Nuklearna energija. O nuklearnoj energiji Poruka na temu nuklearne energije

Prema nivou naučnog i tehničkog razvoja ruska nuklearna energija je jedan od najboljih na svetu. Preduzeća imaju ogromne mogućnosti za rješavanje svakodnevnih ili velikih problema. Stručnjaci predviđaju obećavajuću budućnost u ovoj oblasti, budući da Ruska Federacija ima velike rezerve ruda za proizvodnju energije.

Kratka istorija razvoja nuklearne energije u Rusiji

Nuklearna industrija datira još iz vremena SSSR-a, kada je planirano da se realizuje jedan od autorskih projekata za stvaranje eksploziva od uranijumske supstance. U ljeto 1945. atomsko oružje uspješno je testirano u Sjedinjenim Državama, a 1949. godine nuklearna bomba RDS-1 prvi put je korištena na poligonu Semipalatinsk. Dalje razvoj nuklearne energije u Rusiji je bilo kako slijedi:

Istraživački i proizvodni timovi su radili dugi niz godina kako bi postigli visok nivo u atomskom oružju i neće stati na tome. Kasnije ćete saznati o perspektivama u ovoj oblasti do 2035. godine.

Rad nuklearnih elektrana u Rusiji: kratak opis

Trenutno radi 10 nuklearnih elektrana. Karakteristike svakog od njih bit će razmotrene u nastavku.

• br. 1 i br. 2 sa AMB reaktorom;
• br. 3 sa reaktorom BN-600.

Proizvodi do 10% ukupne količine električne energije. Trenutno su mnogi sistemi u Sverdlovsku u režimu dugoročnog očuvanja, a u funkciji je samo agregat BN-600. Beloyarsk NPP se nalazi u mjestu Zarechny.

1. Nuklearna elektrana Bilibino jedini je izvor topline za grad Bilbino i ima kapacitet od 48 MW. Stanica proizvodi oko 80% energije i ispunjava sve uslove za ugradnju opreme:

• maksimalna jednostavnost rada;
• povećana operativna pouzdanost;
• zaštita od mehaničkih oštećenja;
• minimalna količina instalaterskih radova.

Sistem ima važnu prednost: ako se rad jedinice neočekivano prekine, nije oštećen. Stanica se nalazi u Čukotskom autonomnom okrugu, udaljena 4,5 km, udaljenost do Anadira je 610 km.

Kakvo je danas stanje nuklearne energije?

Danas postoji više od 200 preduzeća čiji stručnjaci neumorno rade na usavršavanju nuklearne energije u Rusiji. Stoga samouvjereno idemo naprijed u ovom smjeru: razvijamo nove modele reaktora i postepeno širimo proizvodnju. Prema članovima Svjetske nuklearne asocijacije, snaga Rusije je razvoj tehnologija brzih neurona.

Ruske tehnologije, od kojih je mnoge razvio Rosatom, visoko su cijenjene u inostranstvu zbog relativno niske cijene i sigurnosti. Shodno tome, imamo prilično visok potencijal u nuklearnoj industriji.

Ruska Federacija svojim stranim partnerima pruža mnoge usluge u vezi sa predmetnim aktivnostima. To uključuje:

• izgradnja nuklearnih blokova uzimajući u obzir sigurnosna pravila;
• snabdijevanje nuklearnim gorivom;
• izlaz korištenih objekata;
• obuka međunarodnog osoblja;
• pomoć u razvoju naučnog rada i nuklearne medicine.

Rusija gradi veliki broj energetskih jedinica u inostranstvu. Projekti kao što su Bushehr ili Kudankulam, kreirani za iranske i indijske nuklearne elektrane, bili su uspješni. Omogućili su stvaranje čistih, sigurnih i efikasnih izvora energije.

Koji su problemi vezani za nuklearnu industriju nastali u Rusiji?

Godine 2011. metalne konstrukcije (težine oko 1.200 tona) su se urušile na LNPP-2, koja je bila u izgradnji. U toku rada nadzorne komisije otkrivena je nabavka necertificirane armature, te su preduzete sljedeće mjere:

• izricanje novčane kazne JSC GMZ-Khimmash u iznosu od 30 hiljada rubalja;
• izvođenje proračuna i izvođenje radova u cilju jačanja armature.

Prema Rostechnadzoru, glavni razlog za kršenje je nedovoljan nivo kvalifikacija stručnjaka GMZ-Khimmash. Slabo poznavanje zahtjeva saveznih propisa, tehnologija proizvodnje takve opreme i projektne dokumentacije dovelo je do toga da su mnoge takve organizacije izgubile licence.

U nuklearnoj elektrani Kalinjin povećan je nivo toplotne snage reaktora. Ovakav događaj je krajnje nepoželjan, jer postoji mogućnost nesreće sa ozbiljnim posljedicama radijacije.

Dugogodišnje studije provedene u stranim zemljama pokazale su da blizina nuklearnih elektrana dovodi do porasta leukemije. Iz tog razloga, u Rusiji je bilo mnogo odbijanja efikasnih, ali vrlo opasnih projekata.

Izgledi za nuklearne elektrane u Rusiji

Prognoze za buduću upotrebu nuklearne energije su kontradiktorne i dvosmislene. Većina njih se slaže da će se do sredine 21. vijeka potreba povećati zbog neizbježnog povećanja stanovništva.

Ministarstvo energetike Ruske Federacije objavilo je energetsku strategiju Rusije za period do 2035. godine (informacije primljene 2014. godine). Strateški cilj nuklearne energije uključuje:

Uzimajući u obzir utvrđenu strategiju, planirano je rješavanje sljedećih zadataka u budućnosti:

• poboljšati šemu proizvodnje, prometa i odlaganja goriva i sirovina;
• razvijati ciljane programe za osiguranje obnove, održivosti i povećanja efikasnosti postojeće baze goriva;
• implementirati najefikasnije projekte sa visokim nivoom sigurnosti i pouzdanosti;
• povećati izvoz nuklearnih tehnologija.

Državna podrška masovnoj proizvodnji nuklearnih blokova je osnova za uspješnu promociju robe u inostranstvu i visoku reputaciju Rusije na međunarodnom tržištu.

Šta koči razvoj nuklearne energije u Rusiji?

Razvoj nuklearne energije u Ruskoj Federaciji suočava se s određenim poteškoćama. Evo glavnih:

U Rusiji je nuklearna energija jedan od važnih sektora privrede. Uspješna implementacija projekata koji se razvijaju može pomoći razvoju drugih industrija, ali to zahtijeva mnogo truda.

Zavisnost energije vezivanja po nukleonu od broja nukleona u jezgru je prikazana na grafikonu.

Energija potrebna da se jezgro podijeli na pojedinačne nukleone naziva se energija vezivanja. Energija vezivanja po nukleonu nije ista za različite hemijske elemente, pa čak ni za izotope istog hemijskog elementa. Specifična energija vezivanja nukleona u jezgru varira, u proseku, od 1 MeV za laka jezgra (deuterijum) do 8,6 MeV za jezgra srednje težine (A≈100). Za teška jezgra (A≈200), specifična energija vezivanja nukleona je manja nego za jezgra prosječne težine, za približno 1 MeV, pa je njihova transformacija u jezgra prosječne težine (podjela na 2 dijela) praćena oslobađanjem energije u količini od oko 1 MeV po nukleonu, odnosno oko 200 MeV po jezgru. Transformacija lakih jezgara u teža jezgra daje još veći energetski dobitak po nukleonu. Na primjer, reakcija između deuterija i tricija

1 D²+ 1 T³→ 2 He 4 + 0 n 1

je praćeno oslobađanjem energije od 17,6 MeV, odnosno 3,5 MeV po nukleonu.

Oslobađanje nuklearne energije

Poznate su egzotermne nuklearne reakcije koje oslobađaju nuklearnu energiju.

Obično se lančana reakcija nuklearne fisije jezgri urana-235 ili plutonijuma koristi za proizvodnju nuklearne energije. Jezgra se fisiraju kada ih neutron udari, stvarajući nove neutrone i fragmente fisije. Fisijski neutroni i fisioni fragmenti imaju visoku kinetičku energiju. Kao rezultat sudara fragmenata s drugim atomima, ova kinetička energija se brzo pretvara u toplinu.

Drugi način oslobađanja nuklearne energije je nuklearna fuzija. U ovom slučaju se dva jezgra lakih elemenata spajaju u jedno teško. Takvi procesi se dešavaju na Suncu.

Mnoga atomska jezgra su nestabilna. Vremenom se neka od ovih jezgara spontano transformišu u druga jezgra, oslobađajući energiju. Ovaj fenomen se naziva radioaktivni raspad.

Primjena nuklearne energije

Energija fuzije se koristi u hidrogenskoj bombi.

Bilješke

Vidi također

Linkovi

Međunarodni ugovori

• Konvencija o ranom obavještavanju o nuklearnoj nesreći (Beč, 1986.)
• Konvencija o fizičkoj zaštiti nuklearnog materijala (Beč, 1979.)
• Bečka konvencija o građanskoj odgovornosti za nuklearnu štetu
• Zajednička konvencija o sigurnosti upravljanja istrošenim gorivom i sigurnosti upravljanja radioaktivnim otpadom

Književnost

• Clarfield, Gerald H. i William M. Wiecek (1984). Nuklearna Amerika: vojna i civilna nuklearna energija u Sjedinjenim Državama 1940-1980., Harper & Row.
• Cooke, Stephanie (2009). U smrtnim rukama: opomena istorija nuklearnog doba, Black Inc.
• Cravens Gwyneth Snaga za spašavanje svijeta: istina o nuklearnoj energiji. - New York: Knopf, 2007. - ISBN 0-307-26656-7
• Elliott, David (2007). Nuklearni ili ne? Ima li nuklearna energija mjesto u održivoj energetskoj budućnosti?, Palgrave.
• Falk, Jim (1982). Globalna fisija: Bitka oko nuklearne energije, Oxford University Press.
• Ferguson, Charles D., (2007). Nuklearna energija: balansiranje koristi i rizika Savjet za vanjske odnose.
• Herbst, Alan M. i George W. Hopley (2007). Nuklearna energija sada: Zašto je došlo vrijeme za najneshvaćeniji izvor energije na svijetu, Wiley.
• Schneider, Mycle, Steve Thomas, Antony Froggatt, Doug Koplow (avgust 2009). Izvještaj o statusu svjetske nuklearne industrije, njemačko savezno ministarstvo okoliša, zaštite prirode i sigurnosti reaktora.
• Walker, J. Samuel (1992). Sadrži atom: Nuklearna regulacija u okruženju koje se mijenja, 1993-1971
• Walker, J. Samuel (2004). Ostrvo tri milje: nuklearna kriza u istorijskoj perspektivi, Berkeley: University of California Press.
• Weart, Spencer R. Porast nuklearnog straha. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2012. ISBN 0-674-05233-1

Wikimedia Foundation.

• 2010.
• Kossman, Bernhard

Zimmerman, Albert Karl Heinrich

Pogledajte šta je "nuklearna energija" u drugim rječnicima:- (atomska energija) unutrašnja energija atomskih jezgri oslobođenih tokom nuklearnih transformacija (nuklearne reakcije). nuklearna energija vezivanja. defekt mase Nukleoni (protoni i neutroni) u jezgru se čvrsto drže nuklearnim silama. Da biste uklonili nukleon iz jezgra, ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

Pogledajte šta je "nuklearna energija" u drugim rječnicima:- (nuklearna energija), interni energije na. jezgro, oslobođeno tokom nuklearnih transformacija. Energija koja se mora potrošiti da bi se jezgro podijelilo na sastavne nukleone naziva se. nuklearna energija vezivanja? Ovo je max. energija prema nebu može se osloboditi... Fizička enciklopedija

Pogledajte šta je "nuklearna energija" u drugim rječnicima:- NUKLEARNA ENERGIJA, ENERGIJA koja se oslobađa tokom nuklearne reakcije kao rezultat prelaska MASE u energiju kako je opisano u jednačini: E=mc2 (gdje je E energija, m masa, c brzina svjetlosti); izveo ga je A. EINSTEIN u svojoj TEORIJI RELATIVNOSTI...... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Pogledajte šta je "nuklearna energija" u drugim rječnicima:- (nuklearna energija) vidi () () ... Velika politehnička enciklopedija

Pogledajte šta je "nuklearna energija" u drugim rječnicima:- (atomska energija), unutrašnja energija atomskih jezgri oslobođenih tokom određenih nuklearnih reakcija. Korištenje nuklearne energije zasniva se na realizaciji lančanih reakcija fisije teških jezgara i termonuklearne fuzijske reakcije lakih jezgara (vidi ... ... Moderna enciklopedija

One. u onim industrijalizovanim zemljama u kojima su prirodni energetski resursi nedovoljni. Ove zemlje proizvode između četvrtine i polovine svoje električne energije iz nuklearnih elektrana. Sjedinjene Države proizvode samo osminu svoje električne energije iz nuklearnih elektrana, ali to je otprilike jedna petina svjetske proizvodnje.

Nuklearna energija ostaje predmet intenzivne debate. Pristalice i protivnici nuklearne energije oštro se razlikuju u ocjenama njene sigurnosti, pouzdanosti i ekonomske efikasnosti. Osim toga, široko su rasprostranjene spekulacije o mogućem curenju nuklearnog goriva iz proizvodnje električne energije i njegovoj upotrebi za proizvodnju nuklearnog oružja.

Ciklus nuklearnog goriva.

Nuklearna energija je složena industrija koja uključuje mnoge industrijske procese koji zajedno čine ciklus goriva. Postoje različite vrste ciklusa goriva, ovisno o vrsti reaktora i načinu na koji se odvija završna faza ciklusa.

Tipično se ciklus goriva sastoji od sljedećih procesa. U rudnicima se kopa ruda uranijuma. Ruda se drobi kako bi se odvojio uran dioksid, a radioaktivni otpad se odlaže. Nastali uranijum oksid (žuta pogača) se pretvara u uranijum heksafluorid, gasovito jedinjenje. Da bi se povećala koncentracija uranijuma-235, uranijum heksafluorid se obogaćuje u postrojenjima za separaciju izotopa. Obogaćeni uranijum se zatim ponovo pretvara u čvrsti uranijum dioksid, koji se koristi za proizvodnju peleta za gorivo. Gorivi elementi (gorivi elementi) prikupljaju se iz peleta, koji se spajaju u sklopove za umetanje u jezgro nuklearnog reaktora nuklearne elektrane. Istrošeno gorivo izvađeno iz reaktora ima visok nivo zračenja i nakon hlađenja na teritoriji elektrane šalje se u posebno skladište. Predviđeno je i uklanjanje niskoaktivnog radijacijskog otpada nakupljenog tokom rada i održavanja postrojenja. Na kraju svog radnog vijeka, sam reaktor se mora isključiti (sa dekontaminacijom i odlaganjem komponenti reaktora). Svaka faza ciklusa goriva je regulirana kako bi se osigurala sigurnost ljudi i zaštita okoliša.

Nuklearni reaktori.

Industrijski nuklearni reaktori u početku su se razvijali samo u zemljama s nuklearnim oružjem. SAD, SSSR, Velika Britanija i Francuska aktivno su istraživale različite opcije za nuklearne reaktore. Međutim, kasnije su tri glavna tipa reaktora postala dominantna u industriji nuklearne energije, koji se uglavnom razlikuju po gorivu, rashladnoj tečnosti koja se koristi za održavanje željene temperature jezgre i moderatoru koji se koristi za smanjenje brzine neutrona koji se oslobađaju tokom procesa raspada i neophodnih za održavanje lančane reakcije.

Među njima, prvi (i najčešći) tip je reaktor sa obogaćenim uranijumom, u kojem je obična ili „laka“ voda i rashladno sredstvo i moderator (reaktor lake vode). Postoje dvije glavne vrste reaktora na laku vodu: reaktor u kojem se para koja rotira turbine stvara direktno u jezgru (reaktor s kipućom vodom) i reaktor u kojem se para stvara u vanjskom ili drugom krugu povezanom u primarni krug izmjenjivačima topline i parogeneratorima (voda-voda energetski reaktor - VVER). Razvoj reaktora na laku vodu započeo je u okviru programa američkih oružanih snaga. Tako su 1950-ih, General Electric i Westinghouse razvili lake vodene reaktore za podmornice i nosače aviona američke mornarice. Ove firme su takođe bile uključene u vojne programe za razvoj tehnologija za regeneraciju i obogaćivanje nuklearnog goriva. U istoj deceniji, Sovjetski Savez je razvio reaktor za kipuću vodu sa modifikovanom grafitom.

Drugi tip reaktora koji je našao praktičnu primenu je gasno hlađen reaktor (sa grafitnim moderatorom). Njegovo stvaranje je također bilo blisko povezano s ranim programima nuklearnog oružja. Krajem 1940-ih i ranih 1950-ih, Velika Britanija i Francuska, želeći da stvore vlastite atomske bombe, fokusirale su se na razvoj gasno hlađenih reaktora koji prilično efikasno proizvode plutonijum za oružje, a također mogu raditi na prirodnom uranijumu.

Treći tip reaktora koji je imao komercijalni uspjeh je reaktor u kojem su i rashladno sredstvo i moderator teška voda, a gorivo je također prirodni uranijum. Na početku nuklearnog doba, potencijalne prednosti reaktora s teškom vodom istraživane su u brojnim zemljama. Međutim, proizvodnja takvih reaktora tada se koncentrirala prvenstveno u Kanadi, dijelom zbog njenih ogromnih rezervi uranijuma.

Razvoj nuklearne industrije.

Od Drugog svjetskog rata desetine milijardi dolara uloženo je u sektor električne energije širom svijeta. Ovaj građevinski bum potaknut je brzo rastućom potražnjom za električnom energijom, daleko nadmašujućom populacijom i rastom nacionalnog dohotka. Glavni akcenat je bio na termoelektranama (TE) koje sagorevaju ugalj i, u manjoj meri, naftu i gas, kao i hidroelektrane. Prije 1969. godine nije bilo nuklearnih elektrana industrijskog tipa. Do 1973. godine gotovo sve industrijalizirane zemlje su iscrpile resurse velikih hidroelektrana. Porast cijena energije nakon 1973. godine, brz rast potražnje za električnom energijom i rastuća zabrinutost zbog gubitka nacionalne energetske nezavisnosti doprinijeli su viđenju nuklearne energije kao jedinog održivog alternativnog izvora energije u doglednoj budućnosti. Arapski naftni embargo 1973–1974. proizveo je dodatni val narudžbi i optimističkih prognoza za razvoj nuklearne energije.

Ali svaka naredna godina vršila je svoja prilagođavanja ovim prognozama. S jedne strane, nuklearna energija je imala svoje pristalice u vladama, industriji uranijuma, istraživačkim laboratorijama i utjecajnim energetskim kompanijama. S druge strane, pojavila se jaka opozicija koja je ujedinila grupe koje brane interese stanovništva, čistoću životne sredine i prava potrošača. Debata, koja traje do danas, uglavnom se fokusirala na štetne efekte različitih faza gorivnog ciklusa na životnu sredinu, vjerovatnoću havarija na reaktorima i njihove moguće posljedice, organizaciju izgradnje i rada reaktora, prihvatljive opcije za odlaganje nuklearnog otpada, mogućnost sabotaže i terorističkih napada na nuklearne elektrane, kao i pitanja umnožavanja nacionalnih i međunarodnih napora u oblasti neširenja nuklearnog oružja.

Sigurnosna pitanja.

Černobilska katastrofa i druge nesreće nuklearnih reaktora 1970-ih i 1980-ih, između ostalog, jasno su pokazale da su takve nesreće često nepredvidive. Na primjer, u Černobilju, reaktor 4. elektrane je ozbiljno oštećen kao rezultat oštrog udara struje koji se dogodio tokom njegovog planiranog gašenja. Reaktor se nalazio u betonskom omotaču i bio je opremljen sistemom za hitno hlađenje i drugim modernim sigurnosnim sistemima. Ali nikome nije palo na pamet da bi, kada se reaktor isključi, mogao doći do naglog skoka snage i da bi plin vodonik nastao u reaktoru nakon takvog skoka, pomiješan sa zrakom, eksplodirao tako da bi uništio zgradu reaktora. Usljed nesreće je poginulo više od 30 ljudi, više od 200.000 ljudi u Kijevu i susjednim regijama dobilo je velike doze radijacije, a vodosnabdijevanje Kijeva je kontaminirano. Sjeverno od mjesta katastrofe - direktno na putu radijacijskog oblaka - nalaze se ogromne močvare Pripjata, koje su od vitalnog značaja za ekologiju Bjelorusije, Ukrajine i zapadne Rusije.

U Sjedinjenim Državama, izgradnja objekata i rad nuklearnih reaktora također su se suočili s mnoštvom sigurnosnih problema, usporavanjem izgradnje, prisiljavanjem brojnih promjena u dizajnu i operativnim standardima i povećanjem troškova i troškova energije. Čini se da su postojala dva glavna izvora ovih poteškoća. Jedan od njih je nedostatak znanja i iskustva u ovom novom energetskom sektoru. Drugi je razvoj tehnologije nuklearnih reaktora, koji postavlja nove probleme. Ali ostaju i stari, poput korozije cijevi generatora pare i pucanja cjevovoda reaktora kipuće vode. Ostali sigurnosni problemi nisu u potpunosti riješeni, kao što je šteta uzrokovana naglim promjenama u protoku rashladne tekućine.

Ekonomija nuklearne energije.

Ulaganje u nuklearnu energiju, kao i ulaganja u druga područja proizvodnje električne energije, ekonomski je opravdano ako su ispunjena dva uslova: cijena kilovat-sata nije veća od najjeftinijeg alternativnog načina proizvodnje, a očekivana potražnja za električnom energijom je dovoljno visoka da proizvedena energija može se prodati po cijeni koja je veća od njene cijene. Početkom 1970-ih, globalni ekonomski izgledi izgledali su vrlo povoljni za nuklearnu energiju: i potražnja za električnom energijom i cijene glavnih goriva, uglja i nafte, brzo su rasle. Što se tiče troškova izgradnje nuklearne elektrane, gotovo svi stručnjaci su bili uvjereni da će biti stabilni ili da će čak početi opadati. Međutim, početkom 1980-ih postalo je jasno da su te procjene pogrešne: rast potražnje za električnom energijom je stao, cijene prirodnog goriva ne samo da više nisu rasle, već su čak počele i opadati, a izgradnja nuklearnih elektrana bila je mnogo veća. skuplji od očekivanog u najpesimističnijoj prognozi. Kao rezultat toga, nuklearna energija je svuda ušla u period ozbiljnih ekonomskih poteškoća, a one su bile najozbiljnije u zemlji u kojoj je nastala i najintenzivnije se razvijala - u Sjedinjenim Državama.

Ako napravimo komparativnu analizu ekonomije nuklearne energije u Sjedinjenim Državama, postaje jasno zašto je ova industrija izgubila svoju konkurentnost. Od ranih 1970-ih, troškovi nuklearnih elektrana su naglo porasli. Troškovi konvencionalne termoelektrane sastoje se od direktnih i indirektnih kapitalnih ulaganja, troškova goriva, operativnih troškova i troškova održavanja. Tokom radnog vijeka termoelektrane na ugalj, troškovi goriva u prosjeku iznose 50-60% svih troškova. U slučaju nuklearnih elektrana dominiraju kapitalna ulaganja koja čine oko 70% svih troškova. Kapitalni troškovi novih nuklearnih reaktora u prosjeku znatno premašuju troškove goriva elektrana na ugalj tokom cijelog njihovog vijeka trajanja, što negira prednost uštede goriva u slučaju nuklearnih elektrana.

Izgledi za nuklearnu energiju.

Među onima koji inzistiraju na potrebi da se nastavi traganje za sigurnim i isplativim načinima razvoja nuklearne energije, mogu se razlikovati dva glavna pravca. Zagovornici prvog smatraju da sve napore treba usmjeriti na otklanjanje nepovjerenja javnosti u sigurnost nuklearne tehnologije. Da bi se to postiglo, potrebno je razviti nove reaktore koji su sigurniji od postojećih lakovodnih. Ovdje su od interesa dvije vrste reaktora: “tehnološki izuzetno siguran” reaktor i “modularni” visokotemperaturni plinski hlađeni reaktor.

Prototip modularnog gasno hlađenog reaktora razvijen je u Njemačkoj, kao iu SAD-u i Japanu. Za razliku od reaktora na laku vodu, konstrukcija modularnog gasno hlađenog reaktora je takva da je sigurnost njegovog rada osigurana pasivno - bez direktnog djelovanja operatera ili električnih ili mehaničkih zaštitnih sistema. Tehnološki izuzetno sigurni reaktori koriste i sistem pasivne zaštite. Takav reaktor, čija je ideja predložena u Švedskoj, očigledno nije napredovao dalje od faze projektovanja. Ali dobio je snažnu podršku u SAD-u među onima koji vide njegove potencijalne prednosti u odnosu na modularni plinski hlađeni reaktor. Ali budućnost obje opcije je neizvjesna zbog njihovih neizvjesnih troškova, razvojnih poteškoća i kontroverzne budućnosti same nuklearne energije.

Zagovornici druge škole mišljenja vjeruju da je ostalo malo vremena za razvoj novih tehnologija reaktora prije nego što razvijenim zemljama budu potrebne nove elektrane. Po njihovom mišljenju, prvi prioritet je stimulisanje ulaganja u nuklearnu energiju.

Ali pored ova dva izgleda za razvoj nuklearne energije, pojavilo se potpuno drugačije gledište. Nada se potpunijem iskorišćenju isporučene energije, obnovljivim izvorima energije (solarni paneli i sl.) i očuvanju energije. Prema pristašama ovog gledišta, ako napredne zemlje pređu na razvoj ekonomičnijih izvora svjetlosti, kućnih električnih aparata, opreme za grijanje i klima uređaja, tada će ušteđena električna energija biti dovoljna da bez svih postojećih nuklearnih elektrana. Uočeno značajno smanjenje potrošnje električne energije pokazuje da efikasnost može biti važan faktor u ograničavanju potražnje za električnom energijom.

Dakle, nuklearna energija još nije prošla testove efikasnosti, sigurnosti i javne dobre volje. Njegova budućnost sada zavisi od toga koliko će se efikasno i pouzdano vršiti kontrola nad izgradnjom i radom nuklearnih elektrana, kao i koliko će uspješno biti riješen niz drugih problema, poput problema odlaganja radioaktivnog otpada. Budućnost nuklearne energije također ovisi o održivosti i ekspanziji njenih jakih konkurenata - termoelektrana na ugalj, novih tehnologija za uštedu energije i obnovljivih izvora energije.

Belov Maksim, Kaniševa INNA

Upotreba atomske energije u miroljubive svrhe Rad su pripremili studenti 1. godine srednjeg stručnog obrazovanja. ........................................................ ................................................................ ................................................................... ........................................ ........ ................................................ ... ................................................... ................................................... ........................................................ ................................................................ ........................ .........

Preuzmi:

Pregled:

Državna budžetska obrazovna ustanova srednjeg stručnog obrazovanja "Samara trgovačko-ekonomski koledž"

IZVJEŠTAJ

Primjena atomske energije

Pripremljeno; Belov Maxim, Kaniseva Inna - studenti Samarske trgovačko-ekonomske škole.

Rukovodilac: Urakova Ahslu Rašidovna, nastavnik fizike i matematike.

SAMARA 2012

Atomska energija

Već krajem 20. veka problem pronalaženja alternativnih izvora energije postao je veoma aktuelan. Uprkos činjenici da je naša planeta zaista bogata prirodnim resursima, kao što su nafta, ugalj, drvo itd., svi ti resursi su, nažalost, ograničeni. Osim toga, potrebe čovječanstva rastu svakim danom i moramo tražiti novije i naprednije izvore energije.
Čovječanstvo je dugo vremena pronašlo jedno ili drugo rješenje za pitanje alternativnih izvora energije, ali pravi proboj u povijesti energetike bila je pojava nuklearne energije. Nuklearna teorija je prešla dug put prije nego što su ljudi naučili da je koriste u svoje svrhe. Sve je počelo davne 1896. godine, kada je A. Becquerel registrovao nevidljive zrake koje je emitovala ruda uranijuma, a koje su imale veliku prodornu moć. Ovaj fenomen je kasnije nazvan radioaktivnošću. Povijest razvoja nuklearne energije sadrži nekoliko desetina izvanrednih imena, uključujući sovjetske fizičare. Završna faza razvoja može se nazvati 1939. - kada su Yu.B Khariton i Ya.B Zeldovich teoretski pokazali mogućnost izvođenja lančane reakcije fisije jezgara uranijuma-235. Nadalje, razvoj nuklearne energije išao je skokovima i granicama. Prema najgrubljim procjenama, energija koja se oslobađa prilikom cijepanja 1 kilograma uranijuma može se uporediti s energijom koja se dobije sagorijevanjem 2.500.000 kg uglja.

Ali zbog izbijanja rata sva istraživanja su preusmjerena na vojnu oblast. Prvi primjer nuklearne energije koji je čovjek uspio demonstrirati cijelom svijetu bila je atomska bomba... Zatim hidrogenska bomba... Tek godinama kasnije naučna zajednica je skrenula pažnju na mirnija područja gdje se koristi nuklearna energija moglo postati zaista korisno.
Tako je počela zora najmlađeg polja energije. Nuklearne elektrane (NPP) su se počele pojavljivati, a prva nuklearna elektrana na svijetu izgrađena je u gradu Obninsk, Kaluška oblast. Danas u svijetu postoji nekoliko stotina nuklearnih elektrana. Razvoj nuklearne energije bio je nevjerovatno brz. Za manje od 100 godina uspjela je postići ultra-visok nivo tehnološkog razvoja. Količina energije koja se oslobađa prilikom fisije jezgri urana ili plutonijuma je neuporedivo velika - to je omogućilo stvaranje velikih nuklearnih elektrana industrijskog tipa.
Kako onda dobiti ovu energiju? Sve je u lančanoj reakciji fisije jezgara nekih radioaktivnih elemenata. Obično se koristi uranijum-235 ili plutonijum. Nuklearna fisija počinje kada je udari neutron - elementarna čestica koja nema naboj, ali ima relativno veliku masu (0,14% više od mase protona). Kao rezultat, formiraju se fragmenti fisije i novi neutroni, koji imaju visoku kinetičku energiju, koja se zauzvrat aktivno pretvara u toplinu.
Ova vrsta energije se ne proizvodi samo u nuklearnim elektranama. Također se koristi na nuklearnim podmornicama i nuklearnim ledolomcima.
Da bi nuklearne elektrane normalno funkcionirale, još uvijek im je potrebno gorivo. Po pravilu, ovo je uranijum. Ovaj element je rasprostranjen u prirodi, ali ga je teško nabaviti. U prirodi nema naslaga uranijuma (poput nafte, na primjer, ona je, takoreći, „razmazana“ po zemljinoj kori). Najbogatije rude uranijuma, koje su vrlo rijetke, sadrže do 10% čistog uranijuma. Uran se obično nalazi u mineralima koji sadrže uranijum kao izomorfni zamjenski element. Ali uprkos svemu tome, ukupna količina uranijuma na planeti je enormno velika. Možda će u bliskoj budućnosti najnovije tehnologije povećati procenat proizvodnje uranijuma.
Ali tako moćan izvor energije, a time i snage, ne može a da ne izazove zabrinutost. Stalno se vodi debata o njegovoj pouzdanosti i sigurnosti. Teško je procijeniti štetu koju nuklearna energija nanosi okolišu. Da li je toliko efikasno i isplativo da zanemarimo takve gubitke? Koliko je sigurno? Štaviše, za razliku od bilo kojeg drugog energetskog sektora, ne govorimo samo o ekološkoj sigurnosti. Svi se dobro sjećaju strašnih posljedica događaja u Hirošimi i Nagasakiju. Kada čovečanstvo ima takvu moć, postavlja se pitanje: da li je ono vredno takve moći? Hoćemo li moći adekvatno upravljati onim što imamo i ne uništiti ga?
Kada bi sutra naša planeta ostala bez svih rezervi tradicionalnih izvora energije, tada bi nuklearna energija, možda, postala jedino područje koje bi je zapravo moglo zamijeniti. Njegove prednosti se ne mogu poreći, ali ne treba zaboraviti na moguće posljedice.

Primjena atomske energije

Energija nuklearne fisijeuranijum ili plutonijum koristi se u nuklearnai termonuklearno oružje (kao pokretač termonuklearne reakcije). Postojali su eksperimentalni nuklearni raketni motori, ali su testirani samo na Zemlji i pod kontroliranim uvjetima, zbog opasnosti od radioaktivne kontaminacije u slučaju nesreće.

On nuklearne elektraneNuklearna energija se koristi za proizvodnju topline koja se koristi za proizvodnju električne energije i grijanja. Nuklearne elektrane su riješile problem brodova s ​​neograničenim područjem plovidbe (nuklearni ledolomci, nuklearne podmornice, nuklearnih nosača aviona). U uslovima nestašice energetskih resursanuklearna energija

Energija oslobođena tokom radioaktivnog raspada koristi se u dugovječnim izvorima topline i beta-galvanskim ćelijama. Automatske međuplanetarne stanice"Pionir" I Voyager koristiti radioizotopne termoelektrične generatore. Izvor toplote izotopa koji je koristio SovjetLunokhod-1.

Energija fuzije se koristi uhidrogenska bomba.

Nuklearna energija se koristi u medicini:

1. Funkcionalna dijagnostika:scintigrafija I pozitronska emisiona tomografija
2. Dijagnostika: radioimunologija
3. Liječenje karcinoma štitnjače izotopom 131 I
4. Protonska hirurgija

Danas nuklearna medicina omogućava proučavanje gotovo svih sistema ljudskih organa i koristi se u

Černobilska katastrofa

Prošlo je skoro 25 godina od strašnog događaja koji je šokirao cijeli svijet. Odjeci ove katastrofe stoljeća dugo će uzburkavati duše ljudi, a njene posljedice će pogoditi ljude više puta.

Černobilska katastrofa i njene posljedice

Posljedice katastrofe u Černobilu osjetile su se već u prvim mjesecima nakon eksplozije. Ljudi koji su živjeli u područjima uz mjesto tragedije umrli su od krvarenja i apopleksije.
Stradali su likvidatori posledica nesreće: od ukupnog broja likvidatora od 600.000, oko 100.000 ljudi više nije među živima - umrli su od malignih tumora i razaranja hematopoetskog sistema. Postojanje drugih likvidatora ne može se nazvati bez oblaka - oni pate od brojnih bolesti, uključujući rak, poremećaje nervnog i endokrinog sistema.

Ali ipak, u uslovima nestašice energetskih resursanuklearna energijasmatra se najperspektivnijim u narednim decenijama.

Reference

1. Ignatenko. E.I. Černobil: događaji i pouke. M., 1989

2. Nuklearna energija. Istorija i modernost. M., Nauka. 1991

Klasični izvori energije od samog početka industrijalizacije bili su prirodni resursi: nafta, gas i ugalj, koji su sagorevani za proizvodnju energije. Razvojem industrije i drugih sektora, kao i zbog neminovnosti, čovječanstvo otkriva sve više novih izvora energije koji nemaju toliko štetan utjecaj na okoliš, energetski su efikasniji i ne zahtijevaju iscrpljivanje. iscrpnih prirodnih resursa. Nuklearna energija (koja se naziva i nuklearna energija) zaslužuje posebnu pažnju.

Koja je njegova prednost? Nuklearna energija se prvenstveno zasniva na korištenju uranijuma kao izvora energije i, u manjoj mjeri, plutonijuma. Rezerve uranijuma u zemljinoj kori i okeanima, koje se mogu iskopati savremenim tehnologijama, procjenjuju se na 10 8 tona. Ova količina će trajati hiljadama godina, što je neuporedivo sa preostalim rezervama, na primjer, iste nafte. Nuklearna energija je, uz pravilan rad i odlaganje otpada, praktički bezbedna za ekološku situaciju – količina emisije raznih štetnih materija u životnu sredinu je zanemarljiva. Konačno, efikasan je sa ekonomske tačke gledišta. Sve ovo govori da je razvoj nuklearne energije od velike važnosti za energetsku industriju u cjelini.

Danas je udio nuklearnih elektrana u globalnoj proizvodnji energije oko 16%. Nuklearna energija se trenutno razvija nešto sporijim tempom. Glavni razlog za to je rašireno uvjerenje javnosti u njegovu opasnost. Neugodnoj slici nuklearne energije doprinosi katastrofa u Japanu prije nekoliko godina, koja je još uvijek nezaboravna. Činjenica je da su uzroci ovakvih katastrofa uvijek i/ili nepoštivanje sigurnosnih propisa. Shodno tome, pažljivim radom i razvojem sigurnosnih mjera, vjerovatnoća ovakvih incidenata je svedena na minimum.

Drugi problemi nuklearne energije također uključuju pitanja o zbrinjavanju i sudbini nefunkcionalnih nuklearnih elektrana. Što se tiče otpada, njegova količina je znatno manja nego u drugim sektorima energetike. Također se provode različite studije kako bi se otkrio optimalan način odlaganja otpada.

Izgledi za nuklearnu energiju u modernoj industriji su, međutim, prilično negativni. Unatoč svojoj teoretskoj prednosti, u stvarnosti se pokazalo da nuklearna energija ne može u potpunosti zamijeniti klasične industrije. Uz to, svoju ulogu igra i nepovjerenje javnosti u nju i problemi sa osiguranjem sigurnosti u nuklearnim elektranama. Iako nuklearna energija sigurno neće nestati uskoro, malo je vjerovatno da će imati mnogo nade i da će jednostavno biti dopuna konvencionalnoj energetskoj industriji.