Становление и развитие атомной энергетики в СССР (1921-1991 ГГ. )

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С. П. КОРОЛЕВА»

Социально-гуманитарный институт

Исторический факультет

Кафедра российской истории

 

 

КУХОРЕВ ВИТАЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ

Развитие атомной энергетики в СССР. Ликвидация последствий аварии на Чернобыльской АЭС

по курсу "Историческая география"

по направлению подготовки 46.03.01 "История"

студента 2 курса, группы 5202-460301D

 

 

Научный руководитель:

Тюрин Вадим Александрович

к.и.н., доцент

 

 

Самара 2020

СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В СССР (1921-1991 гг.)

«Жизнь человека не вечна,

но наука и знания

переступают пороги столетий» –

академик И.В. Курчатов

 

Двадцатый век прошел под знаком освоения энергии нового вида, заключенной в ядрах атомов, и стал веком ядерной физики. Эта энергия многократно превышает энергию топлива, применявшуюся человечеством в течение всей его истории.

Исследования в области ядерной физики велись в Советском государстве еще в довоенные годы  В 1921 г. у Государственный ученый совет Наркомпроса учредил при Академии наук Радиевую лабораторию (позже — Радиевый институт), заведующим которой стал В.Г. Хлопин. В 1933 г. у в Ленинграде была проведена I Всесоюзная конференция по ядерной физике, которая дала мощный толчок дальнейшим исследованиям. В 1935 г. у в Радиевом институте, на первом в Европе циклотроне был получен первый пучок ускоренных протонов. В 1939 г. Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, А.И. Лейпунский обосновали возможность протекания в уране цепной ядерной реакции деления. А в сентябре 1940 г. Президиумом Академии наук СССР была утверждена программа работ по изучению реакций деления урана.

Таким образом, к концу 1940 г. ученые располагали важными теоретическими и экспериментальными открытиями в области ядерной физики, что позволило выдвинуть обширную программу исследований в этом направлении. Оказалось, что атом урана можно расщепить на две части. При этом освобождается огромное количество энергии. Кроме того, в процессе расщепления выделяются нейтроны, которые в свою очередь могут расщепить другие атомы урана и вызвать цепную ядерную реакцию. Ядерная реакция деления урана весьма эффективна и далеко превосходит самые бурные химические реакции. Сравним атом урана и молекулу взрывчатого вещества – тринитротолуола (тротила). При распаде молекулы тротила выделяется 10 электронвольт энергии, а при распаде ядра урана – 200 млн. электрон-вольт, т. е. в 20 млн. раз больше.

Эти открытия произвели в научном мире сенсацию: в истории человечества не было научного события, более значительного по своим последствиям, чем проникновение в мир атома и овладение его энергией. Ученые понимали, что главное ее предназначение – производство электроэнергии и применение в других мирных направлениях.

В 40-е гг. XX века история отечественной атомной отрасли получила развитие за счет реализации военного «атомного проекта». 28 сентября 1942 г. было подписано секретное постановление Государственного комитета обороны (ГКО) №2352сс «Об организации работ по урану». В Академии наук СССР предписывалось «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить к 1 апреля 1943 г. доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива». 12 апреля 1943 г. была образована Лаборатория измерительных приборов №2 Академии наук СССР (ныне — РНЦ «Курчатовский институт»). Позже ее перевели в Москву и назначили профессора И.В. Курчатова научным руководителем работ по урану.

Но важно отметить, что уже с конца 40-х годов XX века началось активное развитие гражданского сектора атомной промышленности. Еще в апреле 1949 г. в ИТЭФ был запущен первый в СССР и в Европе тяжеловодный исследовательский реактор ТВР, на нем впоследствии был сделан целый ряд крупных открытий. А в мае 1950 г. Правительство СССР приняло постановление «О научно-исследовательских, проектных и экспериментальных работах по использованию атомной энергии для мирных целей». Главным итогом его реализации стал пуск первой в мире атомной электростанции мощностью 5 МВт близ станции Обнинское (сейчас – Обнинск, Калужская обл.). Станция дала ток 26 июня 1954 г. Она была оснащена уран-графитовым канальным реактором с водяным теплоносителем АМ («Атом мирный») мощностью всего 5 МВт. Идеи конструкции активной зоны станции была предложена И.В. Курчатовым совместно с профессором С.М. Фейнбергом, главным конструктором стал академик Н.А. Доллежаль.

Её пуск ознаменовал начало новой эры — эры атомной энергетики. Г. спустя, в 1955 г. советские ученые рассказали на 1-й Международной конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве о конструкционных особенностях АЭС и об опыте ее эксплуатации. Успешное строительство Первой АЭС стало возможным на базе созданной к тому времени в СССР атомной промышленности. Научное руководство большим коллективом советских ученых, конструкторов, инженеров, участвовавших в сооружении Первой АЭС, осуществлял выдающийся ученый и талантливый организатор академик И. В. Курчатов. Многие из его соратников и учеников продолжают успешно трудиться над развитием советской атомной энергетики. Первая АЭС по-прежнему работает и используется для проведения исследований и подготовки технических кадров. Рост атомной энергетики СССР характеризуется следующими основными этапами: через четыре г. после пуска Первой АЭС была сдана Сибирская АЭС электрической мощностью 100 МВт. Впоследствии ее мощность была доведена до 600 МВт (эл.). Затем дали промышленный ток Белоярская, Ново-Воронежская, Кольская, Ленинградская, Армянская и другие АЭС. На 1979 г. установленные энергетические атомные мощности СССР составляли около 12 ООО МВт (эл.). Для сравнения приведем рост мощностей всех электростанций СССР начиная с 1921 г.; в этом г. началась реализация первого долгосрочного плана электрификации страны (ГОЭЛРО), подготовленного по инициативе основателя Советского государства В.И. Ленина. План ГОЭЛРО предусматривал сооружение в течение 10-12 лет 30 электростанций общей мощностью 1740 МВт (эл.) и был выполнен в 1931 г.

С вводом в эксплуатацию в СССР в 1954 г. первой в мире промышленной атомной электростанции мощностью 5 МВт в г. Обнинске началась эра атомной энергетики. Источником производства электроэнергии стало расщепление ядер урана.

Опыт эксплуатации первых АЭС показал реальность и надежность ядерно-энергетической технологии для промышленного производства электроэнергии. Развитые индустриальные страны приступили к проектированию и строительству АЭС с реакторами разных типов. К 1964 г. суммарная мощность АЭС в мире выросла до 5 млн. кВт.

С этого времени началось стремительное развитие атомной энергетики, которая, внося все более значимый вклад в общее производство электроэнергии в мире, стала новой многообещающей энергетической альтернативой. Условия развития атомной энергетики были крайне благоприятны, причем экономические показатели АЭС также вселяли оптимизм, АЭС уже могли успешно конкурировать с ТЭС.

Атомная энергетика позволяла уменьшить потребление органического топлива и резко сократить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду от ТЭС.

Развитие атомной энергетики базировалось на сформировавшемся энергетическом секторе военно-промышленного комплекса – достаточно хорошо освоенных промышленных реакторах и реакторах для подводных лодок с использованием уже созданного для этих целей ядерного топливного цикла (ЯТЦ), приобретенных знаниях и значительном опыте. Атомная энергетика, имевшая огромную государственную поддержку, успешно вписалась в существующую энергетическую систему с учетом присущих этой системе правил и требований.

Проблема энергетической безопасности, обострившаяся в 70-е гг.  ХХ в. в связи с энергетическим кризисом, вызванным резким повышением цен на нефть, зависимостью ее поставки от политической обстановки, заставила многие страны пересмотреть свои энергетические программы. Развитие атомной энергетики, уменьшая потребление органического топлива, снижает энергетическую зависимость стран, не имеющих или имеющих ограниченные собственные топливно-энергетические ресурсы, от их ввоза и укрепляет энергетическую безопасность этих стран.

В процессе быстрого развития атомной энергетики из двух основных типов энергетических ядерных реакторов – на тепловых и быстрых нейтронах – наибольшее распространение в мире получили реакторы на тепловых нейтронах.

Разработанные разными странами типы и конструкции реакторов с разными замедлителями и теплоносителями стали основой национальной ядерной энергетики. Так, в США основными стали водо-водяные реакторы под давлением и кипящие реакторы, в Канаде – тяжеловодные реакторы на природном уране, в бывшем СССР – водо-водяные реакторы под давлением (ВВЭР) и уранографитовые кипящие реакторы (РБМК), росла единичная мощность реакторов. Так, реактор РБМК-1000 электрической мощностью 1000 МВт был установлен на Ленинградской АЭС в 1973 г. Мощность крупных АЭС, например Запорожской АЭС (Украина), достигла 6000 МВт.

Учитывая, что блоки АЭС работают практически с постоянной мощностью, покрывая базовую часть суточного графика нагрузок объединенных энергосистем, параллельно с АЭС в мире строились высокоманевренные ГАЭС для покрытия переменной части графика и закрытия ночного провала в графике нагрузок.

Высокие темпы развития атомной энергетики не соответствовали уровню ее безопасности. На основании опыта эксплуатации объектов атомной энергетики, возрастающего научно-технического понимания процессов и возможных последствий возникла необходимость пересмотра технических требований, что вызывало увеличение капвложений и эксплуатационных затрат.