время состоялось назначение Игоря Васильевича на пост руководителя проекта. Все атомные электростанции России и плутониевые реакторы этого периода создавались в рамках атомного проекта, которым до 1960 года руководил Курчатов.

С точки зрения сегодняшнего дня невозможно представить, что именно тогда, когда 60% промышленности было разрушено на оккупированных территориях, когда основное население страны работало для фронта, руководством СССР было принято решение, предопределившее развитие ядерной энергетики в будущем.

После оценки донесений разведки о положении дел с работами по физике атомного ядра в Германии, Великобритании, США Курчатову стал ясен размах отставания. Он начал собирать по стране и действующим фронтам ученых, которых можно было задействовать в вопросах создания ядерного потенциала.

Нехватка урана, графита, тяжелой воды, отсутствие циклотрона не остановили ученого. Работы, как теоретические, так и практические, возобновились в Москве. Высокий уровень секретности был определен ГКО (Государственным комитетом обороны). Для наработки оружейного плутония был построен реактор («котел» по терминологии самого Курчатова). Велись работы по обогащению урана.

Отставание от США в период с 1942 по 1949 год

2 сентября 1942 года в США, на первом в мире ядерном реакторе, была осуществлена управляемая ядерная реакция. В СССР к этому времени, кроме теоретических наработок ученых и данных разведки, не было практически ничего.

Становилось ясно, что догнать США в короткое время страна не сможет. Подготовить (сберечь) кадры, создать предпосылки к быстрому освоению процессов по обогащению урана, созданию ядерного реактора по производству оружейного плутония, восстановить работу заводов по производству чистого графита - это задачи, которые нужно было сделать за военное и послевоенное время.

Протекание ядерной реакции связано с выделением колоссального количества тепловой энергии. Ученые США - первые создатели атомной бомбы использовали это как дополнительный поражающий эффект при взрыве.

Атомные электростанции мира

На сегодняшний день ядерная энергетика хоть и вырабатывает колоссальное количество электроэнергии, но распространена в ограниченном количестве стран. Связано это с огромными капиталовложениями при возведении АЭС, начиная с геологоразведки, строительства, создания защиты и заканчивая обучением сотрудников. Окупаемость может произойти через десятки лет при условии постоянной, непрекращающейся работы станции.

Целесообразность строительства АЭС определяется, как правило, правительствами стран (естественно, после рассмотрения различных вариантов). В условиях развития промышленного потенциала, при отсутствии собственных внутренних запасов энергоносителей в больших количествах или их дороговизны предпочтение отдается строительству АЭС.

К концу 2014 года атомные реакторы работали в 31 стране мира. Строительство атомных электростанций начато в Белоруссии и ОАЭ.

Атомные электростанции России

На сегодняшний день в РФ работают десять атомных электростанций.

Сегодня атомные электростанции России входят в Госкорпорацию «Росатом», объединившую все структурные подразделения отрасли от добычи-обогащения урана и производства ядерного топлива до эксплуатации и сооружения атомных электростанций. По генерируемой атомными электростанциями мощности Россия находится на втором месте в Европе после Франции.

Атомная энергетика в Украине

Атомные электростанции Украины построены во времена Советского Союза. Совокупная установленная мощность украинских АЭС сравнима с российскими.

До распада СССР атомная энергетика Украины была интегрирована в единую отрасль. В постсоветский период до событий 2014 года на Украине работали промышленные предприятия, выпускающие комплектующие и для российских АЭС. В связи с разрывом промышленных отношений между РФ и Украиной задержаны запланированные на 2014 и 2015 годы пуски энергоблоков, строящихся в России.

Атомные электростанции Украины работают на ТВЭЛах (тепловыделяющих элементах с ядерным топливом, где происходит реакция деления ядер), изготовляющихся в РФ. Желание Украины перейти на американское топливо чуть не привело в 2012 году к аварии на Южно-Украинской АЭС.

К 2015 году госконцерн «Ядерное топливо», в состав которого входит Восточный горно-обогатительный комбинат (добыча урановой руды), пока не смог организовать решение вопроса о производстве собственных ТВЭЛов.

Перспективы атомной энергетики

После 1986 года, когда произошла авария на Чернобыльской АЭС, во многих странах были остановлены атомные электростанции. Повышение уровня безопасности вывело атомную энергетику из состояния стагнации. До 2011 года, когда произошла авария на японской АЭС "Фукусима-1" в результате цунами, атомная энергетика развивалась стабильно.

На сегодняшний день постоянные (как мелкие, так и крупные) аварии на атомных электростанциях будут тормозить принятие решений о строительстве или расконсервации установок. Отношение населения Земли к проблеме получения электроэнергии путем ядерной реакции можно определить как настороженно-пессимистичное.

Обнинская АЭС.

Шестьдесят лет назад в городе Обнинск Калужской области первая в мире атомная электростанция с реактором АМ-1 (Атом мирный) дала промышленный ток. Реактор АМ-1 представлял собой охлаждаемый водой под давлением графитовый реактор канального типа на тепловых нейтронах с трубчатыми твэлами. Тепловая мощность реактора составляла примерно 30 МВт. Электрическая мощность первой АЭС в разные годы была от 3 до 5 МВт, КПД доходил до 17%. Топливная загрузка — примерно 560 кг урана, обогащённого по урану-235 до 10 или 5%.

«Строительство первой промышленной атомной электростанции в СССР мощностью 5000 кВт было закончено в 1954 г., и 27 июня 1954 г. станция уже вырабатывала электрический ток за счёт энергии деления ядер урана», — говор ится в докладе , представленном Д. И. Блохинцевым и Н. А. Николаевым на Международной конференции ООН по мирному использованию атомной энергии, состоявшейся в Женеве 8-20 августа 1955 года.

Схема реактора Первой АЭС. Фото: aes1.ru

Работа реактора Обнинской АЭС была остановлена 29 апреля 2002 г. из-за нерентабельности. «Станция была остановлена исключительно по экономическим соображениям, поскольку поддержание её в безопасном состоянии с каждым годом становилось все дороже и дороже», — сообщает сайт ГНЦ РФ – ФЭИ , в ведении которого в настоящее время находится первая АЭС. В настоящее время атомная станция является отраслевым мемориальным комплексом.

«Сейчас топливо выгружено, большая часть радиоактивного оборудования вывезена, но графит реактора остался. Пока не понятно, что лучше: вывозить реакторный графит или оставить его на месте, — рассказал Михаил Жайдин, научный руководитель Отраслевого мемориального комплекса «Первая в мире атомная электростанция» в телефонном интервью «Беллоне.Ру», — Вопрос работ по выводу из эксплуатации всё ещё остаётся в тени, это не вопрос к музею АЭС. Есть разные идеи — например, сохранить первую АЭС как музей. Но это должно решать Правительство. Ведь не существует нормативных документов, позволяющих радиационно-опасным объектам функционировать как музеи. Сейчас АЭС находится на балансе ФЭИ. Вопрос в том, кто далее будет содержать АЭС-музей, кто будет платить за это».

Гонка за «мирным атомом»

Тема «мирного атома» в середине 1950-х годов стала одним из горячих вопросов противостояния СССР и США. В 1953 году президент США Дуайт Эйзенхауэр (Dwight D. Eisenhower) выступил на Генеральной Ассамблее ООН с речью «Atoms for Peace», в которой провозгласил начало мирного использования атомной энергии в США. Во многом программа «Atoms for Peace» носила пропагандистский характер, одной из её целей было оправдания растущих военных расходов. Советский «Мирный атом» воплотился в Обнинской АЭС, которая стала использоваться для пропаганды миролюбивого курса и технических достижений социализма.

Фото: aes1.ru

«Атом мирный» в череде военных реакторов

В 1954 году в СССР в эксплуатации находилось довольно много ядерных реакторов. На комбинате «Маяк» в Челябинской области работали пять уран-графитовых реакторов: А (с 1948 года), АИ (с 1951 г.), АВ-1 (с 1950 г.), АВ-2 (с 1951 г.), АВ-3 (с 1952 г.). По компоновке и основным инженерным решениям эти реакторы были близки к обнинскому АМ-1: графитовая кладка, технологические каналы, вертикальная активная зона. Тепловая мощность этих реакторов достигала сотен МВт и превосходила мощность «Атома Мирного». Готовились к пуску уран-графитовые реакторы И-1 и ЭИ-2 на Сибирском химкомбинате близ Томска (запущены в 1955 и 56 годах). Таким образом, в начале 1950-х годов в СССР каждый год вводился в строй атомный реактор военного назначения. В 1954 году в их ряду появился «Атом Мирный».

АЭС или экспериментальный реактор?

Не утихают споры, чем же на самом деле является Обнинская станция — первой в мире коммерческой атомной электростанцией, или экспериментальной установкой, лишь демонстрирующей возможность выработки электроэнергии при помощи энергии деления ядер урана?

Ряд зарубежных исследователей считает первой коммерческой электростанцией американскую АЭС Шиппингпорт (Shippingport), введённую в строй в Пенсильвании в мае 1958 года и выведенную из эксплуатации в 1989 году. Реактор с водой под давлением (предшественник российских ВВЭР) на АЭС Шиппингпорт имел тепловую мощность около 200 МВт, АЭС выдавала электрическую мощность 60 МВт, за 25 лет работы выработано 7,4 миллиарда кВтч электроэнергии.

Показатели Обнинской АЭС намного скромнее. На сайте музея первой АЭС отсутствует информация о том, сколько же электрической и тепловой энергии она выработала за всё время работы..

Михаил Жайдин сообщил, что точно не известно, сколько лет Обнинская станция работала в режиме выработки электроэнергии. «Есть даже такая шутка: «То ли АЭС даёт энергию, то ли АЭС берёт энергию, — говорит он: — Данные о выработке электрической и тепловой энергии не актуальны. Это была исследовательская станция. Она работала в разных режимах, на разных мощностях. Станция была значима как научный, экспериментальный, образовательный центр».

Действительно, с момента начала работы на Обнинской АЭС были введены в строй ряд экспериментальных установок и стендов, на которых отрабатывались различные реакторные технологии. На Обнинской АЭС проходили тренировку экипажи первых советских атомных подводных лодок.

Впрочем, в документах Росатома, Ростехнадзора и ГНЦ РФ — ФЭИ рекатор АЭС называется « ИРАМ » , что означает « исследовательский реактор АМ » .

Фото: aes1.ru

Экономика

Как и любая экспериментальная установка, Обнинская станция не смогла стать экономически эффективной. Даже при весьма своеобразном ценообразовании в СССР, сделать конкурентоспособной атомную электроэнергию первой АЭС не удалось. «Стоимость 1 кВт*ч электрической энергии, вырабатываемой на станции, значительно превышает среднюю себестоимость 1 кВт*ч мощных тепловых электростанций в СССР», — признаётся в докладе на Международной конференции ООН по мирному использованию атомной энергии 1955 года: — «Анализ стоимости 1 кВт*ч энергии, вырабатываемой на первой атомной станции, показывает, что высокая его себестоимость обусловлена в первую очередь малыми размерами станции, большими затратами на штучное изготовление тепловыделяющих элементов, повышенным расходом урана-235 вследствие малых размеров атомного реактора, а также рядом особенностей конструкции на этой станции, направленных к созданию повышенной надёжности работы, от которых, как показывает опыт эксплуатации, можно отказаться».

Конечно, в документе 1955 года весьма странным видится ссылка на «опыт эксплуатации», составлявший к тому времени около года. В то время у атомной энергетики впереди ещё были такие сводящие на нет атомный оптимизм события, как аварии на АЭС Три Майл Айленд, на Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1. Тогда казалось, что стоимость атомного электричества можно снизить, увеличив мощность АЭС и удешевив строительство АЭС, в первую очередь за счёт упрощения конструкции реакторов и систем безопасности.

Фото: aes1.ru

И если первое сделать удалось, например, прямым развитием реактора АМ-1 стали уран-графитовые канальные реакторы РБМК-1000 тепловой мощностью 3 ГВт, то вторая задача выполнена не была. После серии радиационных аварий и катастроф требования к системам безопасности современных АЭС возрастают, растёт и стоимость их сооружения. И даже сейчас, как и 60 лет назад, полная стоимость атомного электричества заметно превышает стоимость электроэнергии станций, работающих на природном газе. Этот тезис доказан в : «электричество ядерных электростанций уже сейчас стоит дороже потребителю, чем то, что вырабатывают газовые станции. … Государство предоставляет отрасли практически бесплатный капитал, несет непокрытые страховыми премиями атомные риски, в значительной степени участвует в прямом финансировании ядерного топливного цикла»

Сейчас будущее атомной энергетики уже не кажется столь безоблачным, как это представлялось в 1954 году. Но в любом случае, Обнинская АЭС остаётся памятником той эпохе, эпохе гонки вооружений, холодной войны и горячего оптимизма по отношению к атомной энергетике.

Прошедшей эпохе…

Photo: aes1.ru

Первая в мире АЭС - вполне официальное название главной достопримечательности Обнинска, истории и устройству которого была посвящена . Построенная в 1951-54 годах, Обнинская атомная электростанция проработала 48 лет до 29 апреля 2002 года. Мощностью всего в 5 МВт она была в сотни раз меньше своих современных потомков, но именно она стала первенцем Мирного Атома. Более того, старейшие атомные электростанции Запада - британская Колдерс-Хилл и американская Шиппингпорт по истечении срока эксплуатации были разобраны. А на Обнинской АЭС с 2009 года действует отраслевой мемориальный комплекс - этакий квазимузей, попасть в который, впрочем, не так-то просто.

Прежде я показывал многие вехи советского атомного проекта. Вот например - в Киргизии, первый в СССР урановый рудник, где руду добывали кайлом и возили на ишаках. Вот соседний в Таджикистане - город первого советского урана. Вот , где в 1949 году была взорвана первая в СССР атомная бомба, раз и навсегда лишившая Америку монополии на супероружие. Вот, с холмов соседнего Верх-Нейвинска - , центр изотопного обогащения урана, а ещё есть Саров, Озёрск, Северск, Железногорск и другие ЗАТО, в которые ой как непросто попасть! Советский ядерный проект, как принято считать, начался с доклада Берии Сталину об американская разработках, и словами вождя - "Надо делать!". Потом был взрыв над Хиросимой, планы атомной бомбардировки советских городов, спешные поиски урана в самых разных местах от до , и наконец создание к 1950-м годам ещё не ядерного паритета с потенциальным противникам, но - оружия возмездия. Однако атомная бомба - это лишь конечный результат, а ключевое звено в цепочке её создания - ядерный реактор-"наработчик" плутония. Первый в мире ядерный реактор , за расположение и характерный внешний вид прозванный Чикагской поленницей, построил в 1942 году итальянец Энрико Ферми, и был он чисто экспериментальным. В 1943 году в Оук-Ридже, штат Тенниси, заработала Клинтонская поленница, или Х-1 - первый в мире реактор-"наработчик" в постоянной эксплуатации, а в 1948 году от него впервые в истории запитали электросеть предприятия. Первый в СССР экспериментальный реактор Ф-1 был пущен в 1946 году в московской Лаборатории №2 (ныне Курчатовский институт) и действовал до 2016 года, а в 1948 году в нынешнем Озёрске (Челябинская область) заработал первый промышленный реактор-наработчик А-1 , обеспечивший первую советскую атомную бомбу. Однако, как часто быает, теория опережала практику: если первый сугубо бумажный проект атомной бомбы в СССР появился ещё в 1940 году, то в 1945 академик Пётр Капица представил доклад "О применении внутриатомной энергии в мирных целях". Будущий Обнинск находился с самого начала чуть в стороне от атомного проекта, как бы над схваткой: давшая ему начало Лаборатория "В", основанная в 1946 году (с 1960 - Физико-энергетический институт), никогда не занималась ядерным оружием.

Путь к Первой в мире АЭС начнём в Старом городе - районе 1950-х годов, строившемся ещё в те времена, когда был здесь не город Обнинск, а посёлок при Объекте "В" и россыпь усадеб, сёл и интернатов вокруг него. О Старом городе с его тихим тенистыми улицами, грандиозными старыми соснами, тишиной и чистотой, я рассказывал в прошлой части, ну а теперь продолжим прогулку к началу проспекта Ленина. На кадре выше - ДК ФЭИ, законченный в 1954 году, почти одновременно с АЭС, и хотя памятник перед ним - Ленину, это крыльцо помнит весь цвет советской ядерной и космической науки.

В Старом городе удивительно стерильный пейзаж, словно попал в 1960-е годы:

А здесь не 21-й век вклинивается, а лишь 1980-е на заднем дворе:

Одно из старейших зданий Обнинска - школа (1949), где учились дети первых сотрудников Лаборатории "В", и великие учёные и конструкторы входили в её двери как просто чьи-то папы или мамы. Памятник перед школой, впрочем, не кому-нибудь из именитых родителей её учеников, а знакомому нам по прошлой части Станиславу Шацкому - его колония "Бодрая жизнь" отсюда за оврагом.

Последние кварталы перед ФЭИ, где улица делает весьма заметный поворот - в перспективе проспекта Ленина не корпус института, а дали за Протвой:

Дома на другой стороне квартала окнами глядят на Институт:

С фасадов дома в обоих кварталах к югу и к северу от проспекта Ленина одинаковы, и облик их явно рубежа 1940-50-х. Но дом №1 со двора выглядит совсем иначе:

В том же стиле и главный корпус ФЭИ, выглядывающий из-за проходной:

У проходной - ещё пара корпусов, один из которых занят институтскими офисами, другой - телефонной станцией:

Фотографировать на территории ФЭИ мне не дали разрешения, да и находится Обнинская АЭС на другой площадке, поэтому за главной проходной я не был. Но Главный корпус - здание с очень интересной историей, и по архитектуре его хорошо видно, что строилось оно никак не во времена "песен победителей": это был Испанский детский дом . Вернее, закладывалось здание в 1937 году как интернат для детей-туберкулёзников, но как раз накануне его открытия в Ленинград прибыл пароход "Сантай" из Бильбао, и вскоре поезд привёз на станцию Обнинское пять сотен испанских детей и несколько десятков их воспитателей. Частью это были дети испанских революционеров вроде Долорес Ибаррури, частью - просто сироты и беженцы, чьи дома разрушила Гражданская война. Опыт реабилитации беспризорников у рожденного своей Гражданской войной СССР был огромный, но с испанским темпераментам справиться было непросто: игрушки дети разобрали по винтику и распределили поровну, на лугу воевали с ромашками (на их родине это был символ детских фашистских организаций), первый же футбольный матч лишил здание большей части стёкол, а однажды маленькие испанцы забрались в аппаратную станции Обнинское и устроили семафорное светопреставление. Вся эта феерия продолжалась недолго - в войну Испанский детдом эвакуировали в Саратов, подросший Рубен Ибаррури стал лётчиком и погиб героем, а люди с испанскими фамилиями в России не редкость до сих пор (так, в студенчестве у меня была однокурсница Санчес-Перес). Капитальным зданиям в красивом чистом месте быстро нашёлся новый хозяин - Объект "В". И тем не менее в день моего приезда в ФЭИ творилась изрядная суета - делегация во главе с калужским губернатором и испанским послом приехала открывать мемориальную доску.

13. фото предоставлено пресс-службой АО ГНКЦ РФ ФЭИ

Дом с кадра №10 служил квартирами воспитателей. Судя по внешнему виду, к Испанскому детдому относилась и гостиница ФЭИ, фасад которой хорошо виден в конце обнимающей Институт улицы Менделеева, если стоя лицом к проходной посмотреть направо.

На первом этаже, за неприметной дверью - отличная столовая "Здоровье", среди посетителей которой много явных людей науки:

А если у гостиницы свернуть налево и пойти вдоль забора института, то у подножья одного из корпусов можно увидеть симпатичный деревянный домик.
На закрытой территории ФЭИ, у Главного корпуса, стоят памятники Дмитрию Блохинцеву и Александру Лейпунскому . Первый более известен как один из основателей знаменитого института ядерных исследований и автор ряда открытий в квантовой физике, возглавлял Объект "В" хоть и недолго, но в самое ответственное время - 1950-56 годах. Александр Лейпунский был научным руководителем института. Он заложил основы научной школы ФЭИ, цвет здешней науки - его ученики и ученики его учеников, поэтому с 1996 года институт называется ФЭИ имени Александра Лейпунского. Ну а этот деревянный особнячок известен как "домик Лейпунского" - здесь учёный жил в 1949-72 годах, до самой смерти. Ныне это не музей, а обычное и ветхое муниципальное жильё:

Углубившись дальше в лесок, можно увидеть ещё один похожий дом - это остатки усадьбы Турлики, более известной как Морозовская дача. В 1901 году здесь поселился дворянин и известный публицист Виктор Обнинский , владелец знакомой нам по прошлой части усадьбы Белкино, которому город через железнодорожную станцию обязан своим названием. В 1909 году Турлики купила Маргарита Морозова, сводная родственница Саввы Морозова, тектисльного короля из . При ней, в 1910-х годах, и были построены деревянные здания - дом Лейпунского изначально был особняком управляющего имением, а это - дом для гостей усадьбы:

А чуть поодаль - и каменный Главный дом, в состоянии столь же печальном:

В основе он был построен ещё при Обнинском в романтическом "английском" стиле. Над крышей возвышалась смотровая башня, а интерьеры украшала мебель из калужского дома имама Шамиля, сдавшегося русским властям предводителя бесконечной Кавказской войны. Здесь было отопление, лифты, полы с линолеумом - всё по последнему слову тогдашней техники. В 1910-х, при Морозовой, дом был перестроен, причём есть версия (вроде бы не совсем достоверная), что проект текстильная принцесса заказала у основателя московского модерна Льва Кекушева .

В революцию и гражданскую войну с Турликами случилось примерно то же, что и с большинством русских усадеб, и с 1918 года сюда из-за оврага распространилась "Бодрая жизнь". А в 1942 году Морозовскую дачу, вместе с Испанским детдомом, занял Штаб Западного фронта. Крыша усадьбы была выкрашена в цвет хаки, башня обрублена, а между деревьев натянута сеть из колючей проволоки, поверх которой набросали лапник - с воздуха усадьба была не видна. Под зданиями выросла целая система подземных коммуникаций - так называемые Жуковские пещеры, стараниями народной молвы разросшиеся в подобие средневековых катакомб. После войны Морозовская дача служила домом для высокопоставленных гостей, в первую очередь регулярно приезжавшего курировать работы Лаборатории "В" Игоря Курчатова. Затем это был профилакторий ФЭИ, а в 2016 году Турлики передали на баланс города. Усадьба теперь ждёт реставрации, а пока её не привели в порядок - вход на территорию закрыт, лишь музей иногда проводит экскурсии. Тем не менее, в доме сохранились интерьеры . Ну а я долго ходил по снегу вдоль забора, чтобы найти подходящий вид на фасад:

Всё это можно увидеть, просто приехав в Обнинск. Но ФЭИ раскинулся на пол-города, размером он достоин крупного завода (2км на 500м), состоит из двух разделённых дорогой площадок, и Обнинская АЭС находится в самом сердце той площадки, что подальше. Позвонив в музей, я узнал, что экскурсии на Первую в мире АЭС проводят бесплатно, но - для групп не менее 15 человек, без возможности подсоединения к готовой группе и без фотосъёмки. Затем я позвонил директору по коммуникациям Алексею Юрьевичу Громыко, и дальнейшей частью этого поста вы обязаны ему: моё предложение он встретил заинтересованно, но всё равно ещё неделя ушла на все согласования, звонки и письма в пресс-службу, музей и службу безопасности. В итоге мне было разрешено присоединиться к группе школьников и фотографировать "в установленных местах" - то есть, строго внутри здания Первой в мире АЭС. И вот, погуляв по городу, в условленное время я был у проходной, где ждал автобус с девятиклассниками одного из обнинских лицеев. Следующие кадры с граффити я снял на обратном пути в сумерках - проходные двух площадок соединяет всё та же улица Менделеева:

Лаборатория "В" - ФЭИ за свою историю разработал более 120 проектов ядерных реакторов. Но первоначальный проект "АМ-1" расшифровывался вовсе не как Атом Мирный, а как Атом Морской. Здесь не создавалось оружия, но всё-таки Лаборатория "В" тоже работала на оборнку: первым её проектом были ядерные реакторы для подводных лодок. Огромный уран-графитовый реактор не слишком подходил для кораблей, в отличие от электростанции. Первые в мире АЭС (в СССР) и АПЛ (в США) вошли в строй почти одновременно - в 1954 году, а вот создание советской атомной подводной лодки затянулось до 1959-го, и экипажи для неё также готовились в Обнинске. В последующие десятилетия в ФЭИ были созданы атомные реакторы, умеющие стоять на месте, ездить, плавать и даже летать.

Среди детищ ФЭИ были не только атомные реакторы большинства советских АЭС, кораблей и ледоколов, но и такая экзотика, как передвижные АЭС-вездеходы "Памир" (на кадре ниже они на фоне ТЭЦ Обнинской АЭС) для энергоснабжения геологических партий в глухих углах Крайнего Севера или космические ядерные реакторы "Бук" и "Топаз" с годичным сроком службы, обеспечивавшие работу аппаратуры спутников.

Подъездной путь ФЭИ, тепловоз на автобусной остановке. По эти колеям возили оборудование Обнинской АЭС:

Если рядом с основной площадкой стоит домик Лейпунского, то у второй площадки, что расположена на месте деревни Пяткино - соответственно, домик Курчатова. Это уже не усадьба - деревянный особняк, в котором сложно признать сталинский стиль, строился в 1952-53 годах. Сейчас он на охраняемой территории, выглядывая верхним этажом из-за ворот, но планируется обустроить в нём музей и интерактивный образовательный центр для детей.

Самое интересное в этом домике - с обратной стороны: заснеженная Скамейка Трёх "К", на которой сиживали Игорь Курчатов, Сергей Королёв и Мстислав Келдыш. И хотя точно не известно, были ли они здесь когда-либо все вместе, дух захватывает от мысли, какие перспективы могли на этой лавке обсуждаться тёплыми летними ночами, без лишнего официоза.

В помещении КПП я сдал в камеру хранения рюкзак с ноутбуком, телефон и флешки, а солдат-охранник сверил мой паспорт со списком, и вместе с экскурсоводом и ответственной по музею Инной Михайловной я прошёл в автобус. Группы "от 15 человек" здесь именно потому, что от КПП до АЭС чуть меньше километра, и конечно же пешком по территории столь режимного института экскурсантов не водят. Даже фасад Обнинской АЭС и информационные плакаты рядом с ним и то запрещено снимать!

25. фото предоставлено пресс-службой АО ГНКЦ РФ ФЭИ

Мирный атом создавался в условиях строжайшей секретности, с воздуха площадка должна была иметь минимум отличий от городских кварталов. Поэтому Обнинская АЭС состоит из двух зданий - слева от главной дороги собственно атомная станция с реактором, справа - ТЭЦ. Обывателю не вполне очевидно, что ядерная реакция используется для того, чтобы нагреть котёл, и даже атомные корабли фактически являются пароходами. Так и на ТЭЦ из реакторного зала раскалённый пар подавался через подземный паропровод. 26 июня 1954 года состоялся энергетический пуск Первой в мире АЭС, и когда над зданием ТЭЦ появилось облачко пара, еще не достаточно горячего чтобы крутить турбину, Игорь Курчатов воскликнул "С лёгким паром!": для атомщиков эта фраза значит примерно то же, что гагаринское "Поехали!" для космонавтов. Тех труб, из которых пошёл "лёгкий пар", не сохранилось, они видны на чёрно-белой фотографии с "Памирами" (№21а), а нынешние полосатые трубы - позднесоветской постройки.

Нынешний статус Обнинской АЭС - двоякий. С мощностью 5 МВт к концу ХХ века "старушка" (как ласково её называли атомщики) работала в основном с научными целями, а также нарабатывала изотопы для медицины. Её экспулатация не окупалась, проектный срок вышел давно (хотя держалась "старушка" бодро и могла бы проработать ещё годы), и в 2002 году Обнинскую АЭС было решено остановить - первой из советских атомных электростанций. Но ломать её здание не стали, и параллельно с демонтажем оборудования шло создание отраслевого мемориального комплекса. Для экскурсантов он открылся в 2009 году, работы по консервации завершились в 2015-м, но и теперь Первая в мире АЭС напоминает скорее действующее предприятие, чем музей, и в её узких коридорах мы не раз и не два встречали сосредоточенных сотрудников. На входе, по регламенту, группа облачается в белые халаты и бахиллы.

Экскурсия проходит 4 объекта. Первый - это пост контроля и радиационной безопасности на первом этаже. Самописцы и циферблаты измерительных приборов здесь непрерывно показывали данные об уровне радиации и составе воздуха в рабочих помещениях станции. Вентили на стене слева соответствуют каждый какому-то из помещений, откуда при их нажатии бралась на анализ проба воздуха.

Мелкие сбои в работе первой в мире атомной станции поначалу происходили регулярно, порой по несколько раз на дню, но ни один из них не обернулся серьёзным ЧП. За 48 лет работы на Обнинской АЭС не было ни единого опасного выброса радиации в окружающую среду или случаев облучения сотрудников (а вот на других объектах института в том же 1954 году имело места куда более серьёзное происшествие - не с погибшим, но с пострадавшими).

Дозиметры, в том числе "карандаш" - на рабочем месте такой висел на груди у каждого сотрудника:

Костюмы радиационной защиты. Такие использовались при ремонте оборудования в помещении «горячей камеры», где режут отработавшие тепловыделяющие сборки. При надевании такой ещё и поддувают изнутри, чтобы при малейшей разгерметизации человек заметил это по выходящим воздуху, и успел покинуть опасное помещение, пока воздух из костюма выходит, не давая заражённому воздуху проникнуть под костюм.

Вообще же про АЭС сложно рассказывать хотя бы потому, что большая часть её техники в принципе не понятна далёким от темы людям. Вот например прибор УИМ-2Д для измерения скорости импульсов - многим ли из читающих эти строки это о чём-нибудь говорит?

Прямиком в кабинет начальника станции. Обстановка, пока АЭС действовала, здесь неоднократно менялась, и нынешняя - воссоздана по состоянию на 1950-е годы. На стене - портреты директоров, на столе - небольшая экспозиция измерительных приборов:

Но главный артефакт этой комнаты - гостевая книга. Первоначально Обнинская АЭС строилась в такой секретной обстановке, что даже не все участники строительства знали, чем именно они занимаются - просто делали рассчёты, не будучи в курсе всей картины. Когда "Правда" написала о запуске Мирного Атома, даже не все сотрудники Объекта "В" знали, что этот Мирный Атом - у них, а когда шедшие мимо мужики поинтересовались у атомщиков, накрывших у берега Протвы поляну, "Что празднуете?", те ответили - "Лунное затмение празднуем!". Но вскоре Мирный Атом начал открываться миру, и только при Советах в составе различных делегаций Обнинскую АЭС посетило более 60 тысяч человек (для сравнения, ныне посещаемость музея - 3-5 тысяч экскурсантов в год).

Старая гостевая книга с афтографами Георгия Жукова, Юрия Гагарина, Хо Ши Мина, Индиры Ганди, Броза Тито и других уже легендарных личностей ХХ века ныне хранится в Москве. Но и нынешняя книга с надписями на всех языках мира выглядит впечатляюще. Именитые гости бывают на Первой в мире АЭС и ныне - например, несколько лет назад её посещал британский принц Майкл Кентский.

А неподалёку, за дверью, отмеченной детскими рисунками и памятником Курчатову ("шумерскую" бороду он носил, кстати, потому, что был для своего значения весьма молод и старался среди ветеранов физики выглядеть солиднее)...

Находится центральный пульт АЭС. Странная штуковина слева меня озадачила своим абсолютным космическим видом, и предназначалась она действительно для космоса. Это ни что иное, как уже упоминавшийся "Бук" (вернее, его макет), космическая ядерно-энергетическая установка для питания бортовой аппаратуры. С 1970 года с ней было запущено не менее 30 космических аппаратов.

Пульт управления атомной станцией:

Вновь, как и (с его пульта - моя нынешняя аватарка), не могу не восхититься техническим дизайном советской атомной техники.

А с другой стороны - тепловыделяющие сборки для разных типов реакторов (РБМК, ВВР и БН-600). ТВС - это то, что загружают в активную зону ядерного реактора. Каждая сборка представляет собой "пучок" ТВЭЛов - тепловыделяющих элементов, длинных стержней с таблетками ядерного топлива внутри, и устроена так, чтобы ядерная реакция была эффективной, но управляемой. Слово "ТВЭЛ" родилось также в Лаборатории "В" в 1951 году, ещё до строительства Обнинской АЭС, и создателем их был Владимир Малых , которого коллеги называли "королём ТВЭЛов". Ныне на Россию в лице компании "ТВЭЛ" с основным производством в подмосковной Электростали приходится 17% мирового рынка атомного топлива, и все 100% - для некоторых типов реакторов.

Ну а последний пункт - святая святых АЭС, её реактор. Путь к нему - по неприметной лестнице в полу, по узким извилистым коридорам:

Сначала коридоры приводят на пульт управления краном. С этого пульта работа шла не всегда, а только при открытии крышки реактора для замены активных технологических каналов:

За зелёными оконцами - будто бы макеты. На самом деле такой эффект даёт полметра защитного кварцевого стекла:

В реакторый зал кабина крановщика глядит как угрюмый трёхглазый марсианин:

Справа внизу характерное "решето", бассейн выдержки для отработанных каналов:

Сами каналы, само собой без топилва и "чистые":

Когда же реактор был закрыт многотонной крышкой, крановщик работал с пульта на застеклённой площадке практически над самым реактором. Главным конструктором реактора Обнинской АЭС был Николай Доллежаль , участвовавший в создании реакторов и последующих советских атомных станций.

Экскурсовод сказала фразу "Америка - страна атомной тьмы, Россия - страна атомного света". США создали атомную бомбу и сбросили её на город, а СССР хоть и отставал на 4-5 лет по оружию и кораблям, а создал первую в мире атомную электростанцию. В 1956 году дала ток первая АЭС в Британии, а в 1957 - в США. В 1958 году заработала Сибирская АЭС под Томском, в десятки раз более мощная, чем Обнинская, но всё же в основном занимавшаяся наработкой плутония. То же самое относится и к пущенной в 1964 году Белоярской АЭС на Урале, ныне старейшей действующей в России. А первой полностью гражданской атомной электростанцией в стране стала Нововоронежская, заработавшая в том же 1964 году. Но самой известной атомной станцией Советского Союза, как ни печально, так и осталась , и в этом есть большая несправедливость. Когда там случилась катастрофа, в иностранной прессе появлялись заголовки вроде "Дикарей нельзя подпускать к высоким технологиям", и авторы их явно успели забыть, кто именно эти технологии создал и впервые воплотил. На данный момент у реактора Обнинской АЭС 441 живой "потомок", ещё 40 своих реакторов после Фукусимы заглушила Япония. А Россия продолжает строить атомные станции и поставлять к ним топливо и у себя, и по всему миру.

Вот только музей Первой в мире АЭС вряд ли станет когда-нибудь легкодоступным - слишком уж далеко от проходной она находится, и слишком уж ответственную работу делает ФЭИ, чтобы сделать проход к ней свободным. Напоследок - вид ФЭИ с поезда, Обнинской АЭС принадлежат высокая труба основного корпуса слева и низкие трубы ТЭЦ в середине.

Обнинск образует хорошо заметную агломерацию, куда входят Балабаново, Боровск, Малоярославец и множество посёлков поменьше и сёл. Как уже говорилось в прошлой части, ныне это один из самых благополучных уголков России. Ну а за исторический центр этой системы отвечает Боровск, куда отправимся в следующих 3-4 частях.

КАЛУЖСКАЯ ОБЛАСТЬ-2018
и оглавление.
и оглавление.
. Город.
Обнинск. Первая в мире АЭС.
Боровск. Пафнутьев монастырь и окрестности.
Боровск. Центр.
Боровск. Предместья и детали.
Калуга. Общий колорит.
Калуга. Старый торг и окрестности.
Калуга. Церкви.
Калуга. Палаты и особняки.
Калуга. Колыбель Космонавтики.

Побывал на первой в мире атомной электростанции. Еще раз восхитился гениями советских ученых и инженеров, сумевших в тяжелые послевоенные годы создать и ввести в эксплуатацию невиданные ранее энергетические установки.

Строили атомную электростанцию в обстановке строжайшей секретности. Расположена он на территории бывшей секретной лаборатории «В», сейчас это Физико-энергетический институт.

Физико-энергетический институт — не просто режимный объект, а особо режимный. Охрана строже чем в аэропорту. Всю аппаратуру и мобильные телефоны пришлось оставить в автобусе. Внутри люди в военной форме. Поэтому фотографий будет не очень много, только те, что предоставлены штатным фотографом. Ну, и парочка моих, снятых перед проходной.

Немного истории.
В 1945 году США впервые в мире применили атомное оружие, сбросив бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки. На какое-то время весь мир оказался беззащитным перед ядерной угрозой.
В кратчайшие сроки Советский Союз сумел создать и испытать 29 августа 1949 года оружие сдерживание — собственную атомную бомбу. В мире наступило пусть и шаткое, но равновесие.

Но помимо разработки оружия советские ученые показали, что атомная энергия может использоваться и в мирных целях. Для этого была постоена первая в мире атомная электростанция в Обнинске.
Место было выбрано не случайно: ученые-атомщики не должны были летать на самолетах, в то же время Обнинск находится сравнительно недалеко от Москвы. Теплоэлектростанция была построена ранее для обслуживания энергией института.

Оцените сроки, с которыми происходило создание и запуск АЭС.
9 мая 1954 года была осуществлена загрузка активной зоны и запущена самоподдерживающаяся реакция деления ядер урана.
26 июня 1954 года — подача пар на турбогенератор. Курчатов сказал по этому поводу: «С легким паром!» АЭС была включена в сеть Мосэнерго.
25 октября 1954 года — выход атомной электростанции на проектную мощность.

Мощность АЭС была небольшой, всего 5 Мегаватт, но это было колоссальное технологическое достижение.

Все создавалось впервые. Крышка реактора находится на уровне земли, а сам реактор уходит вниз. Всего под зданием 17 метров бетона и различных конструкций.

Все управлялось автоматикой, насколько это было возможно на то время. Из каждого помещения на пульт подавались пробы воздуха, таким образом осуществлялся мониторинг радиационной обстановки.

Первые дни работы были очень тяжелыми. В реакторе происходили течи, требовавшие его аварийных остановок. По ходу работы совершенствовали конструкции и меняли узлы на более надежные.
У сотрудников были переносные дозиметры размером с авторучку.

Но самое главное, что за все время эксплуатации Первой АЭС не было аварий с выбросом радиоактивных веществ или других проблем, связанных с облучением и радиацией.

Сердце АЭС — ее реактор. Загрузка и выгрузка тепловыделяющих элементов происходила при помощи крана. Специалист наблюдал за происходящим в реакторном зале через полуметровое стекло.
Атомная станция в Обнинске проработала 48 лет. В 2002 году ее вывели из эксплуатации, позже ее переоборудовали мемориальный комплекс. Сейчас на крышке реактора можно сфотографироваться, но попасть туда очень сложно.

На Первой АЭС бережно хранят память и каждую страницу истории атомной энергетики. Это не только сама электростанция, но и изотопная медицина, энергетические установки для транспорта, подводных лодок и космических кораблей. Все эти технологии разрабатывались и оттачивались в Обнинске.

Вот так выглядели ядерные энергетические установки «Бук» и «Топаз», которые обеспечивают электричеством те самые космические корабли, которые бороздят просторы вселенной.

После Первой АЭС были другие. Более мощные, с другими техническими решениями, но впереди их была атомная электростанция в Обнинске. Многие решения были использованы в других областях атомной энергетики.

В настоящее время Россия по-прежнему лидирует в атомной энергетике. Основы этого были заложены первопроходцами, строившими когда-то Обнинскую АЭС.

Индивидуальные туры на АЭС не проводятся, а на организованные очередь стоит на месяцы вперед. Мы приехали вместе с ЦППК по новому, недавно разработанному маршруту. Очень надеюсь, что скоро можно будет приобрести билеты в комплексный тур в Обнинск и окрестности. Планы такие есть и они реализуются.

Атомная электростанция (АЭС)

электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор (см. Ядерный реактор). Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (См. Тепловая электростанция) (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем (См. Ядерное горючее) (в основном 233 U, 235 U. 239 Pu). При делении 1 г изотопов урана или плутония высвобождается 22 500 квт ч, что эквивалентно энергии, содержащейся в 2800 кг условного топлива. Установлено, что мировые энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и др.) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического топлива (нефть, уголь, природный газ и др.). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе. Кроме того, необходимо учитывать всё увеличивающийся объём потребления угля и нефти для технологических целей мировой химической промышленности, которая становится серьёзным конкурентом тепловых электростанций. Несмотря на открытие новых месторождений органического топлива и совершенствование способов его добычи, в мире наблюдается тенденция к относит увеличению его стоимости. Это создаёт наиболее тяжёлые условия для стран, имеющих ограниченные запасы топлива органического происхождения. Очевидна необходимость быстрейшего развития атомной энергетики, которая уже занимает заметное место в энергетическом балансе ряда промышленных стран мира.

Первая в мире АЭС опытно-промышленного назначения (рис. 1 ) мощностью 5 Мвт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась преимущественно в военных целях. Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева).

В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 Мвт (полная проектная мощность 600 Мвт ). В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди (блок мощностью 100 Мвт ) выдал ток в Свердловскую энергосистему, 2-й блок мощностью 200 Мвт сдан в эксплуатацию в октябре 1967. Отличительная особенность Белоярской АЭС - перегрев пара (до получения нужных параметров) непосредственно в ядерном реакторе, что позволило применить на ней обычные современные турбины почти без всяких переделок.

В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 Мвт. Себестоимость 1 квт-ч электроэнергии (важнейший экономический показатель работы всякой электростанции) на этой АЭС систематически снижалась: она составляла 1,24 коп. в 1965, 1,22 коп. в 1966, 1,18 коп. в 1967, 0,94 коп. в 1968. Первый блок Нововоронежской АЭС был построен не только для промышленного пользования, но и как демонстрационный объект для показа возможностей и преимуществ атомной энергетики, надёжности и безопасности работы АЭС. В ноябре 1965 в г. Мелекессе Ульяновской области вступила в строй АЭС с водо-водяным реактором (См. Водо-водяной реактор) «кипящего» типа мощностью 50 Мвт, реактор собран по одноконтурной схеме, облегчающей компоновку станции. В декабре 1969 был пущен второй блок Нововоронежской АЭС (350 Мвт ).

За рубежом первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 Мвт была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Англия).Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 Мвт в Шиппингпорте (США).

Принципиальная схема АЭС с ядерным реактором, имеющим водяное охлаждение, приведена на рис. 2 . Тепло, выделяющееся в активной зоне (См. Активная зона) реактора 1, отбирается водой (теплоносителем (См. Теплоноситель)) 1-го контура, которая прокачивается через реактор циркуляционным насосом 2. Нагретая вода из реактора поступает в теплообменник (парогенератор) 3, где передаёт тепло, полученное в реакторе, воде 2-го контура. Вода 2-го контура испаряется в парогенераторе, и образующийся пар поступает в турбину 4.

Наиболее часто на АЭС применяются 4 типа реакторов на тепловых нейтронах: 1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя; 2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем; 3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя; 4) графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем.

Выбор преимущественно применяемого типа реактора определяется главным образом накопленным опытом в реакторостроении, а также наличием необходимого промышленного оборудования, сырьевых запасов и т. д. В СССР строят главным образом графито-водные и водо-водяные реакторы. На АЭС США наибольшее распространение получили водо-водяные реакторы. Графито-газовые реакторы применяются в Англии. В атомной энергетике Канады преобладают АЭС с тяжеловодными реакторами.

В зависимости от вида и агрегатного состояния теплоносителя создаётся тот или иной термодинамический цикл АЭС. Выбор верхней температурной границы термодинамического цикла определяется максимально допустимой температурой оболочек тепловыделяющих элементов (См. Тепловыделяющий элемент) (ТВЭЛ), содержащих ядерное горючее, допустимой температурой собственно ядерного горючего, а также свойствами тенлоносителя, принятого для данного типа реактора. На АЭС, тепловой реактор которой охлаждается водой, обычно пользуются низкотемпературными паровыми циклами. Реакторы с газовым теплоносителем позволяют применять относительно более экономичные циклы водяного пара с повышенными начальными давлением и температурой. Тепловая схема АЭС в этих двух случаях выполняется 2-контурной: в 1-м контуре циркулирует теплоноситель, 2-й контур - пароводяной. При реакторах с кипящим водяным или высокотемпературным газовым теплоносителем возможна одноконтурная тепловая АЭС. В кипящих реакторах вода кипит в активной зоне, полученная пароводяная смесь сепарируется, и насыщенный пар направляется или непосредственно в турбину, или предварительно возвращается в активную зону для перегрева (рис. 3 ). В высокотемпературных графито-газовых реакторах возможно применение обычного газотурбинного цикла. Реактор в этом случае выполняет роль камеры сгорания.

При работе реактора концентрация делящихся изотопов в ядерном топливе постепенно уменьшается, т. е. ТВЭЛы выгорают. Поэтому со временем их заменяют свежими. Ядерное горючее перезагружают с помощью механизмов и приспособлений с дистанционным управлением. Отработавшие ТВЭЛы переносят в бассейн выдержки, а затем направляют на переработку.

К реактору и обслуживающим его системам относятся: собственно реактор с биологической защитой (См. Биологическая защита), Теплообменник и, Насос ы или газодувные установки, осуществляющие циркуляцию теплоносителя; трубопроводы и арматура циркуляционного контура; устройства для перезагрузки ядерного горючего; системы спец. вентиляции, аварийного расхолаживания и др.

В зависимости от конструктивного исполнения реакторы имеют отличительные особенности: в корпусных реакторах (См. Корпусной реактор) ТВЭЛы и замедлитель расположены внутри корпуса, несущего полное давление теплоносителя; в канальных реакторах (См. Канальный реактор) ТВЭЛы, охлаждаемые теплоносителем, устанавливаются в специальных трубах-каналах, пронизывающих замедлитель, заключённый в тонкостенный кожух. Такие реакторы применяются в СССР (Сибирская, Белоярская АЭС и др.).

Для предохранения персонала АЭС от радиационного облучения реактор окружают биологической защитой, основным материалом для которой служат бетон, вода, серпентиновый песок. Оборудование реакторного контура должно быть полностью герметичным. Предусматривается система контроля мест возможной утечки теплоносителя, принимают меры, чтобы появление неплотностей и разрывов контура не приводило к радиоактивным выбросам и загрязнению помещений АЭС и окружающей местности. Оборудование реакторного контура обычно устанавливают в герметичных боксах, которые отделены от остальных помещений АЭС биологической защитой и при работе реактора не обслуживаются. Радиоактивный воздух и небольшое количество паров теплоносителя, обусловленное наличием протечек из контура, удаляют из необслуживаемых помещений АЭС специальной системой вентиляции, в которой для исключения возможности загрязнения атмосферы предусмотрены очистные фильтры и газгольдеры выдержки. За выполнением правил радиационной безопасности персоналом АЭС следит служба дозиметрического контроля.

При авариях в системе охлаждения реактора для исключения перегрева и нарушения герметичности оболочек ТВЭЛов предусматривают быстрое (в течение несколько секунд) глушение ядерной реакции; аварийная система расхолаживания имеет автономные источники питания.

Наличие биологические защиты, систем специальной вентиляции и аварийного расхолаживания и службы дозиметрического контроля позволяет полностью обезопасить обслуживающий персонал АЭС от вредных воздействий радиоактивного облучения.

Оборудование машинного зала АЭС аналогично оборудованию машинного зала ТЭС. Отличительная особенность большинства АЭС - использование пара сравнительно низких параметров, насыщенного или слабоперегретого.

При этом для исключения эрозионного повреждения лопаток последних ступеней турбины частицами влаги, содержащейся в пару, в турбине устанавливают сепарирующие устройства. Иногда необходимо применение выносных сепараторов и промежуточных перегревателей пара. В связи с тем что теплоноситель и содержащиеся в нём примеси при прохождении через активную зону реактора активируются, конструктивное решение оборудования машинного зала и системы охлаждения конденсатора турбины одноконтурных АЭС должно полностью исключать возможность утечки теплоносителя. На двухконтурных АЭС с высокими параметрами пара подобные требования к оборудованию машинного зала не предъявляются.

В число специфичных требований к компоновке оборудования АЭС входят: минимально возможная протяжённость коммуникаций, связанных с радиоактивными средами, повышенная жёсткость фундаментов и несущих конструкций реактора, надёжная организация вентиляции помещений. На рис. показан разрез главного корпуса Белоярской АЭС с канальным графито-водным реактором. В реакторном зале размещены: реактор с биологической защитой, запасные ТВЭЛы и аппаратура контроля. АЭС скомпонована по блочному принципу реактор - турбина. В машинном зале расположены турбогецераторы и обслуживающие их системы. Между машинным и реакторным залами размещены вспомогательное оборудование и системы управления станцией.

Экономичность АЭС определяется её основными техническими показателями: единичная мощность реактора, кпд, энергонапряжённость активной зоны, глубина выгорания ядерного горючего, коэффициент использования установленной мощности АЭС за год. С ростом мощности АЭС удельные капиталовложения в неё (стоимость установленного квт ) снижаются более резко, чем это имеет место для ТЭС. В этом главная причина стремления к сооружению крупных АЭС с большой единичной мощностью блоков. Для экономики АЭС характерно, что доля топливной составляющей в себестоимости вырабатываемой электроэнергии 30-40% (на ТЭС 60-70%). Поэтому крупные АЭС наиболее распространены в промышленно развитых районах с ограниченными запасами обычного топлива, а АЭС небольшой мощности - в труднодоступных или отдалённых районах, например АЭС в пос. Билибино (Якутская АССР) с электрической мощностью типового блока 12 Мвт. Часть тепловой мощности реактора этой АЭС (29 Мвт ) расходуется на теплоснабжение. Наряду с выработкой электроэнергии АЭС используются также для опреснения морской воды. Так, Шевченковская АЭС (Казахская ССР) электрической мощностью 150 Мвт рассчитана на опреснение (методом дистилляции) за сутки до 150 000 т воды из Каспийского моря.

В большинстве промышленно развитых стран (СССР, США, Англия, Франция, Канада, ФРГ, Япония, ГДР и др.) по прогнозам мощность действующих и строящихся АЭС к 1980 будет доведена до десятков Гвт. По данным Международного атомного агентства ООН, опубликованным в 1967, установленная мощность всех АЭС в мире к 1980 достигнет 300 Гвт.

В Советском Союзе осуществляется широкая программа ввода в строй крупных энергетических блоков (до 1000 Мвт ) с реакторами на тепловых нейтронах. В 1948-49 были начаты работы по реакторам на быстрых нейтронах для промышленных АЭС. Физические особенности таких реакторов позволяют осуществить расширенное воспроизводство ядерного горючего (коэффициент воспроизводства от 1,3 до 1,7), что даёт возможность использовать не только 235 U, но и сырьевые материалы 238 U и 232 Th. Кроме того, реакторы на быстрых нейтронах не содержат замедлителя, имеют сравнительно малые размеры и большую загрузку. Этим и объясняется стремление к интенсивному развитию быстрых реакторов в СССР. Для исследований по быстрым реакторам были последовательно сооружены экспериментальные и опытные реакторы БР-1, БР-2, БР-З, БР-5, БФС. Полученный опыт обусловил переход от исследований модельных установок к проектированию и сооружению промышленных АЭС на быстрых нейтронах (БН-350) в г. Шевченко и (БН-600) на Белоярской АЭС. Ведутся исследования реакторов для мощных АЭС, например в г. Мелекессе построен опытный реактор БОР-60.

Крупные АЭС сооружаются и в ряде развивающихся стран (Индия, Пакистан и др.).

На 3-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (1964, Женева) было отмечено, что широкое освоение ядерной энергии стало ключевой проблемой для большинства стран. Состоявшаяся в Москве в августе 1968 7-я Мировая энергетическая конференция (МИРЭК-VII) подтвердила актуальность проблем выбора направления развития ядерной энергетики на следующем этапе (условно 1980-2000), когда АЭС станет одним из основных производителей электроэнергии.

Лит.: Некоторые вопросы ядерной энергетики. Сб. ст., под ред. М. А. Стыриковича, М., 1959; Канаев А. А., Атомные энергетические установки, Л., 1961; Калафати Д. Д., Термодинамические циклы атомных электростанций, М.-Л., 1963; 10 лет Первой в мире атомной электростанции СССР. [Сб. ст.], М., 1964; Советская атомная наука и техника. [Сборник], М., 1967; Петросьянц А. М., Атомная энергетика наших дней, М., 1968.

С. П. Кузнецов.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Атомная электростанция" в других словарях:

Электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Синонимы: АЭС См. также: Атомные электростанции Электростанции Ядерные реакторы Финансовый словарь… … Финансовый словарь

- (АЭС) электростанция, на которой ядерная (атомная) энергия преобразуется в электрическую. На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водного пара, вращающего турбогенератор. 1 я в мире АЭС мощнностью 5 МВт была… … Большой Энциклопедический словарь