ATOM ENERGETIKASIDAN FOYDALANISHDA YADRO YOQILG’ILARI. TABIIY URAN VA TORIY IZOTOPLARI. URAN IZOTOPLARINI SANOAT USULIDA OLISH VA BOYITISH. PLUTONIY IZOTOPLARI YADRO YOQILG’ISI SIFATIDA
ATOM ENERGETIKASIDAN FOYDALANISHDA YADRO YOQILG’ILARI. TABIIY URAN VA TORIY IZOTOPLARI. URAN IZOTOPLARINI SANOAT USULIDA OLISH VA BOYITISH. PLUTONIY IZOTOPLARI YADRO YOQILG’ISI SIFATIDA. 233 U, 234 U VA 234 PU IZOTOPLARINI OLISH REAKSIYALARI. Reja: 1. Atom energetikasidan foydalanishda yadro yoqilg’ilari. 2. Tabiiy uran va toriy izotoplari. 3. Uran izotoplarini sanoat usulida olish va boyitish. 4. Uran yadrosining bo‘linishi va bo‘linishda energiya ajralib chiqishi 5. Reaktor yoqilg‘ilarini olish reaksiyalari.
Atom elektr stantsiya (AES) – yadro reaktorida og ir elementlar (asosanʻ uran-233, uran-235, plutoniy-239) yadrolari nazoratga olingan reaktsiyasi asosida hosil bo ladigan, uning issiqligidan elektr energiyani ishlab chiqarish uchun ʻ mo ljallangan tizimlar, qurilmalar, jihozlar va binolar majmui hisoblanadi ʻ AESning oddiy issiqlik elektr stantsiyalarga nisbatan afzalliklaridan biri bu stantsiyalar, yadroviy reaktorlar malakali ekspluatatsiya qilinsa, atrof muhitga zarar qilmaydi. AES deyarli har doim energiya iste molchilari yaqinida quriladi. ʼ Ular yaqin aholi punktiga nisbatan shamol osti tomonda barpo etiladi. Stantsiya atrofida sanitar-himoya zonasi va kuzatuv zonasi tashkil qilinadi, u yerda aholi istiqomat qilishiga yo l qo yilmaydi. Kuzatuv zonada atrof muhitga ta sirini ʻ ʻ ʼ doimiy nazorat qilish uchun nazorat-o lchov qurilmalari o rnatiladi. Uzoq vaqt ʻ ʻ davomida yonilg ini almashtirmasdan ishlash xususiyati tufayli AESlarni chekka ʻ hududlarda ulardan foydalanish imkoniyatini beradi. AES ekspluatatsiya muddati 25-30 yil. Dunyoda birinchi AES sobiq ittifoqda Kaluga viloyati Obninsk shahri oldida qurilgan.Bo lajak AES reaktorini yaratish taklifi ilk bor 1949 yil noyabrda ʻ ilmiy atom loyihasi rahbari Igor Kurchatov tomonidan yig ilishda aytilgan. ʻ Reaktor Davlat fizika-energetika instituti xodimlari tomonidan loyihalashtirilgan.1951 yil sentyabrda AES qurish bo yicha ishlar boshlandi. 1954 ʻ yil 9 mayda Igor Kurchatov ishtirokida reaktorning faol zonada yonilg i kanallar ʻ ishi boshlanib, uranni janjirli o zlashtiruvchi bo lish reaktsiyasi amalga oshirildi. ʻ ʻ 1954 yil 27 iyunda Obninsk AES birini sanoat energiyani berdi. 1954 yil oktyabrda AESning to liq loyiha 5 megavatt quvvatiga o tkazishdi. ʻ ʻ Birinchi AES 48 yil ekspluatatsiya qilindi. 2002 yil 29 aprelda stantsiya reaktsiya batamom o chirildi. AES o z missiyani bajardi, yadro energetika ʻ ʻ rivojlanishini boshlab berdi. 2006 yilda Obninsk AES bazasida tarmoq yodgorlik majmua yaratildi. 2016 yilda Obninsk jahon atom energetikasi muzeyini tashkil etish haqida memorandum imzolandi.
Dunyoda ikkinchi AES 1956 yilda Buyuk Britaniyaning Kolder-Xoll shahrida ishga tushirildi. Uning quvvati 469 megavatt bo lgan. Uchinchi AES 1957ʻ yil AQShda Shippingport shahrida qurildi. 1974 yilda dunyoda birinchi atom issiqlik elektr stantsiya (ATETS) ishga tushirildi. U elektroenergiya va issiqlik ishlab chiqarishga mo ljallangan (bug va ʻ ʻ issiq suv, aholi turar joy va sanoat ob yektlarini issiq suv ta minoti bilan ʼ ʼ ta minlash). 1960 yil ikkinchi yarmida ko plab yirik AESlar qurilishi boshlandi. ʼ ʻ 1986 yil 26 aprelda Ukraina SSR hududida joylashgan Chernobil AESi to rtinchi energoblokida portlash yuz berdi. Avariya oqibatida reaktor butunlay ʻ ishdan chiqdi va atrom muhitga ko p miqdorda radiofaol moddalar tarqaldi. Bu ʻ yerning shimoliy qismidagi ko plab davlatlar, ayniqsa davlatlar – Rossiya, ʻ Ukraina, Belarus hududi radiaktiv ifloslanishiga olib keldi. Rossiya, Ukraina va Belarusda qariyb 8,4 million aholi radiatsiya ta siriga uchradi. ʼ Chernobil AES falokatidan so ng, yadro energetikasining jozibadorligi ʻ sezilarli ravishda kamaydi. Qator mamlakatlarda, o zida an anaviy yonilg i- ʻ ʼ ʻ energetika resurslarga ega bo lgan (Rossiya, AQSH, Buyuk Britaniya, Germaniya) ʻ yangi AES qurish deyarli to xtab qoldi. ʻ XXI asr boshida neft va gaz narxi ko tarilishi va global iqlim issib ketilishi ʻ borasida tashvishlar dunyoni “atom qayta tug ilishi” haqida gapirishga majbur etdi. ʻ Shu vaqtga kelib, Rossiya va xorijda inson omilini to liq olib tashlash uchun atom ʻ stantsiyalarining xavfsizlik tizimi maksimal darajada takomillashtirildi. Butun dunyoda atom energetikasi rivojlanishi navbatdagi sekinlashuvi - 2011 yil 11 martda Tinch okeanida 9,0 bal kuchli zilzila va uning ortidan tsunami oqibatida Yaponiyadagi Fukusima-1 AESda avariya bo ldi. Tsunami zarbasi AESda tashqi ʻ elektr tejash qurilmalar va zaxira dizel generatorlarni ishdan chiqardi. 2013 yil dekabrda AES rasmiy ravishda yopildi. Atom energetikasi bo yicha xalqaro ʻ agentligi (MAGATE) ma lumotlariga ko ra, 2019 yil iyun holatiga dunyoda 449 ta ʼ ʻ yadro reaktorlar (umumiy quvvati 397 650 megavatt) ekspluatatsiya qilinmoqda. Yana 54 ta yadro reaktorlarni qurilishi ketmoqda. 2019 yilda e lon qilingan rasmiy ʼ hisobotga ko ra, 2018 yilda AQShda 98 ta reaktor, Frantsiyada – 58, Xitoyda – 46, ʻ
Yaponiyada – 39, Koreada – 24, Hindinstonda – 22, Kanada – 19, Buyuk Britaniya va Ukraina – 15 tadan faoliyat ko rsatmoqda.ʻ Rosatom ma lumotiga qaraganda, Rossiyada umumiy hisobda 10 atom ʼ stantsiyalarda sanoat foydalanishda 35 ta energoblok mavjud. Rosatom Rossiyada yana 6 ta yangi energoblok qurmoqda. Shuningdek, xorijiy davlatlarda 36 ta energoblok, shu jumladan Turkiyada “Akkuyu” AES, Belarusda AES, ikkinchi navbatda Xitoyda “Tyanvan” AES va boshqalar qurilishini olib bormoqda. Atom elektr stansiyasi ( AES ) — Texnologik sxemasi jihatidan issiqlik elektr stansiyalari turiga kiruvchi elektr stansiya. Oddiy issiqlik elektr stansiyalari (TES)da ko mir, neft, qoramoy (mazut) va gaz yoqilsa, Atom Elektr Stansiyasida ʻ yoqilg i sifatida uran ishlatiladi. ʻ Atom Elektr Stansiyasining asosiy qismi atom qozoni, ya ni atom reaktori. Atom Elektr Stansiyasida, ko pincha, atom ʼ ʻ reaktorlarining. 4 tipi qo llaniladi: 1) Suv-suvli (bunda susaytirgich moda o rnida ʻ ʻ ham, issiqlik eltuvchi modda o rnida ham oddiy ʻ suv ishlatiladi); 2) Grafit-suvli (suv — issiklik eltuvchi, grafit esa susaytiruvchi bo ladi); 3) Og ir suvli (oddiy suv ʻ ʻ issiqlik eltuvchi, og ir suv esa susaytiruvchi); 4) Grafit-gazli (gaz ʻ — issiqlik eltuvchi, grafit — susaytiruvchi). Zamonaviy atom energetikasida asosan uran235 dan foydalaniladi. Uning tabiiy zaxirasi unchalik katta emas, organik yoqilg ining ʻ esa atigi 10 % ini tashkil kiladi. Bu miqdor atom energetikasini yoqilg i bilan uzoq ʻ vakdtacha ta minlay olmaydi. Yadro yoqilg isi sifatida qo llaniladigan plutoniy- ʼ ʻ ʻ 239 va uran-233 olish uchun xom ashyo hisoblanadigan uran-238 bilan toriy-232 ning zaxirasi yer bag rida yetarli miqdorda. Bu yadro yoqilg ilari yerdagi energetik ʻ ʻ resursni taxminan. 1000 baravar oshiradi. Hozirgi yoqilg i ishlab chiqaradigan ʻ ko paytiruvchi atom reaktorlarida yoqilg i miqdorini ishlash jarayonida orttirish ʻ ʻ mumkin. Masalan, ikki marta ko paytirish uchun taxminan. 10 yilgacha vaqt ʻ kerakligi ma lum. Demak, odamzod atom yoqilg isisiz qolmaydi.Atom energiyasi ʼ ʻ xalqaro agentligining xabar berishicha, 1985 yil oxirida dunyoning 26 mamlakatida atom elektr stansiyalarida umumiy quvvati 248577 MVt bo lgan 374 ʻ reaktor ishlab turgan. Shulardan umumiy quvvati 77851 MVT bo lgan 93 reaktorli ʻ AQSH birinchi o rinda, qolganlari esa ʻ Fransiya (37533 MVT), sobiq SSSR (26803
MVT), Yaponiya (23665 MVT), sobiq GDR (16429 MVT) va Angliya (10120 MVT). Dunyoning ko plab boshqa mamlakatlarida ham Atom Elektr Stansiyasilarʻ ishlab turibdi. Hozirgi vaqtda xalq xo jaligining elektr energiyasidan ʻ foydalanmaydigan biror sohasini topish qiyin. Shuning uchun elektr energiyasi ishlab chiqarish yildan yilga ortib bormoqda. Masalan, 1980-yilda dunyoda ishlatilgan elektr energiyasining 5,6 %, 1 985-yilda — 10,8 % va 1988-yilda -27 % Atom Elektr Stansiyasilarda ishlab chiqilgan. Taqqoslash uchun 1987-yil AQSH ishlatgan energiyasining 19 %, Buyuk Britaniyada 19 %, Yaponiyada 30 %, GFRda 34 %, Fransiyada 76 % Atom Elektr Stansiyasilarda ishlab chiqilgan. Lekin 1986-yil aprelda Chernobil (sobiq SSSR) Atom Elektr Stansiyasida bo lib o tgan katta avariya butun dunyo Atom Elektr ʻ ʻ Stansiyasilar kurilishi rejalarini buzib yubordi. AQSHda qurilish ishlari sekinlashtirildi , Skandinaviya mamlakatlarida esa butunlay to ʻ xtaldi . Ammo yer yuzidagi energiya manbalari hisoblanmish — neft , gaz , ko ʻ mir zaxiralari cheklanganligidan Atom Elektr Stansiyasilarni takomillashtirishdan boshqa iloj yo ʻ q . Atom energiyasi manbai uran va toriyning yer yuzidagi zaxiralari dunyo xalqlarining energiyaga bo ʻ lgan talabini bir necha ming yillar davomida qondirib turish uchun yetarlidir . Kelajakda Atom Elektr Stansiyasilar yetarli darajada rivojlanadi va dunyo mamlakatlarining umumiy energetika balansida yetakchi o ʻ rinni egallaydi . Yadro reaktorlarida reaksiyaning borishi Yadro reaktorlarida yonilg‘i sifatida asosan plutoniy – 239 Pu, uran 235 U, 238 U 92 va 232 Th 92 izotoplaridan foydalaniladi. Bu izotoplarni olish reaksiyalariga keyinroq to‘xtalamiz. Endi yadrolar bo‘linishida ajralib chiqadigan energiyani qarab chiqamiz. Massa sonlari bo‘lgan bo‘linish parchalarida bitta nuklonga to‘g‘ri kelgan o‘rtacha bog‘lanish energiyasi А=235 bo‘lgan yadrolardagiga nisbatan taxminan E=0,85 Mev katta. Demak, buning natijasida har bir nuklonga