Միջուկային էներգետիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Միջուկային էնէրգետիկա, էներգետիկայի ճյուղ, որն օգտագործում է միջուկային էներգիան։ Միջուկային էներգետիկայի հիմքը ատոմային էւեկտրակայանն է (ԱԷԿ)։ Տեխնիկայի ոչ մի բնագավառ այնքան արագ չի զարգանում, ինչպես միջուկային էներգետիկան։ 1954 թվականին ԽՍՀՄ Օբնինսկ քաղաքում գործարկվեց աշխարհում առաջին ԱԷԿ (հզորությունը 15 Մվտ)։ Աշխարհի զարգացած երկրներում(ԽՍՀՄ, ՉՍՍՀ, ԲԺՀ, ԳԴՀ, ԱՄՆ, Մեծ Բրիտանիա, Ֆրանսիա, Կանադա, Իտալիա, Ֆինլանդիա ևն) գործող ԱԷԿ-ների 250 ռեակտորային տեղակայանքների ընդհանուր հզորությունն անցնում է 200մլն կվտ-ից։ Ըստ կանխագուշակումների 2000 թվականին էլեկտրաէներգիայի մոտ 40%-ը կարտադրվի ԱԷԿ-ներում։ ԱԷԿ-ների հիմնական էներգիա արտադրող հանգույցը միջուկային ռեակտորն է, որտեղ էներգիայի անջատումը կատարվում է ծանր տարրերի միջուկների տրոհման հաշվին։ Միջուկային ռեակտորում անջատված ջերմային էներգիայի փոխակերպումը էլեկտրականի սկզբունքորեն չի տարբերվում սովորական ջերմային էլեկտրակայաններում իրականացվող եղանակներից։ Միջուկային էներգիայի զարգացման սկզբնական շրջանում առաջին հերթին լայն տարածում ստացան ջրով (որպես դանդաղեցուցիչ և ջերմատար) աշխատող ռեակտորները (իրանային և կանալային)։ ԽՍՀՄ-ում ԱԷԿ-ների շինարարությունը մինչև 2000 թվական հիմնականում ընթանալու է ջրով հովացվող դանդաղ (ջերմային) նեյտրոններով աշխատող իրանային ՎՎԷՌ և կանալային ՌԲՄԿ տիպի ռեակտորների կիրառման ուղիով։ Առավել լայն տարածում ստացած ՎՎԷՌ տիպի ռեակտորների զարգացման ամբողջ ընթացքը լավ երևում է Նովովորոնեժի ԱԷԿ-ի օրինակի վրա, որտեղ 1964 թվականիին գործարկվեց 210 Մվտ-աԿոց առաջին էներգաբլոկը, 1969 թվականին՝ երկրորդ (365 Մվտ),1971-1972 թվականներին՝ երրորդ և չորրորդ (440 Մվտ) էներգաբլոկները, 1980 թվականին՝ հինգերորդ գլխային հզոր էներգաբլոկը (1000 Մվտ)։

ՎՎԷՌ-440 էներգաբլոկները հիմք դրեցին ԱԷԿ-ների լայն շինարարությանը։ Այդպիսի բլոկներով են սարքավորված Կոլայի ԱԷԿ (գործարկվել է 1973-1974-ին,2 X ՎՎԷՌ-440), Հայկական ատոմակայանը (1976-1979-ին, 2XՎՎԷՌ—440) են։ ՎՎԷՌ-1000 էներգաբլոկը հզոր ԱԷԿ-ների շինարարության ծավալման հիմքն է։Ուրանգրաֆիտային ՌԲՄԿ տիպի եռացող ռեակտորները նույնպես լայնորեն օգտագործվում են հզոր և գերհզոր ԱԷԿ-ներում։ ՌԲՄԿ-1000 ռեակտորային երկու էներգաբլոկներով է սարքավորված Լենինգրադյան ԱԷԿ (գործարկվել է 1973-1975-ին)։ 1964 թվականին շահագործման հանձնվեց Բելոյարսկի ԱԷԿ-ի առաջին էներգաբլոկը՝ 100 Մվտ հզորությամբ՝ շոգու միջուկային գերտաքացմամբ (որի շնորհիվ լավանում են ջերմային բնութագրերը)։ 200 Մվտ հզորությամբ երկրորդ էներգաբլոկը գործարկվել է 1967 թվականին։ ԽՍՀՄ-ում մշակված է ջրա֊ջրային եռացող ռեակտորի կոնստրուկցիան (միակոնտուր սկզբունքով), որտեղ շոգին գոյանում է անմիջապես ռեակտորում, ինչպես նաև ՎԿ-500 էներգաբլոկի կոնստրուկցիան, որը տեղադրվում է երկաթբետոնե իրանում։ Միջուկային էներգետիկական տեղակայանք՝ հեղուկ-մետաղային ջերմատարրով․ /․ ռեակտոր, 2․ շրջանառու պոմպեր, 3․ ջերմափոխանցման առաջին կոնտուր, 4․ ջերմափոխանցման երկրորդ կոնտուր, 5․ առաջին ջերմափոխանակիչ, 6․ երկրորդ ջերմափոխանակիչ, 7․շոգեգերտաքացուցիչ, 8․ շոգետուրբին, 9․Էլեկտրական գեներատոր, 10․ կոնդենսատոր,//․ սնող պոպմ, 12․ պաշտպանիչ Էկրան։ Դա վերացնում է մեծ չափերի ու զանգվածի մետաղական իրանի կառուցման ու տեղափոխման անհրաժեշտությունը։ Մշակվում են ռեակտորային տեղակայանքներ՝ ատոմային ջերմաէլեկտրակենտրոնների ու ջերմամատակարարման ատոմային կայանների համար։ ԽՍՀՄ-ում 1974 թվականից հաջողությամբ է գործում Բիլիբինոյի ատոմային ջերմաէլեկտրակենտրոնը (Մագադանի շրջան), 4X*W․№-12 էներգաբլոկներով 48 Մվտ էլեկտրական U 115 Մվւո ջերմային հզորությամբ։ Միջուկային էներգետիկայի զարգացման առաջընթացում առավել հեռանկարային են արագ նեյտրոններով գործող ռեակտորները, որոնցում հնարավոր է օգտագործել բնության մեջ համեմատաբար շատ տարածված Ս238 վառելիքը, և այն էլ մեծ արդյունավետությամբ, միաժամանակ ստեղծելով արհեստական միջուկային վառելիք՝ Pu239։ Միջուկային էներգետիկան որոշակի կիրառություն ունի ժողտնտեսության տարբեր բնագավառներում։ 1964 թվականին գործարկվել է արագ նեյտրոններով գործող ռեակտորով և 500 վա հզորությամբ կիսահաղորդչային ջերմէլեկտրական փոխակերպիչով սարքավորված «Ռոմաշկա» էներգետիկական տեղակայանքը, որը միջուկային էներգիան անմիջականորեն էլեկտրականի փոխակերպող միջուկային տեղակայանքի նախատիպն է։1970-1971 թվականներին մշակվեցին ջերմաէմիսիոն ռեակտոր-փոխակերպիչները՝ «Տոպազ-1» (հզորությունը՝ 5 կվտ) և «Տոպազ-2» (հզորությունը՝ 10 կվա)։ Միջուկային էներգետիկան լայնորեն օգտագործվում է նաև ծովային տրանսպորտում։ Միջուկային ուժային տեղակայանքների կիրառման հիմնական բնագավառը ատոմային նավատորմն է, որտեղ գլխավորապես կիրառվում են ջրաջրային ռեակտորներ։ ԽՍՀՄ-ում գործարկվել են «Լենին* (1959), «Արկտիկա» (1974), «Սիբիր» (1977) ատոմային սառցահատները։ Միջուկային էներգետիկան որոշակի կիրառում ունի նաև տիեզերական թռիչքային ապարատներում։ Միջուկային էներգետիկայի զարգացման առավել կատարյալ աստիճանը միջուկային կառավարվող ռեակցիայի հիման վրա ջերմամիջուկային տեղակայանքների ստեղծումն է։ Այստեղ, ի տարբերություն սովորական ԱԷԿ-ներում ընթացող ծանր միջուկների տրոհման ռեակցիայի, իրականացվում է թեթև տարրերի (ջրածնի ծանր իզոտոպների՝ դեյտերիումի D և տրիտիումի T) սինթեզի ռեակցիան, որի ընթացքում անջատվում է հսկայական քանակի էներգիա։ Կառավարվող ջերմամիջուկային ռեակցիաների իրականացման հնարավոր ուղղություններից ավելի լայն տարածում է ստացել «Տոկամակ» տիպի տեղակայանքներում կիրառվող եղանակը, որը մշակվել է ԽՍՀՄ-ում 1950-ական թվականների սկզբներին, Ի․ Վ․ Կուրչատովի անվան ատոմայինէներգիայի ինստիտուտում։ Ջերմամիջուկային կառավարվող սինթեզի (ռեակցիայի) արդյունաբերական մասշտաբներով յուրացումը ահռելի դժվարություն ներկայացնող գիտատեխնիկական խնդիր է, որի լուծումը մարդկությանը կտա էներգիայի անսպառ աղբյուր։

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  (հ․ 7, էջ 599 CC-BY-SA-icon-80x15.png