Развитие атомной энергетики России: исторические этапы - Реферат


( Голосов: 6 ) 

Проблемы российского атомно-энергетического комплекса привлекают пристальное внимание как российской, так и зарубежной общественности. Многие авторы стремятся осветить в литературе ранее засекреченные материалы, касающиеся возникновения и развития ядерно-оружейного комплекса и атомной промышленности. В этой связи тема данного реферата, посвященная истории развития атомной энергетики России является актуальной и интересной в наше время, когда будущее мировой экономики невозможно представить без ядерной энергетики. Особенно эта информация важна для работников атомной отрасли, которые непосредственно сталкиваются с вопросами рационального использования энергоресурсов, использования радионуклидов в медицинских целях, разработки ядерного оружия.

  • Дополнительная информация


Разделение истории атомной промышленности СССР и России на периоды, также как и присвоение этим периодам соответствующих названий, весьма условно. Авторы учебных пособий, монографий и другой литературы, посвященной данной теме, в зависимости от своих взглядов на проблему придерживаются того или иного варианта периодизации истории атомного проекта. Однако в любом случае следует выделить основные события развития атомной отрасли России, которые можно вынести в названия определенных этапов, что является целью данного реферата.

В данной работе были использованы материалы источников, в которых описываются варианты периодизации истории атомной энергетики России, в частности в курсе лекций Волошина В.П. «К истории отечественного атомного проекта»[3]. О становлении атомной промышленности, строительстве и первых АЭС рассказывается в книге «Атомная наука и техника» под редакцией Петросьянца А.М.[1], о развитии ядерно-оружейного комплекса – в книге «Как создавалась атомная промышленность в СССР» А.Круглова[2]. Влияние аварии на Чернобыльской АЭС на дальнейшее развитие атомной промышленности и ее подробности описываются в журнале «Атомная энергия»[4]. Анализ этих источников приводит к выводу, что создание атомной промышленности и первой советской атомной бомбы в СССР было жизненно важной необходимостью для нашей страны и ее будущего.

Научной основой атомной промышленности можно считать возникновение ядерной физики, которое связано с открытием А.Беккерелем (1852-1908) и М.Кюри (1897-1934) в 1896 – 1897 гг. явления радиоактивности. Далее Э.Резерфордом (1871-1937) и Ф.Содди (1877-1956) была разработана теория радиоактивных превращений, открыто явление радиоактивного распада.

После открытия Беккереля исследования по радиоактивности стали проводиться и в России. Ученые И.И.Боргман (1849-1914) (1900, Петербургский университет) и А.М.Афанасьев (р. 1938) исследовали влияние радиоактивности на искровые разряды и определили одними из первых природу γ-лучей[1. С.8].
Большинство работ по изучению радиоактивности и связанных с ней процессов выделения внутренней энергии велись под руководством академика В.И.Вернадского (1863-1945). В 1910 г. при Петербургской академии наук создается специальная Радиевая комиссия, в составе которой были крупнейшие ученные: В.И.Вернадский, А.П.Карпинский (1846-1936), Н.Н.Бекетов (1827-1911) и др.[2. С.9-10].

Историю отечественного атомного проекта условно можно разделить на семь этапов:

  • исследования довоенного периода (1921-1941);
  • начало создания ядерной инфраструктуры (1942-1945);
  • разработка и испытание первой атомной бомбы (1945-1949);
  • интенсивное развитие работ по военному и мирному использованию ядерной энергии (1945-1949);
  • период расцвета ядерной науки и техники (1965-1985);
  • упадок атомной энергетики, заморозка всех атомных проектов (1985-1998);
  • возрождение атомной энергетики (1998-по настоящее время).

В конце 10-х – начале 20-х гг. XX в. российские ученые включились в ядерно-физический исследования. До начала Второй мировой войны советскими учеными был сделан ряд великих открытий, среди которых открытие рентгеновской спектроскопии (Г.В.Вульф, 1863-1925), доказан статический характер элементарного фотоэффекта (А.И.Иоффе, 1880-1960), открыто свечение чистых прозрачных жидкостей по действием γ-излучения (эффект Вавилова-Черенкова), впервые четко доказан захват нейтрона протонами (И.В.Курчатов, 1903-1960), открыта ядерная изомерия (И.В.Курчатов, Б.В.Курчатов, 1905-1972), обоснована возможность протекания в уране цепной ядерной реакции деления (Я.Б.Зельдович, 1914-1987; Ю.Б.Харитон, 1904-1996)[1. С.8-9].

В 1918 г. в Петрограде был организован Государственный рентгенологический и радиологический институт с физико-техническим отделением, возглавляемым А.Ф.Иоффе, который позднее был разделен на собственно Рентгенологический и радиологический, Ленинградский физико-технический (акад. А.Ф.Иоффе) и Радиевый институты (В.И.Вернадский). В 1921 г. При Академии наук была организована радиевая лаборатория во главе с Хлопиным В.Г. (1890-1950), позднее – Радиевый институт Академии наук (РИАН). В 1928 г. образован Украинский физико-технический институт (УФТИ). Однако дело не ограничивалось только созданием НИИ, в 1923 г. было принято постановление о добыче и учете радия, велись геологоразведочные работы, в лабораториях совершались открытия.

В 1938 г. Президиум АН СССР принял постановление об организации работ в Академии наук по исследованию атомного ядра, а в 1940 г. была организована комиссия АН СССР по урановой проблеме (Председатель Хлопин В.Г.)[3. С.7].

Ядерно-физические исследования особенно интенсифицировались перед началом Второй мировой войны. Академия наук берет под свою опеку урановую проблему в целом, институты разного ведомственного подчинения объединяются под академическим крылом. Ленинградский физико-технический институт, возглавляемый А.Ф.Иоффе, становится поистине передовым центром ядерных исследований. На первый план выдвигается могучая фигура И.В.Курчатова. ЛФТИ, РИАН, УФТИ были вовлечены в работы по исследованию конкретно деления урана, осуществлению цепной реакции, получению трансурановых элементов [3. С.7-10].

12 июля 1940 г. В.И.Вернадский, А.Е.Ферсман (1883-1945) и В.Г.Хлопин обращаются к заместителю председателя СНК СССР Н.А.Булганину (1895-1975) с запиской «О техническом использовании внутриатомной энергии». В этой записке говорилось об открытии деления атомов урана под действием нейтронов и высвобождении при этом огромного количества внутриатомной энергии, которую возможно использовать в технических целях».

29 августа 1940 г. И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон и Г.Н.Флеров (1913-1990) выдвигают предложение об использовании энергии деления урана в цепной реакции. В октябре Комиссия по проблеме урана подготовила план научно-исследовательских и геологоразведочных работ на следующий год[3. С.12].
15 апреля 1941 г. принимается Постановление СНК СССР о строительстве мощного циклотрона в Москве, на котором были проведены систематические исследования кулоновского возбуждения ядерных уровней с помощью ускоренных ионов (от He до Ar) и исследования высоковозбужденных и высокоспиновых состояний ядер с массовым числом менее 100. На циклотроне выполнялись также и прикладные работы, в частности создание полупроводниковых приборов с помощью имплантации и развитие новых методов исследования состава поверхностных слоев твердых тел.

С началом войны планомерная работа в научных исследованиях была нарушена: происходит эвакуация научных учреждений в Казань, Уфу, Свердловск, часть ключевых ученых мобилизована в действующую армию, другая на нужные фронту дела.

28 сентября 1942 г. выходит первый документ государственного уровня, относящийся к исследованиям и разработкам по урановой проблеме. До этого момента все подобные документы издавались Академией наук. В распоряжении ГКО «Об организации работ по урану» Академии наук СССР предписывалось «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить ГКО к 1 апреля 1943 г. доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива». В числе первоочередных задач Распоряжением предусматривались создание при АН СССР специальной лаборатории атомного ядра и меры по разделению изотопов урана методами центрифугирования и термодиффузии. Лаборатория атомного ядра организована в г.Казани на базе Физико-технического института академика Иоффе. Заведующим лабораторией был назначен профессор И.В.Курчатов. Главная задача, возложенная на спецлабораторию атомного ядра, заключалась в проведении необходимых исследований по созданию урановой бомбы или уранового топлива. «Вскоре на основании Распоряжения ГКО от 11 февраля 1943 г. руководство Академии наук СССР приняло решение о создании в г.Москве для проведения работ по урану специальной лаборатории Академии наук СССР», которая должна была стать единым научным центром под руководством И.В.Курчатова, ответственного за создание ядерного оружия[3. С.22-30].

Данная лаборатория была организована на базе ЛФТИ и получила название «Лаборатория №2». Постановлением от 12 апреля 1943 г. Президиум АН СССР придал лаборатории №2 статус самостоятельной. Среди сотрудников были И.В.Курчатов, А.И.Алиханов (1904-1970), Г.Н.Флеров, В.П.Джелепов (1913-1999) и др. С февраля 1944 г. Лаборатории №2 были приданы права института. С 1949 г. она стала называться Лабораторией измерительных приборов АН (ЛИПАН), позднее – Институтом атомной энергии им. И.В.Курчатова. Сейчас это Российский научный центр «Курчатовский институт»[2. С.28-29].

Кроме лаборатории № 2 исследованиями по проблеме урана активно занимались в Радиевом институте. К 1942 г. в Радиевом институте были проведены исследования процессов термодиффузии в жидкой и газовой средах для разделения изотопов тяжелых и легких элементов, дана оценка критических масс U-235 как на быстрых, так и на медленных нейтронах. В сентябре 1943 г. начались испытания центрифуги для разделения изотопов, Впервые в СССР было получено небольшое количество гексафторида урана. В это же время был разработан и передан на изготовление проект экспериментальной установки для получения тяжелой воды.

Лаборатория №2 в Свердловске создает упрощенную модель газодиффузионной машины. Эксперименты, проведенные Лабораторией №2, показали, что графит, производимый в СССР, не пригоден для использования в уран-графитовом ядерном реакторе из-за недостаточной чистоты. Следовательно, необходимо было наладить в СССР производство особо чистого графита.

Работы по выполнению распоряжения ГКО велись параллельно с анализом разведданных об аналогичных разработках в Великобритании, Германии и США.

Таким образом, к середине 1945 г. получены первые результаты научных исследований, запущены и действуют экспериментальные установки по разделению изотопов, сформулированы задачи по наработке необходимых химических соединений урана и подготовлены предложения по организации НИОКР, направленных на создание атомной бомбы, изготовление и испытание первого опытного образца.
Стартом работ нового этапа стало первое испытание и первые военные применения атомных бомб США в 1945 г.: 16 июля – испытание плутониевой бомбы «Тринити» в Аломогордо, 6 августа – бомбардировка Хиросимы (урановая бомба «Малыш»), 9 августа – бомбардировка Нагасаки (плутониевая) бомба «Толстяк». Мир был поставлен перед фактом монопольного обладания США мощнейшим оружием.

Грозные события лета 1945 г. вынудили политическое руководство СССР предпринять чрезвычайные меры для форсирования работ по созданию отечественного атомного оружия. Постановлением ГКО от 20 августа 1945 г. за № 9887 был создан Специальный комитет при Государственном комитете обороны (в дальнейшем при Совете Народных Комиссаров СССР, а с марта 1946 г. при Совете министров СССР), наделенный особыми полномочиями для решения чрезвычайных проблем Уранового проекта. Специальный комитет возглавил Л.П.Берия (1899-1953), в его состав вошли Г.М.Маленков (1901-1988), Н.А.Вознесенский (1903-1950), Б.Л.Ванников (1887-1962), М.Г.Первухин (1904-1978), И.В.Курчатов, П.Л.Капица (1894-1984), А.П.Завенягин (1901-1956), В.А.Махнев (1903-1965)[3. С.52-59].

На Специальный комитет была возложена организация всей деятельности по использованию атомной энергии в СССР: научно-исследовательских работ, разведки месторождений и добычи урана в СССР и за его пределами, создание атомной промышленности, атомно-энергетических установок, разработки и производства атомных бомб. Последняя задача была ключевой в реализации атомного проекта СССР.
Одновременно со Спецкомитетом было образовано Первое главное управление (ПГУ) при Совнаркоме СССР, которое возглавил Б.Л.Ванников. Задачей ПГУ было непосредственное руководство научно-исследовательскими, проектными, конструкторскими организациями и промышленными предприятиями по использованию атомной энергии и производству атомных бомб. В подчинении ПГУ кроме Лаборатории №2 были переданы из Наркомата боеприпасов завод № 12, Государственный союзный проектный институт (ГСПИ-11, Ленинград) и машиностроительный завод № 48 (Москва), из НКВД комбинат № 6 по добыче урановой руды (Таджикистан), а также один из институтов – НИИ-9. На НИИ-9 были возложены работы по урану, включая металлургию урана, плутония, их сплавов и получение изделий из них.

При ПГУ действовал Технический совет, позднее Инженерно-технический совет, в состав которых входили ученые-атомщики И.В.Курчатов, А.И.Алиханов, А.Ф.Иоффе, П.Л.Капица, Ю.Б.Харитон.
В СССР началась широкомасштабная работа по исследованиям, разработке технологий и конструкций, подчиненная одной цели – овладению ядерной энергией.

В результате деятельности Спецкомитета и ПГУ в декабре 1945 г. в Ленинграде были созданы два специальных опытно-конструкторских бюро (ОКБ). Главной задачей ОКБ была разработка оборудования, производящего обогащенный U-235 методами газовой диффузии и электромагнитным. Было принято постановление о строительстве диффузионного завода около поселка Верх-Нейвинский на Урале для получения обогащенного U-235, организована лаборатория № 3 для работ по созданию тяжеловодных реакторов на природном уране. В апреле 1946 г. было принято постановление о создании филиала лаборатории № 2 (будущего КБ-11) – исследовательского комплекса для конструирования ядерного оружия, который планировалось разместить вблизи поселка Сарова на границе Горьковской области и Мордовской СССР (сейчас РФЯЦ ВНИИЭФ, г. Саров Нижегородской области).

В 1946 г. в Лаборатории № 2 был построен первый уран-графитовый ядерный реактор Ф-1, физический пуск которого состоялся в 18 ч. 25 декабря 1946 г. В это время была осуществлена управляемая ядерная реакция при массе урана 45 т, графита – 400 т и наличии в активной зоне реактора одного кадмиевого стержня, введенного на 2,6 м[2. С.42-47].

Одновременно с подготовкой к вводу в действие первого ядерного исследовательского реактора Ф-1 Специальному комитету было поручено обеспечить строительство промышленного ядерного реактора для наработки плутония. Для строительства Плутониевого комбината, которое началось летом 1946 г., была выбрана площадка на Южном Урале в 70 км севернее Челябинска. К концу 1947 г. коробка здания первого атомного промышленного реактора была готова, и открывался фронт для начала монтажных работ. К концу мая 1948 г. был закончен основной монтаж, и началось опробование механизмов и систем контроля реактора. В июне 1948 г. был осуществлен пуск первого промышленного ядерного реактора, а 19 июня завершился длительный период подготовки реактора к работе на проектной мощности, которая равнялась 100 МВт. С этой датой связывают начало производственной деятельности комбината № 817 в Челябинске-40 (сейчас г.Озерск Челябинской области)[2. С.53-67].


В этот период с 1946 по 1949 гг. в стране развернулись интенсивные работы по получению делящихся материалов и созданию атомной бомбы. Разработкой атомной бомбы занималось КБ-11. Перед КБ-11 была поставлена задача создать два варианта атомных бомб: плутониевого с использованием сферического обжатия и уранового (U-235) с пушечным сближением. По завершении разработки намечалось проведение государственных испытаний зарядов на специальном полигоне в 160 км от Семипалатинска[3. С.60-61].
За официальную точку начала отсчета разработки РДС-1 следует принять дату выпуска «Тактико-технического задания на атомную бомбу» 1 июля 1946 г. Работы над созданием атомной бомбы длились в течение 2 лет 8 месяцев. 11 августа 1949 г. в КБ-11 была проведена контрольная сборка ядерного заряда из плутония. Заряд был назван РДС-1. Успешное испытание заряда РДС-1 состоялось в 7 часов утра 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне в присутствии Л.П.Берии, И.В.Курчатова, Ю.Б.Харитона и других ученых. Эту дату можно считать завершением этапа по подготовке первой атомной бомбы в СССР[2. С.156-157].

Интенсификация работ по военному и мирному использованию ядерной энергии произошла в период 1950 – 1964 гг. Работы этого этапа связаны с совершенствованием ядерного и разработкой термоядерного оружия, оснащением этими видами оружия вооруженных сил, становлением и развитием атомной электроэнергетики и началом исследований в области мирного использования энергий реакций синтеза легких элементов.

После испытания первой атомной бомбы РДС-1 усилия разработчиков были сосредоточены на совершенствовании конструкции заряда и его технических характеристик. Разработанные конструкции атомного заряда были названы РДС-2, РДС-3 (различались они только составом ядерной начинки). Эти заряды были успешно испытаны в сентябре-октябре 1951 г. Принципиальные отличия РДС-2, РДС-3 от РДС-1, заложенные в схему и конструкцию зарядов, легли в основу развития отечественного ядерного оружия. Ядерные заряды РДС-2, РДС-3, созданные как боеприпас для тяжелых бомбардировщиков, были переданы в серийное производство[3. С.87-92].

Полученный в период 1949 – 1951 гг. научный задел послужил основой дальнейшего совершенствования ядерного оружия, предназначенного для тактической авиации и первых отечественных баллистических ракет. Заряд РДС-4 был использован для боевого оснащения среднего бомбардировщика ИЛ-26 и ракеты Р-5М. Этот заряд был передан на вооружение в составе боевых частей тактической баллистической ракеты «Филин», баллистической ракеты Р-11ФМ для подводных лодок (комплекс Д-1). В течение июля-августа 1955 г. на Семипалатинском полигоне были успешно осуществлены три атомных взрыва, позволившие выбрать наиболее эффективную конструкцию заряда для торпеды Т-5.

В этот период активизировались работы по созданию первой водородной (термоядерной бомбы), которые были поручены КБ-11. Один из вариантов термоядерной бомбы РДС-6с был разработан А.Д.Сахаровым (1921-1989) и успешно испытан 12 августа 1953 г. Позднее разработаны и испытаны РДС-27 и более усовершенствованный РДС-37, который послужил прототипом всех термоядерных зарядов. В 1956 г. был испытан заряд для артиллерийского снаряда. В 1957 г. были спущены на воду первая атомная подводная лодка и первый атомный ледокол. В 1960 г. была принята на вооружение первая межконтинентальная баллистическая ракета. В 1961 г. была испытана самая мощная в мире авиабомба с тротиловым эквивалентом 50 Мт. Всего в этот период СССР провел 244 испытания, из них 23 под землей[3. С.101-111].

16 мая 1949 г. постановление Правительства определило начало работ по созданию первой атомной электростанции. В качестве места для ее строительства был определен город Обнинск, а в ее создании ключевую роль играли Лаборатории «В» (ГНЦ «Физико-энергетический институт») и Лаборатория № 2 (РНЦ «Курчатовский институт»). Научным руководителем работ по созданию первой АЭС был назначен И.В.Курчатов, главным конструктором реактора – Н.А.Доллежаля. 27 июня 1954 г. в России в г. Обнинске была пущена первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт[3. С.117].

Параллельно с созданием демонстрационной атомной электростанции начались работы по двухцелевым реакторам, которые могли бы сочетать выработку электроэнергии и наработку оружейного плутония. В 1955 г. на Сибирском химическом комбинате был пущен новый, более мощный промышленный реактор И-1 с первоначальной мощностью 300 МВт, которая со временем была увеличена в 5 раз.

В 1958 г. был пущен двухконтурный уран-графитовый реактор с замкнутым циклом охлаждения ЭИ-2, который был разработан в Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А.Доллежаля (НИКИЭТ).

В 1964 г. дали промышленный ток Белоярская и Нововоронежская АЭС. Промышленное развитие водо-графитовых реакторов в электроэнергетике пошло по конструктивной линии РБМК – канальных реакторов большой мощности. Ядерный энергетический реактор РБМК-1000 является гетерогенным канальным реактором на тепловых нейтронах, в котором в качестве топлива используется слабообогащенный по U-235 (2%) диоксид урана, в качестве замедлителя – графит и в качестве теплоносителя – кипящая легкая вода[4. С.304]. Разработку РБМК-1000 возглавлял Н.А.Доллежаль. Эти реакторы явились одной из основ ядерной энергетики. Вторым вариантом реакторов был водо-водяной энергетический реактор ВВЭР, работа над проектом которого относится к 1954 г. Идея схемы этого реактора была предложена в РНЦ «Курчатовский институт». ВВЭР – энергетический реактор на тепловых нейтронах. Нейтроны замедляются водой, которая одновременно выступает в качестве теплоносителя. В качестве топлива используется диоксид урана с обогащением по U-235 немного большим, чем в РБМК (3-5%). В отличие от РБМК, легководные реакторы заключены в корпус, находящийся под давлением. Первый энергоблок с реактором ВВЭР-210 был сдан в эксплуатацию в конце 1964 г. на Нововронежской АЭС. Таким образом, в период 1950 – 1964 гг. заложено начало освоения мирного атома.

В период 1965 – 1985 гг. был достигнут и стабилизировался военно-ядерный паритет с Соединенными Штатами Америки, активно реализовывалась программа мирных ядерных взрывов, заметно продвинулись термоядерные исследования, укреплялись добывающая, производственная, вычислительная, экспериментальная и испытательная базы атомной отрасли, силами Минсредмаша строились и запускались в эксплуатацию атомные электростанции, не только в СССР, но и за рубежом, согласовывались и подписывались международные договора в области ограничения и сокращения ядерных вооружений и нераспространения ядерного оружия.

По состоянию на 1985 г. в СССР действовало 15 атомных электростанций: Белоярская, Нововоронежской, Кольская, Билибинская, Ленинградская, Курская, Смоленская, Калининская, Балаковская (РСФСР), Армянская, Чернобыльская, Ровенская, Южно-Украинская, Запорожская, Игналинская (другие республики СССР). В эксплуатации находилось 40 энергоблоков типа РБМК, ВВЭР, ЭГП и один энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-600 общей мощностью приблизительно 27 млн. кВт. В 1985 г. на атомных электростанциях страны произведено более 170 млрд. кВт*ч, что составляло 11% всей выработки электроэнергии. Важнейший эксплуатационный показатель, характеризующий надежность и в значительной степени определяющий экономические показатели работы атомных электростанций, это коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Среднее значение КИУМ по всем энергоблокам на 1985 г. составило 76,8% [1. С.22].

Развитию атомной энергетики в СССР придавалось первостепенное значение. Строились и действовали закрытые города Минсредмаша, среди которых Челябинск-40 (Озерск), Челябинск-70 (Снежинск), Свердловск-44 (Новоуральск), Аразамас-16 (Саров), Томск-7 (Северск), Красноярск-45 (Зеленогорск), Златоуст-36 (Трехгорный). Разрабатывались месторождения урана, наибольшее число которых было выявлено в Узбекистане, Казахстане и Киргизии. В результате деятельности крупных коллективов геологов, геофизиков и других специалистов в целом в СССР и странах Восточной Европы было открыто, разведано и сдано в эксплуатацию более 50 месторождений урана с общими запасами 84000 тонн[3. С.161]. В 1963 г. после долгих и упорных поисков в СССР в юго-восточном Забайкалье геолого-разведочной партией № 324 Сосновской экспедиции Первого главного геолого-разведочного управления Министерства геологии было открыто крупное, по запасам с богатыми урановыми рудами, месторождение Стрельцовское. В ноябре 1967 г. министр среднего машиностроения Е.П.Славский (1898-1991) издал приказ о преобразовании Западного горно-обогатительного комбината в Приаргунский горно-химический комбинат, создаваемый на базе месторождений Стрельцовского рудного поля. Этим приказом была заложена организация нового уранодобывающего предприятия в Советском Союзе[6].

Успешно работают обогатительные фабрики и разделительные производства: диффузионные заводы по обогащению урана в Томске-7 на Сибирском химическом комбинате, в Ангарске на Электролизном химическом комбинате и в Красноярске-45 на Электрохимиеском комбинате. На ряду с газодиффузионными заводами было пущено первое в мире производство по обогащению урана газоцентрифужным методом, основное преимущество которого, по сравнению с диффузионным, состоит в малой стоимости и существенно более высоком коэффициенте полезного действия.

Функционировали многочисленные отраслевые научно-исследовательские и проектно-изыскательские институты, главное место среди которых занимали КБ-11 (ВНИИЭФ), НИИ-1011 (ВНИИТФ), Институт атомной энергии им. И.В.Курчатова, Институт химической физики (ИХФ), Радиевый институт (РИАН), Физико-технический институт (ФТИ), Институт физической химии (ИФХ), Уральский филиал АН СССР и др.[3. С.299-301].

На 25 апреля 1986 г. была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время остановки было запланировано проведение испытания так называемого режима «выбега ротора турбогенератора», предложенного проектирующими организациями в качестве дополнительной системы аварийного электроснабжения. Испытания должны были проводиться на мощности 700-1000 МВт (тепловых). В 00 ч. 28 мин. при переходе с системы локального автоматического регулирования (ЛАР) на автоматический регулятор общей мощности (АР) мощность реактора резко упала (тепловая до 30 МВт и нейтронная до нуля). Персонал, находившийся на БЩУ-4, принял решение о восстановлении мощности реактора посредством извлечения поглощающих стержней реактора, что помогло стабилизировать мощность на уровне 160-200 МВт (тепловых), что составляло всего 6% от номинала[4. С.307-308].

В 01:23:04 начался эксперимент. Однако уже в 01:23:39 зарегистрирован сигнал аварийной защиты АЗ-5 от нажатия кнопки на пульте оператора. Поглощающие стержни начали движение в активную зону, однако вследствие их неудачной конструкции и заниженного (не регламентного) оперативного запаса реактивности реактор не был заглушён. Через одну-две секунды был записан фрагмент сообщения, похожий на повторный сигнал АЗ-5. В следующие несколько секунд зарегистрированы различные сигналы, свидетельствующие о быстром росте мощности, затем регистрирующие системы вышли из строя.
В 01 час 23 минуты 49 секунд произошло два мощных взрыва с полным разрушением реакторной установки. Авария на Чернобыльской АЭС стала крупнейшей в истории техническая ядерная аварией.

Суммарная активность веществ, выброшенных в окружающую среду, составила, по различным оценкам, до 50 МКи, в том числе 7,3 МКи йода-131, 1,0 МКи цезия-137, 0,22 МКи стронция-90 и 0,14 МКи изотопов плутония. На долю благородных газов приходилось около половины от суммарной активности[4. С.317].
Загрязнению подверглось более 200000 км², примерно 70% – на территории Белоруссии, России и Украины, остальное на территории Прибалтики, Польши и Скандинавских стран. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли. Благородные газы рассеялись в атмосфере и не вносили вклада в загрязнение прилегающих к станции регионов. Загрязнение было очень неравномерным, оно зависело от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, в которых в это время прошёл дождь. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Иод и цезий распространились на более широкую территорию.

Для ликвидации последствий аварии была создана правительственная комиссия, председателем которой был назначен заместитель председателя Совета министров СССР Борис Евдокимович Щербина (1919-1990). От института, разработавшего реактор, в комиссию вошёл химик-неорганик академик В.А.Легасов (1936-1988). Для координации работ были также созданы республиканские комиссии в Белорусской, Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные комиссии и штабы. В 30-км зону вокруг ЧАЭС стали прибывать специалисты, командированные для проведения работ на аварийном блоке и вокруг него, а также воинские части, как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов[4. С.313].
Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг». Радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было завершено в ноябре 1986 г. В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн. га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.

Накопленные за первые после аварии годы опыт и знания способствовали формированию в обществе более реального представления о катастрофе как крупнейшей планетарной трагедии. Такой взгляд на чернобыльскую беду обусловил необходимость создания комплексной Государственной программы по преодолению последствий чернобыльской катастрофы. Первая комплексная Госпрограмма, рассчитанная на 1990 – 1992 гг., была направлена на обеспечение безопасного проживания населения на пострадавших территориях, медицинского обслуживания и оздоровления людей, научное решение проблем нормальной жизнедеятельности населения и ведения хозяйства в районах радиоактивного загрязнения, обеспечение правопорядка, пожарной безопасности в зонах, находящихся под контролем и т.д.

В июне из Министерства энергетики СССР, к которому относились все АЭС Союза, была выделено новое Министерство атомной энергетики СССР. Такой шаг был вызван необходимостью более компетентного по сравнению с тепловыми и гидростанциями руководства этой отрасли подотраслью энергетики.
В 1991 г. перестало действовать образованное в 1989 г. единое Министерство атомной энергетики и промышленности СССР, в начале 1992 г. было образовано Министерство Российской Федерации по атомной энергии (Минатом России). Минатому пришлось возрождать нарушенные производственно-экономические связи, создавать замещающие производства, вживаться в новые условия внутренней и внешней экономической политики.

К 1998 г. положение в отрасли в целом, так же, как в его энергетической и ядерно-оружейной частях, начало стабилизироваться. Стало восстанавливаться доверие населения к атомной энергетике. Уже в 1999 г. атомные электростанции России выработали такое же количество киловатт-часов электроэнергии, которое вырабатывали в 1990 г. АЭС, расположенные на территории бывшего РСФСР.

В ядерно-оружейном комплексе, начиная с 1998 г., реализовывалась Федеральная целевая программа «Развитие ядерного оружейного комплекса на период 2003 г.», а с 2006 г. действует вторая целевая программа «Развитие ЯОК на период 2006-2009 и на перспективу 2010-2015 гг.».

В соответствии с общегосударственной административной реформой в 2004 г. Министерство по атомной энергии было ликвидировано. Фактическим (но не юридическим) преемником Минатома стало Федеральное агентство по атомной энергии, на смену которому пришла Государственная корпорация «Росатом».

В отношении мирного использования атомной энергии в феврале 2010 г. была принята федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 гг. и на перспективу до 2020 г.». Основной целью программы является разработка ядерных энерготехнологий нового поколения на базе реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым ядерным топливным циклом для атомных электростанций, обеспечивающих потребности страны в энергоресурсах и повышение эффективности использования природного урана и отработавшего ядерного топлива, а также исследование новых способов использования энергии атомного ядра[5. С.2].

В соответствии с общегосударственной административной реформой в 2004 г. Министерство по атомной энергии было ликвидировано. Фактическим (но не юридическим) преемником Минатома стало Федеральное агентство по атомной энергии, на смену которому пришла Государственная корпорация «Росатом».

В атомно-энергетической части отрасли происходят структурные изменения, связанные с переходом к рыночной экономике и, главное, с резким увеличением числа строящихся стационарных станций. На ряду со строительством новых энергоблоков внутри страны на базе уже имеющихся АЭС, а также новых АЭС, таких как Южно-уральская, Западно-уральская, Нижегородская, планируется построить ядерные энергоблоки в 15 странах мира. Пакет возможных контрактов на строительство новых АЭС за рубежом включает в себя 35 энергетических блоков, по 19 из которых подписаны межправительственные соглашения, это: Китай (4 блока), Индия (4 блока), Беларусь (2 блока), Армения (1 блок), Украина (2 блока), Вьетнам (2 блока) и Турция (4 блока). Проходят тендеры (или их вскоре объявят) в таких странах, как Египет (3 блока), Аргентина (2 блока), Казахстан (2 блока), Словакия (1 блок), Венгрия и Чехия (по 2 блока), Бангладеш и Иордания (по 2 блока). Росатом готовит улучшенный проект энергоблока с реактором типа ВВЭР (ВВЭР-ТОИ), срок службы которого составит 60 лет. На новое строительство АЭС с повышенной безопасностью, соответствующей нормам МАГАТЭ, государством выделяются значительные финансовые средства. Кроме того, в эту сферу привлекаются частные инвестиции[7].

Важным направлением развития малой атомной энергетики являются плавучие АЭС. Проект атомной теплоэлектростанции (АТЭС) малой мощности на базе плавучего энергоблока (ПЭБ) с двумя реакторными установками КЛТ-40С начал разрабатываться в 1994 г. Помимо ПЭБа, в состав АТЭС малой мощности входят гидротехнические сооружения для установки ПЭБа у берега и береговые сооружения и устройства, обеспечивающие распределение и передачу электрической и тепловой энергии потребителям. При суммарной тепловой мощности реакторов 300 МВт энергоблок способен выдавать 70 Вт электрической мощности. Плавучая АТЭС обладает рядом преимуществ: возможность работы в условиях вечной мерзлоты на территории за Полярным кругом, способность прохождения судна-носителя по водоемам небольшой глубины (9 м). ПЭБ рассчитан на любую аварию, проект плавучей АЭС соответствует всем современным требованиям безопасности, а также полностью решает проблему ядерной безопасности для сейсмически активных районов. В июне 2010 г. был осуществлен пуск на воду первого в мире плавучего энергоблока «Академик Ломоносов», который после дополнительных испытаний будет отправлен к месту базирования на Камчатку[3, С.260-262].

Предприятия, научно-исследовательские институты, объединения и другие структуры атомной отрасли работают над вопросами повышения уровня безопасности и экологичности АЭС, решения проблемы переработки отработавшего ядерного топлива и захоронения радиоактивных отходов.

Развитие атомной отрасли в дальнейшем будет проходить по следующим крупным направлениям:

  • обеспечение стратегического ядерного паритета, выполнение государственного оборонного заказа, сохранение и развитие ядерного оружейного комплекса;
  • проведение научных исследований в области ядерной физики. Ядерной и термоядерной энергетики, специального материаловедения и передовых технологий;
  • развитие атомной энергетики, в том числе обеспечение сырьевой базы, топливного цикла, атомного машино- и приборостроения, строительство отечественных и зарубежных АЭС.
  • Аспирант: Санникова П.А.
  • Руководитель: Бармин А.В.

История развития атомной энергетики России является актуальной и интересной в наше время, когда будущее мировой экономики невозможно представить без ядерной энергетики. Особенно эта информация важна для работников атомной отрасли, которые непосредственно сталкиваются с вопросами рационального использования энергоресурсов, использования радионуклидов в медицинских целях, разработки ядерного оружия.

  • атомный-энергетический комплекс;
  • ядерное оружие;
  • атомная промышленность;
  • свойства титана
  • атомная электростанция;
  • АЭС.
  1. Атомная наука и техника СССР. Под общей редакцией А.М. Петросьянца. М.: Энергоатомиздат, 1987. 312 с.
  2. Круглов А.К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. – 2-е изд., испр. М.: ЦНИИатоминформ, 1995. 380 с.
  3. Волошин Н.П. К истории отечественного атомного проекта: курс лекций для слушателей учебных заведений «Росатома», студентов физических специальностей вузов – М.: ИздАТ, 2009 г. – 316 с.
  4. «Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ». «Атомная энергия», т.61, вып. 5, ноябрь 1986
  5. Федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года», 2010. 71 с.
  6. http://www.priargunsky.armz.ru
  7. http://proatom.ru

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

MetalSpace

Опубликовано MetalSpace

Адрес электронной почты: info@metalspace.ru
Предлагаем сотрудничество
  • Опубликуй свои произведения в электронной форме.
  • Размести научную статью или пресс-релизы на страницах нашего портала.

Оставь комментарий