Energia nucleară- singura modalitate de a satisface nevoia crescândă de energie electrică a umanității.
Nicio altă sursă de energie nu poate produce suficientă energie electrică. Consumul său global a crescut cu 39% din 1990 până în 2008 și crește anual. Energia solară nu poate satisface nevoile industriale de electricitate. Rezervele de petrol și cărbune se epuizează. În 2016, în lume funcționau 451 de unități nucleare. În total, unitățile electrice au generat 10,7% din producția mondială de energie electrică. 20% din toată energia electrică produsă în Rusia este produsă de centrale nucleare.
Energia eliberată în timpul unei reacții nucleare depășește semnificativ cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii.
1 kg de uraniu îmbogățit la 4% eliberează o cantitate de energie echivalentă cu arderea a 60 de tone de petrol sau a 100 de tone de cărbune.
Funcționarea în siguranță a centralelor nucleare în comparație cu cele termice.
De la construirea primelor instalații nucleare au avut loc aproximativ trei duzini de accidente, în patru cazuri s-a produs o eliberare de substanțe nocive în atmosferă. Numărul incidentelor legate de exploziile de metan din minele de cărbune este de zeci. Din cauza echipamentelor învechite, numărul accidentelor la centralele termice crește în fiecare an. Ultimul accident major din Rusia a avut loc în 2016 pe Sahalin. Atunci 20 de mii de ruși au rămas fără electricitate. O explozie din 2013 la termocentrala Uglegorsk (regiunea Donețk, Ucraina) a provocat un incendiu care nu a putut fi stins timp de 15 ore. A fost eliberat în atmosferă număr mare substante toxice.
Independență față de sursele de energie fosilă.
Rezervele de combustibil natural se epuizează. Resturile de cărbune și petrol sunt estimate la 0,4 IJ (1 IJ = 10 24 J). Rezervele de uraniu depășesc 2,5 IJ. În plus, uraniul poate fi refolosit. Combustibilul nuclear este ușor de transportat, iar costurile de transport sunt minime.
Economie comparativă a centralelor nucleare.
În 2013, emisiile globale generate de utilizarea combustibililor fosili pentru a genera electricitate s-au ridicat la 32 de gigatone. Acestea includ hidrocarburi și aldehide, dioxid de sulf, oxizi de azot. Centralele nucleare nu consumă oxigen, dar centralele termice folosesc oxigenul pentru a oxida combustibilul și pentru a produce sute de mii de tone de cenușă pe an. Emisiile la centralele nucleare au loc rareori. Efect secundar Activitatea lor este emisia de radionuclizi, care se descompun în câteva ore.
„Efectul de seră” încurajează țările să limiteze cantitatea de cărbune și petrol pe care le ard. Centralele nucleare din Europa reduc emisiile de CO2 cu 700 de milioane de tone anual.
Impact pozitiv asupra economiei.
Construcția unei centrale nucleare creează locuri de muncă la uzină și în industriile conexe. Centrala nucleară Leningrad, de exemplu, furnizează întreprinderilor industriale locale încălzire și apă caldă tehnică. Stația este o sursă de oxigen medical pentru instituțiile medicale și azot lichid pentru întreprinderi. Atelierul hidraulic aprovizionează consumatorii apă potabilă. Volumul de energie produs de o centrală nucleară este direct legat de creșterea prosperității regiunii.
Cantități mici de deșeuri cu adevărat periculoase.
Combustibilul nuclear uzat este o sursă de energie. Deșeurile radioactive reprezintă 5% din combustibilul uzat. Din 50 kg de deșeuri, sunt necesare doar 2 kg depozitare pe termen lungși necesită izolare serioasă.
Substanțele radioactive sunt amestecate cu sticlă lichidă și turnate în recipiente cu pereți groși din oțel aliat. Containerele de fier sunt gata să ofere depozitare în siguranță substanțe periculoase timp de 200-300 de ani.
Construcția de centrale nucleare plutitoare (FNPP) va furniza energie electrică ieftină în zonele greu accesibile, inclusiv în zonele predispuse la cutremure.
Centralele nucleare sunt vitale în zonele greu accesibile Orientul Îndepărtatși Nordul Îndepărtat, dar construcția de stații staționare nu este justificată economic în zonele slab populate. Soluția va fi folosirea unor centrale termice nucleare plutitoare mici. Prima centrală nucleară plutitoare din lume, Akademik Lomonosov, va fi lansată în toamna anului 2019 pe coasta peninsulei Chukotka din Pevek. Construcția unei unități de putere plutitoare (FPU) este în curs de desfășurare la șantierul naval Baltic din Sankt Petersburg. În total, 7 centrale nucleare plutitoare sunt planificate să fie puse în funcțiune până în 2020. Printre avantajele utilizării centralelor nucleare plutitoare:
- furnizarea de energie electrică și căldură ieftine;
- obţinându-se 40-240 mii metri cubi apă dulce pe zi;
- nu este nevoie de evacuare urgentă a populației în caz de accidente la centrala nucleară;
- rezistență crescută la șocuri a unităților de putere;
- un potențial salt în dezvoltarea economică a regiunilor cu centrale electrice flotante.
Sugerează-ți fapta
Dezavantajele energiei nucleare
Costuri mari pentru construcția centralelor nucleare.
Construcția unei centrale nucleare moderne este estimată la 9 miliarde de dolari. Potrivit unor experți, costurile ar putea ajunge la 20-25 de miliarde de euro. Costul unui reactor, în funcție de puterea și furnizorul acestuia, variază între 2-5 miliarde de dolari. Acesta este de 4,4 ori mai scump decât energia eoliană și de 5 ori mai scump decât energia solară. Perioada de rambursare a stației este destul de lungă.
Rezervele de uraniu-235, care este folosit de aproape toate centralele nucleare, sunt limitate.
Rezervele de uraniu-235 vor dura 50 de ani. Trecerea la o combinație de uraniu-238 și toriu ne va permite să generăm energie pentru omenire pentru încă o mie de ani. Problema este că pentru a trece la uraniu-238 și toriu aveți nevoie de uraniu-235. Utilizarea tuturor rezervelor de uraniu-235 va face tranziția imposibilă.
Costurile de producere a energiei nucleare depășesc costurile de exploatare ale parcurilor eoliene.
Cercetătorii Târgului de Energie au prezentat un raport care demonstrează inutilitatea economică a utilizării energiei nucleare. 1 MW/oră produs de o centrală nucleară costă cu 60 de lire sterline (96 USD) mai mult decât aceeași cantitate de energie produsă de morile de vânt. Funcționarea stațiilor de fisiune nucleară costă 202 de lire sterline (323 USD) pe 1 MW/oră, iar o instalație de energie eoliană costă 140 de lire sterline (224 USD).
Consecințele grave ale accidentelor la centralele nucleare.
Riscul de accidente la instalații există pe toată durata de funcționare a reactoarelor nucleare. Un exemplu izbitor este accidentul de la Cernobîl, pentru eliminarea căruia au fost trimiși 600 de mii de oameni. În 20 de ani de la accident, 5 mii de lichidatori au murit. Râuri, lacuri, păduri, mici și mari aşezări(5 milioane de hectare de teren) au devenit nelocuibile. 200 mii km2 au fost poluați. Accidentul a provocat mii de morți și o creștere a numărului de pacienți cu cancer tiroidian. În Europa, au fost înregistrate ulterior 10 mii de cazuri de copii născuți cu deformări.
Nevoia de eliminare a deșeurilor radioactive.
Fiecare etapă a fisiunii atomice este asociată cu generarea de deșeuri periculoase. Se construiesc depozite pentru a izola substanțele radioactive înainte de dezintegrarea lor completă, ocupând suprafețe mari de pe suprafața Pământului, situate în zone îndepărtate ale oceanelor lumii. 55 de milioane de tone de deșeuri radioactive îngropate pe o suprafață de 180 de hectare în Tadjikistan riscă să se scurgă în mediu. Conform datelor din 2009, doar 47% din deșeurile radioactive de la întreprinderile rusești sunt în condiții de siguranță.
1. TPP. Stații de energie termică (electrice). Acestea se bazează pe prelucrarea (combustia) purtătorilor de combustibil solid, cum ar fi cărbunele.
1. Volum mare de energie electrică.
2. Cel mai ușor de operat.
3. Însuși principiul de funcționare și construcția lor sunt foarte simple.
4. Ieftin, ușor de disponibil.
5. Oferă locuri de muncă.
1. Furnizează mai puțină energie electrică decât centralele hidroelectrice și centralele nucleare.
2. Periculoase pentru mediu - poluarea mediului, efect de seră, necesită consumul de resurse neregenerabile (cum ar fi cărbunele).
3. Datorită primitivismului lor, sunt pur și simplu învechite din punct de vedere moral.
HPP - Centrală Hidroelectrică. Pe baza utilizării resurselor de apă, a râurilor, a ciclurilor mareelor.
1. Relativ ecologic.
2. Furnizează de multe ori mai multă energie electrică decât centralele termice.
3. Pot oferi structuri suplimentare de sub-producție.
4. Locuri de muncă.
5. Mai ușor de operat decât centralele nucleare. .
1. Din nou, siguranța mediului este relativă (explozia barajului, poluarea apei în absența unui ciclu de epurare, dezechilibru).
2. Costuri ridicate de construcție.
3. Furnizează mai puțină energie decât centralele nucleare.
CNE - Centrale Nucleare. Cel mai avansat pe în acest moment ES după nivelul de putere. Ei folosesc tije de uraniu ale izotopului de uraniu -278 și energia unei reacții atomice.
1. Consum relativ redus de resurse. Cel mai important este uraniul.
2. Cele mai puternice centrale electrice. Un sistem de alimentare cu energie electrică poate alimenta orașe și megalopole întregi, în general, zonele înconjurătoare;
3. Mai modern decât centralele termice.
4. Oferă un număr mare de locuri de muncă.
5. Deschide calea spre crearea unor sisteme electronice mai avansate.
1. Poluarea constantă a mediului. Smog, radiații.
2. Consumul de resurse rare - uraniu.
3. Utilizarea apei și poluarea.
4. Posibila amenințare a unei super catastrofe ecologice. În cazul pierderii controlului asupra reacțiilor nucleare, încălcări ale ciclului de răcire (cel mai clar exemplu al ambelor erori este Cernobîl; centrala nucleară este încă închisă cu un sarcofag, cel mai grav dezastru de mediu din istoria omenirii), influență externă ( cutremur, de exemplu - Fukushima), atac militar sau explozie de către teroriști - o catastrofă de mediu este foarte probabilă (sau aproape sută la sută), iar amenințarea unei explozii a unei centrale nucleare este, de asemenea, foarte probabilă - aceasta este o explozie, o unde de șoc și, cel mai important, contaminarea radioactivă a unui teritoriu vast, ecourile unei astfel de catastrofe pot lovi întreaga lume. Prin urmare, o centrală nucleară este, alături de ADM (Armele de Distrugere în Masă), una dintre cele mai periculoase realizări ale omenirii, deși o centrală nucleară este un Atom Pașnic. Prima centrală nucleară a fost creată în URSS.
Industria energetică trebuie să fie dezvoltată nu numai în direcția utilizării resurselor regenerabile, ci și pentru dezvoltarea unor tipuri mai avansate de sisteme energetice, care vor fi fundamental noi în baza și tipul lor de activitate. Ipotetic, va începe în curând explorarea spațiului, precum și pătrunderea în alte secrete ale microlumii și, în general, fizicienii pot da rezultate uimitoare. Aducerea centralelor nucleare la perfecțiunea maximă este, de asemenea, o cale promițătoare pentru dezvoltarea energiei.
Pe în această etapă Desigur, cea mai probabilă și fezabilă opțiune este dezvoltarea complexelor carminative, panouri solareși ÎMBUNĂTĂȚAREA CNE și CNE la perfecțiune maximă.
Instituție de învățământ de stat municipală
Școala Gimnazială Klimshchinskaya
Energie nucleară: argumente pro și contra
lucrare de cercetare în fizică
Serkov Vadim,
elev de clasa a X-a
supraveghetor: Golubtsova Irina
Viktorovna, profesor de fizică
Klimshchina
2016
Cuprins
eu.Introducere................................................ ................................................... ......... .......3
II.Partea principală
Energia nucleară………………………………………………………4
1.1.Generarea energiei atomice………………………………………………4
1.2. Istoria dezvoltării energiei nucleare……………………………..7
1.3.Importanța economică a energiei………………………………………10
1.4. Volumele producției de energie electrică nucleară. ………..……12
1.5.Avantajele energiei nucleare……………………………………...14
1.6. Dezavantajele energiei nucleare………………………………….15
2.Rezultatele unei anchete sociologice…………………………………19
III.Concluzie………………………………………………………………………..22
IV.Lista literaturii folosite………………………………………….24
Introducere
Pe 26 aprilie se împlinesc 30 de ani de la dezastrul de la centrala nucleară de la Cernobîl.
O cantitate imensă de substanțe radioactive a zburat pe cer și s-a împrăștiat. Oamenii de la Cernobîl au fost expuși la radiații de 90 de ori mai multe decât atunci când bomba a căzut asupra Hiroshima. Potrivit estimărilor Academiei Ruse de Științe, dezastrul de la Cernobîl a dus la moartea a 60 de mii de oameni în Rusia și 140 de mii în Belarus și Ucraina 30 de ani este o perioadă lungă de timp pentru o persoană, dar nu pentru umanitate. Această tragedie i-a făcut pe oameni să se întrebe: „Este energia nucleară bună sau rea?”
De asemenea, am încercat să găsesc răspunsul la această întrebare pentru a-mi ajuta colegii să o înțeleagă în viitor.
Scopul studiului:identificați atitudinile oamenilor față de energia nucleară.
Sarcini:
- studiul proceselor de obţinere a energiei atomice
Studierea istoriei dezvoltării energiei nucleare
Explorarea importanței energiei nucleare
Identificarea problemelor energetice nucleare
Dezvoltare material de diagnostic asupra problemei cercetării
Efectuarea unui sondaj social în rândul oamenilor de diferite vârste
Analiza rezultatelor anchetei sociale
Subiectul cercetării:atitudinea umană față de problemele legate de energia nucleară
1.Energie nucleară
1.1.Producerea energiei atomice
Nuclear energie ( energie nucleară ) este o industrieenergie , angajată în producerea de energie electrică și termică prin conversia energiei nucleare.
Folosit de obicei pentru a genera energie nucleară sau . Nucleele se despart atunci când sunt lovite , aceasta produce noi neutroni și fragmente de fisiune. Neutronii de fisiune și fragmentele de fisiune au o mare . Ca urmare a ciocnirilor de fragmente cu alți atomi, această energie cinetică este rapid transformată în .
Ciclul combustibilului
Energia nucleară se bazează pe utilizarea , un set de procese industriale ale cărora constituie ciclul combustibilului nuclear. Deși există diverse tipuri ciclurile combustibilului, în funcție atât de tipul de reactor, cât și de caracteristicile etapei finale a ciclului, în general există etape comune.
Exploatarea minereului de uraniu.
Măcinarea minereului de uraniu
Separarea dioxidului de uraniu, așa-numita. merluciu galben mergând la groapă.
Transformarea în gaz.
Procesul de creștere a concentrației de uraniu-235 se realizează la instalații speciale de separare a izotopilor.
Reconversia hexafluorurii de uraniu în dioxid de uraniu sub formă de pelete de combustibil.
Producția de elemente de combustibil (abreviar) din peleți, care sub formă asamblată sunt introduse în miezul unui reactor nuclear al unei centrale nucleare.
Extrage.
Răcirea combustibilului uzat.
Eliminarea combustibilului uzat într-un depozit special.
În timpul funcționării în procese întreţinere Deșeurile radioactive reduse rezultate sunt îndepărtate. Când reactorul însuși ajunge la sfârșitul duratei de viață, dezmembrarea este însoțită de decontaminarea și eliminarea pieselor reactorului.
Reactorul nuclear
Reactorul nuclear - un dispozitiv conceput pentru a organiza un sistem de auto-susținere controlat, care este întotdeauna însoțit de eliberarea de energie.
Primul reactor nuclear a fost construit și lansat în decembrie 1942 sub conducerea lui. Primul reactor construit în afara Statelor Unite a fost lansat în. În Europa, primul reactor nuclear a fost instalația care a început să funcționeze la Moscova sub conducere. În lume funcționau deja aproximativ o sută de reactoare nucleare de diferite tipuri.
Sunt diferite tipuri reactoare, principalele diferențe dintre acestea se datorează combustibilului folosit și lichidului de răcire utilizat pentru a menține temperatura dorită a miezului, iar moderatorul folosit pentru a reduce viteza neutronilor care sunt eliberați ca urmare a dezintegrarii nucleelor, pentru a menține viteza dorită a reacției în lanț.
Unde aburul rotativ este generat direct în miez.
Unde se generează abur în circuitul asociat cu miez schimbatoare de caldura si generatoare de abur.
Cel mai comun tip este reactorul cu apă ușoară, care folosește uraniu îmbogățit drept combustibil și folosește apă obișnuită sau „ușoară” atât ca lichid de răcire, cât și ca moderator. Are două soiuri principale:
Moderatorul din grafit a devenit larg răspândit datorită capacității sale de a produce eficient plutoniu de calitate pentru arme și a capacității de a utiliza uraniu neîmbogățit.
Apa grea este folosită atât ca lichid de răcire, cât și ca moderator, iar combustibilul este uraniu neîmbogățit, folosit în principal în Canada, care are propriile zăcăminte de minereuri de uraniu.
1.2.Istoria dezvoltării energiei nucleare
Prima reacție în lanț de fisiune nucleară a fost efectuată pe 2 decembrie 1942, folosind uraniu drept combustibil și grafit ca moderator. Prima energie electrică din energia de fisiune nucleară a fost produsă la 20 decembrie 1951 la Laboratorul Național Idaho folosind reactorul de reproducere rapidă EBR-I (Experimental Breeder Reactor-I). Puterea produsă a fost de aproximativ 100 kW.
La 9 mai 1954, s-a realizat o reacție nucleară stabilă în lanț la un reactor nuclear din oraș. Reactorul de 5 MW a funcționat cu uraniu îmbogățit cu grafit ca moderator, iar pentru răcire a fost folosită apă cu o compoziție izotopică normală. Pe 26 iunie la ora 17:30, energia generată aici a început să fie furnizată consumatorilor.
Centrală nucleară (CNP) - pentru producție în moduri și condiții de utilizare specificate, situate pe teritoriul definit de proiect, în care (reactoarele) și complexul sunt utilizate în acest scop sistemele necesare, dispozitive, echipamente și structuri cu muncitorii necesari (), destinate producerii de energie electrică).
Energie de transport nuclear
Nava cu propulsie nucleară (navă cu propulsie nucleară) - denumire generală pentru o navă care asigură propulsia navei. Se face o distincție între nave cu propulsie nucleară: nave civile (nave de transport) și nave cu propulsie nucleară (grele).
Nave de război - nucleare și, și primul portavion din lume , cel mai lung război militar din lume, în 1964, în timpul unui record călătorie în jurul lumii, timp în care au parcurs 49.190 km în 65 de zile fără realimentare.
În decembrie 1954, prima a intrat în funcțiune.
rusă 1994
În 1958, prima etapă a celei de-a doua centrale nucleare sovietice a început să producă energie electrică, cu o capacitate de 100 MW. În 1959, a fost lansată prima navă nemilitară cu propulsie nucleară din lume.
Energia nucleară, ca nouă direcție în energie, a fost recunoscută la Prima Conferință Științifică și Tehnică Internațională pentru Utilizarea Pașnică a Energiei Atomice, desfășurată la Geneva în august 1955, care a pus bazele. cooperare internationalaîn domeniul utilizărilor pașnice a energiei nucleare.
La începutul anilor 1970, existau premise vizibile pentru dezvoltarea energiei nucleare. Cererea de energie electrică a crescut, resursele hidroenergetice ale majorității țărilor dezvoltate au fost utilizate aproape în totalitate, iar prețurile pentru tipurile de combustibil de bază au crescut în consecință.
În 1975, a început construcția unei centrale nucleare în regiunea Smolensk (Desnogorsk), care a fost pusă în funcțiune în 1982.
ÎN operare industriala la SAPP sunt trei cu reactoare cu canale uraniu-grafit . Putere electrică fiecare unitate de putere - 1 GW, termică 3,2 GW. Unitățile de putere cu reactoare RBMK-1000 sunt cu un singur circuit. Contact cu efectuat de şase tensiune 330 kV (Roslavl-1, 2), 500 kV ( , ), 750 kV (Novo-Bryansk, Belorusskaya).
1.3.Importanța economică a energiei nucleare
Ponderea energiei nucleare în producția totală de electricitate în diferite țări.
În 2014, energia nucleară a furnizat 2,6% din toată energia consumată de umanitate. Sectorul energiei nucleare este cel mai important în țările industrializate, unde resursele naturale sunt insuficiente și. Aceste țări produc de la 20 la 74% (în Franța) energie electrică pe .
În 2013 producția mondială energia nucleară a crescut pentru prima dată din 2010 - față de 2012, s-a înregistrat o creștere de 0,5% - la 6,55 miliarde MWh (562,9 milioane tone echivalent petrol). Cel mai mare consum de energie de la centralele nucleare în 2013 a fost în Statele Unite - 187,9 milioane de tone echivalent petrol. În Rusia, consumul a fost de 39,1 milioane tone echivalent petrol, în China - 25 milioane tone echivalent petrol, în India - 7,5 milioane tone.
Potrivit unui raport (AIEA), în 2013 existau 436 nucleare în funcțiuneenergie , adică producția de energie electrică și/sau reciclabilă energie termică, reactoare din 31 de țări ale lumii (pe lângă cele energetice, există și cercetări și altele).
Aproximativ jumătate din producția mondială de energie nucleară provine din două țări - Statele Unite și Franța. Centralele nucleare produc doar 1/8 din electricitatea lor, dar aceasta reprezintă aproximativ 20% din producția globală.
Liderul absolut în utilizarea energiei nucleare a fost. Singura situată pe teritoriul său a generat mai multă energie electrică decât consuma întreaga republică (de exemplu, în 2003, Lituania a generat un total de 19,2 miliarde). , dintre care 15,5 CNE Ignalina). Având un exces (și există și alte centrale electrice în Lituania), energia „excesului” a fost trimisă la export.
Cu toate acestea, sub presiune (din cauza îndoielilor cu privire la siguranța sa - INPP a folosit unități de putere de același tip ca), CNE Ignalina a fost în cele din urmă închisă (s-au încercat să se asigure continuarea funcționării stației după 2009, dar nu au avut succes) , acum Problema construirii unei centrale nucleare moderne pe acelasi loc este in curs de rezolvare.
1.4.Volumele producției de energie electrică nucleară pe țară
Țări cu centrale nucleare.
Centralele nucleare sunt în funcțiune și se construiesc noi unități de energie. Centralele nucleare sunt în funcțiune și este planificată construcția de noi unități de energie. Nu există centrale nucleare, se construiesc stații. Nu există centrale nucleare, este planificată construcția de noi unități electrice. Centralele nucleare sunt în funcțiune, construcția de noi unități de energie nu este încă planificată. Centralele nucleare sunt în funcțiune și se are în vedere o reducere a numărului acestora. Energia nucleară civilă este interzisă prin lege. Fără centrală nucleară.
În 2014, centralele nucleare din lume au produs un total de 2.410 energie, care a reprezentat 10,8% din producția globală de energie electrică.
Liderii mondiali în producția de energie nucleară pentru 2014 sunt:
Energia nucleară (energia atomică) este o ramură a energiei care se ocupă cu producerea de energie electrică și termică prin conversia energiei nucleare.
Baza energiei nucleare sunt centralele nucleare (CNP). Sursa de energie la o centrală nucleară este un reactor nuclear în care are loc o reacție în lanț controlată.
Pericolul este asociat cu problemele de eliminare a deșeurilor, accidente care duc la dezastre de mediu și provocate de om, precum și posibilitatea de a folosi deteriorarea acestor obiecte (împreună cu altele: centrale hidroelectrice, centrale chimice etc.) cu arme convenționale sau ca urmare a unui atac terorist – ca armă distrugere în masă. „Utilizare dublă” a întreprinderilor de energie nucleară, posibilă scurgere (atât autorizată, cât și penală) de combustibil nuclear din producția de energie electrică și utilizarea acestuia pentru producție arme nucleare servește ca o sursă constantă de îngrijorare publică, intrigi politice și motive pentru acțiunea militară.
Energia nucleară este cel mai ecologic tip de energie. Acest lucru este cel mai evident atunci când se familiarizează cu centralele nucleare în comparație, de exemplu, cu centralele hidroelectrice sau centralele termice. Principalul avantaj al centralelor nucleare este independența lor practică față de sursele de combustibil, datorită volumului mic de combustibil utilizat centrale termice, emisiile totale anuale de substanțe nocive, care includ dioxid de sulf, oxizi de azot, oxizi de carbon, hidrocarburi, aldehide și cenușă zburătoare. Astfel de emisii la centralele nucleare sunt complet absente la același nivel cu construcția centralelor termice, sau puțin mai mare În timpul funcționării normale a unei centrale nucleare, emisiile de elemente radioactive în mediu sunt extrem de nesemnificative. În medie, sunt de 2-4 ori mai puține decât de la centralele termice de aceeași putere Principalul dezavantaj al centralelor nucleare este consecințe grave accidente
Accident la centrala nucleară de la Cernobîl, accident de la Cernobîl - distrugerea la 26 aprilie 1986 a celei de-a patra unități de putere a centralei nucleare de la Cernobîl, situată pe teritoriul RSS Ucrainei (acum Ucraina). Distrugerea a fost explozivă, reactorul a fost complet distrus, iar o cantitate mare de substanțe radioactive a fost eliberată în mediu 31 de persoane au murit în primele 3 luni de la accident; efectele pe termen lung ale expunerii la radiații, identificate în următorii 15 ani, au provocat moartea a 60 până la 80 de persoane. 134 de persoane au suferit de radiații de severitate diferită, peste 115 mii de persoane au fost evacuate din zona de 30 de kilometri. Au fost mobilizate resurse importante pentru eliminarea consecințelor, peste 600 de mii de persoane au participat la eliminarea consecințelor accidentului.
În urma accidentului, aproximativ 5 milioane de hectare de teren au fost retrase din folosință agricolă, a fost creată o zonă de excludere de 30 de kilometri în jurul centralei nucleare, sute de mici așezări au fost distruse și îngropate (îngropate cu substanțe radioactive). răspândit sub formă de aerosoli, care s-au așezat treptat la suprafața pământului.
RW - deșeuri radioactive - produse solide, lichide sau gazoase ale energiei nucleare și ale altor industrii care conțin izotopi radioactivi Cea mai periculoasă și dificil de eliminat este RW - toate materialele radioactive și contaminate formate în timpul utilizării radioactivității de către oameni și care nu se găsesc în continuare. utilizarea RW include elementele de combustibil uzat ale centralelor nucleare (tije de combustibil), structurile CNE în timpul demontării și reparației acestora, părțile radioactive ale dispozitivelor medicale, hainele de lucru ale angajaților CNE etc. RW trebuie depozitate sau îngropate în așa fel încât este exclusă posibilitatea eliberării lor în mediu.
Eliminarea deșeurilor radioactive în roci.
Astăzi este universal recunoscut (inclusiv de către AIEA) că cea mai eficientă și sigură soluție la problema eliminării finale a deșeurilor radioactive este depozitarea acestora în depozite la o adâncime de cel puțin 300-500 m în formațiuni geologice adânci, în conformitate cu principiul protecţiei cu mai multe bariere şi transferul obligatoriu al deşeurilor radioactive lichide în stare solidificată Experienţa în efectuarea testelor nucleare subterane a demonstrat că atunci când o anumită alegere structuri geologice nu există scurgeri de radionuclizi din spațiul subteran în mediu.
Înmormântare aproape de suprafață.
AIEA definește această opțiune ca fiind eliminarea deșeurilor radioactive, cu sau fără bariere proiectate, în:
1. Îngropare aproape de suprafață la nivelul solului. Aceste înmormântări sunt situate la sau sub suprafață, unde stratul de protecție este de aproximativ câțiva metri grosime. Containerele de deșeuri sunt plasate în camere de depozitare construite, iar când camerele sunt pline, acestea sunt umplute (reumplute). În cele din urmă vor fi închise și acoperite cu un despărțitor impenetrabil și strat superior sol.
2.2. Înmormântări aproape de suprafață în peșteri sub nivelul solului. Spre deosebire de îngroparea aproape de suprafață la nivelul solului, unde excavarea se efectuează de la suprafață, îngroparea la mică adâncime necesită excavare subterană, dar depozitul este situat la câteva zeci de metri sub suprafața pământului și este accesibil printr-o deschidere de mină ușor înclinată.
Injecție directă
Această abordare implică injectarea deșeurilor radioactive lichide direct într-o formațiune de rocă adâncă în subteran, care este selectată pentru aceasta caracteristici adecvate pentru a conține deșeuri (adică orice mișcare ulterioară după injectare este redusă la minimum).
Îndepărtarea pe mare.
Eliminarea pe mare se referă la deșeurile radioactive transportate pe nave și deversate în mare în pachete concepute:
Să explodeze la adâncime, ducând la eliberarea și dispersarea directă a materialului radioactiv în mare, sau
Pentru a se scufunda pe fundul mării și a ajunge la el intact.
După ceva timp, reținerea fizică a containerelor nu va mai fi eficientă, iar substanțele radioactive se vor disipa și se vor dilua în mare. Diluarea ulterioară va face ca substanțele radioactive să migreze departe de locul de deversare datorită influenței curenților. Metoda de eliminare a deșeurilor de nivel scăzut și mediu în mare este practicată de ceva timp.
Informații conexe.
Energia nucleară (energia atomică) este o ramură a energiei care se ocupă cu producerea de energie electrică și termică prin conversia energiei nucleare.
De obicei, o reacție în lanț de fisiune nucleară a nucleelor de uraniu-235 sau plutoniu este utilizată pentru a produce energie nucleară. Nucleii se fisionează atunci când un neutron îi lovește, producând noi neutroni și fragmente de fisiune. Neutronii de fisiune și fragmentele de fisiune au energie cinetică mare. Ca urmare a ciocnirilor de fragmente cu alți atomi, această energie cinetică este rapid transformată în căldură.
Deși în orice domeniu al energiei sursa primară este energia nucleară (de exemplu, energia reacțiilor nucleare solare în centralele hidroelectrice, centralele pe combustibili fosili, energia dezintegrarii radioactive în centralele geotermale), energia nucleară se referă doar la utilizarea a reacţiilor controlate în reactoare nucleare.
Energia nucleară este produsă în centrale nucleare, utilizată în spărgătoare de gheață nucleare, submarine nucleare; Statele Unite implementează un program de creare a unui motor nuclear pentru nave spațialeÎn plus, au fost făcute încercări de a crea un motor nuclear pentru avioane (avioane nucleare) și tancuri „nucleare”.
În cei 40 de ani de dezvoltare a energiei nucleare în lume, aproximativ 400 de unități de putere au fost construite în 26 de țări, cu o producție totală de energie de aproximativ 300 de milioane de kW. Principalele avantaje ale energiei nucleare sunt rentabilitatea finală ridicată și absența emisiilor de produse de ardere în atmosferă (din acest punct de vedere, poate fi considerată ecologică), principalele dezavantaje sunt potențialul pericol de contaminare radioactivă a mediu cu produse de fisiune ai combustibilului nuclear într-un accident (cum ar fi Cernobîl sau la stația americană Trimile Island) și problema reprocesării combustibilului nuclear uzat.
Să ne uităm mai întâi la avantaje. Rentabilitatea energiei nucleare constă din mai multe componente. Una dintre ele este independența față de transportul combustibilului. Dacă o centrală electrică cu o capacitate de 1 milion kW necesită aproximativ 2 milioane t.e. (sau aproximativ 5 milioane de cărbune de calitate scăzută), apoi pentru unitatea VVER-1000 va fi necesar să se livreze nu mai mult de 30 de tone de uraniu îmbogățit, ceea ce reduce practic costul transportului combustibilului la zero (la stațiile pe cărbune acestea costurile ajung până la 50% din cost). Utilizarea combustibilului nuclear pentru producerea de energie nu necesită oxigen și nu este însoțită de emisii constante de produse de ardere, care, în consecință, nu vor necesita construirea de instalații pentru purificarea emisiilor în atmosferă. Orașele situate în apropierea centralelor nucleare sunt în mare parte orașe ecologice prietenoase cu mediul în toate țările lumii, iar dacă nu este cazul, atunci acest lucru se datorează influenței altor industrii și instalații situate în aceeași zonă. În acest sens, TPP-urile oferă o imagine complet diferită. O analiză a situației mediului din Rusia arată că centralele termice reprezintă mai mult de 25% din toate emisiile nocive în atmosferă. Aproximativ 60% din emisiile de la centralele termice au loc în partea europeană și în Urali, unde încărcătura de mediu depășește semnificativ limita maximă. Cea mai gravă situație de mediu s-a dezvoltat în regiunile Ural, Central și Volga, unde încărcările create de depunerea de sulf și azot în unele locuri le depășesc pe cele critice de 2-2,5 ori.
Dezavantajele energiei nucleare includ pericolul potențial de contaminare radioactivă a mediului în cazul unor accidente grave precum Cernobîl. Acum, la centralele nucleare care utilizează reactoare de tip Cernobîl (RBMK), au fost luate măsuri suplimentare de siguranță, care, conform concluziei AIEA (Agenția Internațională pentru Energie Atomică), exclud complet un accident de o asemenea gravitate: precum durata de viață de proiectare. este epuizată, astfel de reactoare ar trebui înlocuite cu reactoare de nouă generație de securitate sporită. Cu toate acestea, un punct de cotitură în opinia publică cu privire la utilizarea în siguranță a energiei nucleare se pare că nu va avea loc în curând. Problema eliminării deșeurilor radioactive este foarte acută pentru întreaga comunitate mondială. Acum există deja metode de vitrificare, bitumare și cimentare a deșeurilor radioactive de la centralele nucleare, dar sunt necesare suprafețe pentru construirea de gropi unde aceste deșeuri vor fi depozitate pentru veșnicie. Țările cu un teritoriu mic și cu o densitate mare a populației întâmpină dificultăți serioase în rezolvarea acestei probleme.
Avantajele energiei nucleare în comparație cu alte tipuri de producție de energie sunt evidente. Puterea mare și costul total scăzut al energiei la un moment dat au deschis perspective mari pentru dezvoltarea energiei nucleare și construcția de centrale nucleare, rentabilitate. În majoritatea țărilor lumii, avantajele energiei nucleare sunt încă luate în considerare și astăzi - se construiesc din ce în ce mai multe unități electrice și se încheie contracte pentru construcția de centrale nucleare în viitor.
De asemenea, unul dintre avantajele energiei nucleare este că utilizarea combustibilului nuclear nu este însoțită de un proces de ardere și de eliberarea de substanțe nocive și gaze cu efect de seră în atmosferă, ceea ce înseamnă că construirea unor instalații scumpe pentru purificarea emisiilor în atmosferă. nu este necesar. Un sfert din toate emisiile nocive în atmosferă provin de la centralele termice, ceea ce are un impact foarte negativ asupra situației de mediu a orașelor situate în apropierea acestora, și asupra stării atmosferei în general. Orașele situate în apropierea centralelor nucleare care funcționează în mod normal experimentează pe deplin avantajele energiei nucleare și sunt considerate unul dintre cele mai ecologice din toate țările lumii. Ei efectuează o monitorizare constantă a stării radioactive a pământului, a apei și a aerului, precum și analiza florei și faunei - o astfel de monitorizare constantă face posibilă evaluarea realistă a avantajelor și dezavantajelor energiei nucleare și a impactului acesteia asupra ecologiei regiune. Este de remarcat faptul că în timpul observațiilor în zonele în care sunt amplasate centralele nucleare nu au fost înregistrate niciodată abateri ale fondului radioactiv de la normal, decât dacă a fost o urgență.
Avantajele energiei nucleare nu se opresc aici. În contextul unei foamete energetice iminente și al epuizării rezervelor de combustibil de carbon, se pune în mod natural problema rezervelor de combustibil pentru centralele nucleare. Răspunsul la această întrebare este foarte optimist: rezerve diluate de uraniu și alte elemente radioactive în scoarta terestra se ridică la câteva milioane de tone, iar la nivelul actual de consum pot fi considerate practic inepuizabile
Dar avantajele energiei nucleare se extind nu numai la centralele nucleare. Energia atomică este folosită astăzi în alte scopuri decât aprovizionarea populației și industriei. energie electrica. Astfel, avantajele energiei nucleare pentru flota de submarine și spărgătoarele de gheață nucleare nu pot fi supraestimate. Utilizarea motoarelor nucleare le permite să existe în mod autonom pentru o lungă perioadă de timp, să se deplaseze pe orice distanță și permite submarinelor să rămână sub apă luni de zile. Astăzi, lumea dezvoltă centrale nucleare subterane și plutitoare și motoare nucleare pentru nave spațiale.
Având în vedere avantajele energiei nucleare, putem spune cu siguranță că în viitor umanitatea va continua să folosească capacitățile energiei atomice, care, atunci când este manipulată cu atenție, poluează mai puțin mediul și practic nu perturbă echilibrul ecologic de pe planeta noastră. Dar avantajele energiei nucleare au dispărut semnificativ în ochii comunității mondiale după două accidente grave: la centrala nucleară de la Cernobîl în 1986 și la centrala nucleară Fukushima-1 în 2011. Amploarea acestor incidente este de așa natură încât consecințele lor pot acoperi aproape toate avantajele energiei nucleare, cunoscută omenirii. Pentru o serie de țări, tragedia din Japonia a devenit un impuls pentru reelaborarea strategiei lor energetice și deplasarea accentului către utilizarea surselor alternative de energie.
Perspective pentru dezvoltarea energiei nucleare.
Când luăm în considerare perspectivele energiei nucleare în viitorul apropiat (înainte de sfârșitul secolului) și îndepărtat, este necesar să se țină cont de influența multor factori: rezerve limitate de uraniu natural, costuri ridicate în comparație cu centralele termice. construcție capitală NPP, opinie publică negativă, care a dus la adoptarea într-o serie de țări (SUA, Germania, Suedia, Italia) a unor legi care restricționează energia nucleară în dreptul de a utiliza o serie de tehnologii (de exemplu, utilizarea Pu, etc.), ceea ce a dus la restrângerea construcției de noi capacități și la retragerea treptată a celor uzate fără a le înlocui cu altele noi. În același timp, prezența unei mari rezerve de uraniu deja extras și îmbogățit, precum și a uraniului și plutoniului eliberate în timpul demontării focoaselor nucleare, prezența tehnologiilor avansate de reproducere (unde combustibilul descărcat din reactor conține mai mulți izotopi fisionali). decât a fost încărcat) elimină problema limitării rezervelor naturale de uraniu, mărind capacitățile energiei nucleare la 200-300 Q. Acest lucru depășește resursele de combustibil organic și face posibilă formarea bazei energiei mondiale pentru 200-300 de ani de acum înainte. .
Dar tehnologiile avansate de reproducere (în special reactoarele de reproducere rapidă) nu au trecut la stadiul de producție în masă din cauza unui decalaj în domeniul reprocesării și reciclării (extragerea uraniului și plutoniului „util” din combustibilul uzat). Iar cele mai comune reactoare moderne de neutroni termici din lume folosesc doar 0,50,6% uraniu (în principal izotopul fisionabil U238, a cărui concentrație în uraniul natural este de 0,7%). Cu o eficiență atât de scăzută a utilizării uraniului, capacitățile energetice ale energiei nucleare sunt estimate la doar 35 Q. Deși acest lucru se poate dovedi a fi acceptabil pentru comunitatea mondială în viitorul apropiat, ținând cont de relația deja stabilită dintre nuclear și tradițional. energie și stabilirea ratelor de creștere a centralelor nucleare din întreaga lume. În plus, tehnologia reproducerii extinse creează o povară suplimentară semnificativă pentru mediu. Astăzi, specialiștilor le este destul de clar că energia nucleară, în principiu, este singura sursă reală și semnificativă de furnizare de energie electrică a umanității pe termen lung, ceea ce nu provoacă fenomene atât de negative pentru planetă precum efectul de seră, ploaia acide, etc. După cum știți, astăzi energia bazată pe combustibili fosili, adică pe arderea cărbunelui, petrolului și gazelor, stă la baza producerii de energie electrică în lume. Dorința de a păstra specii organice combustibili care sunt de asemenea materii prime valoroase, obligația de a stabili limite pentru emisiile de CO; sau să reducă nivelurile acestora și perspectivele limitate de utilizare pe scară largă a surselor de energie regenerabilă indică toate necesitatea creșterii contribuției energiei nucleare.
Luând în considerare toate cele de mai sus, putem concluziona că perspectivele de dezvoltare a energiei nucleare în lume vor fi diferite pentru regiuni diferiteși țările individuale, pe baza nevoilor și a energiei electrice, a dimensiunii teritoriului, a disponibilității rezervelor de combustibili fosili, a posibilității de a atrage resurse financiare pentru construirea și exploatarea unei astfel de tehnologii destul de costisitoare, influența opinie publicăîntr-o anumită țară și dintr-o serie de alte motive.
