Применение ядерной энергии: проблемы и перспективы

Ядерные реакции

Существует большое количество различных типов ядерных реакций – процессов, при которых частицы (или ядра) взаимодействуют с ядрами. Первая из таких реакций наблюдалась в 1919 г. Э. Резерфордом. Это было расщепление ядра азота быстрой альфа-частицей (ядром гелия-4): .

Под действием бомбардирующих частиц в атомном ядре
могут происходить весьма сложные процессы, приводящие к его возбуждению, вылету одного или нескольких нуклонов (как называются протоны и нейтроны вместе), иногда к полному развалу ядер. Однако в любом случае при их протекании выполняются законы сохранения электрического заряда, полного числа нуклонов, энергии, импульса и еще целого ряда величин. Так, в приведенном выше примере сохраняется электрический заряд (2 + 7 = 8 + 1) и число нуклонов (4 + 14 = 17 + 1). Реакция идет с поглощением энергии (Q= — 1 МэВ).

Законы сохранения позволяют сделать много важных выводов о протекании реакции. Обширный класс их связан с нейтронами.
Эта частица – очень удобный инструмент для проникновения в глубь ядра и воздействия на него. Нейтрон не заряжен, и в отличие от заряженного протона или альфа-частицы ему не приходится преодолевать кулоновские силы отталкивания со стороны ядра. Попав в ядро, нейтрон становится участником сильного взаимодействия
При это м выделяется значительная по ядерным масштабам энергия.

Для примера рассмотрим реакцию, в которой нейтрон захватывается ядром алюминия: .

Согласно теории Бора
, в которой для ядра используется модель жидкой капли, энергия, выделившаяся при захвате, распределяется между всеми частицами ядра. Капля подогревается, увеличивая свою температуру. В таком состоянии она находится довольно долго. (Правда по ядерным масштабам «долго» означает лишь время, существенно больше 10 – 20
¸ 10 – 22
с, т. е. времени пролета нейтрона сквозь ядро.) Пока в силу случайных обстоятельств на одной частице (или на группе частиц) снова не сосредоточится энергия, достаточная, чтобы выбросить за пределы ядра. Происходит частичное испарение капли, после чего она охлаждается. Испарится могут самые разные частицы. Так в случае в результате испарения p
получается , при испарении и т. п.

Вероятность того, что реакция произойдет тем или иным путем, зависит возбужденного состояния ядра , т. е. от энергии, привнесенной нейтроном. Чем она больше, тем разнообразнее способы распада.

Образование промежуточного ядра и его распада далеко не единственный механизм протекания ядерных реакций. Существует прямые процессы, в которых такие ядра не образуются, реакции термоядерного синтеза
(слияние двух легких ядер в более тяжелое), сопровождающиеся большим выделением энергии, и т. п.

Ядерные реакции широко используются при получении широко используются для получения искусственных радиоактивных изотопов.

Проблемы, с которыми сталкивается атомная индустрия

1. Сопротивление со стороны экологических групп

Международные экологические организации, такие как «Гринпис», неоднократно заявляли о своем несогласии со строительством новых ядерных мощностей, а также с продлением срока службы стареющих АЭС, ссылаясь на снижение уровня безопасности реакторов по истечении срока их эксплуатации. В мире существует более 30 неправительственных организаций, в повестку дня которых входит поэтапный отказ от ядерной энергии. Их противодействие новым мощностям может напрямую повлиять на ввод новых станций. Кроме того, их несогласие с продлением срока службы может привести к тому, что операторы скептически отнесутся к будущему своих АЭС после их проектного возраста и возврату инвестиций, если продление срока службы не будет одобрено после первоначального срока службы. Многие из этих НГО имеют специальные группы, изучающие негативные аспекты продления срока службы реакторов. Они утверждают, что модернизированные старые реакторы имеют повышенный риск нарушений безопасности и повышают вероятность аварий. Операторы и инвесторы сочтут развитие проектов по атомной генерации менее привлекательными, если будет большая вероятность того, что АЭС будет разрешено работать только в течение ее проектного срока службы и если продление срока службы будет маловероятно.

2. Планы поэтапного отказа в Европе

После катастрофы на Фукусиме в Японии несколько правительств пересмотрели свою ядерно-энергетическую стратегию. Несколько европейских стран решили полностью остановить новые проекты, которые еще не начали строительство, в то время как некоторые планировали как запретить новые, так и вывести из эксплуатации старые АЭС. Германия, Швейцария, Бельгия и Тайвань обладают значительными ядерными мощностями, но планируют отключить все реакторы до 2030 года. В целях поэтапного отказа от ядерной энергетики  эти страны отказывают в продлении лицензии энергоблокам АЭС, срок эксплуатации которых истекает, и в конечном итоге их отключают. Таким образом, экономика этих АЭС не нарушается, и, хотя реакторы работают до истечения срока действия их лицензий, другие технологии в конечном итоге занимают их место и их потенциальный рынок. Это оказывает серьезное влияние на рынок атомной энергии, делая его почти не существующим в ближайшие несколько лет в странах с такими планами.

3. Пандемия COVID-19 

Пандемия COVID-19 до сих пор не оказала негативного влияния на рынок атомной энергии ни в одной стране. В марте было приостановлено лишь очень небольшое количество строительных проектов, но в конечном итоге там возобновились работы с немного меньшей по количеству рабочей силой. Тем не менее, общий спрос на электроэнергию сократился почти в каждой стране мира. Если падение спроса продолжится или если он не будет существенно восстановлен, то в каждой такой стране будет сокращена эксплуатация нескольких электростанций. Соответственно, некоторые АЭС также может потребоваться временно отключить. Реакторы, которые в настоящее время находятся в стадии строительства и должны быть введены в эксплуатацию в конце 2020 года или в начале 2021 года, также могут быть затронуты отсутствием спроса на электроэнергию. Это может привести к задержкам при вводе в эксплуатацию.

Российская плавучая АЭС «Академик Ломоносов»

Технология

Топливный цикл

Основная статья: Ядерный топливный цикл

Ядерная энергетика основана на использовании ядерного топлива, совокупность промышленных процессов которого составляют топливный ядерный цикл. Хотя существуют различные типы топливных циклов, зависящие как от типа реактора, так и от характеристик конечной стадии цикла, в целом у него существуют общие этапы.

1. Добыча урановой руды.
2. Измельчение урановой руды
3. Отделение диоксида урана, т. н. жёлтого хека, от отходов, тоже радиоактивных, идущих в отвал.
4. Преобразование диоксида урана в газообразный гексафторид урана.
5. Обогащение урана — процесс повышения концентрации урана-235, производится на специальных заводах по разделению изотопов.
6. Обратное превращение гексафторида урана в диоксид урана в виде топливных таблеток.
7. Изготовление из таблеток тепловыделяющих элементов (сокр. твэл), которые в скомпонованном виде вводятся в активную зону ядерного реактора АЭС.
8. Извлечение отработанного топлива.
9. Охлаждение отработанного топлива.
10. Захоронение отработанного топлива в специальном хранилище.

В ходе эксплуатации в процессах технического обслуживания удаляются образующиеся низкорадиоактивные отходы. С окончанием срока службы производится вывод из эксплуатации самого реактора, демонтаж сопровождается дезактивацией и удалением в отходы деталей реактора.

Ядерный реактор

Основная статья: Ядерный реактор

Ядерный реактор — устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.

Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.

Существуют разные типы реакторов, основные отличия в них обусловлены используемым топливом и теплоносителем, применяемым для поддержания нужной температуры активной зоны, и замедлителем, используемым для снижения скорости нейтронов, которые выделяются в результате распада ядер, для поддержания нужной скорости цепной реакции.

1. Наиболее распространенным типом является легководный реактор, использующий в качестве топлива обогащённый уран, в нём в качестве и теплоносителя, и замедлителя используется обычная вода, т. н. «легкая». У него есть две основные разновидности:
   1. кипящий реактор, где пар, вращающий турбины, образуется непосредственно в активной зоне
   2. водо-водяной энергетический реактор, где пар образуется в контуре, связанном с активной зоной теплообменниками и парогенераторами.
2. Газоохлаждаемый ядерный реактор с графитовым замедлителем получил широкое распространение благодаря возможности эффективно вырабатывать оружейный плутоний и возможности использовать необогащённый уран.
3. В тяжеловодном реакторе в качестве и теплоносителя, и замедлителя используется тяжелая вода, а топливом является необогащённый уран, используется в основном в Канаде, имеющей собственные месторождения урановых руд.

АТОМНОЕ ЯДРО

Атомное
ядро характеризуется
зарядом Ze,
массой
М, спином
J, магнитным
и
электрическим
квадрупольным
моментом Q,
определенным
радиусом R,
изотопическим
спином Т
и состоит
из нуклонов
— протонов и
нейтронов.

Число
нуклонов А в
ядре называется
массовым
числом.
Число Z
называют зарядовым
числом
ядра или атомным
номером.
Поскольку Z
определяет
число протонов,
а А — число нуклонов
в ядре,
то число нейронов
в атомном ядре
N=A-Z.
Атомные ядра
с одинаковыми
Z, но
различными
А называются
изотопами.
В среднем на
каждое значение
Z
приходится
около трех
стабильных
изотопов.
Например,
28Si,
29Si,
30Si
являются
стабильными
изотопами ядра
Si.
Кроме стабильных
изотопов,
большинство
элементов
имеют и нестабильные
изотопы,
для которых
характерно
ограниченное
время жизни.

Ядра
с одинаковым
массовым числом
А называются
изобарами,
а с одинаковым
числом нейтронов—изотонами.

Все
атомные ядра
разделяются
на стабильные
и нестабильные.
Свойства
стабильных
ядер остаются
неизменными
неограниченно
долго.
Нестабильные
же ядра испытывают
различного
рода превращения.

1.5.Гамма-распад.

Стабильные
ядра находятся
в состоянии,
отвечающем
наименьшей
энергии. Это
состояние
называется
основным. Однако
путем облучения
атомных ядер
различными
частицами или
высокоэнергетическими
протонами им
можно передать
определенную
энергию и,
следовательно,
перевести в
состояния,
отвечающие
большей энергии.
Переходя через
некоторое время
из возбужденного
состояния в
основное, атомное
ядро может
испустить или
частицу, если
энергия возбуждения
достаточно
высока, или
высокоэнергетическое
электромагнитное
излучение —
гамма-квант.

Замечательным
и чрезвычайно
важным свойством
реакции деления
является то,
что в результате
деления образуется
несколько
нейтронов. Это
обстоятельство
позволяет
создать условия
для поддержания
стационарной
или развивающейся
во времени
цепной реакции
деления ядер.
Действительно,
если в среде,
содержащей
делящиеся ядра,
один нейтрон
вызывают реакцию
деления, то
образующиеся
в результате
реакции нейтроны
могут с определенной
вероятностью
вызвать деление
ядер, что может
привести при
соответствующих
условиях к
развитию
неконтролируемого
процесса деления.

Проблемы безопасности.

Чернобыльская катастрофа и другие аварии ядерных реакторов в 1970-е и 1980-е годы, помимо прочего, ясно показали, что такие аварии часто непредсказуемы. Например, в Чернобыле реактор 4-го энергоблока был серьезно поврежден в результате резкого скачка мощности, возникшего во время планового его выключения. Реактор находился в бетонной оболочке и был оборудован системой аварийного расхолаживания и другими современными системами безопасности. Но никому и в голову не приходило, что при выключении реактора может произойти резкий скачок мощности и газообразный водород, образовавшийся в реакторе после такого скачка, смешавшись с воздухом, взорвется так, что разрушит здание реактора. В результате аварии погибло более 30 человек, более 200 000 человек в Киевской и соседних областях получили большие дозы радиации, был заражен источник водоснабжения Киева

На севере от места катастрофы – прямо на пути облака радиации – находятся обширные Припятские болота, имеющие жизненно важное значение для экологии Беларуси, Украины и западной части России

В Соединенных Штатах предприятия, строящие и эксплуатирующие ядерные реакторы, тоже столкнулись с множеством проблем безопасности, что замедляло строительство, заставляя вносить многочисленные изменения в проектные показатели и эксплуатационные нормативы, и приводило к увеличению затрат и себестоимости электроэнергии. По-видимому, было два основных источника этих трудностей. Один из них – недостаток знаний и опыта в этой новой отрасли энергетики. Другой – развитие технологии ядерных реакторов, в ходе которого возникают новые проблемы. Но остаются и старые, такие, как коррозия труб парогенераторов и растрескивание трубопроводов кипящих реакторов. Не решены до конца и другие проблемы безопасности, например повреждения, вызываемые резкими изменениями расхода теплоносителя.

Недостатки и преимущества АЭС

Любой инженерный проект имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Положительные стороны атомных станций:

• Отсутствие вредных выбросов;
• Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (золаугольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);
• Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;
• Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
• Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Отрицательные стороны атомных станций:

• Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
• Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
• Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;
• Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Минусы атомной энергетики

Самым главным минусом атомной энергетики является память о том, как почти 30 лет тому назад на реакторе ЧАЭС, взрыв на котором считался невозможным и практически нереальным, произошла авария, ставшая причиной всемирной трагедии. Случилось так потому что авария коснулась не только СССР, но и всего мира – радиоактивное облако со стороны нынешней Украины пошло сначала в сторону Белоруссии, после Франции, Италии и так достигло США.

Даже мысль о том, что однажды такое может повториться становится причиной того, что множество людей и ученых выступают против строительства новых АЭС. Кстати Чернобыльская катастрофа считается не единственной аварией подобного рода, еще свежи в памяти события аварии в Японии на АЭС Онагава и АЭС Фукусима – 1, на которых в результате мощнейшего землетрясения начался пожар. Он стал причиной расплавления ядерного топлива в реаторе блока № 1, из-за чего началась утечка радиации. Это стало последствием эвакуации населения, которое проживало на расстоянии 10 км от станций.

Также стоит вспомнить о крупной аварии на АЭС «Михама», когда от раскаленного пара от турбины третьего реактора погибло 4 человека и пострадало свыше 200 человек. Ежедневно по вине человека или в результате действия стихии возможны аварии на АЭС, в результате чего радиоактивные отходы попадут в продукты, воду и окружающую среду, отравляя миллионы людей. Именно это считается самым главным минусом атомной энергетики на сегодняшний день.

Кроме того очень остро стоит проблема утилизации радиоактивных отходов, для сооружения могильников нужны большие территории, что является большой проблемой для маленьких стран. Несмотря на то, что отходы битумируются и скрываются за толщей железа и цемента, никто не может с точностью уверить всех в том, что они будут оставаться безопасными для людей много лет. Также не стоит забывать, что утилизация радиоактивных отходов очень дорого обходится, вследствие экономии затрат на остекловывание, сжигание, уплотнение и цементирование радиоактивных отходов, возможны их утечки. При стабильном финансировании и большой территории страны этой проблемы не существует, но этим может похвастаться не каждое государство.

Также стоит отметить, что при работе АЭС, как и на каждом производстве, происходят аварии, что становится причиной выброса радиоактивных отходов в атмосферу, землю и реки. Мельчайшие частицы урана и других изотопов присутствуют в воздухе городов, в которых построены АЭС, что становится причиной отравления окружающей среды.

Экономическое значение

Доля атомной энергетики в общем производстве электроэнергии в различных странах.

В 2014 году ядерная энергия обеспечивала 2,6 % всей потребляемой человечеством энергии. Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах, где недостаточно природных энергоресурсов — во Франции, на Украине, в Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгарии и Швейцарии. Эти страны производят от 20 до 76 % (во Франции) электроэнергии на АЭС.

В 2013 году мировое производство ядерной энергии выросло впервые с 2010 года — по сравнению с 2012 годом произошёл рост на 0,5 % — до 6,55 млрд МВт ч (562,9 млн тонн нефтяного эквивалента). Наибольшее потребление энергии атомных станций в 2013 году составило в США — 187,9 млн тонн нефтяного эквивалента. В России потребление составило 39,1 млн тонн нефтяного эквивалента, в Китае — 25 млн тонн нефтяного эквивалента, в Индии — 7,5 млн тонн.

Согласно отчёту Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), на конец 2016 года насчитывалось 450 действующих ядерных энергетических (то есть производящих утилизируемую электрическую и/или тепловую энергию) реакторов в 31 стране мира (кроме энергетических, существуют также исследовательские и некоторые другие).

Примерно половина мирового производства электроэнергии на АЭС приходится на две страны — США и Францию. США на АЭС производят только 1/8 своей электроэнергии, однако это составляет около 20 % мирового производства.

Абсолютным лидером по использованию ядерной энергии являлась . Единственная Игналинская АЭС, расположенная на её территории, вырабатывала электрической энергии больше, чем потребляла вся республика (например, в 2003 году в Литве всего было выработано 19,2 млрд кВт⋅ч, из них — 15,5 Игналинской АЭС). Обладая её избытком (а в Литве есть и другие электростанции), «лишнюю» энергию отправляли на экспорт.
Однако, под давлением ЕС (из-за сомнений в её безопасности — ИАЭС использовала энергоблоки того же типа, что и Чернобыльская АЭС), с 1 января 2010 года эта АЭС была окончательно закрыта (предпринимались попытки добиться продолжения эксплуатации станции и после 2009 года, но они не увенчались успехом[источник не указан 682 дня]), сейчас[когда?] решается вопрос о строительстве на той же площадке АЭС современного типа.

Объёмы производства ядерной электроэнергии по странам

Страны с атомными электростанциями.  Эксплуатируются АЭС, строятся новые энергоблоки.  Эксплуатируются АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.  Нет АЭС, станции строятся.  Нет АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.  Эксплуатируются АЭС, строительство новых энергоблоков пока не планируется.  Эксплуатируются АЭС, рассматривается сокращение их количества.  Гражданская ядерная энергетика запрещена законом.  Нет АЭС..

Основная статья: Атомная энергетика по странам

За 2016 год суммарно АЭС мира выработали 2477 млрд кВт⋅ч энергии, что составило 10,8 % всемирной генерации электричества.

Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии на 2017 год являются:

• США (804 млрд кВт·ч/год), работает 99 атомных реакторов (20 % от вырабатываемой электроэнергии)
• Франция (379 млрд кВт·ч/год), 58 реакторов, 71,6%.
• Китай (210 млрд кВт·ч/год), 39 реакторов, 3,6%.
• Россия (202,868 млрд кВт.ч /год), 35 реакторов, 18,9%.
• Южная Корея (141 млрд кВт·ч/год), 24 реактора, 27,1%.
• Канада (96 млрд кВт·ч/год), 19 реакторов, 14,6%.
• Украина (85 млрд кВт·ч/год), 15 реакторов, 55,1%.
• Германия (72 млрд кВт·ч/год), 9 реакторов, 11,6%.
• Швеция (63 млрд кВт·ч/год), 8 реакторов, 39,6%.
• Великобритания (65 млрд кВт·ч/год), 15 реакторов, 19,3%.

Примерно половина всемирной выработки электроэнергии на АЭС приходится на США и Францию.

3. Действующие АЭС

3.1. Балаковская АЭС

Расположена рядом с городом Балаково, Саратовской области, на левом берегу Саратовского водохранилища. Состоит из четырёх блоков ВВЭР-1000, введённых в эксплуатацию в 1985, 1987, 1988 и 1993 годах.

Балаковская АЭС — крупнейшая в России АЭС. Ежегодно она вырабатывает более 30 миллиардов кВт·ч электроэнергии. С вводом второй очереди станция должна сравняться с самой мощной в Европе Запорожской АЭС.

Балаковская АЭС работает в базовой части графика нагрузки Объединённой энергосистемы Средней Волги.

3.2. Белоярская АЭС

Расположена в городе Заречный, в Свердловской области, вторая промышленная атомная станция в стране (после Сибирской).

На станции были сооружены три энергоблока: два с реакторами на тепловых нейтронах и один с реактором на быстрых нейтронах. В настоящее время единственным действующим энергоблоком является 3-й энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт, пущенный в эксплуатацию в апреле 1980 — первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах. Он также является крупнейшим в мире энергоблоком с реактором на быстрых нейтронах.

Первые два энергоблока с водографитовыми канальными реакторами АМБ-100 и АМБ-200 функционировали в 1964—1981 и 1967—1989 годах и были остановлены в связи с выработкой ресурса. Топливо из реакторов выгружено и находится на длительном хранении в специальных бассейнах выдержки, расположенных в одном здании с реакторами. Все технологические системы, работа которых не требуется по условиям безопасности, остановлены. В работе находятся только вентиляционные системы для поддержания температурного режима в помещениях и система радиационного контроля, работа которых обеспечивается круглосуточно квалифицированным персоналом.

Новый 4-й энергоблок с реактором БН-800 мощностью 880 МВт находится в стадии строительства (работы ведутся под руководством ОКБМ им. И. И. Африкантова). Согласно Федеральной целевой программе развития атомной энергетики, ввод энергоблока в эксплуатацию запланирован на 2012 г. Сметная стоимость блока — $1,2 млрд.

3.3. Билибинская АЭС

Расположена рядом с городом Билибино Чукотского автономного округа. Состоит из четырёх блоков ЭГП-6 мощностью по 12 МВт, введённых в эксплуатацию в 1974 (два блока), 1975 и 1976 годах.

Вырабатывает электрическую и тепловую энергию.

3.4. Калининская АЭС

Расположена на севере Тверской области, на южном берегу озера Удомля и около одноимённого города.

Состоит из трёх энергоблоков, с реакторами типа ВВЭР-1000, электрической мощностью 1000 МВт, которые были введены в эксплуатацию в 1984, 1986 и 2004.

4 июня 2006 года было подписано соглашение о строительстве четвёртого энергоблока, который планируют ввести в строй в 2011 году.

3.5. Кольская АЭС

Расположена рядом с городом Полярные Зори Мурманской области, на берегу озера Имандра. Состоит из четырёх блоков ВВЭР-440, введённых в эксплуатацию в 1973, 1974, 1981 и 1984 годах.

Мощность станции — 1760 МВт.

3.6. Курская АЭС

Курская АЭС

Расположена рядом с городом Курчатов Курской области, на берегу реки Сейм. Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1976, 1979, 1983 и 1985 годах.

Мощность станции — 4 ГВт.

3.7. Ленинградская АЭС

Расположена рядом с городом Сосновый Бор Ленинградской области, на побережье Финского залива. Состоит из четырёх блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1973, 1975, 1979 и 1981 годах.

Проектная годовая выработка электроэнергии — 28 млрд кВт·ч. В 2007 году выработка составила 24,635 млрд кВт·ч.

3.8. Нововоронежская АЭС

Расположена в Воронежской области рядом с городом Нововоронеж, на левом берегу реки Дон. Состоит из трёх блоков ВВЭР.

На 85 % обеспечивает Воронежскую область электрической энегией, на 50 % обеспечивает город Нововоронеж теплом.

3.9. Ростовская АЭС

Расположена в Ростовской области около города Волгодонск. Электрическая мощность первого энергоблока составляет 1000 МВт, в 2010 году подключен к сети второй энергоблок станции.

В 2001—2010 годах станция носила название «Волгодонская АЭС», с пуском второго энергоблока АЭС станция была официально переименована в Ростовскую АЭС.

В 2008 году АЭС произвела 8,12 млрд кВт-час электроэнергии. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) составил 92,45 %. С момента пуска (2001) выработала свыше 60 млрд кВт-час электроэнергии.

3.10. Смоленская АЭС

Расположена рядом с городом Десногорск Смоленской области. Станция состоит из трёх энергоблоков, с реакторами типа РБМК-1000, которые введены в эксплуатацию в 1982, 1985 и 1990. В состав каждого энергоблока входят: один реактор тепловой мощностью 3200 МВт и два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый.

Развитие атомной энергетики

Впервые ядерная электроэнергия была выработана в 1951-году. В штате Айдахо, что в США ученые построили стабильно работающий реактор мощностью 100 киловатт. Во время послевоенной разрухи и стремительного роста потребления электроэнергии ядерная энергетика приобрела особую актуальность. Поэтому, три года спустя, в 1954, заработал энергоблок в городе Обнинск, через полтора месяца после запуска добытая им энергия стала поступать в сеть Мосэнерго.

(АЭС Шиппингпорт, США )

После этого строительство и запуск атомных электростанций приобрели стремительные темпы:

• 1956 год – в Великобритании заработала АЭС «Калдер Холл-1» мощностью в 50 МВт;
• 1957 год – запуск АЭС Шиппингпорт в США (60 мегаватт);
• 1959 год – близ Авиньона во Франции открывается станция Маркуль мощностью в 37 Мвт.

Начало развития атомной энергетики в СССР ознаменовалось возведением и запуском Сибирской атомной электростанции мощностью в 100 МВт. Темпы развития ядерной промышленности в то время нарастали: в 1964 году были запущены первые блоки Белоярской и Нововоронежской АЭС мощностью в 100 и 240 МВт соответственно. Сего за период с 1956 по 1964 год силами СССР было возведено 25 атомных объектов во всём мире.

(Ленинградская АЭС в 1973 году)

Затем, в 1973 году, был запущен первый высокомощный блок Ленинградской АЭС мощностью в 1000 МВт. Годом ранее сою работу начала атомная электростанция в городе Шевчеко (ныне Актау), что в Казахстане. Вырабатываемая ей энергия использовалась для опреснения вод Каспийского моря.

В начале 70-х годов XX века стремительное развитие атомной энергетики было оправдано рядом причин:

• отсутствие незадействованных гидроэнергетических ресурсов;
• рост потребления электроэнергии и стоимости энергоносителей;
• торговое эмбарго на поставки энергоносителей из арабских стран;
• предположительное снижение стоимости возведения атомных электростанций.

Однако в 80-х годах того же века ситуация обернулась своей противоположностью: спрос на электроэнергию стабилизировался, также как и стоимость природного топлива. А стоимость постройки АЭС, наоборот, увеличилась. Эти факторы создали серьёзные преграды на пути развития этого сектора промышленности.

(Обработка выезжающего автомобиля из зоны катастрофы на Чернобыльской АЭС)

Серьёзные проблемы в развитий атомной электроэнергетики создала авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Масштабная техногенная катастрофа заставила весь мир задуматься о безопасности мирного атома. Вместе с тем во всей отрасли атомной энергетики настал период стагнации.

Начало XXI века ознаменовало возрождение атомной энергетики России. В период с 2001 по 2004 год было введено в эксплуатацию три новых энергоблока.

В марте 2004 года, согласно Указу Президента, было сформировано Федеральное агентство атомной энергетики. А через три года его сменила государственная корпорация «Росатом»

В нынешнем виде российская атомная энергетика – это мощнейший комплекс более чем 350 предприятий, штат которых приближается к 230 тысячам. Корпорация занимает второе место в мире по количеству запасов ядерного топлива и объёмам производства атомной электроэнергии. Отрасль активно развивается, на данный момент продолжается строительство 9 атомных энергоблоков с соблюдением современных стандартов безопасности.

Развитие атомной промышленности.

После Второй мировой войны в электроэнергетику во всем мире были инвестированы десятки миллиардов долларов. Этот строительный бум был вызван быстрым ростом спроса на электроэнергию, по темпам значительно превзошедшим рост населения и национального дохода. Основной упор делался на тепловые электростанции (ТЭС), работающие на угле и, в меньшей степени, на нефти и газе, а также на гидроэлектростанции. АЭС промышленного типа до 1969 не было. К 1973 практически во всех промышленно развитых странах оказались исчерпанными ресурсы крупномасштабной гидроэнергетики. Скачок цен на энергоносители после 1973, быстрый рост потребности в электроэнергии, а также растущая озабоченность возможностью утраты независимости национальной энергетики – все это способствовало утверждению взгляда на атомную энергетику как на единственный реальный альтернативный источник энергии в обозримом будущем. Эмбарго на арабскую нефть 1973–1974 породило дополнительную волну заказов и оптимистических прогнозов развития атомной энергетики.

Но каждый следующий год вносил свои коррективы в эти прогнозы. С одной стороны, атомная энергетика имела своих сторонников в правительствах, в урановой промышленности, исследовательских лабораториях и среди влиятельных энергетических компаний. С другой стороны, возникла сильная оппозиция, в которой объединились группы, защищающие интересы населения, чистоту окружающей среды и права потребителей. Споры, которые продолжаются и по сей день, сосредоточились главным образом вокруг вопросов вредного влияния различных этапов топливного цикла на окружающую среду, вероятности аварий реакторов и их возможных последствий, организации строительства и эксплуатации реакторов, приемлемых вариантов захоронения ядерных отходов, потенциальной возможности саботажа и нападения террористов на АЭС, а также вопросов умножения национальных и международных усилий в области нераспространения ядерного оружия.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.