ओबनिंस्क एनपीपी - जगातील पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाचा इतिहास

27 जून 1954 रोजी, मॉस्कोजवळ, ओबनिंस्क शहरात, 5000 किलोवॅटची उपयुक्त उर्जा असलेला जगातील पहिला अणुऊर्जा प्रकल्प (NPP-1) कार्यान्वित झाला.

युरेनसचा शोध 1789 मध्ये जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ मार्टिन क्लाप्रोथ यांनी लावला आणि त्याला युरेनस ग्रहाचे नाव देण्यात आले. अनेक दशकांनंतर, डिसेंबर 1951 मध्ये, आर्को, आयडाहो, यूएसए येथील EBR-I प्रायोगिक ब्रीडर रिअॅक्टरमध्ये, अणुऊर्जेने प्रथमच वीज निर्मिती केली - चार लाइट बल्ब चालवण्यासाठी. तथापि, EBR-I ची रचना वीज निर्मितीसाठी केलेली नाही.

ओबनिंस्कमधील NPP-1 हा जगातील पहिला अणुऊर्जा प्रकल्प आहे जो व्यावसायिक वापरासाठी वीज निर्मिती करतो.

जगातील पहिला अणुऊर्जा प्रकल्प

जगातील पहिल्या निर्मितीमध्ये अणुऊर्जा प्रकल्प युएसएसआरच्या आघाडीच्या संस्था, डिझाइन ब्युरो आणि कारखाने सहभागी झाले होते. समस्येचे वैज्ञानिक व्यवस्थापन इन्स्टिट्यूट ऑफ अॅटोमिक एनर्जी (IAE) आणि वैयक्तिकरित्या शिक्षणतज्ज्ञ I. V. Kurchatov द्वारे केले जाते. 1951 पासून, वैज्ञानिक आणि तांत्रिक व्यवस्थापन इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्स अँड एनर्जी आणि त्याचे संचालक प्रोफेसर डी. आय. ब्लोहिंत्सेव्ह यांच्याकडे सोपविण्यात आले आहे.

ए. के.क्रॅसिन हे पहिले उपसंचालक आहेत. इंधन घटकांचा विकास (इंधन रॉड्स) व्हीए मलिख यांच्या नेतृत्वाखाली झाला. अणुभट्टीचे डिझाईन शिक्षणतज्ज्ञ एन.ए. डोलेझल आणि त्यांचे सर्वात जवळचे सहाय्यक पी. आय. अलेशेन्कोव्ह यांच्या नेतृत्वाखालील टीमने केले होते. सर्वात महत्वाची प्रणालींपैकी एक - अणुभट्टी नियंत्रण आणि संरक्षण प्रणाली - यूएसएसआरच्या विज्ञान अकादमीचे संबंधित सदस्य I. Ya. Emelyanov यांच्या नेतृत्वाखाली विकसित केली गेली.

1950 च्या दशकात ओब्निस्क अणुऊर्जा प्रकल्पाची इमारत

फेब्रुवारी 1950 मध्ये, शास्त्रज्ञांनी मॉस्को प्रदेशात 30,000 किलोवॅट उष्णता आणि 5,000 किलोवॅट वीज निर्माण करण्यासाठी प्रायोगिक अणुभट्टी तयार करण्याचा प्रस्ताव दिला. युएसएसआरच्या मंत्री परिषदेने मे 1950 मध्ये या प्रकल्पाला मंजुरी दिली.

डिसेंबर 1950 च्या शेवटी, अणुभट्टी आणि थर्मल पॉवर प्लांटची रचना प्रसिद्ध झाली आणि पुढील वर्षाच्या शेवटी, तपशीलवार डिझाइन आणि उपकरणांचे उत्पादन सुरू झाले. जुलै 1951 मध्ये बांधकाम सुरू झाले.

पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पासाठी वॉटर-ग्रेफाइट चॅनेल अणुभट्टीची निवड करण्यात आली. त्यामध्ये, नियंत्रक ग्रेफाइट आहे आणि पाणी इंधन घटकांमध्ये सोडलेली उष्णता काढून टाकण्यासाठी कार्य करते (तसे, ते न्यूट्रॉनच्या संयमात देखील भाग घेते).

युएसएसआर. कलुगा प्रदेश. ओबनिंस्क. जगातील पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाची अणुभट्टी. TASS / Valentin Kunov द्वारे फोटो

पॉवर रिअॅक्टरची मूलभूत रचना—एक जटिल आणि महागडी तांत्रिक रचना—अगदी सोपी आहे.

वॉटर-ग्रेफाइट चॅनेल अणुभट्ट्या, पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाचा पूर्वज, उभ्या छिद्रांनी छेदलेल्या ग्रेफाइट ब्लॉक्सचा एक स्टॅक बनलेला असतो. छिद्र एकसमान ग्रिड तयार करतात. त्यामध्ये इंधन घटकांसह इंधन चॅनेल आणि नियंत्रण आणि संरक्षण उपकरणे (CPS) असतात.

ग्रेफाइट पॅकेज सीलबंद अणुभट्टीच्या जागेत ठेवलेले असते जे अक्रिय वायूने ​​भरलेले असते. अणुभट्टीची जागा तळाशी असलेल्या प्लेटद्वारे तयार केली जाते ज्यावर दगडी बांधकाम असते, एक बाजूचे जाकीट आणि दगडी बांधकामातील उघड्याशी संबंधित ओपनिंग असलेली वरची प्लेट.

पहिल्या एनपीपीच्या इंधन घटकांमध्ये सोडलेली उष्णता काढून टाकण्यासाठी, दोन परिसंचरण सर्किट प्रदान केले गेले.

प्रथम सर्किट सीलबंद आहे. त्यामध्ये, पाणी (कूलंट) वरून प्रत्येक इंधन वाहिनीमध्ये दिले जाते, जेथे ते गरम केले जाते, नंतर उष्णता एक्सचेंजरमध्ये प्रवेश करते - एक स्टीम जनरेटर, थंड झाल्यावर, ज्यामध्ये पंप ते अणुभट्टीवर परत करतात.

दुसऱ्या सर्किटमध्ये, स्टीम जनरेटरमध्ये, पारंपारिक टर्बाइन चालविणारी वाफ तयार केली जाते. अशा प्रकारे, ऊर्जा अणुभट्टी थर्मल पॉवर प्लांटच्या स्टीम बॉयलरची जागा घेते. यामुळे, त्याला बर्‍याचदा स्टीम-जनरेटिंग अणुऊर्जा प्रकल्प म्हटले जाते.

पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या अणुभट्टीचे स्ट्रक्चरल आकृती

आता पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाचे उपकरण साधे आणि सामान्य दिसते. विशेषत: तज्ञांसाठी. परंतु जवळजवळ 70 वर्षांपूर्वी, जेव्हा ते तयार केले गेले तेव्हा गणनाचे परिणाम तपासण्यासाठी कोणतेही अॅनालॉग, मॉडेल किंवा खंडपीठ नव्हते.

आणि बरेच प्रश्न होते. प्राथमिक सर्किटमधून सर्व 128 इंधन चॅनेल आणि प्रत्येक चॅनेलमधून आणखी चार इंधन सेलमध्ये पाणी कसे वितरित करायचे आणि जेव्हा चॅनेलची शक्ती बदलते (ऑपरेशन दरम्यान अपरिहार्य) तेव्हा हे वितरण कसे बदलेल?

वाहिनीतील पाण्याच्या घनतेत पुन्हा अपरिहार्य बदल घडून आल्यावर अणुभट्टी कशी वागेल, विशेषत: स्टार्टअप दरम्यान वॉर्म-अप आणि बंद दरम्यान थंड झाल्यावर, अणुभट्टी एका फीडमधून दुसर्‍या फीडमध्ये बदलते, इ.

पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या ऑपरेशनच्या प्रारंभासह, या आणि इतर अनेक प्रश्नांची उत्तरे प्राप्त झाली, ज्याने शास्त्रज्ञ आणि पॉवर प्लांट विकसकांच्या अपेक्षांची पूर्ण पुष्टी केली.

पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या रचनेत समाविष्ट असलेले उपाय इतके यशस्वी ठरले की, चाळीस वर्षांच्या ऑपरेशननंतरही, वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रयोगांसाठी ते यशस्वीरित्या वापरले जात आहे.

1956 मध्ये, कॅल्डर हॉल 1, पहिले व्यावसायिक अणुऊर्जा केंद्र, ब्रिटिश राष्ट्रीय ग्रीडशी जोडले गेले. 1958 मध्ये, अमेरिकेतील पहिला व्यावसायिक अणुऊर्जा प्रकल्प, शिपपोर्ट अणुऊर्जा प्रकल्प उघडला गेला. 1964 मध्ये, पहिला फ्रेंच पॉवर रिअॅक्टर EDF1 लॉयर नदीवरील चिनॉनमध्ये कार्यरत होता.

टॉमस्कमध्ये सायबेरियन अणुऊर्जा प्रकल्प सुरू होण्यापूर्वी सुमारे 4 वर्षे, ओबनिंस्क सोव्हिएत युनियनमधील एकमेव अणुभट्टी राहिले. 1964 मध्ये 100 मेगावॅटचा बेलोयार्स्क पॉवर प्लांट क्रमांक 1 (पहा — रशियाचे अणुऊर्जा प्रकल्प).

बेलोयार एनपीपी आणि बिलीबिन एनपीपीच्या पहिल्या टप्प्यातील अणुभट्ट्या ओबनिंस्कमधील अणुभट्टीच्या सर्वात जवळ होत्या. पण त्यातही मूलभूत फरक आहेत. बेलोयार्स्क एनपीपी येथे, जागतिक सरावात प्रथमच स्टीमचे परमाणु सुपरहिटिंग वापरले गेले.

चॅनेल अणुभट्ट्यांच्या निर्मितीचा अनुभव आणि एक दशक चालवण्याच्या अनुभवामुळे आरबीएमके (हाय पॉवर बॉयलिंग रिअॅक्टर) मालिका पॉवर रिअॅक्टरसाठी प्रकल्प विकसित करणे शक्य झाले. त्याची थर्मल योजना वॉटर-ग्रेफाइट वाहिन्यांसह अणुभट्ट्यांसारखीच आहे, परंतु इंधन घटक ट्यूबलर नसून रॉडच्या आकाराचे आहेत, जिरकोनियम मिश्र धातुचे अस्तर असलेले, जे न्यूट्रॉन कमकुवतपणे शोषून घेते.

अशा 18 इंधन रॉड्स इंधन असेंब्लीमध्ये एकत्र केल्या जातात, ज्याला झिर्कोनियम ट्यूबमध्ये शीर्षस्थानी बसवले जाते, ज्यामुळे इंधन वाहिनी तयार होते. संरक्षण आणि नियंत्रण साधने समान पाईप्समध्ये चालतात.

इंधन चॅनेलच्या डिझाइनमुळे अणुभट्टी बंद न करता (विशेष मशीन वापरुन) इंधन पुन्हा लोड करणे शक्य होते, जे जवळजवळ सर्व प्रकारच्या अणुभट्ट्यांसाठी अपरिहार्य आहे. उर्जेवर अणुभट्टी चालवण्याची वेळ वाढली आहे आणि युरेनियम वापरण्याची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे.

चॅनेल वॉटर-ग्रेफाइट अणुभट्टी RBMK चे स्ट्रक्चरल डायग्राम

लेनिनग्राड अणुऊर्जा प्रकल्पात 1000 मेगावॅट क्षमतेचा पहिला RBMK स्थापित करण्यात आला होता, जो 1973 मध्ये कार्यान्वित झाला होता. त्याच अणुभट्ट्या चेरनोबिल न्यूक्लियर पॉवर प्लांटमध्ये स्थापित करण्यात आल्या होत्या.

1983 च्या शेवटी, पहिले RBMK-1500 इग्नालिना एनपीपी येथे कार्यान्वित झाले. अशा प्रकारे, 30 वर्षांपेक्षा कमी कालावधीत, अणुभट्ट्यांची युनिट शक्ती 300 पट वाढली आहे. एका RBMK-1500 ची क्षमता GOELRO योजनेंतर्गत बांधलेल्या सर्व पॉवर प्लांट्ससारखीच आहे. इग्नालिना अणुभट्टी अनेक वर्षे जगातील सर्वात शक्तिशाली होती.

आंतरराष्ट्रीय अणुऊर्जा एजन्सीच्या मते, सध्या जगात 443 नागरी अणुभट्ट्या कार्यरत आहेत, आणखी 51 बांधकामाधीन आहेत.

ओबनिंस्क एनपीपीचे मुख्य नियंत्रण पॅनेल

ओबनिंस्क एनपीपी एप्रिल 2002 मध्ये बंद करण्यात आले आणि बंद करण्यात आले, म्हणजेच ते 48 वर्षे कोणत्याही घटनेशिवाय कार्यरत होते, जे मूळ नियोजित पेक्षा 18 वर्षे जास्त आहे आणि त्यादरम्यान स्टेशनची फक्त एक दुरुस्ती होती.

पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाचे महत्त्व फारसे सांगता येणार नाही.अणुऊर्जेच्या विकासामध्ये, पुढील स्थानकांच्या प्रकल्पांमध्ये समाविष्ट केलेल्या तांत्रिक उपायांचे समर्थन करण्यासाठी, उच्च पात्र कर्मचाऱ्यांच्या प्रशिक्षणामध्ये त्याची भूमिका मोठी आहे.

2009 मध्ये, ओबनिंस्क एनपीपीच्या आधारे अणुऊर्जेचे संग्रहालय स्थापित केले गेले.