ओबनिंस्क एनपीपी - दुनिया के पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र का इतिहास

27 जून, 1954 को मास्को के पास, ओबनिंस्क शहर में, 5000 kW की उपयोगी शक्ति वाला दुनिया का पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र (NPP-1) चालू किया गया था।

यूरेनस की खोज 1789 में जर्मन रसायनज्ञ मार्टिन क्लाप्रोथ ने की थी और इसका नाम यूरेनस ग्रह के नाम पर रखा गया था। दशकों बाद, दिसंबर 1951 में, आर्को, इडाहो, संयुक्त राज्य अमेरिका में EBR-I प्रायोगिक ब्रीडर रिएक्टर में, परमाणु ऊर्जा ने पहली बार चार प्रकाश बल्ब चलाने के लिए बिजली का उत्पादन किया। हालाँकि, EBR-I को बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

ओबनिंस्क में NPP-1 दुनिया का पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र है जो वाणिज्यिक उपयोग के लिए बिजली का उत्पादन करता है।

दुनिया का पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र

दुनिया में सबसे पहले के निर्माण में परमाणु ऊर्जा प्लांट यूएसएसआर के प्रमुख संस्थानों, डिजाइन ब्यूरो और कारखानों ने भाग लिया। समस्या का वैज्ञानिक प्रबंधन परमाणु ऊर्जा संस्थान (IAE) और व्यक्तिगत रूप से शिक्षाविद आई. वी. कुरचटोव द्वारा किया जाता है। 1951 से, वैज्ञानिक और तकनीकी प्रबंधन को भौतिकी और ऊर्जा संस्थान और इसके निदेशक प्रोफेसर डी. आई. ब्लोहिंटसेव को सौंपा गया है।

ए. के.Krasin पहले उप निदेशक हैं। ईंधन तत्वों (ईंधन की छड़) के विकास का नेतृत्व वीए माल्यख ने किया था। रिएक्टर का डिज़ाइन शिक्षाविद् एन ए डोलेझल और उनके निकटतम सहायक पी। आई। अलेशेंकोव के नेतृत्व वाली टीम द्वारा किया गया था। सबसे महत्वपूर्ण प्रणालियों में से एक - रिएक्टर नियंत्रण और सुरक्षा प्रणाली - I. Ya. Emelyanov के नेतृत्व में विकसित की गई थी, जो USSR विज्ञान अकादमी के संबंधित सदस्य थे।

1950 के दशक में ओबनिस्क परमाणु ऊर्जा संयंत्र का निर्माण

फरवरी 1950 में, वैज्ञानिकों ने मॉस्को क्षेत्र में 30,000 kW ताप और 5,000 kW बिजली उत्पन्न करने के लिए एक प्रायोगिक रिएक्टर बनाने का प्रस्ताव रखा। यूएसएसआर मंत्रिपरिषद ने मई 1950 में परियोजना को मंजूरी दी।

दिसंबर 1950 के अंत में, रिएक्टर और थर्मल पावर प्लांट का एक डिज़ाइन जारी किया गया था, और अगले वर्ष के अंत में, उपकरणों का विस्तृत डिज़ाइन और उत्पादन शुरू हुआ। निर्माण जुलाई 1951 में शुरू हुआ।

पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के लिए एक वाटर-ग्रेफाइट चैनल रिएक्टर को चुना गया था। इसमें मॉडरेटर ग्रेफाइट है, और पानी ईंधन तत्वों में जारी गर्मी को दूर करने का काम करता है (वैसे, यह न्यूट्रॉन के मॉडरेशन में भी भाग लेता है)।

यूएसएसआर। कलुगा क्षेत्र। ओबनिंस्क। दुनिया के पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र का रिएक्टर। TASS / वैलेन्टिन कुनोव द्वारा फोटो

पावर रिएक्टर की मूल संरचना-एक जटिल और महंगी तकनीकी संरचना-काफी सरल है।

जल-ग्रेफाइट चैनल रिएक्टर, पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के पूर्वज, ऊर्ध्वाधर छिद्रों के साथ छेद किए गए ग्रेफाइट ब्लॉकों के ढेर से मिलकर बने होते हैं। छेद एक समान ग्रिड बनाते हैं। उनमें ईंधन तत्वों और नियंत्रण और सुरक्षा उपकरणों (सीपीएस) के साथ ईंधन चैनल होते हैं।

ग्रेफाइट पैकेज को एक सीलबंद रिएक्टर स्पेस में रखा जाता है जो एक अक्रिय गैस से भरा होता है। रिएक्टर स्पेस एक निचली प्लेट से बनता है जिस पर चिनाई टिकी होती है, एक साइड जैकेट और एक ऊपरी प्लेट जिसमें चिनाई में खुलने के अनुरूप उद्घाटन होता है।

पहले एनपीपी के ईंधन तत्वों में जारी गर्मी को दूर करने के लिए दो परिसंचरण सर्किट प्रदान किए गए थे।

पहले सर्किट को सील कर दिया गया है। इसमें, पानी (शीतलक) को ऊपर से प्रत्येक ईंधन चैनल में खिलाया जाता है, जहां इसे गर्म किया जाता है, फिर हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है - एक भाप जनरेटर, ठंडा होने के बाद, जिसमें पंप इसे रिएक्टर में लौटाते हैं।

दूसरे सर्किट में, भाप जनरेटर में, भाप उत्पन्न होती है जो एक पारंपरिक टरबाइन को चलाती है। इस प्रकार, ऊर्जा रिएक्टर थर्मल पावर प्लांट के स्टीम बॉयलर को बदल देता है। इस वजह से, इसे अक्सर भाप पैदा करने वाला परमाणु ऊर्जा संयंत्र कहा जाता है।

पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के रिएक्टर का संरचनात्मक आरेख

अब पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र का उपकरण सरल और साधारण दिखता है। खासकर विशेषज्ञों के लिए। लेकिन लगभग 70 साल पहले, जब इसे बनाया गया था, तो गणना के परिणामों की जांच करने के लिए कोई एनालॉग, मॉडल या बेंच नहीं था।

और कई सवाल थे। प्राथमिक सर्किट से पानी को सभी 128 ईंधन चैनलों और प्रत्येक चैनल से चार और ईंधन कोशिकाओं को कैसे वितरित किया जाए, और चैनल की शक्ति में परिवर्तन (ऑपरेशन के दौरान अपरिहार्य) होने पर यह वितरण कैसे बदलेगा?

रिएक्टर कैसे व्यवहार करेगा जब चैनल में पानी के घनत्व में फिर से एक अपरिहार्य परिवर्तन होता है, विशेष रूप से स्टार्टअप के दौरान इसके वार्म-अप के दौरान और शटडाउन के दौरान ठंडा होने पर, जब रिएक्टर एक फीड से दूसरे फीड में जाता है, आदि?

पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन की शुरुआत के साथ, इन और कई अन्य सवालों के जवाब मिले, जिसने वैज्ञानिकों और बिजली संयंत्र के डेवलपर्स की उम्मीदों की पूरी तरह से पुष्टि की।

पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के डिजाइन में शामिल समाधान इतने सफल निकले कि संचालन के चालीस वर्षों के बाद भी अब तक इसका वैज्ञानिक और तकनीकी प्रयोगों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है।

1956 में, काल्डर हॉल 1, पहला वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा स्टेशन, ब्रिटिश राष्ट्रीय ग्रिड से जुड़ा था। 1958 में, अमेरिका में पहला वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र, शिपपोर्ट परमाणु ऊर्जा संयंत्र खोला गया। 1964 में, पहला फ्रांसीसी बिजली रिएक्टर EDF1 लॉयर नदी पर चिनॉन में चल रहा था।

लगभग 4 वर्षों के लिए, टॉम्स्क में साइबेरियाई परमाणु ऊर्जा संयंत्र के उद्घाटन से पहले, ओबनिंस्क सोवियत संघ में एकमात्र परमाणु रिएक्टर बना रहा। उनके ग्रिड से जुड़ा अगला सोवियत परमाणु ऊर्जा संयंत्र 1964 में 100 मेगावाट का बेलोयार्स्क पावर प्लांट नंबर 1 था (देखें - रूस के परमाणु ऊर्जा संयंत्र).

बेलोयार एनपीपी और बिलिबिन एनपीपी के पहले चरण के रिएक्टर ओबनिंस्क में रिएक्टर के सबसे करीब थे। लेकिन मूलभूत अंतर भी हैं। बेलोयार्स्क एनपीपी में, विश्व अभ्यास में पहली बार भाप के परमाणु सुपरहीटिंग का उपयोग किया गया था।

चैनल रिएक्टरों के निर्माण और एक दशक के संचालन के अनुभव ने एक श्रृंखला पावर रिएक्टर आरबीएमके (उच्च शक्ति उबलते रिएक्टर) के लिए एक परियोजना विकसित करना संभव बना दिया। इसकी तापीय योजना पानी-ग्रेफाइट चैनलों के साथ रिएक्टरों के समान है, लेकिन ईंधन तत्व ट्यूबलर नहीं हैं, बल्कि ज़िरकोनियम मिश्र धातु की परत के साथ रॉड के आकार का है, जो न्यूट्रॉन को कमजोर रूप से अवशोषित करता है।

ऐसी 18 ईंधन छड़ों को एक ईंधन असेंबली में संयोजित किया जाता है, जो एक ईंधन चैनल बनाने के लिए जिरकोनियम ट्यूब में शीर्ष पर लगाया जाता है। सुरक्षा और नियंत्रण उपकरण एक ही पाइप में चलते हैं।

ईंधन चैनलों का डिज़ाइन रिएक्टर को बंद किए बिना (विशेष मशीन का उपयोग करके) ईंधन को फिर से लोड करना संभव बनाता है, जो लगभग सभी प्रकार के रिएक्टरों के लिए अपरिहार्य है। बिजली पर रिएक्टर चलाने का समय बढ़ जाता है और यूरेनियम उपयोग दक्षता बहुत बढ़ जाती है।

चैनल जल-ग्रेफाइट रिएक्टर RBMK का संरचनात्मक आरेख

1000 मेगावाट की विद्युत क्षमता वाला पहला आरबीएमके लेनिनग्राद परमाणु ऊर्जा संयंत्र में स्थापित किया गया था, जिसे 1973 में चालू किया गया था। वही रिएक्टर चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में स्थापित किए गए थे।

1983 के अंत में, पहला RBMK-1500 इग्नालिना NPP में कमीशन किया गया था। इस प्रकार, 30 वर्षों से भी कम समय में, रिएक्टरों की इकाई शक्ति में 300 गुना वृद्धि हुई है। एक RBMK-1500 की क्षमता GOELRO योजना के तहत निर्मित सभी बिजली संयंत्रों के समान है। इग्नालिना रिएक्टर कई वर्षों तक दुनिया में सबसे शक्तिशाली था।

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, वर्तमान में दुनिया में 443 नागरिक परमाणु रिएक्टर काम कर रहे हैं, और अन्य 51 निर्माणाधीन हैं।

ओबनिंस्क एनपीपी का मुख्य नियंत्रण कक्ष

ओबनिंस्क एनपीपी को अप्रैल 2002 में बंद कर दिया गया था, यानी यह बिना किसी घटना के 48 साल तक संचालित हुआ, जो कि मूल रूप से नियोजित की तुलना में 18 साल लंबा है, और उस समय के दौरान स्टेशन में केवल एक ओवरहाल था।

पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के महत्व को शायद ही कम करके आंका जा सकता है।उच्च योग्य कर्मियों के प्रशिक्षण में, अगले स्टेशनों की परियोजनाओं में शामिल तकनीकी समाधानों को सही ठहराने में, परमाणु ऊर्जा के विकास में इसकी भूमिका बहुत बड़ी है।

2009 में, ओबनिंस्क एनपीपी के आधार पर परमाणु ऊर्जा का एक संग्रहालय स्थापित किया गया था।