Первые киловатт-часы


Первенец ядерной энергетики — советская атомная электростанция. Она дала ток 27 июня 1954 г. Этот день по праву можно считать первым днем новой эры — эры мирного атома.

Реактор первой «атомной фабрики электричества» неоднородный. Замедлителем здесь служит графит. Источники энергии — урановые стержни. В обычном уране ядер урана-235 только 1/140 часть, а в урановых стержнях нашей первой электростанции уже 1/20 всех ядер. Это, конечно, повышает стоимость топлива, но зато размеры реактора уменьшаются.

В реактор погружено 128 семиметровых стержней. Они содержат 550 кГ ядерного топлива. Между двумя металлическими стенками стержней на глубину 170 см засыпается металлический уран. Весь реактор надежно укрыт массивными чугунными плитами.

В реакторе для передачи тепла есть две замкнутые системы из металлических трубок — два контура. В них циркулирует вода, очищенная от всех примесей. Вода первого контура проходит сверху вниз через урановые стержни, нагревается и отдает тепло парогенератору. Парогенератор и турбина соединены во второй контур. Таким образом вода первого контура нагревает воду второго.

Схема действия атомной электростанции: 1—ядерный реактор; 2—теплообменник; 3—фильтр; 4—паровая турбина; 5—генератор; 6—конденсатор; 7—деаэратор; 8—пусковой конденсатор; 9—резервный конденсатор; 10—насосы; 11—расширитель.
Схема действия атомной электростанции: 1—ядерный реактор; 2—теплообменник; 3—фильтр; 4—паровая турбина; 5—генератор; 6—конденсатор; 7—деаэратор; 8—пусковой конденсатор; 9—резервный конденсатор; 10—насосы; 11—расширитель.

Не случайно, что оба контура замкнуты и вода в них не смешивается. Ведь вода первого контура находится под воздействием нейтронов и сама становится радиоактивной. Значит, появляется источник опасных для людей излучений. Другое дело вода второго контура. Это обычная очищенная вода. Она не принесет вреда ни людям, ни машинам. Пар этой воды и движет турбину.

Чем горячее пар, попадающий в турбину, тем выше ее коэффициент полезного действия. Чтобы вода второго контура сильнее нагревалась и легче превращалась в пар, нужно сильнее нагревать воду первого контура.

Но, чтобы вода не закипела, в первом контуре повышают давление до 100 атм. При таком большом давлении вода останется водой и не превратится в пар. Во втором же контуре, наоборот, необходимо, чтобы вода скорее закипала. Поэтому давление здесь небольшое — всего 12,5 атм.

Отдав свое тепло парогенератору и охладившись с 270 до 190°, вода первого контура снова возвращается в реактор, чтобы забрать очередную порцию тепла.

Управление атомной электростанцией сосредоточено на центральном щите. Сюда приходят сигналы от приборов, бдительно следящих за работой этого сложного механизма — за температурой, давлением, количеством нейтронов.

Так устроена первая в мире электростанция на ядерном «горючем». Фактически это тепловая электростанция. Только тепло в ней получается не за счет сгорания обычного топлива, а при помощи внутриядерного распада.