După nivelul dezvoltărilor științifice și tehnice puterea nucleară rusă este unul dintre cei mai buni din lume. Companiile au oportunități extraordinare de a aborda sarcini de zi cu zi sau la scară largă. Experții prevăd un viitor promițător în acest domeniu, deoarece Federația Rusă are rezerve mari de minereuri pentru producerea de energie.

O scurtă istorie a dezvoltării energiei nucleare în Rusia

Industria nucleară datează din vremurile URSS, când era planificată implementarea unuia dintre proiectele autorului privind crearea de explozibili din materie de uraniu. În vara, în 1945, armele atomice au fost testate cu succes în Statele Unite, iar în 1949 bomba nucleară RDS-1 a fost folosită pentru prima dată la locul de testare de la Semipalatinsk. Mai departe dezvoltarea energiei nucleare în Rusia a fost după cum urmează:


Echipele de cercetare și producție au lucrat de mulți ani pentru a atinge un nivel înalt al armelor atomice și nu se vor opri aici. Mai târziu, veți afla despre perspectivele în acest domeniu până în 2035.

Operarea centralelor nucleare în Rusia: o scurtă descriere

În prezent, funcționează 10 centrale nucleare. Caracteristicile fiecăruia dintre ele vor fi discutate mai jos.


  • nr. 1 și nr. 2 cu reactorul AMB;
  • Nr. 3 cu reactorul BN-600.

Generează până la 10% din energia electrică totală. În prezent, multe sisteme din Sverdlovsk sunt într-un mod de conservare pe termen lung și doar unitatea de alimentare BN-600 este în funcțiune. CNE Beloyarsk este situată în orașul Zarechny.

  1. Bilibino NPP este singura sursă de alimentare cu căldură a Bilbino și are o capacitate de 48 MW. Stația generează aproximativ 80% din energie și îndeplinește toate cerințele pentru instalarea echipamentelor:
  • ușurință maximă de utilizare;
  • fiabilitate crescută a muncii;
  • protecție împotriva deteriorărilor mecanice;
  • cantitatea minimă de muncă de instalare.

Sistemul are un avantaj important: dacă unitatea este întreruptă în mod neașteptat, nu este afectată. Stația este situată în districtul autonom Chukotka, la 4,5 km, distanța până la Anadyr este de 610 km.


Care este starea energiei nucleare astăzi?

Astăzi există peste 200 de întreprinderi ai căror specialiști lucrează neobosit pentru a se îmbunătăți energia nucleară a Rusiei... Prin urmare, avansăm cu încredere în această direcție: dezvoltăm noi modele de reactoare și extindem treptat producția. Potrivit membrilor Asociației Mondiale Nucleare, punctul forte al Rusiei este dezvoltarea tehnologiilor bazate pe neuroni rapizi.

Tehnologiile rusești, dintre care multe au fost dezvoltate de Rosatom, sunt foarte apreciate în străinătate pentru costurile și siguranța lor relativ scăzute. În consecință, avem un potențial destul de mare în industria nucleară.

Federația Rusă oferă partenerilor străini numeroase servicii legate de activitatea în cauză. Acestea includ:

  • construcția de unități nucleare ținând cont de regulile de siguranță;
  • furnizarea de combustibil nuclear;
  • afișarea obiectelor uzate;
  • instruirea personalului internațional;
  • asistenta in dezvoltarea lucrarilor stiintifice si medicina nucleara.

Rusia construiește un număr mare de unități de energie în străinătate. Proiecte precum „Bushehr” sau „Kudankulam”, create pentru centralele nucleare iraniene și indiene, au avut succes. Acestea au permis crearea de surse de energie curate, sigure și eficiente.

Ce probleme legate de industria nucleară au apărut în Rusia?

În 2011, a avut loc o prăbușire a structurilor metalice (greutate aproximativ 1200 de tone) la CNE-2 Leningrad în construcție. Pe parcursul desfășurării comisiei de supraveghere a fost descoperită furnizarea de fitinguri necertificate, în legătură cu care s-au luat următoarele măsuri:

  • impunerea unei amenzi CJSC GMZ-Khimmash în valoare de 30 de mii de ruble;
  • efectuarea de calcule şi efectuarea lucrărilor care vizează întărirea armăturii.

Potrivit lui Rostekhnadzor, principalul motiv al încălcării este nivelul insuficient de calificare al specialiștilor GMZ-Khimmash. Cunoașterea slabă a cerințelor normelor federale, a tehnologiilor pentru fabricarea unor astfel de echipamente și a documentației de proiectare a dus la faptul că multe astfel de organizații și-au pierdut licențele.

La CNE Kalinin, nivelul puterii termice a reactoarelor a crescut. Un astfel de eveniment este extrem de nedorit, deoarece există probabilitatea unui accident cu consecințe grave ale radiațiilor.

Studiile de lungă durată efectuate în țări străine au arătat că apropierea de centralele nucleare duce la creșterea bolilor leucemice. Din acest motiv, au existat multe refuzuri de la proiecte eficiente, dar foarte periculoase în Rusia.

Perspective pentru centralele nucleare din Rusia

Previziunile pentru utilizarea în continuare a energiei atomice sunt contradictorii și ambigue. Cei mai mulți dintre ei sunt de acord că până la mijlocul secolului XXI cererea va crește din cauza creșterii inevitabile a populației.

Ministerul Energiei al Federației Ruse a anunțat strategia energetică a Rusiei pentru perioada până în 2035 (informații primite în 2014). Scopul strategic al energiei nucleare include:


Ținând cont de strategia stabilită, în viitor se preconizează rezolvarea următoarelor sarcini:

  • îmbunătățirea schemei de producție, circulație și eliminare a combustibilului și a materiilor prime;
  • să dezvolte programe țintite pentru a asigura reînnoirea, sustenabilitatea și creșterea eficienței bazei de combustibil existente;
  • implementeaza cele mai eficiente proiecte cu un nivel ridicat de siguranta si fiabilitate;
  • pentru a crește exportul de tehnologie nucleară.

Sprijinul de stat pentru producția în masă a unităților nucleare este baza pentru promovarea cu succes a mărfurilor în străinătate și pentru o înaltă reputație a Rusiei pe piața internațională.

Ce împiedică dezvoltarea energiei nucleare în Rusia?

Dezvoltarea energiei nucleare în Federația Rusă se confruntă cu anumite dificultăți. Iată pe cele principale:


În Rusia, energia nucleară este unul dintre cele mai importante sectoare ale economiei. Implementarea cu succes a proiectelor în curs de dezvoltare poate ajuta la dezvoltarea altor industrii, dar acest lucru necesită mult efort.

În următorii 50 de ani, omenirea va consuma mai multă energie decât a fost consumată în toată istoria anterioară. Prognozele anterioare despre ritmul de creștere a consumului de energie și dezvoltarea noilor tehnologii energetice nu s-au adeverit: nivelul consumului crește mult mai rapid, iar noile surse de energie vor începe să funcționeze la scară industrială și la prețuri competitive nu mai devreme de 2030. Problema lipsei resurselor energetice fosili devine din ce în ce mai acută. Posibilitățile de construire de noi hidrocentrale sunt, de asemenea, foarte limitate.

Nu uitați de lupta împotriva „efectului de seră”, care impune restricții la arderea petrolului, gazelor și cărbunelui la centralele termice (TPP). Soluția problemei poate fi dezvoltarea activă a energiei nucleare, unul dintre sectoarele cele mai tinere și cu cea mai rapidă creștere ale economiei globale. Un număr tot mai mare de țări ajung astăzi la nevoia de a începe dezvoltarea atomului pașnic.

Care sunt beneficiile energiei nucleare?

Intensitate energetică uriașă

1 kilogram de uraniu folosit în combustibilul nuclear, atunci când este complet ars, eliberează energie echivalentă cu arderea a 100 de tone de cărbune de înaltă calitate.

Reutilizați

Uraniul-235 nu arde complet în combustibilul nuclear și poate fi folosit din nou după regenerare. În viitor, este posibilă o tranziție completă la un ciclu închis al combustibilului, ceea ce înseamnă o absență completă a deșeurilor.

Reducerea efectului de seră

Centralele nucleare din Europa evită emisia a 700 de milioane de tone de CO2 în fiecare an. Exploatarea centralelor nucleare în Rusia previne anual emisia a 210 milioane de tone de dioxid de carbon în atmosferă.

Acestea. în acele ţări industrializate în care resursele naturale de energie sunt insuficiente. Aceste țări produc între un sfert și jumătate din electricitatea lor din centralele nucleare. Statele Unite ale Americii produc doar o optime din electricitatea sa la centralele nucleare, dar aceasta este aproximativ o cincime din producția sa globală.

Energia nucleară rămâne un subiect de dezbatere aprinsă. Susținătorii și oponenții energiei nucleare diferă puternic în ceea ce privește evaluările privind siguranța, fiabilitatea și eficiența economică. În plus, există o opinie larg răspândită cu privire la posibila scurgere de combustibil nuclear din producția de energie electrică și utilizarea acestuia pentru producerea de arme nucleare.

Ciclul combustibilului nuclear.

Energia nucleară este o industrie complexă care include multe procese industriale care formează împreună un ciclu al combustibilului. Există diferite tipuri de cicluri de combustibil, în funcție de tipul de reactor și de modul în care se desfășoară etapa finală a ciclului.

De obicei, ciclul combustibilului constă din următoarele procese. Minereul de uraniu este extras în mine. Minereul este zdrobit pentru a separa dioxidul de uraniu, iar deșeurile radioactive sunt aruncate. Oxidul de uraniu rezultat (turta galbenă) este transformat în hexafluorură de uraniu, un compus gazos. Pentru a crește concentrația de uraniu-235, hexafluorura de uraniu este îmbogățită la instalațiile de separare a izotopilor. Uraniul îmbogățit este apoi transformat înapoi în dioxid de uraniu solid, din care se obțin pelete de combustibil. Elementele de combustibil (barele de combustibil) sunt colectate din peleți, care sunt combinate în ansambluri pentru a fi introduse în miezul unui reactor al unei centrale nucleare. Combustibilul uzat extras din reactor are un nivel ridicat de radiație și, după răcire la centrală, este trimis la o unitate specială de depozitare. De asemenea, prevede eliminarea deșeurilor cu radiații scăzute care se acumulează în timpul funcționării și întreținerii stației. La sfârșitul duratei sale de viață, reactorul în sine trebuie scos din funcțiune (cu decontaminarea și eliminarea unităților de reactor ca deșeu). Fiecare etapă a ciclului combustibilului este reglementată pentru a asigura siguranța oamenilor și protecția mediului.

Reactoarele nucleare.

Reactoarele nucleare industriale au fost dezvoltate inițial numai în țările cu arme nucleare. SUA, URSS, Marea Britanie și Franța explorau în mod activ diferite versiuni de reactoare nucleare. Cu toate acestea, ulterior, trei tipuri principale de reactoare au început să domine în energia nucleară, care diferă în principal prin combustibil, lichidul de răcire folosit pentru a menține temperatura centrală necesară și moderatorul folosit pentru a reduce viteza neutronilor eliberați în timpul procesului de descompunere și necesar pentru menține o reacție în lanț.

Printre acestea, primul (și cel mai răspândit) tip este un reactor cu uraniu îmbogățit, în care atât lichidul de răcire, cât și moderatorul sunt obișnuite, sau apă „ușoară” (reactor cu apă ușoară). Există două tipuri principale de reactoare cu apă ușoară: un reactor în care turbinele rotative cu abur sunt generate direct în miez (reactor cu apă fierbinte) și un reactor în care aburul este generat într-un reactor extern sau - cu apă - VVER ). Dezvoltarea unui reactor de apă ușoară a început în cadrul programelor forțelor armate americane. De exemplu, în anii 1950, General Electric și Westinghouse au dezvoltat reactoare de apă ușoară pentru submarine și portavioane în Marina SUA. Aceste firme au fost implicate și în implementarea programelor militare de dezvoltare a tehnologiilor de regenerare și îmbogățire a combustibilului nuclear. În același deceniu, în Uniunea Sovietică a fost dezvoltat un reactor de fierbere moderat cu grafit.

Al doilea tip de reactor care și-a găsit aplicație practică este un reactor răcit cu gaz (cu un moderator din grafit). Crearea sa a fost, de asemenea, strâns legată de primele programe de arme nucleare. La sfârșitul anilor 1940 și începutul anilor 1950, Marea Britanie și Franța, căutând să-și creeze propriile bombe atomice, s-au concentrat pe dezvoltarea de reactoare răcite cu gaz care produc plutoniu pentru arme destul de eficient și, în plus, pot funcționa cu uraniu natural.

Al treilea tip de reactor care a avut succes comercial este un reactor în care atât lichidul de răcire, cât și moderatorul sunt apă grea, iar uraniul natural este și combustibilul. La începutul erei nucleare, beneficiile potențiale ale unui reactor cu apă grea au fost explorate într-un număr de țări. Cu toate acestea, producția unor astfel de reactoare a fost apoi concentrată în principal în Canada, în parte din cauza vastelor sale rezerve de uraniu.

Dezvoltarea industriei nucleare.

După al Doilea Război Mondial, zeci de miliarde de dolari au fost investite în sectorul energiei electrice din întreaga lume. Acest boom construcțiilor a fost alimentat de creșterea rapidă a cererii de energie electrică, la un ritm care a depășit cu mult creșterea populației și a venitului național. Accentul principal a fost pus pe centralele termice (TPP) alimentate cu cărbune și, într-o măsură mai mică, pe petrol și gaze, precum și pe centralele hidroelectrice. Nu a existat nicio centrală nucleară de tip industrial până în 1969. Până în 1973, aproape toate țările industrializate au epuizat resursele hidroenergetice pe scară largă. Creșterea prețurilor la energie după 1973, creșterea rapidă a nevoii de energie electrică și îngrijorarea crescândă cu privire la posibilitatea pierderii independenței energiei naționale - toate acestea au contribuit la aprobarea viziunii energiei nucleare ca singura alternativă viabilă. sursă de energie în viitorul previzibil. Embargoul petrolier arab din 1973-1974 a generat un val suplimentar de comenzi și previziuni optimiste pentru dezvoltarea energiei nucleare.

Dar fiecare an următor a făcut propriile ajustări la aceste previziuni. Pe de o parte, energia nucleară și-a avut susținători în guverne, în industria uraniului, laboratoare de cercetare și printre companii energetice influente. Pe de altă parte, a apărut o puternică opoziție, în care grupuri s-au unit pentru a apăra interesele populației, curățenia mediului și drepturile consumatorilor. Litigiile, care continuă până în prezent, s-au concentrat în principal pe efectele nocive ale diferitelor etape ale ciclului combustibilului asupra mediului, probabilitatea accidentelor la reactoare și posibilele consecințe ale acestora, organizarea construcției și exploatării reactoarelor, opțiunile acceptabile pentru eliminarea deșeurilor nucleare, potențialul de sabotaj și atacuri teroriste la centralele nucleare, precum și problemele creșterii eforturilor naționale și internaționale în domeniul neproliferării nucleare.

Preocupările legate de securitate.

Dezastrul de la Cernobîl și alte accidente ale reactoarelor nucleare din anii 1970 și 1980, printre altele, au arătat clar că astfel de accidente sunt adesea imprevizibile. De exemplu, în Cernobîl, reactorul Unității 4 a fost grav avariat ca urmare a unei supratensiuni puternice care a avut loc în timpul opririi planificate. Reactorul era într-o carcasă de beton și era echipat cu un sistem de răcire de urgență și alte sisteme moderne de siguranță. Dar nimănui nu i-a trecut prin cap că atunci când reactorul era oprit, ar putea avea loc un salt brusc de putere și hidrogenul gazos format în reactor după un astfel de salt, amestecat cu aer, va exploda astfel încât să distrugă clădirea reactorului. În urma accidentului, peste 30 de persoane au murit, peste 200.000 de persoane din Kiev și regiunile învecinate au primit doze mari de radiații, iar sursa de alimentare cu apă a Kievului a fost contaminată. La nord de locul accidentului - chiar în calea norului de radiații - se află vastele mlaștini Pripyat, care sunt vitale pentru ecologia Belarusului, Ucrainei și vestului Rusiei.

În Statele Unite, constructorii și operatorii de reactoare nucleare s-au confruntat, de asemenea, cu o varietate de probleme de siguranță, care au încetinit construcția, provocând numeroase modificări de proiectare și operare și creșterea costurilor și costurilor cu energia. Se pare că au existat două surse principale ale acestor dificultăți. Una este lipsa de cunoștințe și experiență în această nouă industrie energetică. Un altul este dezvoltarea tehnologiei reactoarelor nucleare, în cursul căreia apar noi probleme. Dar rămân și cele vechi, cum ar fi coroziunea conductelor generatoarelor de abur și fisurarea conductelor reactoarelor de fierbere. Alte probleme de siguranță nu au fost complet rezolvate, de exemplu, daune cauzate de modificări bruște ale debitului lichidului de răcire.

Economia Energiei Nucleare.

Investițiile în energia nucleară, ca și investițiile în alte domenii ale producției de energie, sunt viabile din punct de vedere economic dacă sunt îndeplinite două condiții: costul unui kilowatt-oră nu este mai mult decât cea mai ieftină metodă alternativă de producție, iar cererea estimată de energie electrică este suficient de mare. pentru ca energia produsă să fie vândută la un preț care depășește costul acesteia. La începutul anilor 1970, perspectivele economice globale arătau foarte favorabile pentru energia nucleară: atât cererea de energie electrică, cât și prețurile principalelor combustibili - cărbune și petrol - au crescut rapid. În ceea ce privește costul construirii unei centrale nucleare, aproape toți experții erau convinși că aceasta va fi stabilă sau chiar va începe să scadă. Cu toate acestea, la începutul anilor 1980, a devenit clar că aceste estimări erau greșite: creșterea cererii de energie electrică s-a oprit, prețurile la combustibilul natural nu numai că nu au crescut, ci chiar au început să scadă și construcția unei centrale nucleare. a fost semnificativ mai scump decât se presupunea în cea mai pesimistă prognoză. Drept urmare, industria nucleară a intrat pretutindeni într-o perioadă de dificultăți economice grave, dintre care cele mai grave au fost în țara în care a apărut și s-a dezvoltat cel mai intens - în Statele Unite.

Dacă facem o analiză comparativă a economiei energiei nucleare în Statele Unite, devine clar de ce această industrie și-a pierdut competitivitatea. De la începutul anilor 1970, costurile centralelor nucleare au crescut vertiginos. Costul unei centrale termice convenționale constă în cheltuieli de capital directe și indirecte, costuri cu combustibil, costuri de exploatare și costuri de întreținere. Pe durata de viață a unui TPP pe cărbune, costurile combustibilului sunt în medie de 50-60% din toate costurile. În cazul centralelor nucleare, investițiile de capital domină, reprezentând aproximativ 70% din toate costurile. Costurile de capital ale noilor reactoare nucleare, în medie, depășesc semnificativ costurile cu combustibilul centralelor pe cărbune pe întreaga durată de viață, anulând astfel avantajul economisirii de combustibil în cazul centralelor nucleare.

Perspectivele energiei nucleare.

Dintre cei care insistă asupra necesității de a continua căutarea unor modalități sigure și economice de dezvoltare a energiei nucleare, se pot distinge două domenii principale. Susținătorii primei consideră că toate eforturile ar trebui concentrate pe eliminarea neîncrederii publicului în siguranța tehnologiilor nucleare. Pentru aceasta, este necesar să se dezvolte noi reactoare care să fie mai sigure decât reactoarele existente cu apă ușoară. Două tipuri de reactoare sunt de interes aici: un reactor „extrem de sigur din punct de vedere tehnologic” și un reactor „modular” răcit cu gaz la temperatură înaltă.

Prototipul reactorului modular răcit cu gaz a fost dezvoltat în Germania, precum și în SUA și Japonia. Spre deosebire de un reactor cu apă ușoară, proiectarea unui reactor modular răcit cu gaz este astfel încât siguranța funcționării acestuia este asigurată pasiv - fără acțiuni directe ale operatorilor sau a unui sistem de protecție electrică sau mecanică. În reactoarele extrem de sigure din punct de vedere tehnologic se folosește și un sistem de protecție pasivă. Un astfel de reactor, a cărui idee a fost propusă în Suedia, nu pare să fi avansat dincolo de etapa de proiectare. Dar a primit un sprijin puternic în Statele Unite printre cei care îl văd ca pe un potențial avantaj față de un reactor modular răcit cu gaz. Dar viitorul ambelor opțiuni este vag din cauza costului lor incert, a dificultăților de dezvoltare, precum și a viitorului controversat al energiei nucleare în sine.

Susținătorii celeilalte direcții consideră că până în momentul în care țările dezvoltate au nevoie de noi centrale electrice, mai este puțin timp pentru dezvoltarea noilor tehnologii de reactoare. În opinia lor, prima prioritate este stimularea investițiilor în energia nucleară.

Dar, pe lângă aceste două perspective de dezvoltare a energiei nucleare, s-a format un punct de vedere complet diferit. Își pune speranța în utilizarea mai completă a energiei furnizate, a resurselor de energie regenerabilă (panouri solare etc.) și a economisirii energiei. Potrivit susținătorilor acestui punct de vedere, dacă țările avansate trec la dezvoltarea unor surse de lumină mai economice, a aparatelor electrocasnice, a echipamentelor de încălzire și a aparatelor de aer condiționat, atunci energia electrică economisită va fi suficientă pentru a face fără toate centralele nucleare existente. Scăderea semnificativă observată a consumului de energie electrică indică faptul că economia poate fi un factor important în limitarea cererii de energie electrică.

Astfel, industria nucleară nu a trecut încă testele de eficiență, siguranță și acceptare publică. Viitorul său depinde acum de cât de eficient și fiabil se realizează controlul asupra construcției și exploatării centralelor nucleare, precum și de cât de cu succes sunt rezolvate o serie de alte probleme, cum ar fi problema eliminării deșeurilor radioactive. Viitorul energiei nucleare depinde, de asemenea, de viabilitatea și extinderea concurenților săi puternici - centrale termice pe cărbune, noi tehnologii de economisire a energiei și resurse de energie regenerabilă.

Energia unei reacții nucleare este concentrată în nucleul unui atom. Un atom este o particulă minusculă care formează toată materia din univers.

Cantitatea de energie din fisiunea nucleară este enormă și poate fi folosită pentru a crea electricitate, dar mai întâi trebuie eliberată de atom.

Obține energie

Utilizarea energiei unei reacții nucleare are loc cu echipamente care pot controla fisiunea nucleară pentru a genera electricitate.

Combustibilul folosit pentru reactoare și producerea de energie este cel mai adesea peleți din elementul uraniu. Într-un reactor nuclear, atomii de uraniu sunt forțați să se destrame. Când se separă, atomii eliberează particule minuscule numite produse de fisiune. Produsele de fisiune acționează asupra altor atomi de uraniu pentru a se separa - începe o reacție în lanț. Energia nucleară eliberată din această reacție în lanț creează căldură. Căldura dintr-un reactor nuclear îl încălzește foarte mult, așa că trebuie să fie răcit.

Refrigerantul superior din punct de vedere tehnologic este de obicei apa, dar unele reactoare nucleare folosesc metal lichid sau săruri topite. Lichidul de răcire încălzit din miez produce abur. Aburul acţionează asupra turbinei cu abur rotind-o. Turbina este conectată printr-o transmisie mecanică la un generator care generează energie electrică.
Reactoarele sunt controlate de tije de control care pot fi ajustate la cantitatea de căldură generată. Tijele de control sunt fabricate dintr-un material precum cadmiul, hafniul sau borul pentru a absorbi o parte din produsele create de fisiunea nucleară. Tijele sunt prezente în timpul reacției în lanț pentru a controla reacția. Îndepărtarea tijelor va permite reacției în lanț să se dezvolte mai mult și să creeze mai multă electricitate.

Aproximativ 15% din electricitatea mondială este generată de centrale nucleare.

Statele Unite au peste 100 de reactoare, deși Statele Unite își generează cea mai mare parte a electricității din combustibili fosili și hidroenergie.

Există 33 de unități electrice în Rusia la 10 centrale nucleare - 15% din balanța energetică a țării.

Lituania, Franța și Slovacia își consumă cea mai mare parte a energiei electrice din centralele nucleare.

Combustibil nuclear folosit pentru producerea de energie

Uraniul este cel mai utilizat combustibil pentru generarea energiei nucleare. Acest lucru se datorează faptului că atomii de uraniu sunt fragmentați relativ ușor. Tipul specific de uraniu pentru producție, numit U-235, este rar. U-235 reprezintă mai puțin de unu la sută din uraniul mondial.

Uraniul este extras în Australia, Canada, Kazahstan, Rusia, Uzbekistan și trebuie procesat înainte de a putea fi utilizat.

Deoarece combustibilul nuclear poate fi folosit pentru a crea arme, producția aparține tratatului de neproliferare a unor astfel de arme la importul de uraniu sau plutoniu sau alt combustibil nuclear. Tratatul promovează utilizarea pașnică a combustibilului, precum și limitarea proliferării acestor tipuri de arme.

Un reactor tipic folosește aproximativ 200 de tone de uraniu în fiecare an.... Procesele complexe permit o parte din uraniu și plutoniu să fie re-imbogatite sau reprocesate. Acest lucru reduce cantitatea de minerit, extracție și prelucrare.

Energie nucleară și oameni

Energia nucleară nucleară produce energie electrică care poate fi folosită pentru alimentarea caselor, școlilor, întreprinderilor și spitalelor.

Primul reactor care a generat energie electrică a fost construit în Idaho, SUA și a început experimental să se alimenteze singur în 1951.

În 1954, la Obninsk, Rusia, a fost creată prima centrală nucleară, concepută pentru a furniza energie oamenilor.

Construcția de reactoare cu extragerea energiei nucleare necesită un nivel înalt de tehnologie și numai țările care au semnat un tratat de neproliferare pot primi uraniul sau plutoniul necesar. Din aceste motive, majoritatea centralelor nucleare sunt situate în țările dezvoltate ale lumii.

Centralele nucleare produc resurse regenerabile, prietenoase cu mediul. Nu poluează aerul și nu emit gaze cu efect de seră. Pot fi construite în zone urbane sau rurale și nu schimbă radical mediul din jurul lor.

Material radioactiv din centralele electrice

Material radioactiv în r Reactorul este sigur deoarece este răcit într-o structură separată numită turn de răcire. Aburul este convertit înapoi în apă și poate fi folosit din nou pentru a genera electricitate. Excesul de abur este pur și simplu reciclat în atmosferă, unde nu dăunează precum apa curată.

Cu toate acestea, energia unei reacții nucleare are un produs secundar sub formă de material radioactiv. Materialul radioactiv este o colecție de nuclee instabile. Aceste nuclee își pierd energia și pot afecta multe materiale din jurul lor, inclusiv organismele vii și mediul înconjurător. Materialul radioactiv poate fi extrem de toxic, provocând boli, crescând riscul de cancer, boli de sânge și degradare osoasă.

Deșeurile radioactive sunt ceea ce rămâne din funcționarea unui reactor nuclear.

Deșeurile radioactive acoperă îmbrăcămintea de protecție purtată de lucrători, unelte și țesături care au fost în contact cu praful radioactiv. Deșeurile radioactive sunt durabile. Materiale precum îmbrăcămintea și uneltele pot fi radioactive timp de mii de ani. Statul reglementează modul în care aceste materiale sunt îndepărtate pentru a nu contamina nimic altceva.

Combustibilul și tijele folosite sunt extrem de radioactive. Peleții de uraniu uzați trebuie depozitați în containere speciale care arată ca niște piscine mari; unele fabrici depozitează combustibilul uzat în rezervoare uscate de depozitare deasupra solului.

Apa care răcește combustibilul nu intră în contact cu radioactivitate, prin urmare este sigură.

De asemenea, cunoscut pentru care principiul de funcționare este oarecum diferit.

Utilizarea energiei atomice și a siguranței radiațiilor

Criticii utilizării energiei de fuziune nucleară se tem că instalațiile de depozitare a deșeurilor nucleare se vor scurge, se vor crăpa sau se vor prăbuși. Materialul radioactiv ar putea contamina apoi solul și apele subterane din apropierea amplasamentului. Acest lucru poate duce la probleme grave de sănătate pentru oamenii și organismele din zonă. Toți oamenii ar trebui să evacueze.

Așa s-a întâmplat la Cernobîl, Ucraina, în 1986. O explozie de abur într-una dintre centralele celui de-al patrulea reactor nuclear a distrus-o și a izbucnit un incendiu. S-a format un nor de particule radioactive, care au căzut pe pământ sau au plutit odată cu vântul, iar particulele au intrat în ciclul apei în natură ca ploaia. Cea mai mare parte a precipitațiilor radioactive au căzut în Belarus.

Consecințele asupra mediului ale dezastrului de la Cernobîl s-au produs imediat. Pe kilometri în jurul sitului, pădurea de pini s-a secat, iar culoarea roșie a pinilor morți a fost supranumită Pădurea Roșie din zonă. Peștii din râul Pripyat din apropiere au primit radioactivitate și oamenii nu vor mai putea să-l consume. Au murit vitele și caii. Peste 100.000 de persoane au fost evacuate după dezastru, dar numărul victimelor umane de la Cernobîl este greu de determinat.

Consecințele intoxicației cu radiații apar abia după mulți ani. În boli precum cancerul, este dificil de determinat sursa.

Viitorul energiei nucleare

Reactoarele folosesc fisiunea sau fisiunea atomilor pentru a produce energie.

Energia de reacție nucleară poate fi produsă și prin fuziunea sau atașarea atomilor. Fabricat. Soarele, de exemplu, suferă în mod constant fuziunea nucleară a atomilor de hidrogen pentru a forma heliu. Întrucât viața pe planeta noastră depinde de Soare, se poate spune că divizarea face posibilă viața pe Pământ.

Centralele nucleare nu au încă capacitatea de a produce energie în siguranță și fiabil prin fuziune nucleară (combinare), dar oamenii de știință cercetează fuziunea nucleară, deoarece procesul este probabil mai sigur și mai rentabil ca formă alternativă de energie.

Energia unei reacții nucleare este enormă și trebuie folosită de oameni. Dificultatea de a obține această energie este reprezentată de numeroasele modele concurente cu diferiți agenți frigorifici, temperaturi de funcționare și presiuni ale mediului de încălzire, moderatoare etc., în plus față de gama de putere de proiectare. Astfel, experiența de producție și operare va juca un rol cheie.

Dependența energiei de legare per nucleon de numărul de nucleoni din nucleu este prezentată în grafic.

Energia necesară pentru a împărți un nucleu în nucleoni individuali se numește energie de legare. Energia de legare per nucleon nu este aceeași pentru diferite elemente chimice și chiar izotopi ai aceluiași element chimic. Energia de legare specifică a unui nucleon dintr-un nucleu fluctuează, în medie, în intervalul de la 1 MeV pentru nucleele ușoare (deuteriu) la 8,6 MeV pentru nucleele cu greutate medie (A≈100). În nucleele grele (A≈200), energia specifică de legare a unui nucleon este mai mică decât cea a nucleelor ​​de greutate medie, cu aproximativ 1 MeV, astfel încât transformarea lor în nuclee de greutate medie (diviziunea în 2 părți) este însoțită de eliberare de energie într-o cantitate de aproximativ 1 MeV per nucleon sau aproximativ 200 MeV per nucleu. Transformarea nucleelor ​​ușoare în nuclee mai grele oferă un câștig de energie și mai mare per nucleon. Deci, de exemplu, reacția combinației de deuteriu și tritiu

1 D² + 1 T³ → 2 He 4 + 0 n 1

însoțită de eliberarea de energie 17,6 MeV, adică 3,5 MeV per nucleon.

Eliberarea energiei nucleare

Sunt cunoscute reacții nucleare exoterme care eliberează energie nucleară.

De obicei, pentru a obține energie nucleară, se folosește o reacție nucleară în lanț de fisiune a nucleelor ​​de uraniu-235 sau plutoniu. Nucleii se fisionează atunci când un neutron îi lovește și se produc 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.

O altă modalitate de a elibera energie nucleară este fuziunea termonucleară. În acest caz, două nuclee de elemente ușoare sunt combinate într-unul greu. Astfel de procese au loc pe Soare.

Multe nuclee atomice sunt instabile. În timp, unele dintre aceste nuclee se transformă spontan în alte nuclee, eliberând energie. Acest fenomen se numește descompunere radioactivă.

Utilizarea energiei nucleare

Energia fuziunii este folosită într-o bombă cu hidrogen.

Note (editare)

Vezi si

Legături

Acorduri internaționale

  • Convenția privind notificarea timpurie a unui accident nuclear (Viena, 1986)
  • Convenția privind protecția fizică a materialelor nucleare (Viena, 1979)
  • Convenția de la Viena privind răspunderea civilă pentru daune nucleare
  • Convenția comună privind siguranța gestionării combustibilului uzat și siguranța gestionării deșeurilor radioactive

Literatură

  • Clarfield, Gerald H. și William M. Wiecek (1984). America nucleară: putere nucleară militară și civilă în Statele Unite 1940-1980, Harper & Row.
  • Cooke, Stephanie (2009). În mâinile morților: o istorie precaută a erei nucleare, Black Inc.
  • Cravens gwyneth Puterea de a salva lumea: adevărul despre energia nucleară. - New York: Knopf, 2007 .-- ISBN 0-307-26656-7
  • Elliott, David (2007). Nuclear sau nu? Are energia nucleară un loc într-un viitor energetic durabil?, Palgrave.
  • Falk, Jim (1982). Fisiune globală: bătălia asupra energiei nucleare, Presa Universitatii Oxford.
  • Ferguson, Charles D., (2007). Energia nucleară: echilibrarea beneficiilor și riscurilor Consiliul pentru Relații Externe.
  • Herbst, Alan M. și George W. Hopley (2007). Energia nucleară acum: de ce a venit timpul pentru cea mai neînțeleasă sursă de energie din lume, Wiley.
  • Schneider, Mycle, Steve Thomas, Antony Froggatt, Doug Koplow (august 2009). Raportul de stare mondială a industriei nucleare, Ministerul Federal German al Mediului, Conservarea Naturii și Siguranța Reactorului.
  • Walker, J. Samuel (1992). Conținând atomul: Reglementarea nucleară într-un mediu în schimbare, 1993-1971
  • Walker, J. Samuel (2004). Three Mile Island: O criză nucleară din perspectivă istorică, Berkeley: University of California Press.
  • Weart, Spencer R. Creșterea fricii nucleare... Cambridge, MA: Harvard University Press, 2012. ISBN 0-674-05233-1

Fundația Wikimedia. 2010.

  • Kossmann, Bernhard
  • Zimmermann, Albert Karl Heinrich

Vezi ce este „Energia nucleară” în alte dicționare:

    ENERGIE NUCLEARA- (energie atomică) energia internă a nucleelor ​​atomice eliberată în timpul transformărilor nucleare (reacții nucleare). energia de legare a nucleului. defect de masă Nucleonii (protoni și neutroni) din nucleu sunt ținuți ferm de forțele nucleare. Pentru a elimina un nucleon din nucleu, ...... Dicţionar enciclopedic mare

    ENERGIE NUCLEARA- (energie atomică), int. energie la. nuclee eliberate în timpul transformărilor nucleare. Se numește energia pe care este necesar să o cheltuiți pentru divizarea nucleului în nucleonii săi constitutivi. energia de legare a nucleului? Acesta este max. energie, spre paradis poate fi eliberată. ...... Enciclopedie fizică

    ENERGIE NUCLEARA- ENERGIE NUCLEARĂ, ENERGIE eliberată în timpul unei reacții nucleare ca urmare a tranziției MASEI la energie așa cum este descris în ecuația: E = mc2 (unde E este energia, m este masa, cu viteza luminii); a fost dedus de A. Einstein în TEORIA RELATIVITĂȚII. ...... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

    ENERGIE NUCLEARA- (energie atomică) vezi () () ... Marea Enciclopedie Politehnică

    ENERGIE NUCLEARA- (energia atomică), energia internă a nucleelor ​​atomice, eliberată în timpul unor reacții nucleare. Utilizarea energiei nucleare se bazează pe implementarea reacțiilor în lanț de fisiune a nucleelor ​​grele și a reacțiilor de fuziune termonucleară a nucleelor ​​ușoare (vezi ... ... Enciclopedie modernă