Экологическая устойчивость и защита окружающей среды- важный фактор

Экологическая устойчивость и защита окружающей среды- важный фактор моей профессиональной деятельности. Проблемы АЭС

Энергия будующего. История человечества превращается в гонку между образованием и котострофой. Герберт Уэллс

Атомные электростанцим (АЭС) Атомные электростанции предназначенны для выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции. Станции реакции деления Станции реакции синтеза (еще не существуют)

Классификация АЭС по виду отпускаемой энергии Атомные электростанции по виду отпускаемой энергии можно разделить на: Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию

Классификация АЭС по типу реакторов Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами: Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива Реакторы на лёгкой воде Графитовые реакторы Реакторы на тяжёлой воде Реакторы на быстрых нейтронах Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов Термоядерные реакторы

Получение электроэнергии на АЭС На АЭС электроэнергия вырабатывается посредством электромашинных генераторов, приводимых во вращение паровыми турбинами. Пар получается за счет деления изотопов урана или плутония в ходе управляемой цепной реакции, протекающей в ядерном реакторе. Теплоноситель, циркулирующий через охлаждающий тракт активной зоны реактора, отводит выделяющуюся теплоту реакции и непосредственно либо через теплообменники используется для получения пара, который подается на турбины.

Принцип работы АЭС Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

Схема работы АЭС с (ВВЭР)

Характеристики ВВЭР-1000 Тепловая мощность реактора - 3000 МВт К. п. д. , 33, 0 % Давление пара перед турбиной - 60, 0 атм Давление в первом контуре - 160, 0 атм Температура воды: - на входе в реактор - 289 °С - на выходе из реактора - 324 °С Диаметр активной зоны - 3, 12 м Высота активной зоны - 3, 50 м Диаметр ТВЭЛа - 9, 1 мм Число ТВЭЛов в кассете - 312 Загрузка урана - 66 т Среднее обогащение урана - 3, 3 - 4, 4 % Среднее выгорание топлива – 40 МВт-сут/кг

Историческая справка 1948 г. Пуск первого атомного реактора Ф-1 на территории нынешнего РНЦ Курчатовский институт. Создание первого радиохимического завода для разделения изотопов. 1949 г. Создание первого завода по производству металлического плутония и изготовлению ядерного заряда.

Экономика По мощности атомных станций Россия занимает 4 -е место в мире после США, Франции и Японии. По выработке электроэнергии на атомных станциях 20 -е место в мире. Технико- экономические показатели АЭС: малое количество ядерного горючего; низкие транспортные расходы; отсутствие привязки к крупным рекам или месторождениям горючих ископаемых; низкая стоимость электроэнергии.

Экономика Для одной из самых мощных в стране Ленинградской АЭС (мощность 4 млн. к. Вт) на год работы нужно всего несколько вагонов с урановым сырьем, в то время как при такой же мощности для обычной ТЭС необходимо 200 тыс. вагонов с топливом.

Проектируемые атомные станции Нижегородская Плавучая Калининградская Северская Тверская

География планируемого размещения ПАТЭС в России

Наиболее мощные АЭС в мире Название АЭС Страна Мощность МВт Кол-во блоков «Фукусима» (Fukushima) Япония 8815 10 «Брус» (Bruce) Канада 6818 8 Гравелин» Франция 5460 6 «Палюэль» Франция 5320 4 «Катном» Франция 5200 4 «Запорожская» Украина 4675 5 «Бюже» (Bugey) Франция 4160 5 «Курская» Россия 3810 8 «Ленинградская» Россия 3710 3

Экология АЭС при нормальной работе практически не загрязняет окружающую среду. Выработка электроэнергии на атомных станциях не сопровождается выбросами в атмосферу диоксида углерода и поэтому не усугубляет проблемы, связанные с парниковым эффектом.

Экология Казалось бы, АЭС очень выгодные станции! Но вся беда в том, что в случае аварии их радиоактивное топливо попадает в окружающую среду, вызывая смертельно опасную для человека лучевую болезнь и заражая местность на 300 лет. Зараженную территорию обносят колючей проволокой, она становится непригодной для жизни.

Экология АЭС оказались небезопасными. До Чернобыльской аварии самой тяжелой в ядерной энергетике считалась авария 1979 года на американской АЭС Тримайл –Айленд близ г. Гаррисберга (штат Пенсильвания).

Аварии с выбросом радиоактивных веществ Саркофаг над четвертым энергоблоком Чернобыльской АЭС. 1998. Авария на ЧАЭС привела к выбросу из активной зоны реактора 50 МКи радионуклидов и 50 МКи радиоактивных благородных газов, что составляет 3 -4% от исходного количества радионуклидов в реакторе, которые поднялись с током воздуха на высоту 1200 м. Выброс радионуклеидов в атмосферу продолжался до 6 мая, пока разрушенную активную зону реактора не забросали мешками с доломитом, песком, глиной и свинцом. И все это время в атмосферу поступали радионуклиды, которые развеялись ветром по всему миру.

Чернобыль – 25 лет спустя При радиационном уровне свыше 15 Ки на квадратный километр жизнь человека невозможна. Территория заповедника заражена от 15 до 1200 Ки/км 2. Жизнь сюда не вернется ни через 100, ни через 500, а на отдельных участках заповедника ни через – 1000 лет.

Генетические последствия радиации Благодаря многочисленным работам, проведенным за последние десятилетия, мы теперь знаем, что при попадании элементарных частиц (Y-кванты, электроны, протоны и нейтроны) в ядро происходит ионизация молекул воды, которые, в свою очередь, нарушают химическую структуру ДНК. В этих местах происходят разрывы ДНК, что и приводит к возникновению дополнительных, индуцированных радиацией мутаций.

Авария на АЭС Фукусима-1 Крупная радиационная авария (по заявлению японских официальных лиц — 7 -го уровня по шкале INES), произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами.

Плюсы АЭС Малое количество ядерного горючего. Низкие транспортные расходы. Нет привязки к крупным рекам или месторождениям горючих ископаемых Низкая стоимость электроэнергии. Сравнительный объем топлива, используемого за год одним реактором типа ВВЭР-1000 Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (для сравнения, ежедневно одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля); Высокая мощность: 1000— 1600 МВт на энергоблок;

Плюсы АЭС Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой. Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водоэнергетических ресурсов, крупных месторождений угля, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики. При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.

Минусы АЭС Аварии на атомных станциях влекут за собой опасные экологические последствия на обширных территориях, затрагивая огромные массы людей. Геоэкологические следствия аварии на АЭС сохраняют свою остроту в течение очень длительного времени. Воздушные течения и вода распространяют радиоактивные выбросы на территории, весьма удаленные от АЭС( на ЧАЭС высота выбросов из аварийного блока достигла высоты 1200 м) Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению; .

Минусы АЭС Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах; С точки зрения статистики и страхования крупные аварии крайне маловероятны, однако последствия такого инцидента крайне тяжёлые; Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700— 800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации

Как отнестись к столь радикальной энергетике? Огромная мощность взрывов, высокая радиоактивность продуктов, постоянная опасность ужасных катастроф. Где обещанная экологическая чистота и забота об окружающей среде? Никогда в прошлом энергетика не была такой угрожающе боевой. В целом метод крайне «тревожный» , на который не так просто решиться даже под угрозой энергетического голода.

Однако… Ядерная энергетика является самым экологически чистым видом энергетики. Более того, только благодаря ядерной энергетике существует и будет существовать жизнь на Земле.

Корниенко Никита. 1 МЭ 1