Keçən əsrin əvvəllərindən etibarən bəşəriyyət atomda gizlənmiş enerjidən istifadə etməyi öyrənib. Günümüzdə həmin bu gözə görünməz enerji Atom Elektrik Stansiyalarında (AES) elektrik enerjisinə çevrilir.

Atom enerjisi olmadan dünyanı təsəvvür etmək çətindir. Hal-hazırda bütün dünyada istehsal olunan elektrik enerjisinin 10%-i atom enerjisinin payına düşür. Dünya ölkələrinin 31-ində ümumilikdə 192 AES fəaliyyət göstərir. Bir qayda olaraq, belə stansiyaların bir neçə enerji bloku olur. Ümumilikdə bütün Atom Elektrik Stansiyalarında 451 enerji bloku mövcuddur.

AES-lərin sayına görə lider ABŞ-dır. Bu ölkədə 62 AES mövcuddur. İkinci yerdə 19 ədədlə Fransa, üçüncü yerdə isə 17 ədədlə Yaponiya qərarlaşıb.

Atom Elektrik Stansiyalarının iş prinsipi.

Atom enerjisindən istifadə olunması demək olar ki, nüvə silahının yaranması ilə eyni zamanda baş verib. İlk Atom Elektrik Stansiyası 1954-cü ildə qurulub.

Atom bombasından fərqli olaraq, nüvə reaktorunda idarə oluna bilən zəncirvari nüvə reaksiyası baş verir. Bu zaman enerji partlayışda olduğu kimi anidən deyil, tədricən ayrılır. Bu səbəbdən AES-lər texniki avadanlıq və qurğular kompleksidir.

AES-lərdə 3 növ enerji çevrilməsi baş verir. İlk olaraq nüvə enerjisi istilik enerjisinə çevrilir. İkinci mərhələdə istilik enerjisi mexaniki enerjiyə çevrilir, sonda isə mexaniki enerji elektrik enerjisinə çevrilir. Bu proslelərin hər biri üçün AES-də xüsusi hissələr mövcuddur.

Nüvə reaktoru.

Nüvə reaktoru nüvə yanacağının yükləndiyi və nüvə reaksiyalarının baş verdiyi boşluqdur. Nüvə reaktoru bir növ dəmir-beton konstruksiyadır. Reaktorun gövdəsi metaldır və o beton konstruksiya daxilinə yerləşdirilib.

Nüvə reaktorunun daxilində çəkilmiş foto. Mavi rəngli işıqlanma Vavilov-Çerenkov şüalanması adlanır.

Nüvə reaktorunun daxilində nüvə reaksiyalarının baş verdiyi aktiv hissə mövcuddur. Burada baş verən reaksiya istilik daşıyıcısını (adətən suyu) qızdırır. Su reaktora aşağı hissədən verilir. Məhz bu qızdırılmış su istilik enerjisini reaktordan kənara ötürür.

Nüvə yanacağı kimi adətən ya uran-235, ya da plutonium-239 izotopları istifadə olunur. Nüvə yanacağından reaktorda istifadə oluna bilməsi üçün nüvə yanacağı istilik ayıran elementlərin (İAE) daxilinə yerləşdirilir. Bu elementlər diametri 1 sm, uzunluğu isə 1 metrə qədər olan polad və sirkonium ərintisindən ibarət germetik borucuqlardır.

Buxar generatoru.

Su buxarının əmələ gəlməsi üçün AES-lərdə buxar generatorları istifadə olunur. Buxar əmələ gəlməsi üçün istilik reaktordan alınır. Buxar özü isə buxar turbinlərinin fəaliyyətində iştirak edir.

Birinci konturda yerləşən su reaktorun aktiv zonasından keçərkən İAE-lərlə birbaşa təmasda olur. Burada onun temperaturu 320-330 dərəcəyə qədər qalxır. Lakin, bir halda ki, suyun qaynama temperaturu cəmi 100 dərəcədir, onun qaynama temperaturunu aşağı salmaq tələb olunur. Bu səbəbdən təzyiq yüksəldilir. Reaktorun daxilində təzyiq 160 atmosfer təşkil edir.

Daha sonra bu qızmış su buxar generatorundan keçir və burada istiliyin bir hissəsini ötürür və yenidən reaktora qayıdır. Verilmiş istilik isə ikinci konturun suyuna verilir. Bu hissədə təzyiq az olduğuna görə su qaynamağa başlayır və nəticədə buxar əmələ gəlir. Əmələ gəlmiş buxar turbinlərə ötürülür.

Turbin və generator.

Buxar generatorundan gələn buxar turbinə ötürülür və burada buxarın enerjisi mexaniki enerjiyə çevrilir. Buxarın daxili enerjisi buxar turbininin valını hərəkətə gətirir, o da öz növbəsində elektrik generatorunu fırladır. Firlanma nəticəsində də elektrik enerjisi əmələ gəlir.

Turbindən keçən buxar soyuducuya ötürülür və burada yenidən maye hala keçir. Daha sonra yenidən buxar generatoruna ötürülür və proses təzədən başlayır.