Вред и польза ядерных реакторов

Использование ядерной энергии всегда было спорным вопросом. Хотя есть много преимуществ, но и недостатков тоже хватает. Давайте немного разберёмся..

ПЛЮСЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

Согласно докладам, опубликованным в 1998 году, выбросы парниковых газов сократились почти вдвое за счет использования ядерной энергии. Было отмечено, что ядерная энергия не выделяет вредных газов, таких как углекислый газ и метан, которые в значительной степени ответственны за загрязнение атмосферы и вызывают глобальное потепление.

Институт ядерной энергии заявил, что ядерная энергия производит более чистый воздух, чем другие источники энергии. Несмотря на то, что некоторые парниковые газы выделяются во время транспортировки, они не оказывают вредного воздействия на воздух или воду.

2.ВЫСОКАЯ ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ

Большинство источников энергии это солнце, вода или воздух. Но природа непредсказуема, а это значит, что добыча энергии зависит от различных факторов. Но это не относится к производству от ядерной энергии. Атомные станции работают с гораздо большим коэффициентом мощности. Они генерируют больше энергии, чем их коллеги которых я перечислил выше.

3.ЭКОНОМИЯ

Первоначальные затраты на создание атомной станции высоки. Но если мы рассмотрим более поздний процесс, который включает в себя производство ядерной энергии, то это экономически выгодно. Причина – наличие урана в оптимальном количестве. Ядерная энергия более экономична, чем другие источники, такие как уголь, нефть, газ и т. д. Кроме того, атомная станция, когда-то построенная, плавно работает в течение длительного периода. Низкая стоимость топлива и его переработки делают его выгоднее на фоне остальных.

4.УСТОЙЧИВЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

В настоящее время ядерная энергия рассматривается в качестве устойчивого источника энергии. Уран доступен в большом количестве, и ядерная энергия не влияет на окружающую среду. Однако исследователи пытаются найти лучшую альтернативу Урану, чтобы сделать ядерную энергию возобновляемым источником энергии.

5.ТОРИЙ, АЛЬТЕРНАТИВА

Атомные станции кажутся нам будущим. Причина-наличие урана, которого хватит более чем на 80 лет. Альтернативой этому является торий. Он считается лучшей и более безопасной альтернативой, поскольку торий более доступен, чем Уран. Кроме того, в отличие от Урана, Торий не должен использоваться при высоких температурах. А так же, он выпускает меньше отходов. Такие страны, как Япония и Индия, планируют использовать торий на своих электростанциях.

МИНУСЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.РАДИОАКТИВНЫЙ ОТХОД

Радиоактивные отходы уже давно являются дискуссионной темой. Побочный продукт ядерного деления пока не причинил нам вреда, но будущее предсказать невозможно. Поскольку количество отходов от 449 ядерных реакторов, работающих в настоящее время, довольно велико, это проливает свет на вероятный риск в будущем. Если эти отходы не будут должным образом запечатаны, они могут загрязнить окружающую среду и создать дополнительную опасность для здоровья. Сегодня морское дно стало местом захоронения ядерных подводных лодок и контейнеров с ядерными отходами. Таким образом, обработка радиоактивных отходов является серьезной проблемой.

2.ВЕРОЯТНОСТЬ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ

Даже если все правила безопасности соблюдены, это не даёт никакой гарантии. Всегда есть большая вероятность несчастного случая. Предметом озабоченности являются масштабы разрушений. Поскольку ядерная энергия чрезвычайно мощна, даже небольшая ситуация может привести к невыносимым последствиям. Это одинаково вредно для человечества и природы. Так что вероятность жертв возрастает с увеличением количества атомных станций. Чернобыль-это инцидент, который до сих пор остается в мыслях каждого человека.

3.СОЗДАНИЕ АТОМНОЙ СТАНЦИИ

Даже если есть много преимуществ использования ядерной энергии, есть некоторые недостатки, которые нельзя обойти стороной. Одним из них является время и деньги, необходимые для создания завода. Это не только требует времени, но и требует больших инвестиций. Кроме того, не так просто получить все разрешение и авторизацию в течение короткого периода времени. На проектирование и строительство новой атомной электростанции уходит от двадцати до тридцати лет .

4.СОЦИАЛЬНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЗОПАСНОСТИ

Безопасность является большой проблемой, когда мы принимаем во внимание ядерную энергию. Поскольку он чрезвычайно мощен, существует вероятность потенциального теракта и даже минимальной небрежности, которые могут привести к хаосу. Таким образом, необходимо проявлять максимальную заботу о станциях. Атомные электростанции в случае их повреждения обладают угрозой нанесения вреда всей цивилизации.

5.ЯДЕРНО-ОРУЖЕЙНЫЙ

Производство ядерной энергии не приводит к выбросу большого количества парниковых газов. Поэтому он рассматривается как более безопасная альтернатива. Но в то же самое время существуют радиоактивные отходы, которые могут быть использованы для производства ядерного оружия. Плутоний играет важную роль в создании ядерных бомб. Даже если ядерная энергия полезна, она также вызывает серьезную озабоченность в отношении национальной безопасности.

Как и у монеты, тут есть две стороны. Всё приходит со своими преимуществами и недостатками. Ядерная энергия была для нас благословением, но мы не должны закрывать глаза и на минусы. Необходимо поддерживать баланс между тем и другим и следить за всем, прежде чем прийти к определенному выводу. Таковы плюсы и минусы ядерной энергетики.

Источник

Как все начиналось

В 1945 году официально появилась на свет первая атомная бомба. Все знают – Хиросима и Нагасаки. СССР тоже вскоре обзавелся таким оружием. А потом возник и «мирный атом». Впервые получить электроэнергию с помощью атомного реактора удалось в США в 1948 году. Мощность этой электростанции постепенно повышалась, но она так и не была подключена к энергетическим сетям, т.е. оставалась экспериментальной установкой. Таким образом, первая в мире промышленная атомная электростанция появилась в СССР в 1954 году. И была она построена в городе Обнинске под Москвой. Она не производила электричество в значимых промышленных масштабах, но, тем не менее, это был первый шаг в создании промышленной атомной энергетики.

Первая в мире промышленная атомная электростанция в Обнинске

Как все развивалось дальше

А потом пошло, поехало. В результате к 1996 году доля атомной энергетики во всем мире составила 17,6%. Сегодня в мире построено немногим менее 500 действующих атомных реакторов различного типа и подавляющее большинство из них приходится на развитые страны. В США действует около 100 реакторов, по 50-60 реакторов в Японии и во Франции, в Китае действует 36 реакторов. Россия находится на пятом месте – 35 реакторов.

Доля атомной энергетики в энергобалансе развитых стран колеблется от долей процентов до примерно 20% (Россия, США, Франция). Строительство АЭС – мероприятие долгое и дорогое. По срокам оно составляет 7–8 лет (японцы говорят о сроках 5–6 лет), по стоимости – существенно дороже тепловой электростанции. При этом в отличие от ТЭС, топливо для атомной станции в расчете на киловатт стоит существенно дешевле, чем аналогичный по количеству произведенной электроэнергии объем углеводородов. Расходы на обслуживание и утилизацию отходов входят в контракт при строительстве АЭС и поэтому сразу учитываются в цене киловатта, таким образом, себестоимость «атомного» киловатта не зависит от биржевых колебаний на энергоносители, в отличие от «углеводородного» киловатта.

Захоронение радиоактивных отходов

Проблемы развития

Потом темпы роста атомной энергетики замедлились. Влияние на это оказал и Чернобыль и, уже потом японская Фукусима. Действительно, атомная энергетика представляет собой довольно опасное производство. Возможны техногенные катастрофы, которые могут быть связаны, например, с несовершенством реакторов (Чернобыль тому пример). Слава богу, научно-технический прогресс не стоит на месте и такое, наверное не повторится. Но и природные катаклизмы (Фукусима – землетрясение и цунами в Японии) исключать нельзя. Далее, человеческий фактор. Мало ли что может случиться с каким-нибудь оператором, что ему в голову ударит, и какую кнопку он потом нажмет. Конечно, есть многоуровневые системы защиты. Но всего никогда не предусмотришь. Плюс радиоактивные отходы, которые необходимо где-то захоранивать. Обычно это делается в глубоких подземных шахтах, многие из которых находятся на территории России. И туда свозятся (за деньги, разумеется) радиоактивные отходы со всего мира. Технический прогресс, конечно, не стоит на месте. Уже разработаны атомные реакторы «на быстрых нейтронах». Они позволяют более эффективно (в 150 раз) использовать топливо, делая процесс производства энергии практически безотходным. Такие технологии освоены в ряде стран, но, по мнению экспертов, первенство здесь принадлежит России. Кроме того, наша страна производит примерно 40% обогащенного урана, который является топливом для АЭС.

Фукусима, 2011 год

Энергетический баланс

Сейчас, основу мировой электроэнергетики составляют станции, работающие на углеводородах, точнее на газе. Доля «углеводородной» электроэнергии составляет примерно 2/3 от всего объема электричества, произведенного в мире. Мировые запасы газа оцениваются примерно лет на 100. Достаточно много на планете угля, но с ним есть ряд проблем: он довольно сильно коптит. Так в Китае уголь составляет основу электроэнергетики, и, по причине его сжигания на ТЭС, экологическая ситуация во многих китайских городах очень тяжелая. А системы очистки сильно удорожают стоимость киловатта. Кроме того ТЭС должны находиться вблизи угольных разработок, в противном случае его доставка тоже сильно увеличивает стоимость киловатта. Поэкспериментировать с этим попробовали в Украине, закупая уголь в ЮАР, ничего хорошего у них из этого не получилось.

Угольная электростанция в Шаньси, Китай. Фото: Кевин Фрайер

Альтернативная энергетика

Сейчас много говорят о развитии альтернативной энергетики. Под этим термином понимаются природные ресурсы, возобновляемые естественным путем, и являющимися неисчерпаемыми. Например, энергия Солнца, ветряная энергия, геотермальные источники, сила приливов. Но, по большому счету, альтернативная энергетика – дело будущего. Например, в Голландии надеются, что к 2025 году 14% электроэнергии будет получаться за счет ветра и солнца.

Есть еще гидроэнергетика. Это, вроде бы экологически чистая энергия. Но с ней тоже есть проблемы. Во-первых, для строительства гидроэлектростанций должны быть большие реки и, желательно с быстрым течением. Не в каждой стране такое есть. Но самое главное состоит в том, что строительство плотины приводит к затоплению окружающей местности. А там могут быть расположены населенные пункты, промышленные предприятия и другие элементы инфраструктуры. Вот, возьмите, например, Волгу. Такой реки сейчас, фактически нет. Кроме самого верховья и устья за Волгоградом. Все остальное – каскад водохранилищ. Все, наверно, видели верхушку колокольни, торчащую из воды под Рыбинском. Это – то самое затопление. Так что гидроэнергетика тоже не выход.

Верхушка колокольни в затопленном на две трети Калязине. Фото: Евгений Васин

Что спасет человечество

У атомной энергетики большое будущее, чтобы там не говорили «зеленые». Но настоящей панацеей для человечества стало бы создание термоядерных электростанций. Они намного эффективнее всего, что существует на сегодняшний день, и являются безотходным производством, т.е. не выбрасывают в атмосферу углекислый газ (причина глобального потепления), не оставляют радиоактивных отходов. Продукт их жизнедеятельности – дистиллированная вода.

Но, пока, несмотря на усилия инженеров и ученых всего мира, ничего не получается. Около 50 лет ведутся работы по освоению мирного термояда. Сейчас – в корпорации всех стран мира. Но, пока – ничего. Хотя, наверное, рано или поздно эта проблема будет решена. И тогда вопрос обеспечения человечества электроэнергией будет решен навсегда.

Автор: Сергей Егорушкин

Источник

Происходит этот процесс в атомных электростанциях.

Использование и популяризация атомной (ядерной) энергии вызывает дискуссии на протяжении более чем 65 лет. Споры начались даже не с момента, когда была запущена в эксплуатацию первая в мире атомная электростанция (Обнинская АЭС в 1954 году), а гораздо раньше. Во времена СССР существовала убежденность в том, что на службе людям используется «мирный атом», от которого не может быть негативных последствий. Катастрофа на Чернобыльской АЭС в 1986 год в Украине показала обратное, после нее было еще несколько масштабных катастроф.

Активисты призывают отказаться от ядерной энергетики ввиду ее опасности. И некоторые страны в планах своего развития на ближайшие годы такой пункт действительно внесли. Тем не менее, в общемировом контексте атомная энергетика играет огромную роль. Она помогает решить ряд актуальных проблем, которые иначе решить вряд ли возможно. Плюсы атомной энергетики очень значимы и существенны. Не надо забывать, что в обыденной жизни большинство из нас пользуется преимуществами того самого «мирного атома».

Ядерная энергетика – решение в борьбе с нехваткой энергии

Человечество требует все больше энергии. Согласно прогнозам, в течение последующих 50 лет ее будет использовано больше, чем за всю предшествующую историю существования рода людского. И энергии уже заметно не хватает. Серьезно учитывать альтернативные возобновляемые источники можно будет не раньше 2030 года. Ископаемые энергоресурсы пока еще активно добываются, но они имеют свойство заканчиваться. И однажды это произойдет — все доступные для разработки месторождения опустеют.

Уже сейчас есть серьезная проблема с выбросами газа после сжигания угля, нефти и газа на теплоэлектростанциях. Люди все больше ощущают последствия «парникового эффекта». Строительство «экологичных» гидроэлектростанций сталкивается с рядом ограничений.

Один из путей решения проблемы с нехваткой энергии – максимально использовать ядерную энергетику. Эта область науки и экономики молода и активно развивается. 34 страны эксплуатируют АЭС и еще некоторые закупают энергию, полученную на атомных электростанциях. Главная причина популярности АЭС – их чрезвычайная мощность. Атомные электростанции могут дать столько энергии, сколько нужно в условиях растущих потребностей. Есть и другие плюсы атомной энергетики.

Основные преимущества электростанций на ядерном топливе

Ввиду того, что было сказано выше, человечество заинтересовано в огромной, просто фантастической энергоемкости атомного топлива. 1 килограмм урана с обогащением до 4% после полного выгорания дает столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 100 тонн высококлассного каменного угля либо 60 тонн нефти. Другие плюсы атомной энергетики:

Топливо можно использовать по второму кругу. Нуклид уран-235 при использовании топлива выгорает не на 100%. Его можно регенерировать и задействовать повторно. С остатками и отходами органического топлива это сделать не получится. Ведутся исследования по разработке замкнутого топливного цикла, при котором отходов урана может не быть вообще.
АЭС не дают парниковых выбросов. В отличие от других источников энергии, атомная энергетика развивается и не усугубляет парниковый эффект. Последний считается проблемой планетарного масштаба, так как провоцирует глобальное потепление и изменение климата. Считается, что атомные электростанции в Европе помогают избежать выбросов 700 млн. тонн СО2 в год, а в России – 210 млн. тонн.
Ядерная энергетика положительно влияет на развитие экономики. При возведении АЭС создаются рабочие места на самой станции и в смежных областях. Взаимосвязаны развитие атомной энергетики, количество научных исследований и экономический рост страны.

Другие аргументы «за» ядерное топливо

Это – главные плюсы атомной энергетики, из-за которых она востребована, развивается, совершенствуется и распространяется. Есть еще и дополнительные. Среди них:

Дешевизна получения энергии, экономичность по сравнению с углем и другим органическим топливом.
Высокая экологичность процесса и результата. Долгое время считалось, что «мирный атом» положит конец загрязнению окружающей среды. Города, расположенные вблизи АЭС, являются зелеными и экологически чистыми, и, если загрязняются, то от других факторов. При этом ТЭС создают около 25% всех вредных выбросов в атмосферу.
Экономия пространства и других природных ресурсов (АЭС размещается не небольшой площади).
Развитие технологий может решить проблему утилизации радиоактивных отходов. Значит, одним из минусов использования атома станет меньше.
Возобновляемые источники энергии, на которые возлагается большой комплекс надежд, могут оказаться неспособными избавить мир от энергетического кризиса. В этом случае будущее – за атомной энергетикой.
Совершенствование ядерных технологий может спровоцировать революцию в сфере безопасной энергетики.

Атомная энергия характеризуется прекрасной рентабельностью и малой себестоимостью. Расходы на перевозку топлива к месту его использования практически равны нулю. Особенно по сравнению с другими видами электростанций (например, на угольных транспортировка угля забирает до 50% затрат). Для АЭС не требуется постройка очистительных сооружений.

Но это не все плюсы атомной энергетики. Важен еще один момент – так называемый приближающийся энергетический голод. Залежи углеродного топлива истощаются. Зато запасов урана и прочих радиоактивных элементов в земной коре – много миллионов тонн. И, при имеющейся скорости потребления, этот ресурс можно назвать неисчерпаемым.

В двух словах, атом дает безопасную и дешевую энергию. В нормальных условиях она не загрязняет воздух, позволяет многим странам избавиться от внешней энергетической зависимости и развивать свою экономику. Эта область очень перспективна и многообещающа.

Атомная энергетика – панацея современной экономики?

Для России доля ядерной энергетики составляет около 19,3% всего энергобаланса страны. При этом показатель из года в год растет: с 15,9% до 19,3% в 2007-2018 годах. На территории РФ работает 11 АЭС, эксплуатируется 37 энергоблоков. В стране действует Энергетическая стратегия, рассчитанная до 2030 года. Она предусматривает наращивание производства электроэнергии на атомных электростанциях в четыре раза.

Ресурсы ядерной энергетики могут на 100% обеспечить мир энергоносителями. Никакой другой энергетической сфере такое не под силу. Именно поэтому возможности АЭС так активно используются. Но не стоит забывать, что у данной энергетической сферы есть и недостатки, вплоть до возможности глобального уничтожения жизни на Земле.

Что перевешивает – плюсы атомной энергетики или минусы – вполне очевидно. Атомные электростанции активно используются, новые энергоблоки строятся, заключаются контракты на возведение новых АЭС в будущем. Чтобы минимизировать негативные последствия, нужно руководствоваться правилами ядерной и радиационной безопасности, обучать персонал и проводить проверки. И это вполне реально. Поэтому можно сказать, что мир сделал свой выбор в пользу атома.

Метки: атомная энергетика, ядерная энергетика

Источник