Ядерная энергетика плюсы и минусы

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Основными аргументами в пользу развития атомной энергетики являются относительно низкая стоимость энергоресурсов и небольшое количество отходов. В пересчете на единицу вырабатываемой энергии отходы атомных электростанций в тысячи раз меньше, чем на угольных ТЭС (1 стакан урана-235 дает столько же энергии, сколько 10 тыс. тонн угля). Преимуществом атомных электростанций является отсутствие выбросов углекислого газа в атмосферу, что сопровождает выработку электроэнергии при сжигании углеродных энергоносителей.

Сегодня уже совершенно очевидно, что при нормальной работе атомной электростанции экологический риск получения энергии несравнимо ниже, чем в угольной промышленности.

По приблизительным оценкам, закрытие существующих атомных электростанций потребует ежегодного сжигания дополнительно 630 млн. тонн угля, что приведет к выбросу в атмосферу 2 млрд. тонн углекислого газа и 4 млн. тонн токсичного и радиоактивного пепла. Замена атомных электростанций тепловыми приведет к 50-кратному увеличению смертности от атмосферного загрязнения. Для извлечения этого дополнительного углекислого газа из атмосферы необходимо было бы высадить лес на площади, которая в 4-8 раз больше территории Германии.

У атомной энергетики есть серьезные противники. Насколько неконкурентоспособным он считается в последних работах Л. Брауна (Brown, 2001). Аргументами против развития атомной энергетики являются трудности обеспечения полной безопасности ядерного топливного цикла, а также риск возникновения аварий на атомных электростанциях. История развития атомной энергетики омрачена тяжелыми авариями, произошедшими в Кыштыме и Чернобыле. Однако вероятность аварий на современных атомных станциях крайне мала. Так, в Великобритании она составляет не более 1: 1 000 000. В Японии строятся новые атомные электростанции (в том числе крупнейшая в мире Фукусима ) в сейсмически опасных районах океана.

Перспективы развития атомной энергетики

Исчерпание углеродной энергии, ограниченные возможности энергетики на основе возобновляемых источников энергии и растущий спрос на энергию подталкивают большинство стран к развитию ядерной энергетики, причем строительство атомных электростанций начинается в развивающихся странах Южной Америки, Азии и Африки. Ранее приостановленное строительство атомных электростанций возобновляется даже в странах, пострадавших от Чернобыльской катастрофы-Украине, Беларуси и Российской Федерации. Возобновляется работа атомных электростанций Армении.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Повышается технологический уровень атомной энергетики и ее экологическая безопасность. Уже разработаны проекты по внедрению новых, более экономичных реакторов, способных тратить в 4-10 раз меньше урана, чем современные, на производство единицы электроэнергии. В настоящее время обсуждается вопрос об использовании тория и плутония в качестве “ топлива”. Японские ученые считают, что плутоний можно сжигать без остатка, а плутониевые атомные электростанции могут быть наиболее экологически чистыми, поскольку они не производят радиоактивных отходов (РАО). По этой причине Япония активно скупает плутоний, выделяющийся при демонтаже ядерных боеголовок. Однако конверсия атомных электростанций на плутониевое топливо требует дорогостоящей модернизации ядерных реакторов.

Меняется ядерный топливный цикл, т. е. совокупность всех операций, сопровождающих добычу сырья для ядерного топлива, его подготовку к сжиганию в реакторах, процесс выработки энергии и переработки, хранения и захоронения радиоактивных отходов. В некоторых странах Европы и в Российской Федерации осуществляется переход на замкнутый цикл, в котором образуется меньше РАО, так как значительная их часть сжигается после переработки. Это позволяет не только снизить риск радиоактивного загрязнения окружающей среды (см. пункт 10.4.4), но и снизить затраты на уран, ресурсы которого истощаются, в сотни раз. При открытом цикле радиоактивные отходы не перерабатываются, а удаляются. Он более экономичен, но не экологически безопасен. По этой схеме до сих пор работают американские атомные электростанции.

В целом вопросы переработки и безопасного захоронения радиоактивных отходов технически разрешимы. В последние годы Римский клуб также высказался в пользу развития ядерной энергетики, эксперты которого сформулировали следующее заявление: «нефть слишком дорогая, уголь слишком опасен для природы, вклад возобновляемых источников энергии слишком мал, единственный шанс-придерживаться ядерного варианта .»

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Ядерная энергетика является одним из наиболее перспективных путей удовлетворения энергетического голода человечества перед лицом энергетических проблем, связанных с использованием ископаемого топлива.

Преимущества атомной электростанции

  • Потребляет мало топлива
  • Более экологически чистые, чем тепловые электростанции и гидроэлектростанции (которые работают на мазуте, торфе и других видах топлива.) Поскольку атомная электростанция работает на Уране и частично на газе.
  • Может быть построен в любом месте.
  • Не зависит от дополнительного источника энергии.

Стоимость транспортировки ядерного топлива, в отличие от традиционных,ничтожна. В России это особенно актуально в европейской части, так как доставка угля из Сибири обходится слишком дорого. Вагон для перевозки ядерного топлива

Огромным преимуществом атомной электростанции является ее относительная экологическая чистота. На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ на 1000 МВт установленной мощности составляют примерно 13 000-165 000 тонн в год.

Тепловая электростанция мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для окисления топлива, в то время как атомные электростанции вообще не потребляют кислород.

Самые мощные атомные электростанции в мире: Фукусима, Брус, Гравелин, Запорожье, Пикеринг, Пало-Верде, Ленинградская, Трикастен.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Минусы АЭС 1. Тепловое загрязнение окружающей среды; КПД на современных атомных электростанциях составляет примерно 30 -35%, а на тепловых электростанциях 35 -40%. Это означает, что большая часть тепловой энергии (60 -70%) выделяется в окружающую среду. 2. Утечка радиоактивных веществ (радиоактивные выбросы и сбросы) 3. Транспортировка радиоактивных отходов; 4. Аварии ядерных реакторов;

Кроме того, больший удельный (на единицу вырабатываемой электроэнергии) выброс радиоактивных веществ дает угольная станция. Уголь всегда содержит природные радиоактивные вещества; при сжигании угля они почти полностью попадают во внешнюю среду. Причем удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для атомных электростанций

Объем радиоактивных отходов очень мал, они очень компактны, и их можно хранить в условиях, которые гарантируют отсутствие утечки наружу.

Стоимость строительства атомной электростанции примерно такая же, как и строительство тепловой электростанции, или несколько выше. Билибинская АЭС-единственная атомная электростанция в зоне вечной мерзлоты.

АЭС экономичны по сравнению с обычными тепловыми электростанциями, и, самое главное, при правильной эксплуатации — это чистая энергетика.

Мирный атом должен жить! Испытав на себе тяжелые уроки Чернобыльской и других аварий, атомная энергетика продолжает развиваться, обеспечивая безопасность и надежность по максимуму! Атомные станции вырабатывают электроэнергию наиболее экологически чистым способом. Если люди ответственны и компетентны в эксплуатации атомных электростанций, то будущее за атомной энергетикой. Люди не должны бояться мирного атома, потому что несчастные случаи происходят по вине человека.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Все слышали о главном недостатке атомных электростанций-тяжелых последствиях аварий на атомных станциях. Десятки тысяч погибших и множество неизлечимо больных людей, мощное радиационное облучение, влияющее на здоровье человека и его потомков, городов, ставших непригодными для жизни … этот список, к сожалению, можно продолжать бесконечно. Хвала небесам, что есть несколько аварий, подавляющее большинство мировых атомных электростанций успешно работают в течение десятилетий, никогда не сталкиваясь с системными сбоями.

Сегодня атомная энергетика является одним из наиболее быстро развивающихся направлений в мировой науке. Мы постараемся отойти от стабильного мифа о том, что атомные электростанции представляют опасность ядерных катастроф, и узнаем о преимуществах и недостатках атомных электростанций как источников электроэнергии. Что превосходит атомные и тепловые электростанции на атомных станциях? Каковы преимущества и недостатки атомных электростанций? Стоит ли развивать это направление производства электроэнергии? Обо всем этом и не только.

Знаете ли вы, что вы можете получить электричество, используя обычный картофель, лимон или комнатный цветок? Все, что нужно-это гвоздь и медная проволока. Но картофель и лимоны, конечно же, не смогут обеспечить электроэнергией весь мир. Поэтому, начиная с 19-го века, ученые начали осваивать методы получения электричества посредством генерации.

Генерация-это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую энергию. Процесс генерации происходит на электростанциях. Сегодня существует много типов поколений.

Вы можете получить электричество сегодня следующими способами:

Теплоэнергетика-электроэнергия получается за счет термического сжигания ископаемого топлива. Если все просто, нефть и газ выгорают, выделяют тепло, тепло нагревает пар. Пар под давлением заставляет генератор вращаться, а генератор вырабатывает электричество. Тепловые электростанции, в которых происходит этот процесс, называются тепловыми электростанциями.

Атомная энергетика — принцип работы атомных электростанций (АЭС, которые получают электроэнергию через атомные установки) очень похож на работу тепловых электростанций. Единственное отличие заключается в том, что тепло получается не от сжигания ископаемого топлива, а от деления атомных ядер в ядерном реакторе.

Гидроэнергетика-в случае гидроэлектростанций (ГЭС) электрическая энергия получается из кинетической энергии потока воды. Вы когда-нибудь видели водопады? Основой этого способа получения энергии является мощность водопадов, которые вращают роторы электрических генераторов, вырабатывающих электроэнергию. Конечно, водопады не являются естественными. Они создаются искусственно с использованием естественного речного течения. Кстати, не так давно ученые выяснили,что морское течение гораздо мощнее речного, планируют строить морские гидроэлектростанции.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Энергия ветра-в этом случае кинетическая энергия ветра приводит в движение электрический генератор. Помнишь мельницы? Они в полной мере отражают этот принцип работы.

Солнечная энергия — в солнечной энергии, платформа для преобразования является тепло солнечного света.

Водородная энергия-электричество получается при сжигании водорода. Водород сжигается, он выделяет тепло, и тогда все происходит по уже известной нам схеме.

Приливная сила — что используется для выработки электроэнергии в этом случае? Энергия приливов и отливов!

Геотермальная энергия-это сначала получение тепла, а затем электричества из природного тепла Земли. Например, в вулканических районах.

Недостатки альтернативных источников энергии

Атомные, гидроэлектростанции и тепловые электростанции являются основными источниками электроэнергии в современном мире. Каковы преимущества атомных электростанций, гидроэлектростанций и тепловых электростанций? Почему мы не нагреваемся от ветра или приливной энергии? Какие ученые не угодили водороду или природному теплу Земли? Для этого есть свои причины.

Энергии ветра, солнца и приливов называются альтернативными из-за их редкого использования и очень недавнего появления. А также благодаря тому, что ветер, солнце, море и тепло Земли являются возобновляемыми, и тот факт, что человек пользуется солнечным теплом или морским приливом, не принесет никакого вреда солнцу или приливу. Но не спешите бежать и ловить волны, не все так просто и радужно.

Солнечная энергия имеет существенные недостатки — солнце светит только днем, соответственно, ночью вы не получите от него никакой энергии. Это неудобно, так как основной пик потребления электроэнергии приходится на вечерние часы. В разное время года и в разных местах на Земле Солнце светит по-разному. Адаптация к нему-это дорогостоящий и сложный бизнес.

 

Ветровые и волновые явления тоже капризны, хотят — дуют, а хотят — нет. Но если они работают, то делают это медленно и слабо. Поэтому энергия ветра и приливная энергия еще не получили широкого распространения.

Геотермальная энергия-это сложный процесс, потому что электростанции могут быть построены только в зонах тектонической активности, где максимальное тепло может быть «выжато» из земли . Как много мест с вулканами вы знаете? Вот некоторые ученые. Поэтому геотермальная энергетика, скорее всего, останется узкофокусной и не особенно эксплуатационной.

Наиболее перспективной является водородная энергетика. Водород имеет очень высокую эффективность сгорания и его сжигание абсолютно экологически безопасно, потому что продуктом сгорания является дистиллированная вода. Но, есть одно но. Процесс получения чистого водорода невероятно велик. Вы хотите платить миллионы за свет и горячую воду? Никто не хочет. Мы ждем, надеемся и верим, что скоро ученые найдут способ сделать водородную энергию более доступной.

Ядерная энергетика сегодня

По разным данным, атомная энергетика сегодня обеспечивает от 10 до 15% электроэнергии во всем мире. Ядерная энергия используется 31 страной. Наибольшее количество исследований в области электроэнергетики проводится именно по использованию атомной энергии. Логично предположить, что преимущества атомных электростанций явно велики, если из всех видов производства электроэнергии это развито.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

В то же время есть страны, которые отказываются от использования атомной энергии, закрывают все имеющиеся атомные электростанции, например, Италия. В Австралии и Океании атомные электростанции не существовали и не существуют в принципе. Австрия, Куба, Ливия, Северная Корея и Польша приостановили разработку атомных электростанций и временно отказались от планов по созданию атомных электростанций. Эти страны не обращают внимания на преимущества атомных электростанций и отказываются от их установки в первую очередь по соображениям безопасности и высокой стоимости строительства и эксплуатации атомных станций.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Лидерами в атомной энергетике сегодня являются США, Франция, Япония и Россия. Именно они оценили преимущества атомных электростанций и начали внедрять атомную энергию в своих странах. Наибольшее количество строящихся сегодня проектов АЭС принадлежит китайской народной республике. Еще около 50 стран активно работают над внедрением атомной энергетики.

Как и все способы получения электроэнергии, атомные электростанции имеют свои преимущества и недостатки. Говоря о преимуществах атомных электростанций, необходимо отметить экологичность производства, отказ от использования ископаемых видов топлива и удобство транспортировки необходимого топлива. Давайте рассмотрим все более подробно.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Преимущества атомных электростанций перед тепловыми электростанциями

Преимущества и недостатки атомных электростанций зависят от типа электроэнергии, которую мы используем для сравнения ядерной энергетики. Поскольку основными конкурентами атомных электростанций являются тепловые электростанции и гидроэлектростанции , мы сравниваем преимущества и недостатки атомных электростанций по отношению к этим видам производства энергии.

Тепловые электростанции, то есть тепловые электростанции бывают двух типов:

Конденсация или короткие IES только служат для производства электроэнергии. Кстати, их другое название пришло из советского прошлого, ИЭС также называют государственной районной электростанцией-сокращенно от «государственная районная электростанция».

2. Когенерационные установки или тепловые электростанции позволяют производить не только электрическую, но и тепловую энергию. Если взять, например, жилой дом, то понятно, что ТЭЦ будет обеспечивать электроэнергией только квартиры, а тепловая электростанция будет дополнительно иметь отопление.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Как правило, ТЭС работают на дешевом ископаемом топливе — угле или угольной пыли и мазуте. Самые популярные сегодня энергоресурсы-уголь, нефть и газ. По оценкам экспертов, мировых запасов угля хватит еще на 270 лет, нефти — на 50, газа — на 70. Даже школьник понимает, что 50-летних заповедников очень мало и их надо беречь, а не сжигать ежедневно в Печах.

ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО ЗНАТЬ:

АЭС решают проблему нехватки ископаемого топлива. Преимуществом атомных электростанций является отказ от ископаемого топлива, что позволяет сохранить находящиеся под угрозой исчезновения газ, уголь и нефть. Вместо этого уран используется на атомных электростанциях. Мировые запасы урана оцениваются в 6306300 тонн. Сколько лет ему хватит, никто не думает, потому что запасов много, потребление Урана довольно мало, и пока никому не приходится думать о его исчезновении. В крайнем случае, если запасы урана внезапно отбираются пришельцами или они испаряются сами собой, плутоний и торий могут быть использованы в качестве ядерного топлива. Перевод их на ядерное топливо по-прежнему дорог и труден, но возможен.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Преимущества АЭС перед ТЭС — это и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Что выбрасывается в атмосферу при эксплуатации ТЭЦ и ТЭС и насколько это опасно:

Диоксид серы или диоксид серы-это опасный газ, который вреден для растений. При приеме внутрь в больших количествах он вызывает кашель и удушье. Совмещающ с водой, двуокись серы преобразована к масляной серной кислоте. Именно благодаря выбросам диоксида серы существует опасность кислотных дождей, опасных для природы и человека.

2. Оксиды азота-опасны для дыхательной системы человека и животных, раздражают дыхательные пути.

3. Бенапирен-опасен тем, что он имеет тенденцию накапливаться в организме человека. В результате длительного воздействия он может вызывать злокачественные опухоли.

Суммарные годовые выбросы ТЭС установленной мощностью 1000 МВт — это 13 тыс. тонн в год газа и 165 тыс. тонн угольных тепловых электростанций. Тепловая электростанция мощностью 1000 МВт в год потребляет 8 млн тонн кислорода для окисления топлива; преимущества атомных электростанций заключаются в том, что кислород в принципе не потребляется в ядерной энергетике.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Вышеуказанные выбросы для атомных электростанций также не являются характерными. Преимуществом атомных электростанций является то, что выбросы вредных веществ в атмосферу на атомных станциях незначительны и безвредны по сравнению с выбросами от тепловых электростанций.

Преимущества атомной энергетики перед ТЭЦ — это низкая стоимость транспортировки топлива. Уголь и газ чрезвычайно дороги для доставки в производство, в то время как уран, необходимый для ядерных реакций, может быть помещен в один небольшой грузовик.

Недостатки АЭС перед ТЭС

Недостатками атомных электростанций перед тепловыми электростанциями являются в первую очередь наличие радиоактивных отходов. Они стараются по максимуму перерабатывать радиоактивные отходы на атомных станциях, но их вообще нельзя утилизировать. Конечные отходы современных атомных электростанций перерабатываются в стекло и хранятся в специальных хранилищах. Смогут ли они когда-нибудь им воспользоваться, пока неизвестно.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

2. Недостатки атомных электростанций-это небольшой КПД относительно тепловых электростанций. Поскольку процессы в тепловых электростанциях протекают при более высоких температурах, они более продуктивны. На атомных электростанциях этого все еще трудно добиться. Циркониевые сплавы, косвенно участвующие в ядерных реакциях, не выдерживают запредельно высоких температур.

3. Отдельно стоит общая проблема тепловых и атомных электростанций. Недостатком атомных электростанций и тепловых электростанций является тепловое загрязнение атмосферы. Что же это значит? При получении ядерной энергии выделяется большое количество тепловой энергии, которая выделяется в окружающую среду. Тепловое загрязнение атмосферы-это проблема сегодняшнего дня, она влечет за собой множество проблем, таких как создание термальных островов, изменение микроклимата и, в конечном счете, глобальное потепление.

Современные атомные электростанции уже решают проблему теплового загрязнения и используют для охлаждения воды собственные искусственные бассейны или градирни (специальные градирни для охлаждения больших объемов горячей воды).

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Преимущества и недостатки атомных электростанций перед гидроэлектростанциями

Преимущества и недостатки атомных электростанций по сравнению с гидроэлектростанциями в основном связаны с зависимостью гидроэлектростанций от природных ресурсов. Еще об этом …

Преимуществом атомных электростанций перед гидроэлектростанциями является теоретическая возможность строительства новых атомных электростанций, в то время как большинство рек и водохранилищ, которые могут работать на благо гидроэлектростанций, уже заняты. То есть открытие новых гидроэлектростанций затруднено из-за отсутствия необходимых мест.

2. Следующие преимущества атомной электростанции перед гидроэлектростанцией заключаются в ее косвенной зависимости от природных ресурсов. ГЭС напрямую зависит от природного пласта, атомная энергетика лишь косвенно — от добычи урана, остальное обеспечивают сами люди и их изобретения.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Недостатки атомных электростанций перед водными станциями незначительны — ресурсы, которые атомные электростанции используют для ядерной реакции, в частности урановое топливо, не являются возобновляемыми. В то время как количество воды является главным возобновляемым ресурсом гидроэлектростанций, работа гидроэлектростанции никак не изменится, и один только уран не может быть восстановлен в природе.

АЭС: преимущества и недостатки

Мы подробно рассмотрели преимущества и недостатки атомных электростанций по сравнению с другими способами получения электроэнергии.

А как же радиоактивные выбросы атомных электростанций? Рядом с атомными станциями жить невозможно! Это же опасно! — можно и так сказать. ” Ничего подобного» — ответят вам статистика и мировое академическое сообщество.

Согласно статистическим сравнительным оценкам, проведенным в различных странах, отмечается, что смертность от болезней, возникших в результате воздействия выбросов ТЭС, выше смертности от болезней, развившихся в организме человека в результате утечки радиоактивных веществ.

На самом деле, все радиоактивные вещества надежно заперты в хранилище и ждут своего часа, когда они научатся остаточно перерабатывать и использовать их. Такие вещества не выбрасываются в атмосферу, уровень радиации в населенных пунктах вблизи АЭС не превышает традиционный уровень радиации в крупных городах.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Говоря о преимуществах и недостатках атомных электростанций, нельзя не вспомнить о стоимости строительства и запуска атомной электростанции. Расчетная стоимость небольшой современной атомной станции составляет 28 млрд евро, эксперты говорят, что стоимость тепловых электростанций примерно одинакова, здесь никто не выигрывает. Однако преимущества атомных электростанций будут заключаться в меньших затратах на приобретение и утилизацию топлива — хотя Уран и дороже, он способен “ работать » более года, при этом запасы угля и газа должны постоянно пополняться.

Аварии на АЭС

Ранее мы не упоминали только об основных недостатках атомных электростанций, которые всем известны — это последствия возможных аварий. Аварии на атомных электростанциях классифицируются по шкале INES, которая имеет 7 уровней. Аварии 4-го уровня и выше представляют общественную опасность воздействия.

Только две аварии в истории измерялись на максимальном уровне 7 му-Чернобыльская авария и авария на АЭС «Фукусима-1». Одной из аварий считался уровень 6м, это Кыштымская катастрофа, произошедшая в 1957 году на химическом заводе «Маяк» в Челябинской области.

Безусловно, преимущества и недостатки атомной электростанции уменьшаются по сравнению с возможностью возникновения ядерных катастроф, которые уносят жизни многих людей. Но преимуществами атомных электростанций на сегодняшний день является усовершенствованная система безопасности, которая практически полностью исключает возможность аварий, так как алгоритм работы ядерных реакторов компьютеризирован и с помощью компьютеров реакторы отключаются в случае минимальных нарушений.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Преимущества и недостатки атомных электростанций учитываются при разработке новых моделей атомных станций, которые будут работать на переработанном ядерном топливе и Уране, месторождения которых ранее не вводились в эксплуатацию.

Это означает, что основными преимуществами атомных электростанций на сегодняшний день являются перспектива их модернизации, совершенствования и новых изобретений в этой области. Думается, что наиболее важные преимущества атомных электростанций откроются чуть позже, мы надеемся, что наука не будет стоять на месте, и очень скоро мы о них узнаем.

Ядерная энергетика (атомная энергетика) — это энергетическая отрасль, которая производит электроэнергию и тепло путем преобразования ядерной энергии.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Обычно используется ядерная цепная реакция деления ядер урана-235 или плутония. Ядра делятся, когда в них входит нейтрон,и получаются новые нейтроны и осколки деления. Делящиеся нейтроны и осколки деления обладают высокой кинетической энергией. В результате столкновений фрагментов с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло.

Хотя ядерная энергия является первичным источником в любой области энергетики (например, энергия солнечных ядерных реакций на гидроэлектростанциях электростанций на ископаемом топливе, энергия радиоактивного распада на геотермальных электростанциях), только использование управляемых реакций в ядерных реакторах относится к ядерной энергии.

Ядерная энергия вырабатывается на атомных электростанциях, используется на атомных ледоколах, атомных подводных лодках; в США реализуется программа по созданию ядерного двигателя для космических кораблей, кроме того, предпринимаются попытки создания ядерного двигателя для самолетов (атомных полетов) и «атомных» танков.

За 40 лет развития атомной энергетики в мире было построено около 400 энергоблоков в 26 странах с общей энергетической мощностью порядка 300 млн кВт. Основными преимуществами атомной энергетики являются высокая конечная рентабельность и отсутствие выбросов продуктов сгорания в атмосферу (с этой точки зрения ее можно считать экологически чистой), основными недостатками являются потенциальная опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды продуктами ядерного деления во время аварии (например, на Чернобыльской АЭС или на американском острове Тримейл) и проблема переработки отработанного ядерного топлива.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Давайте остановимся на этих преимуществах. Рентабельность атомной энергетики складывается из нескольких составляющих. Одна из них-независимость от транспортировки топлива. Если для электростанции мощностью 1 млн кВт в год требуется около 2 млн тонн топливного эквивалента (или около 5 млн низкосортного угля), то для блока ВВЭР-1000 необходимо будет доставить не более 30 т обогащенного урана, что практически сводит к нулю затраты на транспортировку топлива (на угольных станциях эти затраты составляют до 50% от стоимости). Использование ядерного топлива для производства энергии не требует кислорода и не сопровождается постоянным выбросом продуктов сгорания, что, соответственно, не потребует строительства объектов по очистке выбросов в атмосферу. Города, расположенные вблизи АЭС, в основном являются экологически чистыми зелеными городами во всех странах мира, и если это не так, то это связано с влиянием других отраслей промышленности и объектов, расположенных на той же территории. В этом плане ТТП дают совершенно иную картину. Анализ экологической ситуации в России показывает, что на тепловые электростанции приходится более 25% всех вредных выбросов в атмосферу. Около 60% выбросов ТЭС приходится на европейскую часть и Урал, где экологическая нагрузка значительно превышает максимальную. Наиболее сложная экологическая ситуация сложилась в Уральском, Центральном и Приволжском регионах, где нагрузки, создаваемые осаждением серы и азота, местами превышают критические значения в 2-2, 5 раза.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

К недостаткам ядерной энергетики можно отнести потенциальную опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды при тяжелых авариях типа Чернобыльской. Сейчас на атомных станциях, использующих реакторы чернобыльского типа (РБМК), приняты дополнительные меры безопасности, которые, по данным МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии), полностью исключают аварию аналогичной тяжести: по мере развития конструктивного ресурса такие реакторы должны заменяться реакторами нового поколения с повышенной безопасностью. Тем не менее, по мнению общественности, переломный момент в отношении безопасного использования атомной энергии, вероятно, произойдет не скоро.

Проблема захоронения радиоактивных отходов является очень острой для всего мирового сообщества. Сейчас уже существуют методы остекловывания, битумирования и цементирования радиоактивных отходов с атомных электростанций, но необходимы территории для строительства хранилищ, где эти отходы будут помещены на вечное хранение. Страны с небольшой территорией и большой плотностью населения испытывают серьезные трудности в решении этой проблемы.

Преимущества атомной энергетики по сравнению с другими видами производства энергии очевидны. Высокая мощность и низкая суммарная стоимость энергоресурсов открывали в свое время большие перспективы для развития атомной энергетики и строительства атомных электростанций, рентабельности. В большинстве стран мира сегодня учитываются преимущества атомной энергетики — строится все больше энергоблоков и заключаются контракты на строительство атомных электростанций в будущем.

Ядерная энергетика плюсы и минусы

Также о преимуществах атомной энергетики можно смело написать, что использование ядерного топлива не сопровождается процессом горения и выбросом вредных веществ и парниковых газов в атмосферу, а значит, не будет необходимости строить дорогостоящие объекты по очистке выбросов в атмосферу. Четверть всех вредных выбросов в атмосферу приходится на долю тепловых электростанций, что оказывает весьма негативное влияние на экологическую обстановку расположенных вблизи них городов, а в целом на состояние атмосферы.

Города, расположенные вблизи атомных электростанций, работающих в штатном режиме, в полной мере ощущают преимущества атомной энергетики и считаются одними из самых экологически чистых во всех странах мира. Они постоянно следят за радиоактивным состоянием земли, воды и воздуха, а также анализируют флору и фауну — такой постоянный мониторинг позволяет реально оценить минусы и преимущества атомной энергетики и ее влияние на экологию региона. Стоит отметить, что в ходе наблюдений в районах расположения АЭС не было зафиксировано никаких отклонений радиоактивного фона от нормального, если только это не было аварийной ситуацией.

На этом преимущества ядерной энергетики не заканчиваются. В условиях надвигающегося энергетического голода и истощения запасов углеродного топлива закономерно встает вопрос о запасах топлива для атомных электростанций. Ответ на этот вопрос весьма оптимистичен: разведанные запасы урана и других радиоактивных элементов в земной коре составляют несколько миллионов тонн, и при нынешнем уровне потребления их можно считать практически неисчерпаемыми

Но преимущества атомной энергетики распространяются не только на атомные электростанции. Атомная энергия сегодня используется и для других целей, помимо снабжения населения и промышленности электроэнергией. Таким образом, преимущества атомной энергетики для подводного флота и атомных ледоколов невозможно переоценить. Использование атомных двигателей позволяет им существовать автономно в течение длительного времени, перемещаться на любые расстояния, а подводным лодкам — месяцами находиться под водой. Сегодня в мире разрабатываются подземные и плавучие атомные электростанции, атомные двигатели для космических аппаратов.

Учитывая преимущества атомной энергетики, можно смело утверждать, что в будущем человечество продолжит использовать возможности атомной энергетики, которая при бережном обращении в меньшей степени загрязняет окружающую среду и практически не нарушает экологический баланс на НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ. Но преимущества атомной энергетики значительно потемнели в глазах всего мира после двух серьезных аварий: на Чернобыльской АЭС в 1986 году и на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году. Масштабы этих инцидентов таковы, что их последствия могут перекрыть практически все известные человечеству преимущества ядерной энергетики. Трагедия, произошедшая в Японии для ряда стран, стала толчком к пересмотру энергетической стратегии и смещению акцента в сторону использования альтернативных источников энергии.

Перспективы развития атомной энергетики

При рассмотрении перспектив развития атомной энергетики в ближайшем (до конца века) и отдаленном будущем необходимо учитывать влияние многих факторов: ограничение запасов природного урана, высокая стоимость капитального строительства атомных электростанций по сравнению с тепловыми электростанциями, а также негативное общественное мнение, что привело к принятию в ряде стран (США, Германия, Швеция, Италия) законов, ограничивающих ядерную энергетику в праве использования ряда технологий (например, использование Пу И др), что привело к сворачиванию строительства новых объектов и постепенно новый вывод проводился без замены на новые.

В то же время наличие большого запаса уже добытого и обогащенного урана, а также урана и плутония, высвобождаемых при демонтаже ядерных боеголовок, наличие технологий расширенного воспроизводства (когда топливо, выбрасываемое из реактора, содержит больше делящихся изотопов, чем загружается) снимают проблему ограничения запасов природного урана, повышая возможности ядерной энергетики до 200-300 Q. Это превышает ресурсы ископаемого топлива и позволяет сформировать фундамент мировой энергетики на 200-300 лет вперед.

Но технологии расширенного воспроизводства (в частности, реакторы-размножители на быстрых нейтронах) не вошли в стадию серийного производства из-за отставания в переработке и утилизации (извлечение “полезного” урана и плутония из отработанного топлива). А наиболее распространенные современные реакторы на тепловых нейтронах в мире используют только 0,50,6% урана (в основном делящийся изотоп U238, концентрация которого в природном уране составляет 0,7%).

При такой низкой эффективности использования урана энергетический потенциал ядерной энергетики оценивается всего в 35 Q. Хотя в ближайшем будущем это может оказаться приемлемым для мирового сообщества, учитывая уже сложившуюся взаимосвязь между ядерной и традиционной энергетикой и задавая темпы роста объектов атомной энергетики во всем мире. Кроме того, передовые технологии воспроизводства обеспечивают значительное дополнительное экологическое бремя.

Города, расположенные вблизи атомных

Сегодня специалистам совершенно ясно, что атомная энергетика является, в принципе, единственным реальным и значимым источником энергообеспечения человечества в долгосрочной перспективе, что не вызывает таких негативных последствий для планеты, как парниковый эффект, кислотные дожди и т.д. Как известно, сегодня энергетика, основанная на ископаемом топливе, то есть на сжигании угля, нефти и газа, является основой для производства электроэнергии в мире.

Стремление сохранить органическое топливо, будучи при этом ценным сырьем, обязанность устанавливать предельные значения выбросов СО; или снижают их уровень и ограничивают перспективы широкого использования возобновляемых источников энергии, все это указывает на необходимость увеличения вклада атомной энергетики.

Учитывая все вышеизложенное, можно сделать вывод, что перспективы развития атомной энергетики в мире будут различны для разных регионов и отдельных стран, исходя из потребностей в электроэнергии, размеров территории, наличия запасов ископаемого топлива, возможности привлечения финансовых ресурсов для строительства и эксплуатации такой достаточно дорогой технологии, влияния общественного мнения в данной стране и ряда других причин.

Читайте также: