प्रस्तुति - परमाणु ऊर्जा. "परमाणु ऊर्जा का विकास" विषय पर प्रस्तुति परमाणु ऊर्जा के विकास पर प्रस्तुति
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* ATOMCON-2008 06.26.2008 2050 तक रूस में परमाणु ऊर्जा के विकास के लिए रणनीति रचकोव वी.आई., राज्य निगम रोसाटॉम के वैज्ञानिक नीति विभाग के निदेशक, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसरस्लाइड 2
* परमाणु ऊर्जा के विकास के लिए विश्व पूर्वानुमान विकसित और विकासशील देशों में विशिष्ट ऊर्जा खपत को बराबर करने के लिए 2050 तक ऊर्जा संसाधनों की मांग में तीन गुना वृद्धि की आवश्यकता होगी। वैश्विक ईंधन और ऊर्जा आवश्यकताओं में वृद्धि का एक महत्वपूर्ण हिस्सा परमाणु ऊर्जा द्वारा लिया जा सकता है, जो बड़े पैमाने पर ऊर्जा की सुरक्षा और आर्थिक आवश्यकताओं को पूरा करता है। WETO - "विश्व ऊर्जा प्रौद्योगिकी आउटलुक - 2050", यूरोपीय आयोग, 2006 "परमाणु ऊर्जा का भविष्य", मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, 2003
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* विश्व की परमाणु ऊर्जा के विकास की स्थिति और तात्कालिक संभावनाओं के लिए 12 देशों में 23.4 GW(e) की कुल क्षमता वाली 30 परमाणु ऊर्जा इकाइयाँ बनाई जा रही हैं। लगभग 40 देशों ने आधिकारिक तौर पर अपने राष्ट्रीय ऊर्जा क्षेत्र में परमाणु क्षेत्र बनाने के अपने इरादे घोषित किए हैं। 2007 के अंत तक, 372.2 GW(e) की कुल स्थापित क्षमता वाले 439 परमाणु ऊर्जा रिएक्टर दुनिया भर के 30 देशों (दुनिया की दो-तिहाई आबादी का घर) में काम कर रहे थे। विश्व के विद्युत उत्पादन में परमाणु हिस्सेदारी 17% थी। देश रिएक्टरों की संख्या, पीसी। बिजली, मेगावाट उत्पादन में परमाणु ऊर्जा का हिस्सा। ई/ई, % फ्रांस 59 63260 76.9 लिथुआनिया 1 1185 64.4 स्लोवाकिया 5 2034 54.3 बेल्जियम 7 5824 54.1 यूक्रेन 15 13107 48.1 स्वीडन 10 9014 46.1 आर्मेनिया 1 376 43.5 स्लोवेनिया 1 666 41.6 स्विट्जरलैंड 5 3220 40.0 हंगरी 4 1829 36.8 कोरिया, दक्षिण। 20 17451 35.3 बुल्गारिया 2 1906 32.3 चेक गणराज्य 6 3619 30.3 फिनलैंड 4 2696 28.9 जापान 55 47587 27.5 जर्मनी 17 20470 27.3 देश रिएक्टरों की संख्या, पीसी। बिजली, मेगावाट उत्पादन में परमाणु ऊर्जा का हिस्सा। ई/ई, % यूएसए 104 100582 19.4 ताइवान (चीन) 6 4921 19.3 स्पेन 8 7450 17.4 रूस 31 21743 16.0 ग्रेट ब्रिटेन 19 10222 15.1 कनाडा 18 12589 14.7 रोमानिया 2 1300 13.0 अर्जेंटीना 2,935 6. 2 दक्षिण अफ़्रीका 2,1800 5.5 मेक्सिको 2,1360 4.6 नीदरलैंड 1,482 4.1 ब्राजील 2,1795 2.8 भारत 17,3782 2.5 पाकिस्तान 2,425 2.3 चीन 11,8572 1.9 कुल 439 372202 17.0
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* परमाणु ऊर्जा का दो-चरणीय विकास थर्मल रिएक्टरों से ऊर्जा और तेज रिएक्टरों के प्रक्षेपण और समानांतर विकास के लिए उनमें प्लूटोनियम का संचय। तेज़ रिएक्टरों पर आधारित बड़े पैमाने पर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का विकास, धीरे-धीरे जीवाश्म जैविक ईंधन का उपयोग करके पारंपरिक ऊर्जा उत्पादन की जगह ले रहा है। परमाणु ऊर्जा के विकास का रणनीतिक लक्ष्य तेज रिएक्टरों के आधार पर सस्ते ईंधन - यूरेनियम और संभवतः थोरियम के अटूट संसाधनों पर कब्ज़ा करना था। परमाणु ऊर्जा विकास का सामरिक लक्ष्य राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के लिए ऊर्जा और रेडियोआइसोटोप का उत्पादन करने के उद्देश्य से U-235 (हथियार-ग्रेड सामग्री, प्लूटोनियम और ट्रिटियम के उत्पादन और परमाणु पनडुब्बियों के लिए महारत हासिल) पर थर्मल रिएक्टरों का उपयोग था। तेज़ रिएक्टरों के लिए ऊर्जा-ग्रेड प्लूटोनियम जमा करना।
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* रूस का परमाणु उद्योग वर्तमान में, उद्योग में शामिल हैं: परमाणु हथियार परिसर (एनडब्ल्यूसी)। परमाणु और विकिरण सुरक्षा परिसर (एनआरएस)। परमाणु ऊर्जा परिसर (एनईसी): परमाणु ईंधन चक्र; परमाणु शक्ति। वैज्ञानिक और तकनीकी परिसर (एसटीसी)। ROSATOM राज्य निगम को रूस की बाहरी और आंतरिक प्राथमिकताओं की प्रणाली के साथ उद्योग विकास कार्यक्रमों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए प्रबंधन प्रणाली की एकता सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। OJSC Atomenergoprom का मुख्य कार्य एक वैश्विक कंपनी बनाना है जो प्रमुख बाजारों में सफलतापूर्वक प्रतिस्पर्धा करे।
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* 2008 में, 23.2 GW की क्षमता वाले 10 परमाणु ऊर्जा संयंत्र (31 बिजली इकाइयाँ) काम कर रहे थे। 2007 में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों ने 158.3 बिलियन kWh बिजली का उत्पादन किया। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की हिस्सेदारी: कुल बिजली उत्पादन में - 15.9% (यूरोपीय भाग में - 29.9%); कुल स्थापित क्षमता में - 11.0%. 2008 में रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्र
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* आधुनिक परमाणु ऊर्जा के नुकसान थर्मल रिएक्टरों का खुला परमाणु ईंधन चक्र एक सीमित ईंधन संसाधन और खर्च किए गए ईंधन प्रबंधन की समस्या है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए बड़ी पूंजी लागत। पावर ग्रिड नोड्स और बड़े बिजली उपभोक्ताओं से जुड़ी बड़ी इकाई क्षमता वाली बिजली इकाइयों पर ध्यान केंद्रित करें। बिजली संचालित करने के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की कम क्षमता। वर्तमान में, थर्मल रिएक्टरों से एसएनएफ को संभालने के लिए दुनिया में कोई विशेष रणनीति नहीं है (2010 तक, 300,000 टन से अधिक एसएनएफ जमा हो जाएगा, जिसमें 11,000-12,000 टन एसएनएफ की वार्षिक वृद्धि होगी)। रूस ने 4.6 बिलियन सीआई की कुल रेडियोधर्मिता के साथ 14,000 टन खर्च किया हुआ ईंधन जमा किया है, जिसमें 850 टन खर्च किए गए ईंधन की वार्षिक वृद्धि हुई है। खर्च किए गए परमाणु ईंधन के भंडारण की सूखी विधि पर स्विच करना आवश्यक है। नई पीढ़ी के तेज़ रिएक्टरों के क्रमिक निर्माण शुरू होने तक विकिरणित परमाणु ईंधन के बड़े पैमाने पर पुनर्प्रसंस्करण को स्थगित करने की सलाह दी जाती है।
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* रेडियोधर्मी कचरे और खर्च किए गए परमाणु ईंधन को संभालने की समस्याएं 1 गीगावॉट की क्षमता वाला एक थर्मल रिएक्टर प्रति वर्ष 800 टन निम्न और मध्यम स्तर के रेडियोधर्मी कचरे और 30 टन उच्च स्तर के खर्च किए गए ईंधन का उत्पादन करता है। उच्च-स्तरीय अपशिष्ट, मात्रा के हिसाब से 1% से कम, कुल गतिविधि का 99% हिस्सा घेरता है। किसी भी देश ने ऐसी प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना बंद नहीं किया है जो विकिरणित परमाणु ईंधन और रेडियोधर्मी कचरे से निपटने की समस्या का समाधान कर सकें। 1 गीगावॉट की विद्युत शक्ति वाला एक थर्मल रिएक्टर सालाना 200 किलोग्राम प्लूटोनियम का उत्पादन करता है। विश्व में प्लूटोनियम संचय की दर ~70 टन/वर्ष है। प्लूटोनियम के उपयोग को विनियमित करने वाला मुख्य अंतर्राष्ट्रीय दस्तावेज़ परमाणु हथियारों के अप्रसार (एनपीटी) पर संधि है। अप्रसार व्यवस्था को मजबूत करने के लिए इसका तकनीकी समर्थन आवश्यक है।
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* परमाणु इंजीनियरिंग के क्षेत्र में रणनीति की दिशाएँ रूसी उद्यमों में परमाणु ऊर्जा आपूर्ति प्रौद्योगिकी के महत्वपूर्ण तत्वों के उत्पादन को पूरा करना, पूरी तरह या आंशिक रूप से रोसाटॉम राज्य निगम की संरचना में शामिल हैं। मौजूदा एकाधिकारवादियों के लिए बुनियादी उपकरणों के वैकल्पिक आपूर्तिकर्ताओं का निर्माण। प्रत्येक प्रकार के उपकरण के लिए, कम से कम दो संभावित निर्माताओं के बनने की उम्मीद है। मुख्य बाजार सहभागियों के साथ रोसाटॉम राज्य निगम का सामरिक और रणनीतिक गठबंधन बनाना आवश्यक है।
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* बड़े पैमाने की ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के लिए आवश्यकताएँ बड़े पैमाने की ऊर्जा प्रौद्योगिकी जीवाश्म ईंधन कच्चे माल के निष्कर्षण से जुड़ी प्राकृतिक अनिश्चितताओं के अधीन नहीं होनी चाहिए। ईंधन को "जलाने" की प्रक्रिया सुरक्षित होनी चाहिए। इसमें शामिल अपशिष्ट भौतिक और रासायनिक रूप से मूल ईंधन कच्चे माल से अधिक सक्रिय नहीं होना चाहिए। स्थापित परमाणु ऊर्जा क्षमता में मध्यम वृद्धि के साथ, परमाणु ऊर्जा मुख्य रूप से तेज़ रिएक्टरों की एक छोटी हिस्सेदारी के साथ थर्मल रिएक्टरों पर विकसित होगी। परमाणु ऊर्जा के गहन विकास की स्थिति में तेज रिएक्टर इसमें निर्णायक भूमिका निभाएंगे।
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* परमाणु ऊर्जा और परमाणु हथियारों के प्रसार का खतरा परमाणु ऊर्जा के तत्व जो परमाणु हथियारों के प्रसार के जोखिम को निर्धारित करते हैं: नई परमाणु प्रौद्योगिकी को हथियार-ग्रेड सामग्री प्राप्त करने और समान उद्देश्यों के लिए इसके उपयोग के लिए नए चैनल खोलने की ओर नहीं ले जाना चाहिए। उचित रूप से डिजाइन किए गए ईंधन चक्र के साथ तेज रिएक्टरों का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा का विकास परमाणु हथियारों के प्रसार के जोखिम को धीरे-धीरे कम करने के लिए स्थितियां बनाता है। यूरेनियम समस्थानिकों का पृथक्करण (संवर्धन)। विकिरणित ईंधन से प्लूटोनियम और/या यू-233 को अलग करना। विकिरणित ईंधन का दीर्घकालिक भंडारण। पृथक प्लूटोनियम का भंडारण।
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* 2020 तक रूस में परमाणु ऊर्जा का विकास निष्कर्ष: 3.7 गीगावॉट कलिनिन 4 एनवीएनपीपी-2 का पूरा होना 1 रोस्तोव 2 एनवीएनपीपी-2 का पूरा होना 2 रोस्तोव 3 रोस्तोव 4 एलएनपीपी-2 1 एलएनपीपी-2 2 एलएनपीपी-2 3 बेलोयारका 4 बीएन-800 कोला 2 एनवीएनपीपी 3 एलएनपीपी-2 4 कोला 1 एलएनपीपी 2 एलएनपीपी 1 एनवीएनपीपी 4 सेवरस्काया 1 निज़नी नोवगोरोड 1 निज़नी नोवगोरोड 2 कोला-2 1 कोला-2 2 अनिवार्य अतिरिक्त कार्यक्रम कार्यक्रम इनपुट: 32.1 गीगावॉट (अनिवार्य कार्यक्रम) प्लस 6.9 गीगावॉट (अतिरिक्त कार्यक्रम) ) लाल रेखा गारंटीकृत (एफटीपी) वित्तपोषण के साथ बिजली इकाइयों की संख्या को सीमित करती है; नीली रेखा बिजली इकाइयों को चालू करने के लिए अनिवार्य कार्यक्रम को इंगित करती है निज़नी नोवगोरोड 3 यूराल्स्काया 2 टावर्सकाया 1 टावर्सकाया 2 सेंट्रल 1 टावर्सकाया 3 टावर्सकाया 4 युउराल्स्काया 3 युउराल्स्काया 4 कोला-2 3 कोला-2 4 यूराल्स्काया 1 सेवेर्स्काया 2 नोट 1 नोट 2 कुर्स्क 5 एनवीएनपीपी-2 3 सेंट्रल 4 निज़नी नोवगोरोड 4 एनवीएनपीपी-2 4 सेंट्रल 2 सेंट्रल 3 ऑपरेटिंग इकाइयां - 58 शट-डाउन इकाइयां - 10 स्टाफिंग अनुपात को कम किया जाना चाहिए वर्तमान 1.5 व्यक्ति/मेगावाट से 0.3-0.5 व्यक्ति/मेगावाट।
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* एक नए तकनीकी मंच पर परिवर्तन वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति का एक प्रमुख तत्व एक तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्र प्रौद्योगिकी का विकास है। नाइट्राइड ईंधन, संतुलन एचएफ और भारी धातु शीतलक के साथ सर्वोत्तम अवधारणा एक नई परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी का आधार बनाने के लिए सबसे आशाजनक विकल्प है। बीमा परियोजना एक औद्योगिक रूप से विकसित सोडियम-कूल्ड फास्ट रिएक्टर (बीएन) है। स्केलिंग की समस्याओं के कारण, यह परियोजना BEST की तुलना में कम आशाजनक है; यह नए प्रकार के ईंधन और एक बंद परमाणु ईंधन चक्र के तत्वों के विकास पर आधारित है। अंतर्निहित सुरक्षा का सिद्धांत: परमाणु ईंधन चक्र उद्यमों में गंभीर रिएक्टर दुर्घटनाओं और दुर्घटनाओं का नियतात्मक बहिष्कार; खर्च किए गए ईंधन पुनर्प्रसंस्करण उत्पादों के अंशांकन के साथ बंद परमाणु ईंधन चक्र का रूपांतरण; अप्रसार व्यवस्था के लिए तकनीकी सहायता।
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* 2050 तक ऊर्जा उत्पादन की संभावित संरचना ईंधन और ऊर्जा परिसर में उत्पादन के अनुसार परमाणु ऊर्जा का हिस्सा - 40% उत्पादन के अनुसार ईंधन और ऊर्जा परिसर में परमाणु ऊर्जा का हिस्सा - 35%
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* 21वीं सदी में परमाणु प्रौद्योगिकियों के विकास की अवधि मोबिलाइजेशन अवधि: आधुनिकीकरण और स्थापित क्षमताओं के उपयोग की दक्षता में वृद्धि, बिजली इकाइयों का पूरा होना, रिएक्टरों और ईंधन चक्र प्रौद्योगिकियों के विकासवादी विकास के साथ वाणिज्यिक संचालन, विकास और परीक्षण संचालन में उनका परिचय। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और ईंधन चक्र के लिए नवीन प्रौद्योगिकियाँ। संक्रमण अवधि: परमाणु ऊर्जा के पैमाने का विस्तार और नवीन रिएक्टर और ईंधन चक्र प्रौद्योगिकियों (तेज रिएक्टर, उच्च तापमान रिएक्टर, क्षेत्रीय ऊर्जा के लिए रिएक्टर, बंद यूरेनियम-प्लूटोनियम और थोरियम-यूरेनियम चक्र, उपयोगी का उपयोग और दहन) का विकास खतरनाक रेडियोन्यूक्लाइड, कचरे का दीर्घकालिक भूवैज्ञानिक अलगाव, हाइड्रोजन उत्पादन, जल अलवणीकरण)। विकास अवधि: नवीन परमाणु प्रौद्योगिकियों की तैनाती, बहु-घटक परमाणु और परमाणु-हाइड्रोजन ऊर्जा का निर्माण।
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* अल्पकालिक कार्य (2009-2015) नवीन प्रौद्योगिकियों के बिना शर्त विकास के साथ निपुण रिएक्टर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके देश में ऊर्जा आपूर्ति की समस्या को हल करने के लिए तकनीकी आधार का निर्माण: दक्षता बढ़ाना, आधुनिकीकरण करना, मौजूदा रिएक्टरों की सेवा जीवन का विस्तार करना, बिजली इकाइयों को पूरा करना। पैंतरेबाज़ी मोड में रिएक्टर संचालन का औचित्य और बुनियादी मोड में परमाणु ऊर्जा संयंत्र संचालन को बनाए रखने के लिए सिस्टम का विकास। एमओएक्स ईंधन के पायलट उत्पादन के एक साथ निर्माण के साथ, बीएन-800 के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों सहित अगली पीढ़ी की बिजली इकाइयों का निर्माण। छोटे और मध्यम आकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों पर आधारित क्षेत्रीय परमाणु ऊर्जा आपूर्ति के लिए कार्यक्रमों का विकास। असीमित ईंधन आपूर्ति और रेडियोधर्मी अपशिष्ट और खर्च किए गए परमाणु ईंधन के प्रबंधन की समस्या को हल करने के लिए यूरेनियम और प्लूटोनियम के लिए परमाणु ईंधन चक्र को बंद करने के लिए कार्य कार्यक्रम की तैनाती। बिक्री बाजारों (सह-उत्पादन, ताप आपूर्ति, ऊर्जा उत्पादन, समुद्री जल अलवणीकरण) का विस्तार करने के लिए परमाणु ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए एक कार्यक्रम की तैनाती। सामान्य योजना के अनुसार बिजली इकाइयों का निर्माण।
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* मध्यम अवधि के कार्य (2015-2030) परमाणु ऊर्जा के पैमाने का विस्तार करना और नवीन रिएक्टर और ईंधन चक्र प्रौद्योगिकियों में महारत हासिल करना: सामान्य योजना के अनुसार बिजली इकाइयों का निर्माण। तीसरी पीढ़ी के वीवीईआर के लिए एक अभिनव डिजाइन का विकास और कार्यान्वयन। पहली और दूसरी पीढ़ी की बिजली इकाइयों को बंद करना और निपटान करना और तीसरी पीढ़ी की इकाइयों के साथ उनका प्रतिस्थापन करना। बड़े पैमाने पर परमाणु ऊर्जा में परिवर्तन के लिए तकनीकी आधार का निर्माण। ईंधन प्रसंस्करण के लिए रेडियोकेमिकल उत्पादन का विकास। तीव्र रिएक्टर और अंतर्निहित सुरक्षा के साथ ईंधन चक्र सुविधाओं के साथ एक प्रदर्शन परमाणु ऊर्जा संयंत्र इकाई का परीक्षण संचालन। जीटी-एमजीआर प्रोटोटाइप इकाई का परीक्षण संचालन और इसके लिए ईंधन का उत्पादन (एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना के ढांचे के भीतर)। स्थिर और फ्लोटिंग ऊर्जा और अलवणीकरण स्टेशनों सहित छोटे पैमाने की ऊर्जा सुविधाओं का निर्माण। पानी से हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए उच्च तापमान रिएक्टरों का विकास।
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* दीर्घकालिक उद्देश्य (2030-2050) नवीन परमाणु प्रौद्योगिकियों की तैनाती, बहु-घटक परमाणु और परमाणु-हाइड्रोजन ऊर्जा का निर्माण: एक नए तकनीकी मंच पर बड़े पैमाने पर परमाणु ऊर्जा बुनियादी ढांचे का निर्माण। थोरियम-यूरेनियम चक्र और इसके परीक्षण संचालन के साथ एक थर्मल रिएक्टर के साथ एक प्रदर्शन परमाणु ऊर्जा संयंत्र इकाई का निर्माण। बड़े पैमाने पर परमाणु ऊर्जा में परिवर्तन के लिए सरकारी स्तर पर व्यापक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता है। राष्ट्रीय और वैश्विक ऊर्जा दोनों की जरूरतों पर केंद्रित संयुक्त विकास की आवश्यकता है।
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परमाणु ऊर्जा नगर शैक्षणिक संस्थान व्यायामशाला नंबर 1 - गैलिच शहर, कोस्त्रोमा क्षेत्र © यूलिया व्लादिमीरोवना नान्येवा - भौतिकी शिक्षक
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लोग लंबे समय से सोचते रहे हैं कि नदियों को कैसे काम में लाया जाए। पहले से ही प्राचीन काल में - मिस्र, चीन, भारत में - अनाज पीसने के लिए पानी की चक्कियाँ पवन चक्कियों से बहुत पहले दिखाई देती थीं - उरारतु राज्य में (वर्तमान आर्मेनिया के क्षेत्र में), लेकिन 13 वीं शताब्दी में वापस जानी जाती थीं। ईसा पूर्व इ। पहले बिजली संयंत्रों में से एक "हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट" था। ये बिजली संयंत्र काफी तेज़ धाराओं वाली पहाड़ी नदियों पर बनाए गए थे। पनबिजली स्टेशनों के निर्माण ने कई नदियों को नौगम्य बनाना संभव बना दिया, क्योंकि बांधों की संरचना से जल स्तर बढ़ गया और नदी के प्रवाह में बाढ़ आ गई, जिससे नदी जहाजों का मुक्त मार्ग अवरुद्ध हो गया। पनबिजली संयंत्र
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पानी का दबाव बनाने के लिए बांध की जरूरत है. हालाँकि, जलविद्युत बांध जलीय जीवों की रहने की स्थिति को खराब कर देते हैं। क्षतिग्रस्त नदियाँ धीमी होकर खिलने लगती हैं और कृषि योग्य भूमि का विशाल क्षेत्र पानी में डूब जाता है। बसे हुए क्षेत्रों (यदि कोई बांध बनाया जाता है) में बाढ़ आ जाएगी, तो जो क्षति होगी वह पनबिजली स्टेशन बनाने के लाभों से अतुलनीय है। इसके अलावा, जहाजों और मछली मार्गों के पारित होने या खेतों की सिंचाई और जल आपूर्ति के लिए जल सेवन संरचनाओं के लिए तालों की एक प्रणाली की आवश्यकता होती है। और यद्यपि पनबिजली संयंत्रों को थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में काफी फायदे हैं, क्योंकि उन्हें ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए वे सस्ती बिजली पैदा करते हैं। निष्कर्ष:
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थर्मल पावर प्लांट थर्मल पावर प्लांट में, ऊर्जा का स्रोत ईंधन है: कोयला, गैस, तेल, ईंधन तेल, तेल शेल। ताप विद्युत संयंत्रों की दक्षता 40% तक पहुँच जाती है। गर्म भाप निकलने के साथ-साथ अधिकांश ऊर्जा नष्ट हो जाती है। पर्यावरण की दृष्टि से ताप विद्युत संयंत्र सबसे अधिक प्रदूषण फैलाने वाले हैं। ताप विद्युत संयंत्रों की गतिविधि भारी मात्रा में ऑक्सीजन के दहन और कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड के निर्माण से अभिन्न रूप से जुड़ी हुई है। पानी के अणुओं के साथ मिलकर ये अम्ल बनाते हैं, जो अम्लीय वर्षा के रूप में हमारे सिर पर गिरते हैं। आइए "ग्रीनहाउस प्रभाव" के बारे में न भूलें - जलवायु परिवर्तन पर इसका प्रभाव पहले से ही देखा जा रहा है!
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परमाणु ऊर्जा संयंत्र में ऊर्जा स्रोतों का भंडार सीमित है। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, रूस में उत्पादन के मौजूदा स्तर पर 400-500 साल का कोयला भंडार बचा है, और यहां तक कि कम गैस - 30-60 साल भी। और यहां परमाणु ऊर्जा सबसे पहले आती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा क्षेत्र में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगे हैं। वर्तमान में, हमारे देश में परमाणु ऊर्जा संयंत्र लगभग 15.7% बिजली प्रदान करते हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा क्षेत्र का आधार है जो विद्युतीकरण और तापन के प्रयोजनों के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करता है।
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परमाणु ऊर्जा न्यूट्रॉन द्वारा भारी नाभिक के विखंडन पर आधारित होती है, जिसमें प्रत्येक से दो नाभिक बनते हैं - टुकड़े और कई न्यूट्रॉन। इससे भारी ऊर्जा निकलती है, जिसे बाद में भाप को गर्म करने पर खर्च किया जाता है। किसी भी संयंत्र या मशीन का संचालन, सामान्य तौर पर कोई भी मानवीय गतिविधि, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए जोखिम की संभावना से जुड़ी होती है। लोग नई तकनीकों से अधिक सावधान रहते हैं, खासकर यदि उन्होंने संभावित दुर्घटनाओं के बारे में सुना हो। और परमाणु ऊर्जा संयंत्र कोई अपवाद नहीं हैं। निष्कर्ष:
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बहुत लंबे समय तक, तूफान और तूफ़ान जो विनाश ला सकते हैं, उसे देखकर लोग यह सोचने लगे कि क्या पवन ऊर्जा का उपयोग करना संभव है। पवन ऊर्जा बहुत प्रबल है. यह ऊर्जा पर्यावरण को प्रदूषित किये बिना प्राप्त की जा सकती है। लेकिन हवा में दो महत्वपूर्ण कमियां हैं: ऊर्जा अंतरिक्ष में अत्यधिक बिखरी हुई है और हवा अप्रत्याशित है - यह अक्सर दिशा बदलती है, दुनिया के सबसे तेज़ हवा वाले क्षेत्रों में भी अचानक समाप्त हो जाती है, और कभी-कभी इतनी ताकत तक पहुंच जाती है कि यह पवन चक्कियों को तोड़ देती है। पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विभिन्न प्रकार के डिज़ाइनों का उपयोग किया जाता है: मल्टी-ब्लेड "डेज़ी" और तीन, दो या यहां तक कि एक ब्लेड वाले हवाई जहाज प्रोपेलर जैसे प्रोपेलर से लेकर ऊर्ध्वाधर रोटर्स तक। ऊर्ध्वाधर संरचनाएं अच्छी होती हैं क्योंकि वे किसी भी दिशा से हवा पकड़ती हैं; बाकी को हवा के साथ मुड़ना होगा। पवन ऊर्जा संयंत्र
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पवन टरबाइनों का निर्माण, रखरखाव और मरम्मत, जो किसी भी मौसम में खुली हवा में 24 घंटे संचालित होते हैं, सस्ते नहीं हैं। पनबिजली संयंत्रों, ताप विद्युत संयंत्रों या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में समान क्षमता वाले पवन ऊर्जा संयंत्रों को किसी तरह हवा की परिवर्तनशीलता की भरपाई करने के लिए बहुत बड़े क्षेत्र पर कब्जा करना होगा। पवनचक्कियाँ इसलिए लगाई जाती हैं ताकि वे एक-दूसरे को अवरुद्ध न करें। इसलिए, वे विशाल "पवन फ़ार्म" बनाते हैं जिसमें पवन टरबाइन एक विशाल स्थान पर पंक्तियों में खड़े होते हैं और एकल नेटवर्क के लिए काम करते हैं। शांत मौसम में, ऐसा बिजली संयंत्र रात में एकत्रित पानी का उपयोग कर सकता है। पवन टर्बाइनों और जलाशयों की स्थापना के लिए बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता होती है जिनका उपयोग कृषि योग्य भूमि के लिए किया जाता है। इसके अलावा, पवन ऊर्जा संयंत्र हानिरहित नहीं हैं: वे पक्षियों और कीड़ों की उड़ानों में हस्तक्षेप करते हैं, शोर करते हैं, घूमते हुए ब्लेड के साथ रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं, आस-पास के आबादी वाले क्षेत्रों में टेलीविजन कार्यक्रमों के स्वागत में हस्तक्षेप करते हैं। निष्कर्ष:
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सौर विकिरण पृथ्वी के ताप संतुलन में निर्णायक भूमिका निभाता है। पृथ्वी पर आपतित विकिरण की शक्ति उस अधिकतम शक्ति को निर्धारित करती है जो थर्मल संतुलन को महत्वपूर्ण रूप से परेशान किए बिना पृथ्वी पर उत्पन्न की जा सकती है। सौर विकिरण की तीव्रता और देश के दक्षिणी क्षेत्रों में धूप की अवधि, सौर पैनलों की मदद से, थर्मल प्रतिष्ठानों में इसके उपयोग के लिए काम कर रहे तरल पदार्थ का पर्याप्त उच्च तापमान प्राप्त करना संभव बनाती है। सौर ऊर्जा संयंत्र
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ऊर्जा का अत्यधिक अपव्यय और इसकी आपूर्ति की अस्थिरता सौर ऊर्जा के नुकसान हैं। इन कमियों की भरपाई भंडारण उपकरणों के उपयोग से आंशिक रूप से की जाती है, लेकिन फिर भी पृथ्वी का वायुमंडल "स्वच्छ" सौर ऊर्जा के उत्पादन और उपयोग में हस्तक्षेप करता है। सौर ऊर्जा संयंत्रों की शक्ति बढ़ाने के लिए, बड़ी संख्या में दर्पण और सौर पैनल - हेलियोस्टैट स्थापित करना आवश्यक है, जो सूर्य की स्थिति के लिए एक स्वचालित ट्रैकिंग प्रणाली से सुसज्जित होना चाहिए। एक प्रकार की ऊर्जा का दूसरे प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तन अनिवार्य रूप से गर्मी की रिहाई के साथ होता है, जिससे पृथ्वी का वातावरण अधिक गर्म हो जाता है। निष्कर्ष:
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भूतापीय ऊर्जा हमारे ग्रह पर सभी जल भंडार का लगभग 4% भूमिगत - चट्टानी परतों में केंद्रित है। जिन जलों का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है उन्हें तापीय जल कहते हैं। पृथ्वी की आंतों में होने वाली रेडियोधर्मी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप भूजल गर्म होता है। लोगों ने आर्थिक उद्देश्यों के लिए पृथ्वी की गहरी गर्मी का उपयोग करना सीख लिया है। जिन देशों में तापीय जल पृथ्वी की सतह के करीब आता है, वहां भू-तापीय विद्युत संयंत्र (जियोथर्मल पावर प्लांट) बनाये जाते हैं। भूतापीय बिजली संयंत्रों को अपेक्षाकृत सरलता से डिज़ाइन किया गया है: थर्मल पावर प्लांटों के लिए आवश्यक कोई बॉयलर रूम, ईंधन आपूर्ति उपकरण, राख कलेक्टर और कई अन्य उपकरण नहीं हैं। चूंकि ऐसे बिजली संयंत्रों में ईंधन मुफ़्त है, इसलिए उत्पादित बिजली की लागत कम है।
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परमाणु ऊर्जा वह ऊर्जा क्षेत्र जो विद्युतीकरण और तापन के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करता है; विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र जो परमाणु ऊर्जा को विद्युत और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के तरीके और साधन विकसित करता है। परमाणु ऊर्जा का आधार परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र (5 मेगावाट), जिसने शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए परमाणु ऊर्जा के उपयोग की शुरुआत को चिह्नित किया, 1954 में यूएसएसआर में लॉन्च किया गया था। 90 के दशक की शुरुआत तक। दुनिया भर के 27 देशों में लगभग 340 गीगावॉट की कुल क्षमता वाले 430 से अधिक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर संचालित हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, दुनिया में बिजली उत्पादन की समग्र संरचना में परमाणु ऊर्जा की हिस्सेदारी लगातार बढ़ेगी, बशर्ते कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए सुरक्षा अवधारणा के बुनियादी सिद्धांतों को लागू किया जाए।
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संयुक्त राज्य अमेरिका में परमाणु ऊर्जा का विकास 1942, एनरिको फर्मी के नेतृत्व में, पहला परमाणु रिएक्टर फर्मी (फर्मी) एनरिको (1901-54), इतालवी भौतिक विज्ञानी, परमाणु और न्यूट्रॉन भौतिकी के रचनाकारों में से एक, वैज्ञानिक स्कूलों के संस्थापक का निर्माण किया गया था। इटली और संयुक्त राज्य अमेरिका में, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी सदस्य संवाददाता (1929)। 1938 में वे अमेरिका चले गये। विकसित क्वांटम सांख्यिकी (फर्मी-डिराक सांख्यिकी; 1925), बीटा क्षय का सिद्धांत (1934)। (सहयोगियों के साथ) न्यूट्रॉन के कारण कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज की, पदार्थ में न्यूट्रॉन का मॉडरेशन (1934)। उन्होंने पहला परमाणु रिएक्टर बनाया और उसमें परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया करने वाले पहले व्यक्ति थे (2 दिसंबर, 1942)। नोबेल पुरस्कार (1938)।
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1946 इगोर वासिलीविच कुरचटोव के नेतृत्व में सोवियत संघ में पहला यूरोपीय रिएक्टर बनाया गया था। परमाणु ऊर्जा का विकास इगोर वासिलीविच कुर्चटोव (1902/03-1960), रूसी भौतिक विज्ञानी, आयोजक और यूएसएसआर में परमाणु विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर काम के नेता, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद (1943), तीन बार सोशलिस्ट लेबर के हीरो ( 1949, 1951, 1954)। फेरोइलेक्ट्रिक्स पर शोध किया। उन्होंने अपने साथियों के साथ मिलकर परमाणु समावयवता की खोज की। कुरचटोव के नेतृत्व में, पहला घरेलू साइक्लोट्रॉन बनाया गया (1939), यूरेनियम नाभिक के सहज विखंडन की खोज की गई (1940), जहाजों के लिए खदान सुरक्षा विकसित की गई, यूरोप में पहला परमाणु रिएक्टर (1946), पहला परमाणु बम यूएसएसआर (1949), और दुनिया का पहला थर्मोन्यूक्लियर बम (1953) और एनपीपी (1954)। परमाणु ऊर्जा संस्थान के संस्थापक और प्रथम निदेशक (1943 से, 1960 से - कुरचटोव के नाम पर)।
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आधुनिक परमाणु रिएक्टरों का महत्वपूर्ण आधुनिकीकरण, जनसंख्या और पर्यावरण को हानिकारक तकनीकी प्रभावों से बचाने के उपायों को मजबूत करना, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए उच्च योग्य कर्मियों को प्रशिक्षित करना, रेडियोधर्मी कचरे के लिए विश्वसनीय भंडारण सुविधाओं का विकास, आदि। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की सुरक्षा अवधारणा के मुख्य सिद्धांत:
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परमाणु ऊर्जा मुद्दे परमाणु हथियारों के प्रसार को बढ़ावा देना; रेडियोधर्मी कचरे; दुर्घटना की सम्भावना.
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ओजर्सक ओजर्सक, चेल्याबिंस्क क्षेत्र का एक शहर ओजर्सक की स्थापना तिथि 9 नवंबर, 1945 मानी जाती है, जब कास्ली और किश्तिम शहरों के बीच हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम के उत्पादन के लिए एक संयंत्र का निर्माण शुरू करने का निर्णय लिया गया था। नए उद्यम को कोड नाम बाजा-10 प्राप्त हुआ; बाद में इसे मायाक प्लांट के नाम से जाना जाने लगा। बी.जी. को बेस-10 का निदेशक नियुक्त किया गया। मुज्रुकोव, मुख्य अभियंता - ई.पी. स्लावस्की। बी.एल. संयंत्र के निर्माण का पर्यवेक्षण किया। वन्निकोव और ए.पी. ज़ेवेन्यागिन। परमाणु परियोजना का वैज्ञानिक प्रबंधन आई.वी. द्वारा किया गया था। कुरचटोव। संयंत्र के निर्माण के संबंध में, इरतीश के तट पर कोड नाम चेल्याबिंस्क -40 के साथ एक श्रमिक बस्ती की स्थापना की गई थी। 19 जून 1948 को यूएसएसआर में पहला औद्योगिक परमाणु रिएक्टर बनाया गया था। 1949 में, बेस 10 ने हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम की आपूर्ति शुरू की। 1950-1952 में पाँच नये रिएक्टर चालू किये गये।
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1957 में, मायाक संयंत्र में रेडियोधर्मी कचरे वाले एक कंटेनर में विस्फोट हो गया, जिसके परिणामस्वरूप 270 हजार लोगों की आबादी के साथ 5-10 किमी चौड़ा और 300 किमी लंबा पूर्वी यूराल रेडियोधर्मी निशान बन गया। मायाक एसोसिएशन में उत्पादन: हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम, रेडियोधर्मी आइसोटोप अनुप्रयोग: चिकित्सा में (विकिरण चिकित्सा), उद्योग में (तकनीकी प्रक्रियाओं की खराबी का पता लगाना और निगरानी करना), अंतरिक्ष अनुसंधान में (थर्मल और विद्युत ऊर्जा के परमाणु स्रोतों के निर्माण के लिए) , विकिरण प्रौद्योगिकियों में (लेबल परमाणु)। चेल्याबिंस्क-40
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रूस में परमाणु ऊर्जा परमाणु ऊर्जा, जो बिजली उत्पादन का 16% हिस्सा है, रूसी उद्योग की एक अपेक्षाकृत युवा शाखा है। इतिहास के पैमाने पर 6 दशक क्या हैं? लेकिन समय की इस छोटी और घटनापूर्ण अवधि ने विद्युत ऊर्जा उद्योग के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
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इतिहास 20 अगस्त 1945 की तारीख को सोवियत संघ की "परमाणु परियोजना" की आधिकारिक शुरुआत माना जा सकता है। इस दिन, यूएसएसआर राज्य रक्षा समिति के एक प्रस्ताव पर हस्ताक्षर किए गए थे। 1954 में, पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र ओबनिंस्क में लॉन्च किया गया था - न केवल हमारे देश में, बल्कि पूरे विश्व में पहला। स्टेशन की क्षमता केवल 5 मेगावाट थी, यह 50 वर्षों तक परेशानी-मुक्त मोड में संचालित हुआ और केवल 2002 में बंद कर दिया गया।
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संघीय लक्ष्य कार्यक्रम "2007-2010 के लिए और 2015 तक भविष्य के लिए रूस के परमाणु ऊर्जा औद्योगिक परिसर का विकास" के ढांचे के भीतर, बालाकोवो, वोल्गोडोंस्क और कलिनिन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में तीन बिजली इकाइयों का निर्माण करने की योजना है। कुल मिलाकर, 2030 से पहले 40 बिजली इकाइयों का निर्माण किया जाना चाहिए। साथ ही, रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की क्षमता 2012 से सालाना 2 गीगावॉट और 2014 से 3 गीगावॉट बढ़नी चाहिए, और रूसी संघ में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की कुल क्षमता 2020 तक 40 गीगावॉट तक पहुंच जानी चाहिए।
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बेलोयार्स्क एनपीपी, सेवरडलोव्स्क क्षेत्र के ज़रेचनी शहर में स्थित है, जो देश का दूसरा औद्योगिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र है (साइबेरियन के बाद)। स्टेशन पर तीन बिजली इकाइयाँ बनाई गईं: दो थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर के साथ और एक तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर के साथ। वर्तमान में, एकमात्र परिचालन बिजली इकाई 600 मेगावाट की विद्युत शक्ति के साथ बीएन-600 रिएक्टर वाली तीसरी बिजली इकाई है, जिसे अप्रैल 1980 में परिचालन में लाया गया - एक तेज न्यूट्रॉन रिएक्टर के साथ दुनिया की पहली औद्योगिक पैमाने की बिजली इकाई। यह दुनिया की सबसे बड़ी तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर बिजली इकाई भी है।
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स्मोलेंस्क एनपीपी स्मोलेंस्क एनपीपी रूस के उत्तर-पश्चिम क्षेत्र में सबसे बड़ा उद्यम है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र क्षेत्र के अन्य बिजली संयंत्रों की तुलना में आठ गुना अधिक बिजली का उत्पादन करता है। 1976 में कमीशन किया गया
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स्मोलेंस्क एनपीपी स्मोलेंस्क क्षेत्र के डेस्नोगोर्स्क शहर के पास स्थित है। स्टेशन में RBMK-1000 प्रकार के रिएक्टरों के साथ तीन बिजली इकाइयाँ हैं, जिन्हें 1982, 1985 और 1990 में परिचालन में लाया गया था। प्रत्येक बिजली इकाई में शामिल हैं: 3200 मेगावाट की थर्मल पावर वाला एक रिएक्टर और 500 मेगावाट की विद्युत शक्ति वाले दो टर्बोजेनरेटर। प्रत्येक।
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नोवोवोरोनिश एनपीपी नोवोवोरोनिश एनपीपी डॉन के तट पर, नोवोवोरोनिश के पावर इंजीनियरिंग शहर से 5 किमी और वोरोनिश से 45 किमी दक्षिण में स्थित है। यह स्टेशन वोरोनिश क्षेत्र की 85% बिजली की जरूरतों को पूरा करता है और नोवोवोरोनिश के आधे हिस्से को गर्मी भी प्रदान करता है। 1957 में कमीशन किया गया।
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लेनिनग्राद एनपीपी लेनिनग्राद एनपीपी सेंट पीटर्सबर्ग से 80 किमी पश्चिम में स्थित है। फ़िनलैंड की खाड़ी के दक्षिणी तट पर, यह लेनिनग्राद क्षेत्र के लगभग आधे हिस्से को बिजली की आपूर्ति करता है। 1967 में कमीशन किया गया।
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निर्माणाधीन एनपीपी 1 बाल्टिक एनपीपी 2 बेलोयार्स्क एनपीपी-2 3 लेनिनग्राद एनपीपी-2 4 नोवोवोरोनिश एनपीपी-2 5 रोस्तोव एनपीपी 6 फ्लोटिंग एनपीपी "अकादमिक लोमोनोसोव" 7 अन्य
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बश्किर परमाणु ऊर्जा संयंत्र बश्किर परमाणु ऊर्जा संयंत्र एक अधूरा परमाणु ऊर्जा संयंत्र है जो बेलाया और कामा नदियों के संगम पर बश्कोर्तोस्तान के एगिडेल शहर के पास स्थित है। 1990 में, चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के बाद जनता के दबाव में, बश्किर परमाणु ऊर्जा संयंत्र का निर्माण रोक दिया गया था। इसने उसी प्रकार के अधूरे तातार और क्रीमियन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के भाग्य को दोहराया।
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इतिहास 1991 के अंत में, रूसी संघ में 20,242 मेगावाट की कुल रेटेड क्षमता वाली 28 बिजली इकाइयाँ चल रही थीं। 1991 के बाद से, 5,000 मेगावाट की कुल नाममात्र क्षमता वाली 5 नई बिजली इकाइयों को नेटवर्क से जोड़ा गया है। 2012 के अंत में, लो पावर फ्लोटिंग न्यूक्लियर पावर प्लांट की इकाइयों को छोड़कर, 8 और बिजली इकाइयाँ निर्माणाधीन हैं। 2007 में, संघीय अधिकारियों ने रोसेनरगोएटम, टीवीईएल, टेकस्नाबेक्सपोर्ट और एटमस्ट्रॉयएक्सपोर्ट कंपनियों को एकजुट करते हुए एक एकल राज्य होल्डिंग कंपनी, एटोमेनरगोप्रोम के निर्माण की पहल की। OJSC एटोमेनरगोप्रोम के 100% शेयर एक साथ बनाए गए राज्य परमाणु ऊर्जा निगम रोसाटॉम को हस्तांतरित कर दिए गए।
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बिजली उत्पादन 2012 में, रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों ने 177.3 बिलियन kWh का उत्पादन किया, जो रूस की एकीकृत ऊर्जा प्रणाली में कुल उत्पादन का 17.1% था। आपूर्ति की गई बिजली की मात्रा 165.727 बिलियन kWh थी। रूस के समग्र ऊर्जा संतुलन में परमाणु उत्पादन की हिस्सेदारी लगभग 18% है। रूस के यूरोपीय भाग और विशेष रूप से उत्तर-पश्चिम में परमाणु ऊर्जा का अत्यधिक महत्व है, जहाँ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उत्पादन 42% तक पहुँच जाता है। 2010 में वोल्गोडोंस्क एनपीपी की दूसरी बिजली इकाई के शुभारंभ के बाद, रूसी प्रधान मंत्री वी.वी. पुतिन ने रूस के समग्र ऊर्जा संतुलन में परमाणु उत्पादन को 16% से बढ़ाकर 20-30% करने की योजना की घोषणा की। ऊर्जा रणनीति के मसौदे का विकास रूस 2030 तक की अवधि के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पादन में 4 गुना वृद्धि का प्रावधान करता है।
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दुनिया में परमाणु ऊर्जा आज की तेजी से विकसित हो रही दुनिया में ऊर्जा खपत का मुद्दा बहुत गंभीर है। तेल, गैस, कोयला जैसे संसाधनों की गैर-नवीकरणीयता हमें बिजली के वैकल्पिक स्रोतों के बारे में सोचने पर मजबूर करती है, जिनमें से आज सबसे यथार्थवादी परमाणु ऊर्जा है। वैश्विक बिजली उत्पादन में इसकी हिस्सेदारी 16% है। इस 16% में से आधे से अधिक संयुक्त राज्य अमेरिका (103 बिजली इकाइयाँ), फ्रांस और जापान (क्रमशः 59 और 54 बिजली इकाइयाँ) पर पड़ता है। कुल मिलाकर (2006 के अंत तक) दुनिया में 439 परमाणु ऊर्जा इकाइयाँ काम कर रही थीं, अन्य 29 निर्माण के विभिन्न चरणों में हैं।
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दुनिया में परमाणु ऊर्जा TsNIIATOMINFORM के अनुमान के अनुसार, 2030 के अंत तक, दुनिया में लगभग 570 GW परमाणु ऊर्जा संयंत्र चालू हो जाएंगे (2007 के पहले महीनों में, यह आंकड़ा लगभग 367 GW था)। वर्तमान में, नई इकाइयों के निर्माण में अग्रणी चीन है, जो 6 बिजली इकाइयों का निर्माण कर रहा है। भारत 5 नये ब्लॉक के साथ दूसरे स्थान पर है। रूस 3 ब्लॉक के साथ शीर्ष तीन में है। अन्य देशों ने भी नई बिजली इकाइयाँ बनाने के अपने इरादे व्यक्त किए हैं, जिनमें पूर्व यूएसएसआर और समाजवादी ब्लॉक: यूक्रेन, पोलैंड, बेलारूस शामिल हैं। यह समझ में आता है, क्योंकि एक परमाणु ऊर्जा इकाई एक वर्ष में इतनी मात्रा में गैस बचाएगी, जिसकी लागत 350 मिलियन अमेरिकी डॉलर के बराबर है।
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चेरनोबिल से सबक 20 साल पहले चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में क्या हुआ था? परमाणु ऊर्जा संयंत्र के कर्मचारियों के कार्यों के कारण, चौथी बिजली इकाई का रिएक्टर नियंत्रण से बाहर हो गया। इसकी शक्ति तेजी से बढ़ी. ग्रेफाइट चिनाई सफेद-गर्म और विकृत हो गई। नियंत्रण और सुरक्षा प्रणाली की छड़ें रिएक्टर में प्रवेश करने और तापमान वृद्धि को रोकने में असमर्थ थीं। कूलिंग चैनल ध्वस्त हो गए और उनमें से पानी गर्म ग्रेफाइट पर बहने लगा। रिएक्टर में दबाव बढ़ गया और रिएक्टर और बिजली इकाई की इमारत नष्ट हो गई। हवा के संपर्क में आने पर सैकड़ों टन गर्म ग्रेफाइट प्रज्वलित हो गया। ईंधन और रेडियोधर्मी कचरे वाली छड़ें पिघल गईं और रेडियोधर्मी पदार्थ वायुमंडल में फैल गए।
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चेरनोबिल से सबक. रिएक्टर को बुझाना बिल्कुल भी आसान नहीं था। यह सामान्य तरीकों से नहीं किया जा सकता था. उच्च विकिरण और भयानक विनाश के कारण रिएक्टर के करीब पहुँचना भी असंभव था। कई टन का ग्रेफाइट का ढेर जल रहा था। परमाणु ईंधन से गर्मी उत्पन्न होती रही और विस्फोट से शीतलन प्रणाली पूरी तरह से नष्ट हो गई। विस्फोट के बाद ईंधन का तापमान 1500 डिग्री या उससे अधिक तक पहुंच गया। जिन सामग्रियों से रिएक्टर बनाया गया था, उन्हें इस तापमान पर कंक्रीट और परमाणु ईंधन के साथ सिंटर किया गया, जिससे पहले से अज्ञात खनिज बने। परमाणु प्रतिक्रिया को रोकना, मलबे का तापमान कम करना और पर्यावरण में रेडियोधर्मी पदार्थों की रिहाई को रोकना आवश्यक था। ऐसा करने के लिए, रिएक्टर शाफ्ट पर हेलीकॉप्टरों से गर्मी हटाने और फ़िल्टर करने वाली सामग्री की बमबारी की गई। उन्होंने विस्फोट के दूसरे दिन, 27 अप्रैल को ऐसा करना शुरू कर दिया। केवल 10 दिन बाद, 6 मई को, रेडियोधर्मी उत्सर्जन को उल्लेखनीय रूप से कम करना संभव था, लेकिन पूरी तरह से रोकना नहीं
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चेरनोबिल से सबक इस समय के दौरान, रिएक्टर से निकलने वाले रेडियोधर्मी पदार्थों की एक बड़ी मात्रा को हवाओं द्वारा चेरनोबिल से कई सैकड़ों और हजारों किलोमीटर दूर ले जाया गया। जहाँ रेडियोधर्मी पदार्थ पृथ्वी की सतह पर गिरे, वहाँ रेडियोधर्मी संदूषण के क्षेत्र बन गए। लोगों को विकिरण की बड़ी खुराक मिली, वे बीमार हुए और मर गए। तीव्र विकिरण बीमारी से मरने वाले पहले वीर अग्निशामक थे। हेलीकाप्टर पायलटों को पीड़ा हुई और उनकी मृत्यु हो गई। आसपास के गांवों और यहां तक कि दूरदराज के इलाकों के निवासियों, जहां हवा विकिरण लाती थी, को अपने घर छोड़ने और शरणार्थी बनने के लिए मजबूर होना पड़ा। विशाल क्षेत्र रहने और खेती के लिए अनुपयुक्त हो गए। जंगल, नदी, मैदान, सब कुछ रेडियोधर्मी हो गया, सब कुछ अदृश्य खतरे से भर गया
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पनबिजली संयंत्र लोग लंबे समय से सोच रहे हैं कि नदियों को कैसे संचालित किया जाए। पहले से ही प्राचीन काल में - मिस्र, चीन, भारत में - अनाज पीसने के लिए पानी की मिलें पवन चक्कियों से बहुत पहले दिखाई दीं - उरारतु राज्य में (वर्तमान के क्षेत्र में) आर्मेनिया), लेकिन 13वीं शताब्दी में जाने जाते थे। ईसा पूर्व ई.पहले बिजली संयंत्रों में से एक "हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट" थे। ये बिजली संयंत्र काफी तेज़ धाराओं वाली पहाड़ी नदियों पर बनाए गए थे। पनबिजली स्टेशनों के निर्माण ने कई नदियों को नौगम्य बनाना संभव बना दिया, क्योंकि बांधों की संरचना से जल स्तर बढ़ गया और नदी के प्रवाह में बाढ़ आ गई, जिससे नदी जहाजों का मुक्त मार्ग अवरुद्ध हो गया।
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निष्कर्ष: पानी का दबाव बनाने के लिए बांध की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जलविद्युत बांध जलीय जीवों की रहने की स्थिति को खराब कर देते हैं। क्षतिग्रस्त नदियाँ धीमी होकर खिलने लगती हैं और कृषि योग्य भूमि का विशाल क्षेत्र पानी में डूब जाता है। बसे हुए क्षेत्रों (यदि कोई बांध बनाया जाता है) में बाढ़ आ जाएगी, तो जो क्षति होगी वह पनबिजली स्टेशन बनाने के लाभों से अतुलनीय है। इसके अलावा, जहाजों और मछली मार्गों के पारित होने या खेतों की सिंचाई और जल आपूर्ति के लिए जल सेवन संरचनाओं के लिए तालों की एक प्रणाली की आवश्यकता होती है। और यद्यपि पनबिजली संयंत्रों को थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में काफी फायदे हैं, क्योंकि उन्हें ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए वे सस्ती बिजली पैदा करते हैं
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थर्मल पावर प्लांट थर्मल पावर प्लांट में, ऊर्जा का स्रोत ईंधन है: कोयला, गैस, तेल, ईंधन तेल, तेल शेल। ताप विद्युत संयंत्रों की दक्षता 40% तक पहुँच जाती है। गर्म भाप निकलने के साथ-साथ अधिकांश ऊर्जा नष्ट हो जाती है। पर्यावरण की दृष्टि से ताप विद्युत संयंत्र सबसे अधिक प्रदूषण फैलाने वाले हैं। ताप विद्युत संयंत्रों की गतिविधि भारी मात्रा में ऑक्सीजन के दहन और कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड के निर्माण से अभिन्न रूप से जुड़ी हुई है। पानी के अणुओं के साथ मिलकर ये अम्ल बनाते हैं, जो अम्लीय वर्षा के रूप में हमारे सिर पर गिरते हैं। आइए "ग्रीनहाउस प्रभाव" के बारे में न भूलें - जलवायु परिवर्तन पर इसका प्रभाव पहले से ही देखा जा रहा है!
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परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा स्रोतों की आपूर्ति सीमित है। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, रूस में उत्पादन के मौजूदा स्तर पर 400-500 साल का कोयला भंडार बचा है, और यहां तक कि कम गैस - 30-60 साल भी। और यहां परमाणु ऊर्जा सबसे पहले आती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा क्षेत्र में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगे हैं। वर्तमान में, हमारे देश में परमाणु ऊर्जा संयंत्र लगभग 15.7% बिजली प्रदान करते हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा क्षेत्र का आधार है जो विद्युतीकरण और तापन के प्रयोजनों के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करता है।
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निष्कर्ष: परमाणु ऊर्जा न्यूट्रॉन द्वारा भारी नाभिक के विखंडन पर आधारित होती है, जिसमें प्रत्येक से दो नाभिक बनते हैं - टुकड़े और कई न्यूट्रॉन। इससे भारी ऊर्जा निकलती है, जिसे बाद में भाप को गर्म करने पर खर्च किया जाता है। किसी भी संयंत्र या मशीन का संचालन, सामान्य तौर पर कोई भी मानवीय गतिविधि, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए जोखिम की संभावना से जुड़ी होती है। लोग नई तकनीकों से अधिक सावधान रहते हैं, खासकर यदि उन्होंने संभावित दुर्घटनाओं के बारे में सुना हो। और परमाणु ऊर्जा संयंत्र कोई अपवाद नहीं हैं।
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पवन ऊर्जा संयंत्र बहुत लंबे समय तक, तूफान और तूफ़ान जो विनाश ला सकते हैं, उसे देखकर लोगों ने सोचा कि क्या पवन ऊर्जा का उपयोग करना संभव है। पवन ऊर्जा बहुत प्रबल है. यह ऊर्जा पर्यावरण को प्रदूषित किये बिना प्राप्त की जा सकती है। लेकिन हवा में दो महत्वपूर्ण कमियां हैं: ऊर्जा अंतरिक्ष में अत्यधिक बिखरी हुई है और हवा अप्रत्याशित है - यह अक्सर दिशा बदलती है, दुनिया के सबसे तेज़ हवा वाले क्षेत्रों में भी अचानक समाप्त हो जाती है, और कभी-कभी इतनी ताकत तक पहुंच जाती है कि यह पवन चक्कियों को तोड़ देती है। पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विभिन्न प्रकार के डिज़ाइनों का उपयोग किया जाता है: मल्टी-ब्लेड "डेज़ी" और तीन, दो या यहां तक कि एक ब्लेड वाले हवाई जहाज प्रोपेलर जैसे प्रोपेलर से लेकर ऊर्ध्वाधर रोटर्स तक। ऊर्ध्वाधर संरचनाएं अच्छी होती हैं क्योंकि वे किसी भी दिशा से हवा पकड़ती हैं; बाकी को हवा के साथ मुड़ना होगा।
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निष्कर्ष: किसी भी मौसम में खुली हवा में 24 घंटे चलने वाली पवन टरबाइनों का निर्माण, रखरखाव और मरम्मत सस्ता नहीं है। पनबिजली संयंत्रों, ताप विद्युत संयंत्रों या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में समान क्षमता वाले पवन ऊर्जा संयंत्रों को किसी तरह हवा की परिवर्तनशीलता की भरपाई करने के लिए बहुत बड़े क्षेत्र पर कब्जा करना होगा। पवनचक्कियाँ इसलिए लगाई जाती हैं ताकि वे एक-दूसरे को अवरुद्ध न करें। इसलिए, वे विशाल "पवन फ़ार्म" बनाते हैं जिसमें पवन टरबाइन एक विशाल स्थान पर पंक्तियों में खड़े होते हैं और एकल नेटवर्क के लिए काम करते हैं। शांत मौसम में, ऐसा बिजली संयंत्र रात में एकत्रित पानी का उपयोग कर सकता है। पवन टर्बाइनों और जलाशयों की स्थापना के लिए बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता होती है जिनका उपयोग कृषि योग्य भूमि के लिए किया जाता है। इसके अलावा, पवन ऊर्जा संयंत्र हानिरहित नहीं हैं: वे पक्षियों और कीड़ों की उड़ानों में हस्तक्षेप करते हैं, शोर करते हैं, घूमते हुए ब्लेड के साथ रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं, आस-पास के आबादी वाले क्षेत्रों में टेलीविजन कार्यक्रमों के स्वागत में हस्तक्षेप करते हैं।
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सौर ऊर्जा संयंत्र पृथ्वी के तापीय संतुलन में सौर विकिरण एक निर्णायक भूमिका निभाता है। पृथ्वी पर आपतित विकिरण की शक्ति उस अधिकतम शक्ति को निर्धारित करती है जो थर्मल संतुलन को महत्वपूर्ण रूप से परेशान किए बिना पृथ्वी पर उत्पन्न की जा सकती है। सौर विकिरण की तीव्रता और देश के दक्षिणी क्षेत्रों में धूप की अवधि, सौर पैनलों की मदद से, थर्मल प्रतिष्ठानों में इसके उपयोग के लिए काम कर रहे तरल पदार्थ का पर्याप्त उच्च तापमान प्राप्त करना संभव बनाती है।
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निष्कर्ष: ऊर्जा का अत्यधिक अपव्यय और इसकी आपूर्ति की अस्थिरता सौर ऊर्जा के नुकसान हैं। इन कमियों की भरपाई भंडारण उपकरणों के उपयोग से आंशिक रूप से की जाती है, लेकिन फिर भी पृथ्वी का वायुमंडल "स्वच्छ" सौर ऊर्जा के उत्पादन और उपयोग में हस्तक्षेप करता है। सौर ऊर्जा संयंत्रों की शक्ति बढ़ाने के लिए, बड़ी संख्या में दर्पण और सौर पैनल - हेलियोस्टैट स्थापित करना आवश्यक है, जो सूर्य की स्थिति के लिए एक स्वचालित ट्रैकिंग प्रणाली से सुसज्जित होना चाहिए। एक प्रकार की ऊर्जा का दूसरे प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तन अनिवार्य रूप से गर्मी की रिहाई के साथ होता है, जिससे पृथ्वी का वातावरण अधिक गर्म हो जाता है।
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भूतापीय ऊर्जा हमारे ग्रह पर सभी जल भंडार का लगभग 4% भूमिगत - चट्टानी परतों में केंद्रित है। जिन जलों का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है उन्हें तापीय जल कहते हैं। पृथ्वी की आंतों में होने वाली रेडियोधर्मी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप भूजल गर्म होता है। लोगों ने आर्थिक उद्देश्यों के लिए पृथ्वी की गहरी गर्मी का उपयोग करना सीख लिया है। जिन देशों में तापीय जल पृथ्वी की सतह के करीब आता है, वहां भू-तापीय विद्युत संयंत्र (जियोथर्मल पावर प्लांट) बनाये जाते हैं। भूतापीय बिजली संयंत्रों को अपेक्षाकृत सरलता से डिज़ाइन किया गया है: थर्मल पावर प्लांटों के लिए आवश्यक कोई बॉयलर रूम, ईंधन आपूर्ति उपकरण, राख कलेक्टर और कई अन्य उपकरण नहीं हैं। चूंकि ऐसे बिजली संयंत्रों में ईंधन मुफ़्त है, इसलिए उत्पादित बिजली की लागत कम है।
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परमाणु ऊर्जा वह ऊर्जा क्षेत्र जो विद्युतीकरण और तापन के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करता है; विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र जो परमाणु ऊर्जा को विद्युत और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के तरीके और साधन विकसित करता है। परमाणु ऊर्जा का आधार परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र (5 मेगावाट), जिसने शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए परमाणु ऊर्जा के उपयोग की शुरुआत को चिह्नित किया, 1954 में यूएसएसआर में लॉन्च किया गया था। 90 के दशक की शुरुआत तक। दुनिया भर के 27 देशों में लगभग 340 गीगावॉट की कुल क्षमता वाले 430 से अधिक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर संचालित हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, दुनिया में बिजली उत्पादन की समग्र संरचना में परमाणु ऊर्जा की हिस्सेदारी लगातार बढ़ेगी, बशर्ते कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए सुरक्षा अवधारणा के बुनियादी सिद्धांतों को लागू किया जाए।
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संयुक्त राज्य अमेरिका में परमाणु ऊर्जा का विकास 1942, एनरिको फर्मी के नेतृत्व में, पहला परमाणु रिएक्टर फर्मी (फर्मी) एनरिको (1901-54), इतालवी भौतिक विज्ञानी, परमाणु और न्यूट्रॉन भौतिकी के रचनाकारों में से एक, वैज्ञानिक स्कूलों के संस्थापक का निर्माण किया गया था। इटली और संयुक्त राज्य अमेरिका में, विदेशी संबंधित सदस्य यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (1929)। 1938 में वे अमेरिका चले गये। विकसित क्वांटम सांख्यिकी (फर्मी-डिराक सांख्यिकी; 1925), बीटा क्षय का सिद्धांत (1934)। (सहयोगियों के साथ) न्यूट्रॉन के कारण कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज की, पदार्थ में न्यूट्रॉन का मॉडरेशन (1934)। उन्होंने पहला परमाणु रिएक्टर बनाया और उसमें परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया करने वाले पहले व्यक्ति थे (2 दिसंबर, 1942)। नोबेल पुरस्कार (1938)।
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परमाणु ऊर्जा का विकास 1946 में, इगोर वासिलीविच कुरचटोव के नेतृत्व में सोवियत संघ में पहला यूरोपीय रिएक्टर बनाया गया था। कुरचटोव इगोर वासिलीविच (1902/03-1960), रूसी भौतिक विज्ञानी, आयोजक और यूएसएसआर में परमाणु विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर काम के नेता, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद (1943), तीन बार सोशलिस्ट लेबर के हीरो (1949, 1951, 1954)।फेरोइलेक्ट्रिक्स पर शोध किया। उन्होंने अपने साथियों के साथ मिलकर परमाणु समावयवता की खोज की। कुरचटोव के नेतृत्व में, पहला घरेलू साइक्लोट्रॉन बनाया गया (1939), यूरेनियम नाभिक के सहज विखंडन की खोज की गई (1940), जहाजों के लिए खदान सुरक्षा विकसित की गई, यूरोप में पहला परमाणु रिएक्टर (1946), पहला परमाणु बम यूएसएसआर (1949), और दुनिया का पहला थर्मोन्यूक्लियर बम (1953) और परमाणु ऊर्जा संयंत्र (1954)। परमाणु ऊर्जा संस्थान के संस्थापक और पहले निदेशक (1943 से, 1960 से - कुरचटोव के नाम पर)।
