Атомная электростанция

Тип работы: Реферат
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 17 страниц
В избранное:

Содержание
Атомная электростанция ___________________________________ ____
Принцип действия ___________________________________ _________
Атомная энергия___________________________________ ___________
АЭС в Казахстане планируется построить в Актау__________________
Атомная станция теплоснабжения_____________________ ___________
Достоинство АЭС___________________________________ ___________
Безопасность атомных электростанций_____________________ _______
Федеральная служба по экологическому, технологическому и
атомному надзору России___________________________________ ____
Мониторинг___________________________________ ________________
Предварительная договоренность о месте строительства АЭС
в Казахстане___________________________________ ________________
Вопросы развития атомной энергетики обсуждены в Правительстве
Новости___________________________________ ____________________
Плавучая атомная электростанция_____________________ ____________
Проект___________________________________ _____________________
Заключение ___________________________________ ________________

Ведение

20 декабря 1951 года, ядерный реактор впервые в истории произвел пригодное
для использования количество электроэнергии — в теперешней Национальной
Лаборатории INEEL Департамента энергии США. Реактор выработал достаточную
мощность, чтобы зажечь простую цепочку из четырех 100-ваттных лампочек.
После второго эксперимента, проведенного на следующий день, 16
участвовавших в нем учёных и инженеров увековечили свое историческое
достижение, написав мелом свои имена на бетонной стене генератора.
В тот же день экспериментальный реактор-бридер EBR-1, размещавшийся в
маленьком здании, которое и сегодня по-прежнему одиноко стоит на открытой
всем ветрам равнине в юго-восточном Айдахо, повысил выработку до 100
киловатт — достаточно для полного питания его собственного
электрооборудования. Первая экспериментальная цель EBR-1 состояла в
разработке и проверке концепции реактора-бридера. 4 июня 1953 года Комиссия
по Атомной Энергии США объявила, что реактор EBR-1 стал первым реактором в
мире, продемонстрировавшим бридинг плутония из урана.
В 1962 году он стал первым в мире реактором, произведшим электроэнергию с
плутониевой активной зоной. В течение всего следующего года, он был
источником ценных данных по бридингу в реакторе с плутониевым топливом и
помогал ученым лучше понять поведение плутония в действующем реакторе. 30
декабря 1963 года реактор был официально остановлен. 26 августа 1966 года
он был объявлен национальным историческим памятником. (По материалам
Национальной лаборатории Айдахо, США).
Первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня
1954 года в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. В
1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью
100 МВт (полная проектная мощность 600 МВт). В том же году развернулось
строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й
очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 был пущен 1-й блок
Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 350 МВт
запущен в декабре 1969.
За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была
введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания).Через год
вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).
На начало 2004 года в мире действовал 441 энергетический ядерный реактор,
российское ОАО ТВЭЛ поставляет топливо для 75 из них.
Крупнейшая АЭС в мире по установленной мощности (на 2006 год) находится в
Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата — в эксплуатации 5 BWR + 2
ABWR, полная мощность составляет 8,212 ГВт*э

В Казахстане построят АЭС
Премьер Казахстана Даниал Ахметов заявляет о необходимости строительства в
республике атомной электростанции. Сегодня стало очевидно, что затягивание
этого процесса является одной из проблем, которые будут тормозить
индустриально-инновационное развитие, – считает он.

Россия может построить АЭС в Казахстане

Торговый оборот между Россией и Казахстаном в 2006 году составил 13 млрд.
долларов.

В пятницу в Астане проходят межправительственные казахстанско-российские
переговоры с участием премьер-министров двух стран.
Одной из главных тем переговоров стало сотрудничество России и Казахстана в
области ядерной энергетики.
Москва и Астана обсуждают возможность строительства атомной электростанции на
казахстанской территории, сообщил глава Росатома Сергей Кириенко, также прибывший
на переговоры.
Одна из версий, где может быть построена АЭС, это город Актау на Каспии.
По словам главы Росатома, в городе раньше работал реактор на быстрых нейтронах,
который сейчас закрыт, но в Актау остались квалифицированные кадры и есть
необходимая инфраструктура.
Как сказал Кириенко, речь идет о строительстве АЭС с использованием реактора
третьего поколения ВБРР-300 на базе "модульной технологии реакторов для подводных
лодок".
Россия называет Казахстан своим стратегическим партнером в атомной сфере, так как
Астана располагает вторыми в мире по объему запасами урана.
По словам российского премьер-министра Михаила Фрадкова торгово-экономический
оборот между странами увеличился в прошлом году на 30% - до 13 млрд. долларов.

Атомная электростанция

Атомная электростанция около Вены. На фотографии хорошо видны охладительная
башня и здания двух реакторов.
А́томная электроста́нция (АЭС) — комплекс технических сооружений,
предназначенных для выработки электрической энергии путём использования
энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции.
•

Принцип действия

Схема работы атомной электростанции на двухконтурном водо-водяном
энергетическом реакторе (ВВЭР)
На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным
водо-водяным энергетическим реактором. 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, поступающей из
водохранилища.
Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую
конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре
во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения
теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-
1000).
Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя может
применяться также расплавленный натрий или газ. Использование натрия
позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие
от водяного контура, давление в натриевом контуре не превышает
атмосферное), избавиться от компенсатора давления, но создаёт свои
трудности, связанные с повышенной химической активностью этого металла.
Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на
рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический
Реактор). Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа)
использует один водяной контур, а реакторы БН (реактор на Быстрых
Нейтронах) — два натриевых и один водяной контуры.
В случае невозможности использования большого количества воды для
конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может
охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые
благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной
электростанции.

Атомная энергия

Единственная атомная электростанция в Казахстане находится в городе Актау с
реактором на быстрых нейронах с мощностью в 350 МВт. АЭС работала в
1973—1999 годах. В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не
используется, несмотря на то, что запасы урана в стране оценены в 469 тысяч
тонн. Основные залежи находятся на западе в Мангыстау, на востоке
Казахстана и между реками Чу и Сырдарья.
Сейчас рассматривается вопрос о строительстве новой атомной электростанции
мощностью 1900 МВт в час около озера Балхаш.
Одним из стратегических направлений сотрудничества Казахстана и России в
скором будущем, видимо, станет атомная энергетика. Как известно, по данному
вопросу уже существует договоренность между главами двух государств, в
частности, о возможности совместного строительства АЭС неподалеку от
Балхаша. В связи с этим, наверное, никого не может оставить равнодушным
проблема того, насколько отвечает этот проект интересам населения и
государства.
Несмотря на то, что открытие цепной реакции распада атомного ядра было
сделано еще до второй мировой войны, а в середине прошлого столетия
человечество всерьез обратило внимание на возможность использования
ядерного деления в мирных целях, атомная энергетика до сих пор остается
предметом жарких дебатов. В процессе полемики четко обозначились три
основные группы, занимающие разные позиции по данному вопросу. К первым
двум относятся безусловные сторонники расширения сферы влияния атома в
нашей жизни и их принципиальные оппоненты. В спорах о роли атомной
энергетики в жизни государства и общества они расходятся в оценках ее
безопасности, надежности и экономической эффективности. Третью группу
составляют так называемые скептики, которые в целом не отрицают позитивного
значения атомной энергетики, но сомневаются в прогрессивности ее
использования на производстве. По их мнению, в мире пока достаточно других,
более дешевых и безопасных энергоресурсов, да и человек не готов еще в
полной мере использовать атом как альтернативу ныне существующим
углеводородным источникам топлива. Как показывает исторический опыт, любое
сомнение в правильности тех или иных положений, в том числе и научно-
технических, явление вполне нормальное, без которого вообще немыслимо
движение вперед. Нужны годы, а порой и столетия, чтобы преодолеть всякие
колебания и доказать несостоятельность пессимистичных оценок на практике.
Развитие человечества сопровождается непрерывным и постоянно ускоряющимся
ростом потребления энергии. Сегодня в расчете на душу населения требуется
вдвое больше энергии, чем в конце минувшего столетия, и в пять раз больше,
чем в его начале. А по прогнозам экспертов Всемирной ядерной ассоциации, к
2050 году ее потребуется столько, сколько было использовано человечеством
за все время его существования. Растущие объемы потребления требуют
увеличения производства электроэнергии, в котором все большее значение
приобретает энергия атомных электростанций.
Согласно данным Национального ядерного центра РК, сегодня в мире на атомную
энергетику приходится 16 % от общего мирового производства электроэнергии.
Из 30 стран мира, имеющих АЭС, наибольшее количество эксплуатируемых
реакторов действует в США - 104, Франции - 59, Японии - 53. Весьма
значителен атомный сектор энергетики в Швеции - до 50 %, Южной Корее - до
43 %, Финляндии, Германии и Швейцарии, где практически треть всей
электроэнергии производится на атомных станциях. К слову, в период
нефтяного кризиса 70-х годов многие промышленно развитые страны не
испытывали недостатка в электроэнергии именно благодаря наличию атомных
станций.
Оценивая перспективы развития атомной энергетики, большинство авторитетных
международных организаций, исследующих глобальные топливно-энергетические
проблемы, предполагает, что в скором времени в мире возрастет потребность в
широком строительстве АЭС. Ожидается, что к середине века уже около 50
стран будут располагать атомными станциями.
В среде противников атомной энергетики часто встречается утверждение о
том, что еще в конце прошлого века наметилась общемировая тенденция спада
данной отрасли, и все большее число стран отказывается от АЭС. Вероятно,
такой вывод был сделан на основании некоторого снижения темпов ввода в
эксплуатацию новых АЭС в странах Западной Европы и США, не испытывавших в
то время дефицита электроэнергии. Тем не менее цифры и факты говорят о том,
что в настоящее время отказываться от атомной энергетики пока никто не
собирается. На сегодняшний день в мире строится 34 АЭС, и, похоже, уже
через несколько лет их количество существенно возрастет. По данным
Института информации энергокомпаний США, за период с 1980 по 2000 год в
стране был введен в коммерческую эксплуатацию 51 атомный энергоблок. Опросы
общественного мнения в промышленно развитых странах показывают отношение
большинства населения к АЭС как к рентабельному производству, экологически
безопасному и экономически выгодному проекту. К тому же считается, что
степень использования энергии "мирного атома" характеризует технологическую
"продвинутость" страны, приносит не только экономические, но и политические
дивиденды.
Идея создания в Казахстане сети атомных электростанций появилась еще в
бытность СССР. Но известные события 1991 года отодвинули ее практическую
реализацию на неопределенный срок. Через несколько лет о проекте заговорили
вновь, российские ученые даже завершили технико-экономическое обоснование
строительства АЭС на Балхаше. Но по ряду причин, в том числе из-за
отрицательного отношения к этой идее общественного мнения, вторая попытка
также оказалась неудачной. Таким образом, данная проблема для Казахстана не
нова, и, видимо, на этот раз она должна окончательно разрешиться. Во всяком
случае сегодня можно твердо говорить о том, что вопрос перерос только
экологические рамки и требует детальной проработки, как с точки зрения
политической, так и экономической стратегии.
Во-первых, совершенно ясно, что обладание атомной технологией является
важным фактором, гарантирующим сохранение Казахстану лидирующих позиций в
Центральноазиатском регионе. Ведь каким образом производится электроэнергия
и сколько ее производится - это значимый показатель того, насколько развита
страна и насколько высок уровень жизни в ней. Развитие атомной энергетики
объективно приведет к повышению технологического уровня отечественного
машиностроения, укреплению научно-технического потенциала страны и созданию
новых, высокотехнологичных отраслей экономики. Данное обстоятельство вполне
укладывается в русло индустриальной стратегии государства.
Во-вторых, развитие атомной энергетики будет способствовать обеспечению
энергетической безопасности страны, достижение которой в перспективе
невозможно без диверсификации производства энергии. Это позволит
существенно снизить или полностью ликвидировать зависимость энергетики
страны от импорта электроэнергии, что в условиях возможных колебаний цен на
сырье и прогнозируемого многократного роста потребностей в электроэнергии
является большим плюсом.
В-третьих, сотрудничество с Россией в данном направлении существенно
поможет становлению атомной энергетики Казахстана в финансовом и
технологическом аспекте. Это, в свою очередь, позитивно отразится на
двусторонних отношениях между двумя странами.

Наше государство обладает значительным потенциалом развития атомной
энергетики, имея для этого объективные предпосылки. Прежде всего, речь идет
о том, что Казахстан сохранил свое место в кооперации производителей урана
и реакторного топлива, сложившейся еще в советскую эпоху. В республике
освоено производство материалов для атомной энергетики, сохраняется сильный
состав квалифицированных специалистов-атомщиков. Еще в годы существования
Семипалатинского испытательного полигона была создана уникальная научная
база для исследований в области ядерной физики. Сегодня, к примеру, три из
четырех имеющихся ядерных реакторов используются в научных целях.
Говоря о потенциале, нельзя не упомянуть и об огромных запасах урана в
недрах республики, который сегодня полностью экспортируется и практически
не используется в собственной энергетической сфере (таблица 1). Входя в
тройку мировых лидеров по данному показателю, республика свыше 90 процентов
всей электроэнергии производит на органическом топливе.
Между тем научно доказан тот факт, что атомные станции на сегодняшний
день являются одним из наиболее экологически чистых производителей энергии.
Да и по экономическим критериям АЭС способны составить достойную
конкуренцию тепловым станциям (таблица 2).
Очевидно, сравнение указанных характеристик далеко не в пользу
традиционных тепловых станций. В первую очередь это касается меньшего
количества отходов, нулевого потребления кислорода и практического
отсутствия загрязнения атмосферы атомными станциями. Когда говорят о
потенциальной радиоактивной опасности, исходящей от атомного реактора,
почему-то забывают о том, что сегодня уже реально существует угроза
окружающей среде и здоровью людей вследствие деятельности ТЭЦ, промышленных
предприятий металлургии, нефтепромыслов, транспорта и многих других
факторов. Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю
углекислого газа, соединений серы и азота, углеводородов и промышленной
пыли, выбрасываемых в атмосферу в количестве десятков и сотен миллионов
тонн в год. Причем этот "летучий пепел" содержит массу вредных субстанций -
мышьяк, кадмий, ртуть, молибден, алюминий и других, в том числе и
радиоактивных элементов.
В этом смысле интересно сравнить статистику Всемирной организации
здравоохранения и оценку степени опасности факторов повседневной жизни
самими людьми. Оказывается, по мнению различных по возрасту, полу и
образованию групп людей, наибольшую опасность для жизни представляют
атомная энергетика и огнестрельное оружие, а, к примеру, урон, приносимый
человечеству промышленными выбросами, явно недооценивается. Хотя, по данным
ВОЗ, только на ТЭЦ приходится почти третья часть всех вредных выбросов в
атмосферу. Ежегодно от болезней, вызванных обычным смогом, погибает в три
раза больше людей, чем в дорожно-транспортных происшествиях, и этот
показатель имеет тенденцию роста.
Помимо того, следует сказать и о таком негативном последствии
антропогенного воздействия на окружающую среду, как формирование
парникового эффекта, при котором уплотненный слой избыточного углекислого
газа свободно пропускает солнечную радиацию к поверхности земли и в то же
время задерживает излучение земного тепла в космос. В конечном итоге такое
положение дел приводит к изменению климата Земли и нарушению теплового
баланса в масштабах всей планеты. Выбросы углекислого газа растут
катастрофическими темпами и сегодня, по данным ООН, составляют 25 млрд.
тонн в год, или 800 тонн в секунду. Уже сейчас последствия этого роста
человечество ощущает сполна, а что может быть в перспективе, остается
только предполагать.

Более 20 лет назад разрабатывались способы переработки отходов сжигания
органического топлива на ТЭЦ, в частности, проекты, предусматривающие
установку так называемых "дымовых ловушек" для окиси углерода, его очистку
и захоронение. Но последующие исследования американских ученых
Массачусетского университета показали, что это наиболее затратный вариант,
который, во-первых, сразу же сказывается на цене производимой энергии, а во-
вторых, требует дополнительного сжигания топлива до тридцати процентов.
Единственно приемлемым и оправданным выходом из данной ситуации на
сегодня остается развитие атомной энергетики, позволяющей увеличить
выработку энергии с наименьшими ресурсными затратами, сохраняя при этом
экологический баланс. Указанные преимущества дополняются экономической
рентабельностью, имеющей две важные составляющие. Во-первых, цена топлива
для АЭС намного ниже, чем для ТЭЦ эквивалентной мощности, что создает
возможность для компенсации более высоких капитальных затрат на
строительство атомного реактора. Во-вторых, специфика АЭС определяет
независимость от транспортировки топлива, поскольку его для атомной станции
требуется в сотни тысяч раз меньше, чем для ТЭЦ. Учитывая, что транспортные
расходы на ТЭЦ составляют почти половину себестоимости энергии, легко
понять, сколь важен этот момент в формировании цены на конечный продукт.
Конечно, следует признать существование возможных альтернативных
источников энергии, по большому счету, даже более безопасных, чем АЭС. В
условиях Казахстана речь идет, прежде всего, об использовании ветровой и
солнечной энергии. С точки зрения ограниченности природных ресурсов, в том
числе и урана, эти варианты действительно бесспорны. Не вызывает сомнений
их использование и с позиции экологической безопасности, хотя, например,
специалисты утверждают, что от шума и грохота ветровых станций
многокилометровая зона вокруг них станет абсолютно безжизненной, а
использование солнечной энергии требует огромных пространств с целью
установки специальных коллекторов. Однако даже если в дополнение к ним
подключить энергию приливов, термоядерную и геотермальную энергетику, это
не сможет решить проблему производства миллиардов киловатт-часов
электроэнергии, необходимых человечеству. Тем более потребителям необходимо
беспрерывное и желательно дешевое электроснабжение, а это не учитывается
природой (не всегда дует ветер и светит солнце), следовательно, для
бесперебойной подачи энергии в данном случае потребуются резервные мощности
для старых тепловых станций или постройка новых тепло- и
гидроэлектростанций.
И все же самым главным аргументом противников строительства АЭС в
Казахстане остается экологический фактор. Думается, что определяющим
моментом здесь служит психология общественного сознания. Слишком сложно
вернуть доверие народа, который, наверное, как никакой другой в мире,
пострадал от многолетних испытаний атомного оружия на своей территории. При
этом долгое время люди не знали всей правды о последствиях подобных
экспериментов. К тому же на общественное сознание до сих пор оказывает
влияние "синдром Чернобыля". Слова "атом", "атомная станция", "радиация"
стали угрожающими символами современности, порождая в обществе
"антиатомные" настроения, и сдерживая поддержку строительства АЭС.
Пожалуй, экологи правы в одном: вопрос безопасности, действительно, самый
сложный и невозможно гарантировать абсолютную безаварийность работы
станции, так же как нельзя полностью обойтись без риска в техническом
прогрессе вообще. Но вполне реально обеспечить безопасность эксплуатации
реакторов, то есть принять все превентивные меры во избежание всякого рода
аварий.
Проблема безопасности АЭС складывается из двух моментов. Первый касается
непосредственно самой эксплуатации станции, точнее, способности обеспечить
защиту населения и окружающей среды, как в обычных условиях работы АЭС, так
и в случае возникновения нестандартной ситуации. Сегодня эта проблема, как
утверждают специалисты-атомщики, решена. Не случайно даже в Японии, ставшей
жертвой бесчеловечной атомной бомбардировки, рассеялись все сомнения
относительно прогрессивности атомной энергетики. И это при том, что
природные условия этой страны, расположенной в сейсмически активной зоне,
далеко не полностью отвечают всем требованиям безопасности в случае
серьезной аварии. Весьма значительна плотность размещения атомных станций
во Франции, большая часть которых расположена рядом с крупными
промышленными центрами страны - основными потребителями энергии. Это стало
возможным благодаря высочайшей степени надежности современных реакторов,
остановка которых в случае возникновения нештатной ситуации происходит по
законам физики, без всякого вмешательства автоматики или операторов. По
мнению российских ученых, герметическая оболочка, закрывающая реактор,
способна устоять и при сильном землетрясении, и от падения на скорости 700
кмчас 20-тонного самолета. Кроме того, все нынешние реакторы имеют не
менее трех степеней защиты, а это значит, что в принципе невозможна утечка
радиоактивной массы.
Другая сторона проблемы в том, что даже если атомная станция ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.