Ядерные реакторы

Пять тысяч киловатт! Мы, советские люди, прекрасно знаем, что при современном уровне энергетики, когда у нас в стране входят в строй гидростанции мощностью в миллионы киловатт, это немного. Но мы понимаем также, что из этого малого рождается великое — новая ядерная энергетика. Первый раз за период существования человечества для облегчения труда была использована энергия атомного ядра.

Строительство первой промышленной атомной электростанции было делом большого коллектива физиков, конструкторов, теплотехников, технологов и других специалистов. Не все шло гладко, были трудности, а иногда и частичные неудачи. Потребовалось глубокое и смелое решение новых задач, настойчивое преодоление серьезных препятствий. К созданию электростанции Советское правительство привлекло различные институты и предприятия, которые вели свою работу на основе широкой кооперации и творческого сотрудничества.

Теперь строительство атомных электростанций у нас настолько реально, что по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1956–1960 годы предусмотрено создание атомных электростанций общей мощностью 2–2,5 миллиона киловатт.

В нашей стране довольно много районов, значительно удаленных от месторождений угля и нефти. Топливо приходится возить за тысячи километров. Если в этих районах построить угольные станции обшей мощностью 2,5 миллиона киловатт, то это повлечет за собой колоссальное увеличение железнодорожных перевозок. В год к этим станциям придется доставлять около 10 миллионов тонн высокосортного угля — примерно 10 тысяч железнодорожных составов!

А годовое потребление ядерного горючего — урана²³⁵ и плутония²³⁹ — атомными станциями той же мощности не превышало бы 3,5 тонны. Таким образом, проблема транспортировки топлива совершенно отпадет.

В районах Сибири богатые водные ресурсы и мощные угольные месторождения позволяют получать дешевую электрическую и тепловую энергию. Однако Европейская часть СССР не так богата энергетическими ресурсами, и в несколько более отдаленном будущем атомная энергия может оказаться весьма существенным и практически неисчерпаемым источником, который в изобилии будет обеспечивать нужды промышленности этой части страны.

Советские ученые создают атомную энергетику, которая. по крайней мере в условиях Европейской части СССР, будет более выгодной, нежели энергетика, основанная на обычном топливе.

В шестом пятилетии (1956–1960 годы) намечается построить пять больших атомных электростанций мощностью 400–600 тысяч киловатт каждая. По-видимому, только такие крупные атомные электростанции способны дать достаточно дешевую энергию. Эти электростанции будут использовать реакторы на медленных нейтронах. В качестве замедлителя будут применяться простая вода и графит.

В реакторах, где простая вода будет служить для замедления нейтронов, топливными элементами являются стержни из двуокиси природного и обогащенного урана с защитной оболочкой. Реактор заключается в стальной толстостенный цилиндр, способный выдержать большое давление. Вода под давлением 100 атмосфер поступает в реактор, где нагревается до 270–275° C и входит в парогенератор. В парогенераторе первичная вода отдает свое тепло вторичной воде, охлаждается до температуры 250° C и с помощью насосов перекачивается обратно в реактор. Таким образом, первичная вода, двигаясь по замкнутому циклу, образует в парогенераторе пар с давлением 30 атмосфер. Этот пар приводит в действие специальные турбогенераторы по 70 тысяч киловатт каждый. Один реактор будет приводить в действие три турбогенератора.

Одна электростанция будет использовать ядерные реакторы типа аппарата, использованного на первой атомной электростанции СССР. В качестве замедлителя здесь используется графит. Делящимся материалом является обогащенный уран в виде специального сплава. Урановые блоки представляют собой полые цилиндры с внутренней и внешней стальными трубами. Рабочий канал состоит из системы таких блоков, охлаждаемых водой и паром.

В большинстве рабочих каналов тепло отводится водой высокого давления, которая нагревается, кипит и образует насыщенный пар. Этот пар пропускают через остальные каналы, где он отбирает тепло и нагревается до температуры 500° C. Перегретый пар поступает в парогенератор и отдает тепло воде, образуя пар с давлением 90 атмосфер и температурой 480–500° C. На этой атомной электростанции будут работать две турбины мощностью по 100 тысяч киловатт каждая.

Третий тип атомных электростанций, которые будут построены в шестом пятилетии, использует реакторы с замедлением нейтронов тяжелой водой. Рабочие каналы содержат прутки из природного урана, служащего ядерным топливом, и охлаждаются углекислым газом. Углекислый газ передает свое тепло паротурбинному циклу.

В 1959–1960 годах будет введено также в действие несколько экспериментальных атомных электростанций мощностью по 50 тысяч киловатт каждая.