2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
La fisica nucleare, emersa come scienza dopo la scoperta nel 1986 del fenomeno della radioattività da parte degli scienziati A. Becquerel e M. Curie, è diventata la base non solo delle armi nucleari, ma anche dell'industria nucleare.
Inizio della ricerca nucleare in Russia
Già nel 1910 fu istituita a San Pietroburgo la Commissione del radio, che comprendeva noti fisici N. N. Beketov, A. P. Karpinsky, V. I. Vernadsky.
Lo studio dei processi di radioattività con rilascio di energia interna è stato effettuato nella prima fase dello sviluppo dell'energia nucleare in Russia, nel periodo dal 1921 al 1941. Quindi è stata dimostrata la possibilità della cattura dei neutroni da parte dei protoni, è stata teoricamente confermata la possibilità di una reazione nucleare per fissione dei nuclei di uranio.
Sotto la guida di I. V. Kurchatov, i dipendenti degli istituti di vari dipartimenti hanno già svolto un lavoro specifico sull'attuazione di una reazione a catena nella fissione dell'uranio.
Il periodo di creazione delle armi atomiche in URSS
Nel 1940, era stata accumulata una vasta esperienza statistica e pratica, che ha permesso agli scienziati di proporre alla leadership del paese l'uso tecnico di un'enorme energia intra-atomica. Nel 1941 fu costruito a Mosca il primo ciclotrone, che permise di studiare sistematicamente l'eccitazione dei nuclei da parte degli ioni accelerati. All'inizio della guerra, l'equipaggiamento fu trasportato a Ufa eKazan, seguito dai dipendenti.
Nel 1943, uno speciale laboratorio del nucleo atomico apparve sotto la guida di I. V. Kurchatov, il cui scopo era creare una bomba nucleare all'uranio o combustibile.
L'uso delle bombe atomiche da parte degli Stati Uniti nell'agosto del 1945 a Hiroshima e Nagasaki costituì un precedente per il possesso monopolistico di super-armi da parte di questo paese e, di conseguenza, costrinse l'URSS ad accelerare i lavori per creare la propria bomba atomica.
Il risultato di misure organizzative fu il lancio del primo reattore nucleare russo di grafite-uranio nel villaggio di Sarov (regione di Gorky) nel 1946. La prima reazione nucleare controllata è stata effettuata presso il reattore di prova F-1.
Il reattore industriale di arricchimento del plutonio è stato costruito nel 1948 a Chelyabinsk. Nel 1949, una carica nucleare di plutonio fu testata nel sito di prova di Semipalatinsk.
Questa fase è diventata propedeutica nella storia dell'energia nucleare domestica. E già nel 1949 iniziarono i lavori di progettazione per la realizzazione di una centrale nucleare.
Nel 1954, la prima centrale nucleare (dimostrativa) al mondo di capacità relativamente piccola (5 MW) fu lanciata a Obninsk.
Un reattore industriale a duplice scopo, dove, oltre a generare elettricità, veniva prodotto anche plutonio per uso militare, è stato lanciato nella regione di Tomsk (Seversk) presso l'impianto chimico siberiano.
Industria nucleare russa: tipi di reattori
L'industria dell'energia nucleare dell'URSS era inizialmente focalizzatauso di reattori ad alta potenza:
- Reattore termico a canale RBMK (reattore a canale ad alta potenza); combustibile - biossido di uranio leggermente arricchito (2%), moderatore di reazione - grafite, refrigerante - acqua bollente, purificata da deuterio e trizio (acqua leggera).
- Reattore VVER (reattore ad acqua in pressione) su neutroni termici, racchiuso in un recipiente a pressione, combustibile - biossido di uranio con un arricchimento del 3-5%, moderatore - acqua, è anche un liquido di raffreddamento.
- BN-600 - reattore a neutroni veloci, combustibile - uranio arricchito, refrigerante - sodio. L'unico reattore industriale di questo tipo al mondo. Installato presso la stazione di Beloyarsk.
- EGP - reattore termico a neutroni (circuito eterogeneo di energia), opera solo presso la centrale nucleare di Bilibino. Differisce dal fatto che il surriscaldamento del liquido di raffreddamento (acqua) si verifica nel reattore stesso. Riconosciuto come poco promettente.
Un totale di 33 unità di potenza con una capacità totale di oltre 2.300 MW sono attualmente in funzione in dieci centrali nucleari in Russia:
- con reattori VVER - 17 unità;
- con reattori RMBC – 11 unità;
- con reattori BN – 1 unità;
- con reattori EGP - 4 unità.
Elenco delle centrali nucleari in Russia e Repubbliche dell'Unione: periodo di messa in servizio dal 1954 al 2001
- 1954, Obninskaya, Obninsk, regione di Kaluga. Scopo - dimostrativo-industriale. Tipo di reattore - AM-1. Fermato nel 2002
- 1958, Siberiano, Tomsk-7 (Seversk), regione di Tomsk. Scopo: produzione di plutonio per uso militare, calore aggiuntivo e acqua caldaper Seversk e Tomsk. Tipo di reattori: EI-2, ADE-3, ADE-4, ADE-5. Completamente chiuso nel 2008 in base a un accordo con gli Stati Uniti.
- 1958, Krasnoyarsk, Krasnoyarsk-27 (Zheleznogorsk). Tipi di reattori - ADE, ADE-1, ADE-2. Scopo: la produzione di plutonio per armi, calore per l'impianto di lavorazione e estrazione di Krasnoyarsk. L'ultima tappa è avvenuta nel 2010 in base a un accordo con gli Stati Uniti.
- 1964, Beloyarsk NPP, Zarechny, regione di Sverdlovsk. Tipi di reattori: AMB-100, AMB-200, BN-600, BN-800. AMB-100 si è fermato nel 1983, AMB-200 - nel 1990. Attivo.
- 1964, Centrale nucleare di Novovoronezh. Tipo di reattore - VVER, cinque unità. Il primo e il secondo sono fermi. Stato – attivo.
- 1968, Dimitrovogradskaya, Melekess (Dimitrovograd dal 1972), regione di Ulyanovsk. I tipi di reattori di ricerca installati sono MIR, SM, RBT-6, BOR-60, RBT-10/1, RBT-10/2, VK-50. I reattori BOR-60 e VK-50 generano elettricità aggiuntiva. Il periodo di sospensione è costantemente prolungato. Status è l'unica stazione con reattori di ricerca. Chiusura prevista - 2020.
- 1972, Shevchenkovskaya (Mangyshlakskaya), Aktau, Kazakistan. Reattore BN, spento nel 1990.
- 1973, centrale nucleare di Kola, Polyarnye Zori, regione di Murmansk. Quattro reattori VVER. Stato – attivo.
- 1973, Leningradskaya, città di Sosnovy Bor, regione di Leningrado. Quattro reattori RMBK-1000 (gli stessi della centrale nucleare di Chernobyl). Stato – attivo.
- 1974. Bilibino NPP, Bilibino, Territorio Autonomo di Chukotka. Tipi di reattori - AMB (orafermo), BN e quattro EGP. Attivo.
- 1976. Kursk, Kurchatov, regione di Kursk Sono stati installati quattro reattori RMBK-1000. Attivo.
- 1976. SSR armeno, Metsamor, armeno. Due unità VVER, la prima è stata fermata nel 1989, la seconda è in funzione.
- 1977. Chernobyl, Chernobyl, Ucraina. Sono stati installati quattro reattori RMBK-1000. Il quarto blocco è stato distrutto nel 1986, il secondo blocco è stato fermato nel 1991, il primo - nel 1996, il terzo - nel 2000
- 1980. Rivne, Kuznetsovsk, regione di Rivne, Ucraina. Tre unità con reattori VVER. Attivo.
- 1982. Smolenskaya, Desnogorsk, regione di Smolensk, due unità con reattori RMBK-1000. Attivo.
- 1982. Centrale nucleare dell'Ucraina meridionale, Yuzhnoukrainsk, regione di Nikolaev, Ucraina. Tre reattori VVER. Attivo.
- 1983. Ignalina, Visaginas (ex distretto di Ignalina), Lituania. Due reattori RMBC. Interrotto nel 2009 su richiesta dell'Unione Europea (al momento dell'adesione alla CEE).
- 1984 Centrale nucleare di Kalinin, Udomlya, regione di Tver Due reattori VVER. Attivo.
- 1984 Zaporozhye, Energodar, Ucraina. Sei unità per reattore VVER. Attivo.
- 1985 Balakovo, Balakovo, regione di Saratov Quattro reattori VVER. Attivo.
- 1987. Khmelnitsky, Netishyn, regione di Khmelnitsky, Ucraina. Un reattore VVER. Attivo.
- 2001. Rostov (Volgodonsk), Volgodonsk, regione di Rostov Entro il 2014, due unità funzionano nei reattori VVER. Due unità in costruzione.
Energia nucleare dopo l'incidente aCentrale nucleare di Chernobyl
1986 è stato un anno fatale per l'industria. Le conseguenze del disastro causato dall'uomo si sono rivelate così inaspettate per l'umanità che la chiusura di molte centrali nucleari è diventata un impulso naturale. Il numero di centrali nucleari nel mondo è diminuito. Non solo le stazioni nazionali, ma anche quelle straniere, costruite secondo i progetti dell'URSS, furono interrotte.
Elenco delle centrali nucleari russe la cui costruzione è stata sospesa:
- Gorkovskaya AST (impianto di riscaldamento);
- Crimea;
- Voronezh AST.
Elenco delle centrali nucleari russe annullate in fase di progettazione e lavori di sterro preparatori:
- Arcangelo;
- Volgograd;
- Estremo Oriente;
- Ivanovskaya AST (impianto di riscaldamento);
- Carelian NPP e Carelian-2 NPP;
- Krasnodar.
Centrali nucleari abbandonate in Russia: ragioni
L'ubicazione del cantiere su una faglia tettonica - questo motivo è stato indicato da fonti ufficiali durante la conservazione della costruzione delle centrali nucleari russe. La mappa dei territori sismicamente intensi del paese individua la zona Crimea-Caucaso-Kopetdag, la spaccatura del Baikal, l'Altai-Sayan, l'Estremo Oriente e l'Amur.
Da questo punto di vista, la costruzione della stazione di Crimea (prontezza della prima unità - 80%) è iniziata in modo davvero irragionevole. La vera ragione per la conservazione di altre strutture energetiche come costose è stata la situazione sfavorevole: la crisi economica nell'URSS. A quel tempo, furono messi fuori servizio (letteralmente gettati per essere saccheggiati)molte strutture industriali, nonostante l'elevata prontezza.
Centrale di Rostov: ripresa dei lavori contro l'opinione pubblica
La costruzione della stazione iniziò nel 1981. E nel 1990, sotto la pressione del pubblico attivo, il Consiglio regionale decise di mettere fuori servizio il cantiere. La prontezza del primo blocco in quel momento era già del 95% e il 2° - 47%.
Otto anni dopo, nel 1998, il progetto originale è stato modificato, il numero di blocchi è stato ridotto a due. Nel maggio 2000 sono ripresi i lavori e già nel maggio 2001 la prima unità è stata inserita nella rete elettrica. A partire dal prossimo anno è stata ripresa la costruzione del secondo. Il lancio definitivo è stato più volte posticipato e solo nel marzo 2010 è stato collegato alla rete elettrica della Federazione Russa.
NPP di Rostov: unità 3
Nel 2009, è stata presa la decisione di sviluppare la centrale nucleare di Rostov con l'installazione di altre quattro unità basate su reattori VVER.
Data la situazione attuale, la centrale nucleare di Rostov dovrebbe diventare il fornitore di elettricità della penisola di Crimea. L'unità 3 a dicembre 2014 è stata finora collegata alla rete elettrica della Federazione Russa con una capacità minima. Entro la metà del 2015, si prevede di iniziare la sua attività commerciale (1011 MW), che dovrebbe ridurre il rischio di penuria di elettricità dall'Ucraina alla Crimea.
Energia nucleare nella moderna Federazione Russa
Entro l'inizio del 2015, tutte le centrali nucleari in Russia (operative e in costruzione) sono filiali della società Rosenergoatom. Fenomeni di crisi nel settore condifficoltà e perdite sono state superate. All'inizio del 2015, 10 centrali nucleari sono in funzione nella Federazione Russa, 5 centrali a terra e una galleggiante sono in costruzione.
Elenco delle centrali nucleari russe operanti all'inizio del 2015:
- Beloyarskaya (inizio dell'attività - 1964).
- NPP di Novovoronezh (1964).
- Kola NPP (1973).
- Leningradskaya (1973).
- Bilibinskaya (1974).
- Kursk (1976).
- Smolenskaya (1982).
- Kalinin NPP (1984).
- Balakovskaya (1985).
- Rostov (2001).
NPP russe in costruzione
NPP b altico, Neman, regione di Kaliningrad. Due unità basate su reattori VVER-1200. La costruzione è iniziata nel 2012. Avviato nel 2017, raggiungendo la capacità di progettazione nel 2018
È previsto che la centrale nucleare b altica esporterà elettricità nei paesi europei: Svezia, Lituania, Lettonia. La vendita di elettricità nella Federazione Russa avverrà attraverso il sistema energetico lituano.
- Beloyarsk NPP-2, Zarechny, regione di Sverdlovsk, nel sito operativo. Un blocco è basato sul reattore BN-800. Il lancio, originariamente previsto per il 2014, è stato posticipato a causa di carenze dall'Ucraina dovute agli eventi politici del 2014.
- Leningrado NPP-2, Sosnovy Bor, regione di Leningrado. Stazione a quattro blocchi basata su reattori VVER-1200. Sarà un sostituto di LNPP (Leningradskaya). Il primo blocco dovrebbe essere messo in servizio nel 2015, i successivi - nel 2017, 2018, 2019.rispettivamente.
- Novovoronezh NPP-2 a Novovoronezh, nella regione di Voronezh, non lontano da quella attuale. Sarà un sostituto, è prevista la costruzione di quattro unità, la prima - sulla base dei reattori VVER-1200, la successiva - VVER-1300. L'inizio del raggiungimento della capacità progettuale è nel 2015 (per il primo blocco).
- Rostov (vedi sopra).
Il nucleare mondiale a colpo d'occhio
Quasi tutte le centrali nucleari in Russia sono state costruite nella parte europea del paese. La mappa della posizione planetaria delle centrali nucleari mostra la concentrazione di oggetti nelle seguenti quattro regioni: Europa, Estremo Oriente (Giappone, Cina, Corea), Medio Oriente, America Centrale. Secondo l'AIEA, nel 2014 erano in funzione circa 440 reattori nucleari.
Gli impianti nucleari sono concentrati nei seguenti paesi:
- Le centrali nucleari statunitensi generano 836,63 miliardi di kWh/anno;
- in Francia – 439,73 miliardi di kWh/anno;
- in Giappone – 263,83 miliardi di kWh/anno;
- in Russia – 160,04 miliardi di kWh/anno;
- in Corea - 142,94 miliardi di kWh/anno;
- in Germania – 140,53 miliardi di kWh/anno.
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