html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

FAQ: Атомная энергетика сегодня

7 фактов о перспективах развития атомной промышленности в современном мире

В настоящее время уже не только физики-ядерщики поняли, что ядерная энергия — источник энергии, который открывает принципиально новые возможности и новые проблемы развития человечества. Более 60 лет назад, в своём докладе Конгрессу США Энрико Ферми писал, что ядерная энергетика (Nuclear Energy ) — это новый источник, который, если использовать его правильно, на основе реакторов — бридеров на быстрых нейтронах (БР), то есть реакторов, которые производят топлива больше, чем сжигают (неслучайно французы называют их «Фениксами»), позволит создать практически чистый и неограниченный по масштабам развития источник энергии. Например, одна 1000-мегаваттная угольная станция требует в день 7 эшелонов угля, такой же 1000-мегаваттный реактор требует в год один вагон. Вагон и эти эшелоны, миллионы тонн, это и есть отходы. Все отходы атомной станции, которые сейчас есть в мире, можно собрать на одном стадионе, это будет куб 50x50x50м.

1

Природные запасы урана и тория – сырья для ядерного топлива бридеров — достаточны для энергетического развития нашей планеты на сотни лет.

Но оказывается, это плюсы, которые сопровождают минусы. Ядерная энергетика позволяет собрать все радиоактивные отходы в одном месте, но никто не хочет предоставлять территорию для захоронения. Единственные две страны, которые определились, что они под морским дном в гранитном поясе делают вечное хранилище, — это Швеция и Финляндия. Эти страны выбрали путь вечного хранилища, хотя с самого начала атомщики открыли, что можно перерабатывать топливо, выделять вторичный элемент, который и является смыслом развития атомной энергетики. Дело в том, что в природном уране только 0,7% урана-235, делящегося элемента, который может служить и для бомб, и запалом для реактора. Остальные 99,3% — это сырьевой уран-238. На нём нельзя создать критический реактор или сделать бомбу, но, если в нём поглощается нейтрон, образуется плутоний, ещё более перспективный изотоп и для бомбы, и для энергетики. Реакторы, которые задумывались как будущее энергетики, — это реакторы — размножители (бридеры, разновидность реакторов на быстрых нейтронах).

Единственный реактор на быстрых нейтронах на сегодняшний день в России работает на Белоярской станции (строится ещё один), но, к сожалению, они работают на урановом топливе. В 90–е годы работа по их разработке и строительству была приостановлена. Сейчас мы возвращаемся к реализации этой программе, как, например и, Индия, которая в конце 2013 года должна пустить быстрый реактор — бридер на плутонии и начинает строить серию таких же реакторов.

2

Есть и другая сторона этой проблемы: если ядерная страна захочет сказать «я больше не использую ядерную энергетику», то это принципиально невозможно. Нельзя подойти к атомной станции, закрыть её на ключ и сказать «её больше нет». У неё есть, во-первых, остаточное тепловыделение, которое надо снимать, есть ОЯТ – отработанное ядерное топливо, содержащее продукты деления, это – радиоактивные отходы, есть плутоний, который надо хранить миллионы лет, если у вас нет реактора, или сжигать как самое привлекательное топливо в реакторе на быстрых нейтронах. Ядерная технология –единственно реальная возможность избавиться в будущем от долгоживущего радиоактивного наследства её развития (в том числе наследства оборонного).

Если мы остаёмся в развитии ядерной энергетики на реакторах существующего поколения, то у нас запасов урана-235 меньше, чем нефти в 2 – 3 раза. Если мы строим реакторы на быстрых нейтронах, то это неограниченный источник энергии. Но, кроме быстрого реактора нужно ещё замкнуть топливный цикл, топливо, выгружаемое из реактора, надо перерабатывать и повторно использовать. Такие технологии применяются во Франции. (Сейчас, после вывода из эксплуатации своих первых реакторов на быстрых нейтронах “PHENIX” и “SUPER-PHENIX” они продолжают использовать плутоний только в виде уран-плутониевого топлива в реакторах на тепловых нейтронах. Это мало эффективно.)

3

Соединённые Штаты были пионерами в этой области, уже в 1946-м году у них работал первый быстрый реактор, в 1951-м году они получили первое «ядерное» электричество на быстром реакторе EBR-1 и продемонстрировали возможность накопить плутония больше, чем сжечь.

На реакторе EBR-2 в 1968-м году они продемонстрировали замкнутый ядерный топливный цикл. Но потом администрация США решила, что БР -это слишком опасный источник плутония «оружейного» качества для распространения, и программа БР в США была закрыта. Сейчас, через 30 лет, когда мы столкнулись с проблемой ресурсов в ядерной энергетике, международное сообщество организовало международный проект GIF (Generation IV International Forum) для выработки типов реакторов, которые спасут ядерную энергетику, вернутся к её истокам и воплотят идеи пионеров. Международным сообществом были отобраны шесть лучших типов реакторов, четыре из них – реакторы на быстрых нейтронах, в том числе тот, который работает у нас – типа БН.

4

Сегодня Соединённые Штаты понимают, что без быстрых реакторов нет будущего у ядерной энергетики, но эта страна утратила научную школу БР. В России это направление исследований сохранилась, и строительство реактора БН-800 — это лучший способ сохранить школу БР. Китай покупает реакторы у нас, Индия самостоятельно развивается, Франция, после того как они остановили свой реактор SUPER PHENIX под давлением «зелёного» правительства, закрыли разработки, а сейчас пытаются возобновить. Появляются альтернативные направления. Но так или иначе остаётся проблема: быстрый реактор – лучший наработчик оружейного плутония. Замкнутый топливный цикл предусматривает переработку отработанного топлива, чтобы извлечь и то, что является наиболее полезным (плутоний и другие актиноиды), и то, что является наиболее вредным (продукты деления,), то есть при существующей сейчас технологии переработки это может создать риск распространения. С увеличение масштабов энергетики увеличивается оборот топливного цикла, перевозки, персонал, распространение знаний. Все ли страны имеют право развивать у себя такую ядерную промышленность, развивать такую технологию?

5

Во время последних событий в Японии – аварии на АЭС Фукусима-1 — произошла тяжёлая авария на четырёх реакторах и на трёх хранилищах – семь тяжёлых аварий одновременно. А мы считали, что после Чернобыля наша ядерная энергетика станет практически безопасна. Более безопасны новые реакторы, которые разрабатываются, но из 440 реакторов, которые работают, 60% построены до Чернобыля. Они усовершенствованы, они улучшены, но это реакторы старого типа.

Например, реакторы типа РБМК не защищены от последствий аварии, на любом реакторе возможна авария, и заявления о сверхбезопасных реакторах — это блеф. Безопасным является тот реактор, на котором, если произойдёт авария, отрицательных последствий для населения не будет, и такие реакторы сейчас разрабатываются. Для Китая и Индии, где есть только уголь, нет нефти и газа, ядерная энергетика – единственный способ спасения. И Китай делает прорыв: до сих пор в Китае строили только проверенные реакторы, например, ВВЭР-1000, теперь они строят реакторы, которые нигде ещё не работают, инновационные (АР-1000 Вестингауз и EPR, французской «Аревы» — это новые реакторы, III+ поколения, подготовка к IV поколению).

К шести реакторам будущего (GIF-4) – кроме быстрых реакторов относятся и сверхвысокотемпературные реакторы, которые позволят нарабатывать искусственное топливо. И водо-водяные реакторы с «закритическими» параметрами (то есть с КПД на уровне современной энергетики на органическом топливе — до 45%).

В сочетании с быстрыми реакторами такая многокомпонентная ядерная энергетика может стать основой нашей энергетической безопасности. Вопрос о том, как реализовать БР и замкнутый ЯТЦ, сохранив режим нераспространения.

6

Решение этой проблемы ищется на различных путях, для этого, в том числе, в 1957 году было создано МАГАТЭ (Международное Агентство по Атомной Энергии). Инспектора МАГАТЭ сейчас с введением Дополнительного протокола (после 1993 года) могут поехать и проверить, что происходит в той или иной стране, взять пробы. Это введение более строгого режима контроля. Развивается институционный режим, новые организационные меры.

Необходимо технологически и технически разрабатывать методы не допускающие «утечку чувствительных» материалов (если не будет чистого плутония, а будет плутоний в смеси с изотопами актиноидами, его нельзя использовать для бомбы). Если избавиться от обогащения, а быстрый реактор не требует обогащения, тогда человечество сможет выступить с идеей безопасности с точки зрения распространения ядерной энергетики. На Саммите Тысячелетия ООН в 2000 году наша страна выступила с инициативой: ядерная энергетика без обогащения, без свободного плутония — как основа стабильного энергетического развития мира.

Пример решения проблемы есть и в нашей истории: Советский Союз организовал региональный ядерный топливный цикл: разрабатывал реакторы, производил топливо, перерабатывал его. Страны Восточной Европы получали атомные станции, но топливным циклом не занимались, все опасные отходы и всё плутониевое топливо возвращалось в СССР. Страны получили новый эффективный источник энергии, но все «чувствительные» материалы, технологии и знания оставались в пределах и под контролем «ядерной» державы – СССР .

7

Таким образом, создание международного режима требует создания региональных (международных) центров ядерного топливного цикла, например, международные Центры ядерного обогащения, как и Центры переработки ОЯТ и Центры БР должны быть созданы и работать под международным контролем. В одиночку ни одна страна, даже из «великих» держав не сумела до сих пор создать коммерческую АЭС с быстрым реактором — бридером, работающим в замкнутом ЯТЦ.

Но необходимо пройти этот длинный и трудный путь развития международного сотрудничества в области мирного использования ядерных технологий – слишком большое значение имеет ядерная технология для экономики и безопасности стран, её освоивших.

Первые шаги уже делаются – эта идея развивается в МАГАТЭ в рамках нового международного проекта ИНПРО, созданного по инициативе нашей страны. Начата реализация идеи создания Международного Центра ядерного обогащения на базе Ангарского комбината.

Виктор Мурогов

доктор технических наук, профессор НИЯУ (МИФИ-ИАТЭ), главный научный сотрудник НИЦ КИ, член Международной ядерной академии, директор Международного центра ядерного образования МИФИ, директор Российской ассоциации ядерной науки и образования

Все материалы автора

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с postnauka.ru

6

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • PostNauka
          • домен postnauka.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции