Ատոմակայան

Ատոմային էլեկտրակայան (ԱԷԿ), էլեկտրակայան, որտեղ ատոմային (միջուկային) էներգիան փոխակերպվում է էլեկտրականի։ ԱԷԿ-ում էներգիայի գեներատորը ատոմային ռեակտորն է։ Այդ ռեակտորում որոշ ծանր տարրերի միջուկների տրոհման շղթայական ռեակցիայի շնորհիվ անջատվում է ջերմային էներգիա, որն այնուհետև փոխակերպվում է էլեկտրականի, ինչպես խորհրդային ջերմաէլեկտրակայանում։

Հայկական ատոմային էլեկտրակայան

[1] Աշխատանք

ԱԷԿ-ը աշխատում է միջուկային վառելիքով (U²³³, U²³⁵, Pu²³⁹)։ Մեկ կգ ուրանի իզոտոպների կամ պլուտոնիումի ճեղքումից ստացվում է 22,5 միլիոն կվտ ժ էլեկտրաէներգիային համարժեք էներգիա, որը մոտ 2,5 միլիոն անգամ գերազանցում է 1 կգ պայմանական վառելիքի այրումից ստացված էներգիան։

1954 թվական 1954 թվականի հունիսի 27-ին ԽՍՀՄ Օբնինսկ քաղաքում գործարկվեց աշխարհում առաջին փորձնական-արտադրական ԱԷԿ՝ 5 Մվտ հզորությամբ։ 1958 թվականին գործարկվեց Սիբիրյան ԱԷԿ, իսկ 1964 թվականին՝ Բելոյարսկի և Նովովորոնեժի ԱԷԿ-ները։ 1970 թվականին ՀԽՍՀ Հոկտեմբերյանի շրջանի Մեծամոր բնակավայրի մոտ սկսվել է Հայկական ԱԷԿ-ի կառուցումը, որի առաջին հերթի հզորությունը կկազմի 815 Մվտ։ Արտասահմանում արդյունաբերական նշանակության առաջին ԱԷԿ-ները գործարկվել են 1956 թվականին, Քոլդեր-Տոլում (Անգլիա) և 1957 թվականին, Շիփինգպորտում (ԱՄՆ)։ ԱԷԿ-ները կարող են կառուցվել ջերմային, դանդաղ և արագ նեյտրոններով աշխատող ռեակտորներով։ Կիրառվում են ջերմային նեյտրոններով աշխատող ռեակտորների հետևյալ չորս տիպերը՝

1. ջրա-ջրային՝ սովորական ջրով, որն օգտագործվում է որպես դանդաղեցուցիչ և ջերմակրիչ,
2. գրաֆիտա-ջրային՝ գրաֆիտե դանդաղեցուցիչով և ջրային ջերմակրիչով,
3. ծանր ջրային՝ ջրային ջերմակրիչով և ծանր ջրով՝ որպես դանդաղեցուցիչ,
4. գրաֆիտա-գազային՝ գրաֆիտային դանդաղեցուցիչով և գազային ջերմակրիչով։

ԱԷԿ–ի անձնակազմ

ԱԷԿ–ի անձնակազմը ճառագայթումից պաշտպանելու համար ռեակտորային կոնտուրի սարքավորումները տեղավորվում են հատուկ հերմետիկ բոքսերում, որոնք բաժանված են մյուս սրահներից կենսաբանական պաշտպանությամբ և ռեակտորի աշխատանքի ընթացքում չեն սպասարկվում։ Ռադիոակտիվ օդը և փոքր քանակությամբ արտահոսող շոգին ԱԷԿ–ից հեռացվում են օդափոխության հատուկ համակարգով։

Ճառագայթման անվտանգության կանոններ

Ճառագայթման անվտանգության կանոնների պահպանման համար կայանում ստեղծվում է դոզիմետրիկ հսկողության ծառայություն։ Ռեակտորն ունի վթարային հովացման համակարգ (վթարների դեպքում մի քանի վայրկյանում միջուկային ռեակցիան մարելու համար)՝ ինքնուրույն սնման աղբյուրով։

ԱԷԿ–ի հիմնական ցուցանիշներ

ԱԷԿ–ի շահավետությունը բնութագրող հիմնական տեխնիկական ցուցանիշներն են.

• ռեակտորի միավոր հզորությունը,
• ակտիվ գոտու էներգալարվածությունը,
• միջուկային վառելիքի այրման խորությունը,

օ.գ.գ–ն, ԱԷԿ–ի սահմանված հզորության օգտագործման գործակիցը մեկ տարում։ ԱԷԿ–ի հզորության աճմանը զուգընթաց նրա համար կատարված տեսակարար կապիտալ ներդրումները (սահմանված կվտ–ի արժեքը) ՋԷԿ–ի համար արված ներդրումների համեմատ ավելի արագ են նվազում։

ԱԷԿ–ների օգտագործում

ԱԷԿ–ները կարող են օգտագործվել նաև ծովի ջրի աղազրկման ե ջերմամատակարարման համար (Ղազախական ԽՍՀ Շևչենկոյի ԱԷԿ նախատեսված է ծովի ջրի աղազրկման, իսկ Ցակուտակսւն ԻԽՍՀ Բիլիբինոյի ԱԷԿ ծառայում է ջերմամատակարարման համար)։ Մեծ հեռանկարներ է բացում արագ նեյտրոններով աշխատող ռեակտորների յուրացումը։ Այդ ռեակտորները չեն պահանջում դանդաղեցուցիչ, ունեն համեմատաբար փոքր չափեր և մեծ բեռնվածություն։ Նրանց համար բացի U²³⁵–ից կարելի է օգտագործել նաե Ս²³⁸ և T²³²։

Իզոտոպ	Կյանքի տևողություն
Յոդ-129	16 միլիոն տարի
Բնածուխ-14	5730 տարի
Ցեսիում-137	30 տարի
Տրիտիում	12,3 տարի
Կրիպտոն	10,6 տարի
յոդ-131	8 գիշեր
Քսենոն-133	5,27 գիշեր
Յոդ-133	20,8 ժամ
Արգոն-41	1.82 ժամ
Կրիպտոն-87	78 րոպե
Քսենոն-138	17 րոպե
Ազոտ-16	7,35 վայրկյան

ԱԷԿ-ի սկզբունքային սխեման

ԱԷԿ-ի սկզբունքային սխեման

Ջրային հովացում ունեցող միջուկային ռեակտորով ԱԷԿ–ի սկզբունքային սխեման բերված է նկարում։ Ռեակտորի (/) ակտիվ գոտում անջատված ջերմությունը ստանում է առաջին կոնտուրի ջուրը (ջերմակրիչը), որը շրջանառու պոմպի օգնությամբ մղվում է ռեակտորի միջով։ Տաքացված ջուրը ռեակտորից անցնում է ջերմափոխանակիչի (շոգեգեներատորի) մեջ։ Այստեղ ռեակտորում ստացված ջերմությունը հաղորդվում է երկրորդ կոնտուրի ջրին, որը գոլորշիանում է շոգեգեներատորում, և առաջացած գոլորշին անցնում է տուրբինի մեջ։ Ռեակտորի աշխատանքի ընթացքում այրված ջերմանջատող տարրերը (ՋԱՏ) փոխարինվում են նորերով, որը կատարվում է հեռակառավարման սարքերով։ ԱԷԿ–ի ռեակտորային հանգույցն ընդգրկում է ռեակտորը (կենսաբանական պաշտպանության համակարգով), ջերմափոխանակիչները, պոմպերը կամ գազամուղ կայանքները, շրջանառու կոնտուրի խողովակաշարերը և ամրանը, միջուկային վառելիքը փոխարինելու սարքերը, հատուկ օդափոխության, վթարային հովացման համակարգերը են։ Ըստ կոնստրուկցիայի ռեակտորները լինում են՝

• պատյանային, որտեղ ԶԱՏ–ը և դանդաղեցուցիչը տեղավորված են պատյանի ներսում,
• կանալային, որտեղ ջերմակրիչով հովացվող ՋԱՏ–ը դրվում է հատուկ խողովակ–կանալներում։

Տես նաև

• Հայկական ատոմային էլեկտրակայան
• Միջուկային ռեակտոր

Ծանոթագրություններ

1. Hofmann, Tessa (2020). Abovean, Xačʿatowr: Verkʿ Hayastani. Stuttgart: J.B. Metzler. էջեր 1–2. ISBN 978-3-476-05728-0.

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Ատոմակայան» հոդվածին։