Атомные электростанции

1. Электроснабжение

1. Электростанция

Электроста́нция — электрическая  станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно  для производства электрической  энергии, а также необходимые  для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.

Электростанции предназначены  для электроснабжения различного оборудования (потребителей).

2. Тепловая электростанция

Согласно общепринятому  определению, тепловые электростанции – это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Первые ТЭС появились еще в конце XIX века в Нью-Йорке (1882 год), а в 1883 году первая тепловая электростанция была построена в России (С.Петербург). С момента своего появление, именно ТЭС получили наибольшее распространение, учитывая все увеличивающуюся энергетическую потребность наступившего техногенного века. Вплоть до середины 70-х годов прошлого века, именно эксплуатация ТЭС являлась доминирующим способом получения электроэнергии. К примеру, в США и СССР доля ТЭС среди всей получаемой электроэнергии составляла 80%, а во всем мире – порядка 73-75%.

Данное выше определение  хоть и емкое, но не всегда понятное. Попытаемся своими словами объяснить  общий принцип работы тепловых электростанций любого типа.

Выработка электричества  в ТЭС происходить при участии множества последовательных этапов, но общий принцип её работы очень прост. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток.

Система пар/вода замкнута. Пар, после прохождения через  турбину, конденсируется и вновь  превращается в воду, которая дополнительно  проходит через систему подогревателей и вновь попадает в паровой  котел.

Существует несколько  типов тепловых электростанций. В  настоящее время, среди ТЭС больше всего тепловых паротурбинных электростанций (ТПЭС). В электростанциях такого типа, тепловая энергия сжигаемого топлива используется в парогенераторе, где достигается очень высокое давление водяного пара, приводящего в движение ротор турбины и, соответственно, генератор. В качестве топлива, на таких теплоэлектростанциях используется мазут или дизель, а также природный газ, уголь, торф, сланцы, иными словами все виды топлива. КПД ТПЭС составляет около 40 %, а их мощность может достигать 3-6 ГВт.

ГРЭС (государственная  районная электрическая станция) – довольно известное и привычное название. Это не что иное, как тепловая паротурбинная электростанция, оборудованная специальными конденсационными турбинами, которые не утилизируют энергию отработанных газов и не превращают её в тепло, например, для обогрева зданий. Такие электростанции еще называют конденсационными электростанциями.

В том же случае, если ТПЭС оснащены специальными теплофикационными турбинами, преобразующих вторичную энергию отработанного пара в тепловую энергию, используемую для нужд коммунальных или промышленных служб, то это уже теплоэлектроцентрали или ТЭЦ. К примеру, в СССР на долю ГРЭС приходилось около 65% вырабатываемой паротурбинными электростанциями электроэнергии, и, соответственно, 35% - на долю ТЭЦ.

Существуют также иные виды тепловых электростанций. В газотурбинных  электростанциях, или ГТЭС, генератор  вращается посредством газовой  турбины. В качестве топлива на таких  ТЭС применяют природный газ  или жидкое топливо (дизель, мазут). Однако КПД таких электростанций не очень высок, около 27-29%, так что  их используют в основном как резервные  источники электроэнергии для покрытия пиков нагрузки на электрическую  сеть, или для снабжения электричеством небольших населенных пунктов.

Тепловые электростанции с парогазотурбинной установкой (ПГЭС). Это электростанции комбинированного типа. Они оборудованы паротурбинными и газотурбинными механизмами, и их КПД достигает 41-44%. Эти электростанции также позволяют утилизировать тепло и превращать его в тепловую энергию, идущую на отопление зданий.

Главным недостатком всех тепловых электростанций является тип  используемого топлива. Все виды топлива, которые применяют на ТЭС, являются невосполнимыми природными ресурсами, которые медленно, но неуклонно заканчиваются. Именно поэтому в настоящее время, наряду с использованием атомных  электростанций, ведутся разработки механизма выработки электроэнергии при помощи восполняемых или других альтернативных источников энергии.

3. Гидроэлектростанция

Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два  основных фактора: гарантированная  обеспеченность водой круглый год  и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор  воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно в самом  здании гидроэлектростанции располагается  все энергетическое оборудование. В  зависимости от назначения, оно имеет  свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно  преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще  всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над  работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и  многое другое.

Гидроэлектрические станции  разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

мощные — вырабатывают от 25 МВТ и выше;

средние — до 25 МВт;

малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит  от напора и расхода воды, а также  от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам  уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также  еще по ряду причин, в качестве выражения  мощности гидроэлектрической станции  принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы  работы гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции также  делятся в зависимости от максимального  использования напора воды:

высоконапорные — более 60 м;

средненапорные — от 25 м;

низконапорные — от 3 до 25 м.

В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются  различные виды турбин. Для высоконапорных — ковшовые ирадиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами. На средненапорных ГЭС устанавливаются поворотнолопастныеи радиально-осевые турбины, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах. Принцип работы всех видов турбин схож — вода, находящаяся под давлением (напор воды) поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться. Механическая энергия, таким образом, передается на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами — стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Гидроэлектрические станции  также разделяются в зависимости  от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующейся концентрации воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

• русловые и приплотинные ГЭС. Это наиболее распространенные виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.
• плотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.
• деривационные гидроэлектростанции. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида — безнапорные или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создается более высокая плотина, и создается водохранилище — такая схема еще называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимой концентрации воды.
• гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или  судоподъемники, способствующие навигации  по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации  и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что  для производства электрической  энергии, они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что  потребности в дополнительном топливе  для ГЭС нет, конечная стоимость  получаемой электроэнергии значительно  ниже, чем при использовании других видов электростанций.

4. Альтернативные источники энергии

Казахстан обладает значительными  ресурсами возобновляемой энергии  в виде гидроэнергии, энергии солнца, ветроэнергии, биомассы. Однако, помимо части гидроэнергии, эти ресурсы  не нашли широкого применения вплоть до настоящего времени. Основной потребитель  топлива в Казахстане – производство электроэнергии и тепла. Годовое  потребление топлива этим сектором составляет около 30 млн. тут. В структуре  топливного баланса электростанций основную роль играет уголь, доля которого составляет около 75%, доля газа -23%, доля мазута -2%.

При существующих генерирующих мощностях наблюдается дефицит  производства электроэнергии. Общая  установленная мощность электростанций составляет около 18.7 тысяч МВт. Однако существующие генерирующие мощности имеют  значительный срок эксплуатации (25 и  более лет), в связи, с чем располагаемая мощность составляет порядка 14,6 тысяч МВт. В структуре генерирующих мощностей тепловые электростанции составляют 15.42 МВт, или 87% от общей мощности, доля гидростанций - около 12%, другие – около 1%.

Учитывая значительную изношенность основных фондов, потребуются значительные инвестиции в строительство новых электростанций для удовлетворения спроса на электроэнергию. Правительством Казахстана в 2007 г. принят План развития электроэнергетической отрасли Республики Казахстан до 2015 г. В соответствии с этим планом предусматривается ввод новых мощностей в размере 5598 МВт до 2015 г. в том числе на угле – 4250 МВт.

Учитывая структуру размещения энергетических мощностей во всех регионах, за исключением энергоизбыточной северной зоны, где расположено около 60% генерирующих мощностей, будет сохраняться региональный дефицит мощности и электроэнергии.

В Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы, одобренной Указом Президента Республики Казахстан от 14 ноября 2006 г №216, предусматривается, что обеспечение  устойчивого экономического развития Казахстана будет осуществлено путем  поддержки экологически эффективного производства энергии, включая использование  возобновляемых источников и вторичного сырья. Законами РК «Об электроэнергетики» и «Об энергосбережении» упоминается о необходимости развития и использования возобновляемых источников энергии, однако, каких-либо прямых мер по поддержке возобновляемых источников энергии не предусмотрено.

В целях реализации Плана  мероприятий на 2007-2009 годы по реализации Концепции перехода Республики Казахстан  к устойчивому развитию на 2007-2024 годы, предусмотрено совершенствование  законодательства по вопросам устойчивого  развития Республики Казахстан, в том  числе возобновляемых ресурсов и  альтернативных источников энергии. В  этой связи, Министерством охраны окружающей среды РК, при участии МЭМР и  проекта ПРООН по ветроэнергетике  разработана Концепция Закона и проект Закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии».

В настоящее время активно  ведется работа по развитию использования  возобновляемых источников энергии. Министерством  энергетики и минеральных ресурсов Казахстана и Программой развития ООН  «Казахстан- инициатива развития рынка  ветроэнергии» был разработан проект Национальной Программы развития ветроэнергетики до 2015г с перспективой до 2024 г. Национальная Программа развития ветроэнергетики направлена на вовлечение в энергетический баланс страны значительных ветроэнергетических ресурсов и, таким образом, поддержке планов по снижению энергоемкости экономики и увеличению доли альтернативных источников энергии в общем энергетическом балансе страны до 5% к 2024 г. и стабилизации выбросов парниковых газов на уровне 1990 гг.

Целью Программы является – использование ветроэнергетического потенциала Казахстана для производства электроэнергии в обьеме 900 млн. кВч в год к 2015г и 5 млрд. кВтч. к 2024г в свете задач, поставленных в Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы и Стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы по сохранению природных ресурсов и окружающей среды.

2. Атомная энергетика

2.1. Особенности атомной энергетики

    Энергия - это  основа основ. Все  блага   цивилизации,  все  материальные

сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны  и  Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

     На сегодняшний   день  энергия  атома  широко  используется  во  многих

отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и  надводные  корабли  с ядерными   энергетическими   установками.   С    помощью    мирного    атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое  применение  в  биологии, сельском  хозяйстве,  медицине,  в  освоении  космоса  нашли   радиоактивные изотопы.

    Значение атомных  электростанций в  энергобалансе   любой  страны  трудно переоценить. Гидроэнергетика  требует  создания  крупных  водохранилищ,  под которые  затапливаются  большие  площади  плодородных  земель.  Вода  в  них застаивается  и  теряет  свое  качество,  что,  в  свою  очередь,  обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

    Теплоэнергетические   станции   в   наибольшей   степени   способствуют

разрушению биосферы и  природной среды Земли. Они уже  израсходовали   десятки тонн органического топлива (угля). Для его добычи  в  сельском  хозяйстве  и других сферах экономики  изымаются  огромные  земельные  площади.  В  местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты», а повышенное  содержание золы  в  топливе  является  основной  причиной  выброса  в  воздух  десятков миллионов  тонн  SO2.   Тепловые  энергетические  установки  во  всем   мире выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн тонн золы  и  около  60  млн  тонн сернистого ангидрида.

    Атомные электростанции (АЭС) – это третий «кит»  в  системе  современной мировой энергетики.  Техническая  обеспеченность  АЭС,  бесспорно,  являются крупнейшим достижением научно-технического  прогресса  (НТП).  В  случае  их безаварийной  работы  не  производится  практически   никакого   загрязнения окружающей среды,  кроме  теплового.  Правда  в  результате  работы  АЭС  (и предприятий атомного  топливного  цикла)  образуются  радиоактивные  отходы, представляющие потенциальную опасность для всего  живого.  Обнадеживает  тот факт, что объем радиоактивных отходов довольно мал, они весьма компактны,  и их можно хранить в таких условиях, которые  гарантируют  отсутствие  утечки.

АЭС много экономичнее  обычных тепловых  электростанций,  а,  самое главное, тпри их правильной  эксплуатации – это чистые источники энергии.

    В 1990 году  атомными  электростанциями  мира  производилось  16%  всей электроэнергии. Такие электростанции pаботали в 31 стpане и стpоились еще  в 6  стpанах.  Ядерный сектор  энергетики  наиболее  значителен  во  Фpанции, Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгаpии и Швейцаpии,  т.е.  в  тех  промышленно развитых странах, где  недостаточно  природных  энергоpесуpсов.  Эти  страны производят  от  четверти  до  половины  своей электpоэнеpгии на  АЭС.  США производят  на  АЭС только  восьмую часть своей электpоэнеpгии,  но  это составляет около одной пятой ее мирового производства.

    Вместе с тем,  развивая ядерную энергетику  в интересах экономики, нельзя

забывать и о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести  к катастрофическим последствиям. Всего с момента  начала  эксплуатации  атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий  различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957  г.  –  в  Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США),  в 1961 г. –   в   Айдахо-Фолсе (США),  в 1979  г.  – на  АЭС Три-Майл-Айленд  (США),  в 1986  г.  – на Чернобыльской АЭС ( бывший СССР, сейчас Украина) [5; стр. 15].

    Атомная  энергетика  по-прежнему  остается  предметом острых   дебатов.

Сторонники и противники атомной энергетики резко  расходятся  в  оценках  ее безопасности, надежности и экономической эффективности. Кроме  того,  широко pаспpостpанено мнение  о возможной утечке  ядерного  топлива   из   сферы выработки электpоэнеpгии и его использовании для создания ядерного оружия.

2.2. Ресурсы атомной энергетики

    Естественным  и немаловажным представляется  вопрос  о  ресурсах  самого ядерного  топлива.  Достаточны  ли  его  запасы,  чтобы  обеспечить  широкое развитие ядерной энергетики? По оценочным данным,  на  всем  земном  шаре  в месторождениях, пригодных для разработки, имеется несколько  миллионов  тонн урана. Это довольно много, но необходимо также учитывать, что в получивших  в настоящее  время  широкое  распространение  АЭС  с  реакторами  на  тепловых нейтронах лишь очень небольшая  часть  урана  (около  1%)  используется  для выработки  энергии.  Поэтому  при  специализации  только  на   реакторах   с тепловыми нейтронами, ядерная энергетика по соотношению ресурсов не  так  уж много  может  добавить  к  обычной  энергетике  -  всего  лишь  около   10%. Глобального  решения  надвигающейся  проблемы  энергетического   голода   не получается.

    Совсем иные  перспективы появляются в случае  применения АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, в которых  используются  практически  весь  добываемый уран. Это означает, что объем потенциальных ресурсов  ядерной  энергетики  с реакторами  на  быстрых  нейтронах  примерно  в  10   раз   больше чем   в традиционной   (на   органическом   топливе).   Более   того,   при   полном использовании урана становится рентабельной его добыча  в  месторождениях  с малой его  концентрацией.  А  это,  в конечном  счете,  означает  практически неограниченное (по современным масштабам) расширение потенциальных  сырьевых ресурсов ядерной энергетики.

    Итак, применение  реакторов на быстрых нейтронах   значительно  расширяет топливную базу ядерной энергетики.  Однако  может  возникнуть  вопрос:  если реакторы  на  быстрых  нейтронах  так  хороши,  и  существенно   превосходят реакторы на тепловых нейтронах  по  эффективности  использования  урана,  то почему последние вообще строятся? Почему бы с  самого  начала  не  развивать ядерную энергетику на основе реакторов на быстрых нейтронах?  Прежде  всего, следует сказать, что на первом  этапе  развития  ядерной  энергетики,  когда суммарная мощность АЭС была мала и ресурсов было достаточно,  вопрос  об  их воспроизводстве не стоял так остро. Поэтому основное преимущество  реакторов на быстрых нейтронах - большой коэффициент воспроизводства - еще не  являлся решающим.

     В то же  время вначале  реакторы  на  быстрых  нейтронах  оказались   не

готовыми к внедрению. Дело в том,  что  при  своей  кажущейся  относительной простоте (отсутствие замедлителя) они технически более сложны, чем  реакторы на тепловых нейтронах. Для их создания необходимо было решить ряд  серьезных проблем, что потребовало продолжительного времени. Эти  проблемы  связаны  в основном с особенностями использования  ядерного  топлива,  которые,  как  и способность  к   воспроизводству,   по-разному   проявляются   в   реакторах различного типа. Однако в отличие от последней эти  особенности  сказываются более благоприятно в реакторах на тепловых нейтронах.

    Первая из этих  особенностей заключается в том,  что ядерное  топливо  не

может быть израсходовано  в  реакторе  полностью,  как  расходуется  обычное химическое топливо. Последнее, как правило,  сжигается  в  топке  до  конца. Возможность  протекания  химической  реакции  практически  не   зависит   от количества вступающего  в  реакцию  вещества.  Цепной  ядерной  реакцией  не происходит,  если  количество  топлива  в  реакторе   меньше   определенного значения, называемого критической массой.

    Уран  (плутоний)  в  количестве,  составляющем  критическую  массу,  не

является топливом в собственном  смысле этого  слова.  Он  на  время  как  бы

превращается в некоторое  инертное  вещество  наподобие  железа  или  других конструкционных материалов, находящихся в реакторе. Выгорать может  лишь  та часть топлива, которая загружается в реактор сверх критической массы.  Таким образом, ядерное топливо в  количестве,  равном  критической  массе,  служит своеобразным катализатором  процесса,  обеспечивает  возможность  протекания реакции, не участвуя в ней.

    Естественно, что  топливо в количестве, составляющем  критическую  массу, физически неотделимо в реакторе от выгорающего топлива. В  тепловыделяющихся элементах, загружаемых в реактор, с самого начала  помещается  топливо,  как для создания критической массы, так и для  выгорания.  Значение  критической массы неодинаково для различных реакторов  и  в  общем  случае  относительно велико.

    Так, для серийного  отечественного энергетического  блока с реактором  на тепловых нейтронах ВВЭР-440 (водо-водяной энергетический  реактор  мощностью 440 МВт) критическая масса уран-235 составляет 700 кг. Это соответствует 2 млн тонн угля. Иными словами, применительно к электростанции на угле той  же мощности  это  означает  обязательное  наличие  при  ней   такого   довольно значительного количества неприкосновенного запаса угля. Ни  один  килограмм из этого запаса не расходуется и не  может  быть  израсходован,  однако  без него электростанция работать не может.

    Наличие такого  крупного  количества  "замороженного"  топлива,  хотя  и

сказывается отрицательно на экономических показателях,  но  в  силу  реально сложившегося  соотношения  затрат  для  реакторов  на   тепловых   нейтронах оказывается не слишком обременительным. В случае  же  реакторов  на  быстрых нейтронах с этим приходится считаться более серьезно.

    Реакторы на  быстрых нейтронах обладают существенно  большей  критической массой по  сравнению  с  реакторами  на  тепловых  нейтронах  (при  заданных размерах  реактора).  Это  объясняется  тем,  что   быстрые   нейтроны   при взаимодействии со средой оказываются  более  "инертными",  чем  тепловые.  В частности, вероятность вызвать  деление  атома  топлива  (на  единицы  длины пути) для них в сотни раз меньше, чем для тепловых. Для того, чтобы  быстрые нейтроны не вылетали без взаимодействия за пределы реактора и  не  терялись, их   "инертность"   необходимо   компенсировать    увеличением    количества закладываемого топлива с соответствующим возрастанием критической массы.

    Чтобы реакторы  на быстрых нейтронах  не  проигрывали   по  сравнению   с реакторами на тепловых нейтронах, необходимо повышать мощность,  развиваемую при заданных размерах реактора. В таком  случае  количество  "замороженного" топлива на единицу мощности будет уменьшаться. Достижение высокой  плотности тепловыделения в реакторе на быстрых нейтронах  и  явилось  главной  задачей новых электростанций.

    Следует заметить, что сама по себе мощность  непосредственно не  связана

с  количеством  топлива,  находящегося  в  реакторе.  Если  это   количество

превышает критическую массу, то  в  нем  за счет  созданной  нестационарности цепной реакции можно развить любую требуемую мощность. Вопрос заключается  в том, чтобы обеспечить достаточно интенсивный теплоотвод  из  реактора.  Речь идет именно о повышении плотности тепловыделения, ибо увеличение,  например, размеров реактора, способствующее увеличению теплоотвода,  неизбежно  влечет за собой и увеличение критической массы, т.е. не решает задачи.

     Положение  осложняется еще и тем, что  для теплоотвода  из  реактора  на быстрых нейтронах такой привычный  и  хорошо  освоенный  теплоноситель,  как обычная вода, не подходит в силу своих ядерных свойств. Она,  как  известно, замедляет нейтроны и, следовательно, понижает  коэффициент  воспроизводства. Газовые теплоносители (гелий и другие) обладают в данном случае  приемлемыми ядерными параметрами. Однако требования интенсивного теплоотвода приводят  к необходимости использовать газ при высоких давлениях (примерно 1,5(107  Па), что вызывает соответствующие технические трудности).

    В качестве  теплоносителя  для  теплоотвода   из  реакторов  на  быстрых

нейтронах был  выбран  обладающий  прекрасными  теплофизическими  и  ядерно-физическими   свойствами   расплавленный   натрий.   Он   позволил    решить поставленную задачу достижения высокой плотности тепловыделения.

    Следует указать,  что в свое время выбор "экзотического"  натрия  казался

очень смелым решением. Не  было  никакого  не  только  промышленного,  но  и лабораторного опыта его использования  в  качестве  теплоносителя.  Вызывала серьезные опасения высокая химическая активность натрия  при  взаимодействии с водой, а также с кислородом воздуха, которая,  как  представлялось,  могла весьма неблагоприятно проявиться в аварийных ситуациях.

    Потребовалось   проведение   большого   комплекса    научно-технических

исследований   и    разработок,    сооружение    стендов    и    специальных