Как работает АЭС?
На АЭС происходит три взаимных преобразования форм энергии: ядерная энергия переходит в тепловую, тепловая – в механическую, механическая – в электрическую.
На деле это выглядит так. Основой станции является реактор – конструктивно выделенный объем, куда загружается ядерное топливо и где протекает управляемая цепная реакция. Уран-235 делится медленными (тепловыми) нейтронами, в результате выделяется огромное количество тепла. Оно отводится из активной зоны теплоносителем - жидким или газообразным веществом, проходящим через ее объем. В качестве теплоносителя чаще всего используются вода, а в реакторах на быстрых нейтронах – расплавы металлов (например, натрия в реакторе БН-600). Так осуществляется самое сложное превращение: ядерной энергии – в тепловую.
Тепло, отбираемое теплоносителем в активной зоне реактора, используется для получения водяного пара в парогенераторе. Механическая энергия пара, образующегося в парогенераторе, направляется к турбогенератору, где она превращается в электрическую энергию и дальше по проводам поступает к потребителям. Так протекают второе и третье преобразования. Затем пар охлаждается, и водный конденсат вновь возвращается в реактор – на повторное использование.
Что представляет из себя АЭС?
Атомная станция в любой стране обычно представляет собой комплекс зданий, в которых размещено соответствующее технологическое оборудование. Основным является главный корпус, где находится реакторный зал. В нем размещается сам реактор, бассейн выдержки ядерного топлива, перегрузочная машина (для осуществления перегрузок топлива), за всем этим наблюдают операторы с блочного щита управления (БЩУ).
Основным элементом реактора является активная зона - место, где происходит цепная реакция. Обязательными компонентами любого реактора являются система управления и защиты, позволяющая осуществлять выбранный режим протекания управляемой цепной реакции деления, а также система аварийной защиты – для быстрого прекращения реакции при возникновении аварийной ситуации.
Во втором корпусе находится турбинный зал. В нем размещается турбина, электрогенератор и вспомогательная система. Далее по технологической цепочке следуют трансформаторы и высоковольтные линии электропередач, уходящие за пределы площадки станции.
Станции комплектуются элементами оборотной системы охлаждения – градирнями (бетонная башня, сужающаяся кверху), прудом-охладителем (естественный или искусственный водоем), брызгальными бассейнами (большие бассейны с разбрызгивающими устройствами).