Плюси і мінуси атомної енергетики. Перспективи розвитку атомної енергетики.

03.04.2017

Ядерна енергетика (Атомна енергетика) — це галузь енергетики, що займається виробництвом електричної і теплової енергії шляхом перетворення ядерної енергії.

Зазвичай для отримання енергії використовують ланцюгову ядерну реакцію поділу ядер урану-235 або плутонію. Ядра діляться при попаданні в них нейтрона, при цьому утворюються нові нейтрони і осколки ділення. Нейтрони ділення і осколки поділу володіють великою кінетичною енергією. В результаті зіткнень осколків з іншими атомами ця кінетична енергія швидко перетворюється в тепло.

Хоча в будь-якій галузі енергетики первинним джерелом є ядерна енергія (наприклад, енергія сонячних ядерних реакцій в гідроелектростанціях електростанціях, що працюють на органічному паливі, енергія радіоактивного розпаду в геотермальних електростанціях), до ядерної енергетики належить лише використання керованих реакцій у ядерних реакторах.

Ядерна енергія виробляється на атомних електричних станціях, використовується на атомних криголамах, атомних підводних човнах; США здійснюють програму зі створення ядерної двигуна для космічних кораблів, крім того, робилися спроби створити ядерний двигун для літаків (атомолетов) і «атомних» танків.

За 40 років розвитку атомної енергетики у світі побудовано біля 400 енергоблоків у 26 країнах світу із сумарною енергетичною модністю біля 300 млн. кВт. Основними перевагами атомної енергетики є висока кінцева рентабельність і відсутність викидів в атмосферу продуктів згорання (із цього погляду вона може розглядатися як екологічно чиста), основними хибами потенційна небезпека радіоактивного зараження навколишнього середовища продуктами розподілу ядерного палива при аварії (типу Чорнобильської або на американській станції Трімайл Айленд) і проблема переробки використаного ядерного палива.

Зупинимося спочатку на переваги. Рентабельність атомної енергетики складається з декількох складових. Одна з них незалежність від транспортування палива. Якщо для електростанції потужністю 1 млн. кВт потрібно в рік біля 2 млн. т. у.т. (або біля 5 млн. низькосортного вугілля), те для блока ВВЕР-1000 знадобиться доставити не більш 30 т. збагаченого урану, що практично поведе до нуля витрати на перевезення палива (на вугільних станціях ці витрати складають до 50% собівартості). Використання ядерного палива для виробництва енергії не потребує кисню і не супроводжується постійним викидом продуктів згорання, що, відповідно, не зажадає будівництва споруджень для очищення викидів в атмосферу. Міста, що знаходяться поблизу атомних станцій, є в основному екологічно чистими зеленими містами у всіх країнах світу, а якщо це не так, то це відбувається через вплив інших виробництв і об’єктів, розташованих на цій же території. У цьому відношенні ТЕС дають зовсім іншу картину. Аналіз екологічної ситуації в Росії показує, що на частку ТЕС припадає більш 25% усіх шкідливих викидів в атмосферу. Близько 60% викидів ТЕС припадає на європейську частину і Урал, де екологічна навантаження істотно перевищує граничну. Найбільш важка екологічна ситуація склалася в Уральському, Центральному і Поволзькому районах, де навантаження, створювані випаданням сірки і азоту, в деяких місцях перевищують критичні в 2-2,5 рази.

До недоліків ядерної енергетики варто віднести потенційну небезпеку радіоактивного зараження навколишнього середовища при важких аваріях типу Чорнобильської. Зараз на АЕС, що використовують реактори типу Чорнобильського (РБМК), прийняті міри додаткової безпеки, що, по висновку МАГАТЕ (Міжнародного агентства по атомній енергії), цілком виключають аварію подібної ваги: у міру виробітки проектного ресурсу такі реактори повинні бути замінені реакторами нового покоління підвищеної безпеки. Проте в суспільній думці перелом стосовно безпечного використання атомної енергії відбудеться, очевидно, не скоро. Проблема утилізації радіоактивних відходів коштує дуже гостро для усього світового співтовариства. Зараз вже існують методи заскловування, битумирования і цементування радіоактивних відходів АЕС, але потребуються території для спорудження могильників, куди будуть поміщатися ці відходи на вічне зберігання. Країни з малою територією і великою щільністю населення відчуває серйозні трудності при рішенні цієї проблеми.

Плюси атомної енергетики в порівнянні з іншими видами отримання енергії очевидні. Висока потужність і низька підсумкова собівартість енергії відкрили у свій час великі перспективи для розвитку атомної енергетики і будівництва АЕС, рентабельність. У більшості країн світу плюси атомної енергетики враховуються і сьогодні – будуються все нові і нові енергоблоки та укладаються контракти на будівництво АЕС в майбутньому.

Також в плюси атомної енергетики можна сміливо записати і те, що використання ядерного палива не супроводжується процесом горіння і викидом в атмосферу шкідливих речовин і парникових газів, а отже, будівництва дорогих споруд для очищення викидів в атмосферу не буде потрібно. Чверть усіх шкідливих викидів в атмосферу припадає на частку ТЕЦ, що дуже негативно позначається на екологічній обстановці міст, розташованих поблизу них, і в цілому на стан атмосфери. Міста ж, розташовані недалеко від атомних станцій, які функціонують в штатному режимі, в повній мірі відчувають плюси атомної енергетики і вважаються одними з найбільш екологічно чистих у всіх країнах світу. В них здійснюється постійний контроль радіоактивного стану землі, води і повітря, а також аналіз флори і фауни – такий постійний моніторинг дозволяє реально оцінити плюси та мінуси атомної енергетики та її вплив на екологію регіону.

Варто зауважити, що за час спостережень у районах розташування АЕС жодного разу не реєструвалися відхилення радіоактивного фону від нормального, якщо не йшлося про надзвичайних ситуаціях.

На цьому плюси атомної енергетики не закінчуються. В умовах наближення енергетичного голоду та виснаження запасів вуглецевого палива, природним чином постає питання і про запаси палива для АЕС. Відповідь на названий питання досить оптимістичний: відомі запаси урану та інших радіоактивних елементів у земній корі становлять кілька мільйонів тонн, і при поточному рівні споживання їх можна вважати практично невичерпними

Але плюси атомної енергетики поширюються не тільки на АЕС. Енергія атома використовується на сьогоднішній день і в інших цілях, крім постачання населенню і промисловості електричною енергією. Так, не можна переоцінити плюси атомної енергетики для підводного флоту і атомних криголамів. Використання атомних двигунів дозволяє їм тривалий час існувати автономно, переміщатися на будь-які відстані, а підводних човнів – місяцями перебувати під водою. На сьогоднішній день у світі ведуться розробки підземних і плавучих АЕС та ядерних двигунів для космічних літальних апаратів.

Враховуючи плюси атомної енергетики, можна сміливо стверджувати, що в майбутньому людство продовжить використовувати можливості атомної енергії, яка при обережному поводженні менше забруднює навколишнє середовище і практично не порушує екологічну рівновагу на нашій планеті. Але плюси атомної енергетики істотно померкли в очах світової громадськості після двох серйозних аварій: на Чорнобильській АЕС 1986 року на АЕС «Фукусіма-1» в 2011 році. Масштаби цих подій наслідки, що здатні перекрити практично всі плюси атомної енергетики, відомі людству. Трагедія в Японії для ряду країн стала поштовхом до переробки енергетичної стратегії і зміщення акцентів у бік використання альтернативних джерел енергії.

Перспективи розвитку атомної енергетики.

При розгляді питання про перспективи атомної енергетики в найближчому (до кінця сторіччя) і віддаленому майбутньому необхідно враховувати вплив багатьох чинників: обмеження запасів природного урану, високий у порівнянні з ТЭС вартість капітального будівництва АЕС, негативне суспільна думка, що призвело до прийняття в ряді країн (США, ФРН, Швеція, Італія) законів, що обмежують атомну енергетику в праві використовувати ряд технологій (наприклад, із використанням Ри і ін), що призвело до згортання будівництва нових потужностей і поступового висновку відпрацьованих без заміни на нові. У той же час наявність великого запасу вже добутого і збагаченого урану, а також що вивільняється при демонтажі ядерних боєголовок урану і плутонію, наявність технологій розширеного відтворення (де в выгружаемом з реактора паливі міститься більше діляться ізотопів, чим завантажувалося) наймають проблему обмеження запасів природного урану, збільшуючи можливості атомної енергетики до 200-300 Q. Це перевищує ресурси органічного палива і дозволяє сформувати фундамент світової енергетики на 200-300 років уперед.

Але технології розширеного відтворення (зокрема, реактори-размножители на швидких нейтронах) не перейшли в стадію серійного виробництва через відставання в області переробки і рецикла (витяги з відпрацьованого палива «корисного» урану і плутонію). А найбільше поширені у світі сучасні реактори на теплових нейтронах використовують лише 0,50,6% урану (в основному ділиться ізотоп U238. концентрація якого в природному урані 0,7%). При такою низкою ефективності використання урану енергетичні можливості атомної енергетики оцінюються тільки в 35 Q. Хоча це може виявитися прийнятним для світового співтовариства на найближчу перспективу, з урахуванням уже сформованого співвідношення між атомною і традиційною енергетикою і постановкою темпів росту потужностей АЕС у усьому світі. Крім того, технологія розширеного відтворення дає значне додаткове екологічне навантаження. Сьогодні спеціалістам цілком зрозуміло, що ядерна анергия, в принципі, є єдиним реальним і істотним джерелом забезпечення електроенергією людства в довгостроковому плані, що не викликає такі негативні для планети явища, як парниковий ефект, кислотні дощі і т. д. Як відомо, сьогодні енергетика, що базується на органічному паливі, тобто на згоранні вугілля, нафти і газу, є основою виробництва електроенергії у світі. Прагнення зберегти органічні види палива, що одночасно є цінною сировиною, зобов’язання встановити межі для викидів З; або знизити їхній рівень і обмежені перспективи широкомасштабного використання поновлюваних джерел енергії все це свідчить про необхідність збільшення внеску ядерної енергетики.

з Огляду на все перераховане вище, можна зробити висновок, що перспективи розвитку атомної енергетики у світі будуть різні для різних регіонів і окремих країн, виходячи з потреб і електроенергії, масштабів території, наявності запасів органічного палива, можливості притягнення фінансових ресурсів для будівництва й експлуатації такої достатньо дорогої технології, впливи суспільної думки в даній країні і ряду інших причин.

Короткий опис статті: перспективи альтернативної енергетики Плюси і мінуси атомної енергетики. Перспективи розвитку атомної енергетики.: Ядерна енергетика (Атомна енергетика) — це галузь енергетики, що займається виробництвом електричної і теплової енергії шляхом перетворення ядерної енергії.Зазвичай для отримання енергії використовують ланцюгову ядерну реакцію поділу ядер … — — Плюси і мінуси атомної енергетики. Перспективи розвитку атомної

Джерело: Плюси і мінуси атомної енергетики. Перспективи розвитку атомної

Також ви можете прочитати