Физиканың әдеттегі заңдары өте ерекше температурада және қысымда АЭС те қалай жұмыс істейді бұл мәтін сайттан көшірілді

Мәди Әзбергенов атом электр станциясында электр энергиясы қалай өндірілетінін және ядролық реактор ішіндегі су неге қайнамайтынын түсіндірді.
Қазақстанда атом энергетикасы туралы әңгімелер көбейіп келеді. Технология, болашақ атом станцияларының қауіпсіздігі, мамандарды даярлау және электр энергиясын өндіру процесі қалай жұмыс істейтіні талқыланады. Сонымен қатар, мамандар үшін негізгі болып табылатын көптеген процестер көптеген адамдар үшін түсініксіз болып қалады.

Осындай сұрақтардың бірі өте қарапайым болып көрінеді: егер ядролық реактордың ішінде су 330 градусқа дейін қызса, неге ол қайнамайды?

Жауап қысыммен байланысты. Біз судың 100 градус температурада қайнайтынына үйреніп қалдық, бірақ бұл атмосфералық қысымға қатысты. Ол көтерілген кезде судың қайнау температурасы да жоғарылайды. Дәл осындай принцип кәдімгі қысымды пеште қолданылады: оның ішінде қысым атмосфералық қысымнан жоғары, сондықтан су буға толығымен өтпестен 100 градустан жоғары температураға дейін қызуы мүмкін.

ВВЭР типті реакторларда бұл принцип өте маңызды. Мысалы, ВВЭР-1200 реактор қондырғысында бірінші тізбектегі қысым шамамен 16,2 МПа құрайды, ал салқындатқыштың температурасы 328,8 градус Цельсийге жетуі мүмкін. Мұндай параметрлерде су сұйық күйде қалады, өйткені оның берілген қысымдағы қайнау температурасы жұмыс температурасынан жоғары.

Бұл жерде бұл сумен не болып жатқанын анықтау маңызды. Бірінші тізбектегі су салқындатқыш рөлін атқарады: реактордың өзегінен өтіп, ол ядролық отыннан жылу шығарады. Қызғаннан кейін су бу генераторына түседі, содан кейін жылу берілгеннен кейін реакторға қайта оралады. Айналым сорғылардың көмегімен тұйық тізбек бойынша жүзеге асырылады.

Бірақ егер реактордағы су қайнатылмаса, турбинаны айналдыратын және нәтижесінде электр энергиясын өндіруге мүмкіндік беретін бу қайдан келеді?

Бу екінші контурда қалыптасады. Бу генераторында бірінші тізбектегі ыстық су арнайы түтіктердің ішінен өтіп, жылуды олардың металл қабырғалары арқылы екінші тізбектегі суға жібереді. Бұл жағдайда екі ағын араласпайды. Екінші тізбекте қысым төмен болады, сондықтан су төмен температурада қайнап, буға айналады. Бұл бу турбинаға бағытталады, оны айналдырады, ал турбина электр генераторы болып табылады.

Осылайша, реактор мен электр энергиясының арасында түрлендірулердің тұтас тізбегі бар: ядролық отын жылу шығарады, бірінші тізбектегі су оны өзектен алыстатады, бу генераторында бұл жылу екінші тізбектегі суға беріледі, нәтижесінде пайда болған бу турбинаны айналдырады, ал генератор электр энергиясын шығарады.

Бірінші тізбекте жоғары қысымды ұстап тұру қысым компенсаторына көмектеседі. Ол салқындатқыштың температурасы мен көлемі өзгерген кезде қысымды реттейді. Ол үшін электр жылытқыштары мен су бүрку жүйесі қолданылады.

Ядролық реактордың су жай ғана "атом энергиясынан қайнап жатқан" жер ретіндегі әдеттегі идеясы мүлдем дұрыс емес екен. Реакторда бірінші тізбектегі су, керісінше, ядролық отыннан жылуды тиімді ағызу үшін сұйық күйінде қалуы керек. Судың буға айналуы басқа тізбекте, турбинаға жылу беру кезеңінде жүреді.

Дәл осындай қарапайым сұрақтар атом станциясының қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектеседі. "Реактор", "салқындатқыш", "бу генераторы" және "турбина" сөздерінің артында әр элемент өз міндетін орындайтын дәйекті жүйе бар. Процестің негізі-күнделікті өмірде әдеттегідей емес температура мен қысымда жұмыс істейтін физиканың әдеттегі заңдары.