Перспективы развития атомной энергетики сочинение

Алексеенко Евгения ( 8класс) МБОУ СОШ №5 Города Владимира

Сочинение на тему «Атомная энергетика – добро или зло?»

            Раньше, я плохо представляла, что такое атомная энергетика. Я много слышала о взрыве на АЭС в Чернобыле, аварии на   «Фукусиме»   и у меня сложилось   мнение, что атомная энергетика – это зло, что-то очень плохое. Но всё оказалось не так ужасно:  знания человека о радиации и атомной энергетике скудны и разбавлены мифами . И это действительно так…    

         Прочитав много статей, книг, я узнала, как важна атомная энергетика для науки, для общества и для экономики.   В нашей стране атомная отрасль является одной из передовых в мире. Мы гордимся тем, что первая АЭС построена в нашей стране! Сегодня атомная энергетика России представляет собой мощный комплекс из более чем 250 предприятий и организаций, в которых занято свыше 190 тысяч человек.    В настоящее время в России ведется масштабное строительство новых АЭС:  Нововоронежской АЭС-2, Ленинградской АЭС-2, Балтийской АЭС, первой в мире плавучей АЭС «Академик Ломоносов».

     На мой взгляд, одним их самых важных достоинств  атомной отрасли, является её неистощимый запас. Однажды нефть, торф, природный газ и другие полезные ископаемые могут  иссякнуть. Что будет тогда? Всё, на чём основывается этот мир, перестанет существовать. А атомная энергетика подобна вечному двигателю.

Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных площадей, чем тепловые станции.  

Атомным станциям не свойственны загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO2, NO2, SO2, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.

Очень интересные аргументы приводит Бруно Комби – известный эколог, основатель и президент   международной ассоциации  в  книге «Защитники природы ЗА атомную энергию».   ( Если на секунду представить, что закрылись все АЭС в мире, то количество выбрасываемого в атмосферу СО2 увеличится на четверть.)

Всемирная ядерная ассоциация опубликовала данные, согласно которым гигаватт мощности, произведенной на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственную цепочку) обходится в 342 человеческих жертвы, на газовых — в 85, на гидростанциях — в 885, тогда как на атомных — всего в 8!

Важно помнить и о проблемах ядерной энергетики!

    — Одной из таких проблем   является тепловое загрязнение.

    — Пока еще не решена  проблема утилизации радиоактивных отходов и утечки в окружающую среду небольшого количества радиоактивности.

     — Но главная опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора.    Каждый помнит аварию на Чернобыльской АЭС и трагичные последствия радиации.  Думаю, это должно остаться в истории, как наглядный пример того, к чему может привести малейшая погрешность. В будущем такой опыт может только помочь совершенствовать уже имеющиеся у человечества ресурсы и технологии. Ведь всем известно, что на ошибках учатся. После аварии на «Фукусиме» ни один человек от радиационного заражения не погиб, территория выброса локализована. Проанализировав ситуацию, большинство стран, реально развивающих атомную энергетику, не сделали заявлений о том, что собираются закрывать АЭС ,  а подтвердили, что намерены продолжать реализацию всех своих атомных планов.  

И Безусловным приоритетом является гарантия безопасности для населения!

           Трудно перечислить все  достижения атомной энергетики!

      На десяти российских АЭС производится около 17% всей вырабатываемой в стране энергии. В 2010 году ядерная энергия обеспечивала 2,7% всей потребляемой человечеством энергии. Современные АЭС стали более надёжными и безопасными.

     По-прежнему, ядерные технологии остаются основой обороноспособности России.

В промышленности –

• это гигантские реакторы для АЭС, для опреснения морской и соленой воды, для получения трансурановых элементов;
• транспортабельные реакторы для энерговооружения труднодоступных (полярных) районов, мощные источники для дефектоскопии;
• активационный анализ для быстрого определения примеси в сплавах, металла в руде, качества угля;
• изотопные источники тока для автоматических метеорологических станций, маяков, ИСЗ;
• многочисленные применения гамма-источников для автоматизации различных операций (измерение уровня жидкости, плотности и влажности среды, толщины слоя);
• метод меченых атомов для обнаружения мест утечки газа в газопроводах или, наоборот, мест засорения в водопроводах, нефтепроводах и др.

На транспорте—

• это мощные реакторы  для   атомных ледоколов, атомных подводных лодок;  
• использование технологий атомного подводного флота для освоения морской добычи нефти и газа, а в будущем и урана.

В сельском хозяйстве – это установки для массового облучения овощей и фруктов для сохранения их от порчи; выведение новых сортов.

В геологии – это нейтронный каротаж для поисков нефти;

активационный анализ для поисков и сортировки металлических руд, для определения примесей в естественных алмазах и др.

В медицине –

• это диагностика заболеваний при помощи радиоактивных излучений атомов;
• лечение раковых опухолей гамма-лучами и бета- частицами;

Лучевая терапия головы продлила жизнь людей больных раком с метастазами в другие органы. Полученные результаты могут быть использованы и для лечения прогрессирующего рака молочной железы и другие формы рака легких. Тот факт, что этот метод повышает шансы больных на выживание – и есть то самое «чудо»! фантастическое будущее, описанное в книгах многих писателей-фантастов, намного ближе, чем кажется…

• применение радоновых ванн для лечения депрессий и стрессов;
• стерилизация фармацевтических препаратов, одежды, медицинских инструментов и оборудования гамма-излучением и др.

В археологии – использование радиоуглеродного метода для хронологии ископаемых находок.

В криминалистике – использование активационного анализа при исследовании места преступления; метод обнаружения взывчатых веществ и др.

     Дальнейшее освоение космоса с созданием  больших долговременных орбитальных станций,   реализация экспедиций к планетам Солнечной системы неминуемо потребуют использования ядерных источников, вырабатывающих электроэнергию.

      Атомная энергетика – это целая наука, в которой ещё много не изученного, но так   много уже открытого. Самое главное, что мы теперь знаем какое благо, она даёт и какую опасность несёт в себе.

   Всем управляет человек. И только он решает, как использовать тот или иной ресурс. Это как история с оружием. Его придумали для улучшения жизни, для самообороны от хищных зверей и для добычи пропитания. А что теперь? Слово оружие не ассоциируется с двигателем развития общества – с его становлением с полезной стороны. Оружие вызывает ужас и жестокость. Оружие – синоним слова война. И это не его вина, ведь он — всего лишь предмет. Опасным его делают люди. Люди делают любые вещи плохими или хорошими. Но сами по себе какие-либо предметы не могут нести в себе негатив или позитив. Они – нейтральны, «Золотая середина». Так же и с атомной энергетикой.

Человечество должно ясно понимать законы природы и разумно пользоваться ими, не пытаясь отрицать или искажать их в угоду своим преходящим интересам и потребностям.

  В заключение  я попытаюсь ответить на поставленный вопрос: атомная энергетика – зло или добро?   Думаю, так: Атомная энергетика – не зло и не добро! Атомная энергетика – ресурс будущего!

Да, есть  опасность. Она есть всегда, везде и во всём. Не только в атомной энергетике. Этого не стоит бояться, ведь наши мысли материальны. Всегда надо искать золотую середину, надёжную середину…

   И пока мы живём, мы совершенствуемся и совершенствуем свои собственные творения и открытия…

Список литературы:

1. К.Н.Мухин «Занимательная ядерная физика»,- Атомиздат,Москва, 1969.
2.  http://podrobnosti.ua/health/2007/06/04/429409.html 
3.   http://www.rosatom.ru/ 
4.   http://www.i-survive.ru/rad1.html 

Проще говоря,   Подводя итоги своей работы, я не могу ни вспомнить о тех людях, работающих на Российских (и не только) АЭС. Существуют множества профессий не связанных с риском, но эти смелые люди выбрали именно эту опасную работу. Мы должны быть вечно им благодарны!

Сочинение: по теме: Перспективы развития атомной энергетики Томской области

Министерство образования и науки РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 40

РЕФЕРАТ

по теме: Перспективы развития атомной энергетики Томской области

Выполнил:

ученик 9 «А» класса

Ослопов Артур

Руководитель:

Пикалова Л. Р.

преподаватель географии

2009 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….2

1. Особенности развития электроэнергетики Томской области……………………………………………………………………………………………3

2.Северская АЭС – гарант экономического развития электроэнергетики Томской области……………………………………………………………………………………………6

2.1. Сроки строительства объекта………………………………………………………7

2.2. Ресурсообеспеченность……………………………………………………………..8

2.3. Размещение АЭС……………………………………………………………………10

2.4. Экономическая рентабельность АЭС…………………………………………….11

2.5. Экологическая безопасность………………………………………………………12

3.Анализ опросов общественного мнения жителей г. Томска и Томской области…………22

Заключение………………………………………………………………………………………24

Список литературы……………………………………………………………………………..26

Введение

На февральском собрании Государственной думой Томской области была одобрена Энергетическая стратегия Томской области на период до 2020 года. Тем самым поставлена точка в спорах по поводу направления и перспектив развития энергетики Томской области, следующим этапом для департамента энергетики областной администрации должна была стать разработка конкретных программ. Однако полемика до сих пор не утихает. Почему это происходит, в чем суть и, главное, цель новой стратегии — об этом идет активное обсуждение на разных уровнях.[3]

В соответствии с выбранным вариантом ядерно-угольной стратегии для покрытия потребностей области в электрической и тепловой энергии необходимо ввести в эксплуатацию к 2020 году: — Северскую АЭС электрической мощностью 2300 МВт; — два угольных блока мощностью 2х225 МВт на ТЭЦ-3; — ТЭЦ либо ГРЭС на базе Бакчарского ГМК; — газотурбинную электростанцию на попутном нефтяном газе суммарной электрической мощностью 70 МВт; — автономные мини-ТЭЦ на газе суммарной электрической мощностью 80 МВт; — дополнительные мощности после реконструкции и модернизации ГРЭС-2 и ТЭЦ СХК. Также необходимы строительство новых линий электропередачи, реконструкция ряда узловых подстанций.[5]

Полемика ведется, главным образом, вокруг ядерной отрасли, которая должна развиваться на базе Северской АЭС. Выбор варианта строительства АЭС на территории Томской области обусловлен тем, что Томская область — исторически «атомная» область. С 1955 года эксплуатируются 5 промышленных ядерных реакторов высококвалифицированным персоналом. Имеется необходимая для эксплуатации и обеспечения АЭС инфраструктура, научно-образовательный комплекс. [5]

В декабре 2007 года в Томске состоялась конференция «Современная АЭС: выгоды и риски». В работе конференции приняли участие многие руководители области, в том числе В.М. Кресс и Б.А. Мальцев.

Главная цель этого форума — обсудить перспективы развития атомной энергетики, получить объективную информацию о ее выгодах и рисках, сделать компетентный анализ всех сторон, связанных с мирным использованием атома.

Целью нашей работы является на основе анализа литературы, публикаций в периодической печати, выступлений ученых и политиков сделать выводы о перспективах развития атомной отрасли в Томской области. Действительно ли понятие «атомная энергетика» сродни понятию «будущее» для Томской области?

Задачи, которые мы перед собой поставили:

1. Сбор материала по теме исследования и его обработка.

2. Обобщение обработанного материала.

3. Выводы о проделанной работе.

4. Оформление обобщенного материала.

5. Подготовка презентации.

6. Презентация исследования в классе, на школьной конференции, на городской научно-практической конференции.

Ресурсы, используемые для написания реферата: литературные источники, периодические издания, Интернет — ресурсы.

1. Особенности развития электроэнергетики Томской области

Наша область является динамично развивающимся регионом, в котором темпы прироста основных макроэкономических показателей опережают общероссийские. Так, валовой региональный продукт (ВРП) роста за последние семь лет (2000–2006 гг.) увеличился в реальном выражении на 160,8% (в целом по России на 158,4%), объем промышленного производства — на 158,8% (по России — на 147%). [4]

Несмотря на то, что сегодня структура экономики области по-прежнему имеет ресурсную направленность с преобладанием добычи и первичной переработки углеводородного сырья, в регионе год от года растет производство и в других отраслях экономики региона: лесной и деревообрабатывающей, машиностроительной, химической и нефтехимической, пищевой.

Особо следует отметить развитие «интеллектуального» сектора экономики Томской области: — это научно-образовательный комплекс, предприятия высокотехнологичного и наукоемкого бизнеса.

Развитие экономики и социальной сферы Томской области уже сегодня определило и одну из самых серьезных проблем — недостаток энергетических мощностей.

Наш регион не покрывает собственными генерирующими мощностями потребности экономики. Дефицит составляет порядка 30 процентов и закрывается поставками электроэнергии из других регионов Сибири.

В последующие годы потребность региона в электроэнергии будет только увеличиваться. Будет расти и энергетический дефицит.

В 2009 году на Сибирском химическом комбинате будут выведены из эксплуатации два атомных реактора. Постепенно вырабатываются ресурсы оборудования на других томских энергоцентралях и станциях. По оценкам специалистов, в ближайшие восемь-десять лет общее уменьшение генерирующих мощностей составит 750 МВт, или 67%.[8]

Между тем, уже сейчас энергетики отказывают томским промышленникам в подключении к источникам энергоснабжения новых производственных объектов. Что же будет завтра, когда настанет черед реализации стратегических для области проектов «Бакчарская сталь», «Правобережье», строительства целлюлозно-бумажного комбината, нефтеперерабатывающих и цементного заводов? По самым скромным оценкам, общее потребление электроэнергии в регионе по к 2016 году возрастет вдвое.[8]

По прогнозу Минпромэнерго и РАО «ЕЭС России», рост энергопотребления намечается во всех регионах страны. Возможность приобретения энергии на ФОРЭМе с каждым годом будет ограничиваться.

Именно поэтому для Томской области жизненно важно решить задачу по введению в действие новых энергетических мощностей.

Встает вопрос: на какие виды энергогенерации делать ставку?

Своей позиции я не скрываю и уже неоднократно ее высказывал. Я убежден – будущее Томской области связано с развитием атомной энергетики, со строительством на территории области атомной электростанции. Полностью поддерживаю проект дорожной карты Росатома, предполагающий размещение в АЭС в Северске.

Строительство атомной станции в Томской области является решением логичным, здравым и абсолютно обоснованным.

Во-первых, потому, что Томская область связана с атомной энергетикой уже более полувека. На территории области успешно работает Сибирский химический комбинат – одно из крупнейших и уникальнейших предприятий атомной отрасли в мире. Уровень квалификации специалистов СХК позволяет с уверенностью говорить о том, что их опыт позволит эксплуатировать новую современную АЭС на высоком безаварийном уровне.

Во-вторых, Томская область обладает всем необходимым потенциалом для подготовки и обучения специалистов-атомщиков. Томский политехнический университет – ведущий вуз страны, поставляющий специалистов для нужд предприятий ядерно-топливного цикла всей России. В Северске действует Северская государственная технологическая академия. Имеются учебные заведения среднего специального образования, готовящие рабочие кадры для предприятий атомной отрасли. Нет, пожалуй, ни одного предприятия Росатома, на котором бы сегодня не трудились руководители и специалисты с томскими дипломами. [9]

В Томске существует отличная научная база, научно-исследовательский институт ядерной физики, единственный за Уралом учебный ядерный реактор.

В-третьих, необходимость АЭС в Томской области диктуется чисто экономическими причинами. Нормативный срок службы АЭС в 2,5 раза выше, чем у тепловых электростанций. Себестоимость выработки 1 КВт электроэнергии на АЭС существенно (на 20-30%) ниже, чем на тепловых станциях. Причем, эта положительная разница будет только увеличиваться из-за постоянного роста цен на углеводородное топливо. Считаю, что жители области, и, прежде всего, Томска, Северска, Томского района, живущие в 30-километровой зоне СХК и не получающие за это никакой компенсации, заслужили право пользоваться более дешевой электроэнергией. [7]

В-четвертых, строительство АЭС само по себе является крупнейшим инвестиционным проектом. По самым скромным подсчетам, атомная станция принесет областному бюджету дополнительно 8 млрд. руб. в год. Этот проект сможет обеспечить тысячи новых рабочих мест, повлечет за собой небывалое развитие строительной отрасли, как в Томске, так и в Северске.

В-пятых, экологическая безопасность атомных электростанций, в условиях грамотной их эксплуатации, гораздо выше, чем у угольных и газовых станций, несмотря на то, что АЭС используют в качестве топлива потенциально опасный ядерный материал.

Но, убедить население в экологической безопасности АЭС будет крайне сложно. Так, по результатам социологических исследований, проведенных недавно в области, около 60% опрошенных заявили о необходимости развития атомной энергетики. Но при этом лишь 40 % убеждено в необходимости строительств АЭС на территории региона. [7]

Значимость развития атомной отрасли для экономики России огромна. Развитие атомной энергетики Томской области имеет огромное значение для региона в целом.
2. Северская АЭС – гарант экономического развития электроэнергетики Томской области

Строительство Северской атомной станции официально закреплено в постановлении правительства. 20 сентября т. г. вышло в свет постановление правительства РФ № 705 «О программе деятельности государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» на долгосрочный период (2009 – 2015 годы)».
В программе предусмотрено строительство Северской АЭС, полностью запланировано финансирование работ по возведению первого энергоблока и на 60 % — второго.[6]

Строительство Северской АЭС должно стать гарантом дальнейшего экономического развития Томской области, которая изначально является энергодефицитной.
Более того, согласно прогнозу Федеральной службы по тарифам Российской Федерации годовое потребление электрической энергии в Томском области увеличится и достигнет в 2010 году 10,4 млрд. кВтч. (в настоящее время — 8,4 млрд. кВтч). В 2020 году потребление электроэнергии достигнет 16,9 млрд. кВтч, т.е. практически повысится в 2 раза, что связано с реализацией крупных проектов по наращиванию производств в нефтехимической и деревообрабатывающей промышленности, а также Бакчарского горно-металлургического комплекса.[7]

Для решения назревших проблем в энергетике в 2007 году разработана и в феврале 2008 года Государственной Думой Томской области одобрена Энергетическая стратегия Томской области на период до 2020 года. Основные ее цели:

· обеспечение энергобезопасности области, переход от энергодефицитной территории к энергоизбыточной;

· создание условий для перевода области на энергосберегающий путь развития и организации системы рационального использования ТЭР в энергетике и других отраслях хозяйственного комплекса;

· сооружение новых и замещающих электрических и тепловых мощностей с внедрением инновационных технологий;

· реализация проектов использования попутного газа нефтяных месторождений для производства электроэнергии;

· формирование стимулов энергосбережения при производстве, транспорте и потреблении тепловой и электрической энергии, природного газа.

Максимальные уровни потребления электроэнергии в Томской области можно обеспечить только путем строительства нового крупного источника.

Энергетической стратегией предусмотрен ввод новых энергоблоков на ядерном топливе на Северской АЭС, который кардинально решает проблему энергетической безопасности области в 2015 – 2020 годах.[6]

В этом случае область не только выйдет на самобаланс по электроэнергии, полностью покрывая свои потребности, но и сможет снабжать электроэнергией соседние регионы в объеме порядка 2,5 – 4 млрд. кВтч. Предлагаемая для строительства на территории Томской области в ЗАТО Северск АЭС полностью удовлетворяет требованиям международных и российских нормативных документов по безопасности — это АЭС третьего поколения, обладающая высоким уровнем безопасности, а по своим вероятностным показателям повреждения активной зоны вплотную приблизился к показателям АЭС четвертого поколения.

Для пуска энергоблока № 1 Северской АЭС в 2015 г. необходимо:

1. Согласовать размещение Северской АЭС на территории ЗАТО на основании утвержденной Декларации о намерениях ( pdf, 12,1 Mb);

2. Выполнить работы по выбору площадки и разработке материалов обоснования инвестиций (ОБИН), получить лицензию на размещение АЭС;

3. В подготовительный период за 2 года:

· подготовить площадку под строительство, в том числе:

· подготовка территории — вырубка леса, вертикальная планировка;

· временные ограды, дороги, здания и сооружения;

· устройство водозабора для питьевого и технического водоснабжения и пр.

· обеспечить транспортную, социальную, строительную и энергетическую инфраструктуру площадки, в том числе:

· железная и автодорога для доставки тяжеловесных грузов;

· временные наружные сети водопровода и канализации;

· основные здания и сооружения стройиндустрии — подстанция для временного электроснабжения, пускорезервная котельная для обеспечения стройки теплом, горячей водой и технологическим паром.

Объем инвестиций в строительство двух энергоблоков составит 134,0 миллиарда рублей.[7]

2.1. Сроки строительства объекта

Намечаемые сроки и стоимость строительства объекта

Общий расчетный период обоснований, разработки и реализации инвестиционного проекта строительства энергоблоков Северской АЭС — 2008 – 2017 годы.

Основные этапы и сроки разработки документации и строительства:

· разработка, согласование и утверждение технического задания на разработку проекта Северской АЭС, разработка, экспертиза и утверждение материалов ОБИН — 2008 – 2009 годы;

· проведение инженерных изысканий, разработка проекта, экспертиза и утверждение проекта, получение лицензии на сооружение объекта — 2009 – 2010 годы;

· подготовительный период строительства — 2010 год;

· основной период строительства энергоблоков Северской АЭС — 2011 – 2017 годы;

· ввод в эксплуатацию энергоблока № 1 — 2015 год;

· ввод в эксплуатацию энергоблока № 2 — 2017 год.

Стоимость сооружения энергоблоков Северской АЭС оценивается в 134 млрд. руб. в ценах соответствующих лет и уточняется на этапах разработки материалов ОБИН и проекта.[8]

Потребность в рабочей силе для строительства и эксплуатации Северской АЭС

Необходимая численность строительно-монтажного персонала — до 8000 человек в пиковый период строительства.

Для выполнения строительно-монтажных работ намечается подготовка и использование местных и привлекаемых из других регионов Российской Федерации кадров подрядных организаций, имеющих опыт работ по строительству АЭС.

Численность эксплуатационного персонала для двух энергоблоков — 1641 человек, в том числе 496 человек — персонал управления, 500 человек — оперативный персонал, 645 человек — ремонтный персонал.

Для комплектации эксплуатационного персонала предусматривается подготовка специалистов, в основном, на базе:

· среднего и высшего профессионального образования городов Томска и Северска;

· системы повышения квалификации ФГУП концерн «Росэнергоатом».

2.2. Ресурсообеспеченность

Запасы и ресурсы урана в России за последние 2 года, с начала реализации плана совместных действий министерства природных ресурсов и экологии (МПР) РФ, Роснедр и Госкорпорации «Росатом» по развитию ураново-сырьевой базы страны, выросли почти в 4 раза, а добыча — на 20 %.

Ход выполнения данного документа обсуждался на совещании в МПР при участии главы министерства Юрия Трутнева и генерального директора «Росатома» Сергея Кириенко.

Выполнение совместного плана действий МПР и «Росатома» позволило кардинально изменить положение России в мире. По последним подсчетам, Россия находится на третьем месте по запасам урана, а компания АРМЗ по объему отлицензированных месторождений вышла на лидирующую позицию»

Инвестиционная программа «Росатома« на развитие урановый сырьевой базы в 2008 году составила 6 млрд 121 млн рублей. Рост запасов и ресурсов урана изменился со 145 до 545 тыс. тонн.

Добыча урана в РФ за последние 2 года выросла на 20% — до планируемого объема на текущий год в 3 тыс. 841 тонну.

За последний период созданы новые СП по геологоразведке и добыче урана в России и за рубежом (в 2006 году их было 4, а теперь — 16), а также буровые, геологоразведочные, сервисные и управляющие компании. Все они вошли в АРМЗ.[7]

По его словам, в этом году, в частности СП «Заречное», вышло на промышленные объемы добычи урана, а на СП «Акбастау» будут добыты первые 300 тонн (проектный объем добычи на этих двух предприятиях в Казахстане — 5 тыс. тонн в год).

АРМЗ занимается и развитием производственных мощностей внутри страны. Так, 12 декабря начнутся пуско-наладочные работы на новом сернокислотном заводе крупнейшего в России уранодобывающего предприятия ОАО «ППГХО».

Директор департамента АРМЗ Александр Бойцов, в свою очередь, сообщил также, что объемы бурения в 2008 году составили 95 тыс. погонных метров, а в 2009 году они, как ожидается, вырастут более чем в 1,8 раза — до 173 тыс. погонных метров.[8]

2.3. Размещение АЭС

Ситуационный план вариантов размещения площадок АЭС на территории ЗАТО Северск

2.4. Экономическая рентабельность АЭС

Сравнение технико-экономических и экологических показателей ТЭС и АЭС

ТЭС мощностью 2 ГВт требуется более 150 000 вагонов в год (>400 вагонов сутки). Для АЭС — 2 вагона в год.[9]

Динамика роста ВРП и энергопотребления в Томской области

Что дает строительство АЭС?

Инвестиции:

• в строительство АЭС — 134,0 млрд руб.;
• в строительство электросетей — 36,0 млрд руб.

Новые рабочие места:

• при строительстве — до 8000 человек;
• при эксплуатации — 1 641 человек.

Прирост ВРП — 27,0 млрд руб./год

Доходы бюджета:

• за период строительства, всего — 9,0 млрд руб.;
• во время эксплуатации, в год — 4,5 млрд руб.

Рейтинг электростанций вырабатывающих наиболее дешевую энергию (в процентах)

2.5. Экологическая безопасность

На современном этапе развития в стране наметилась интересная тенденция – крупные промышленные предприятия, теоретически являющиеся главным источником вредных выбросов в атмосферу, когда по собственной инициативе, а когда и под прессингом природоохранных структур и экологических организаций, постепенно внедряют малоотходные технологии. Предотвращают выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Очищают сточные воды, предохраняя от загрязнения земли и почвы. Гигантские химкомбинаты, металлургические заводы, тепловые и атомные электростанции выделяют из общей статьи расходов огромные суммы на природоохранные мероприятия. Малые промышленные предприятия, зачастую, обладая меньшими финансовыми возможностями, нередко игнорируют необходимость защиты окружающей среды от своей деятельности.

Экологическая политика ОАО «Концерн Энергоатом» направлена на то, чтобы создать такое понимание вопроса, при котором ядерная энергетика как самая экологически чистая не настраивала против себя общественное мнение. Каждый должен понимать, что при использовании атомной энергии не страдает окружающая среда.

Поскольку вопросы экологии касаются всей атомной отрасли, то в ГК «Росатом» был создан Общественный совет, участники которого намерены обсуждать «болевые точки» атомной энергетики. В рабочие группы Общественного совета вошли видные ученые-атомщики, представители экологических и общественных организаций, а также депутаты Госдумы. Группы будут проводить совместные экспертизы проектов, рассматривать вопросы развития атомной энергетики и экологической безопасности. Активное и всестороннее объяснение программ безопасного атомного производства позволило изменить отношение к атомной энергетике и ввести в эксплуатацию Волгодонскую АЭС и третий энергоблок Калининской АЭС.[9]

Вопросы, касающиеся природоохранной деятельности, экологической безопасности предприятий и АЭС, вызывают сильный интерес у экологических организаций и простого населения. Каждый хочет убедиться, что крупные производства и АЭС, которые работают на территории страны, отвечают современным нормам по уровню выбросов вредных веществ в атмосферу.Регулярные проверки стратегически важных объектов и постоянные визиты иностранных экспертов в области экологического мониторинга подтверждают высокую готовность всех многоступенчатых барьеров защиты АСЭ. Они отвечают самым жестким требованиями международных стандартов по охране окружающей среды. Факты наглядно показывают, что российскими учеными и специалистами по атомной энергетике учтены ошибки прошлого. В наши дни делается все возможное для избегания рецидивов прошлого горького опыта.[5]

ОАО «Концерн Энергоатом» является эксплуатирующей организацией и несет полную ответственность за обеспечение безопасной эксплуатации атомных станций России. Поэтому на плечи руководителей и всех подчиненных концерну структур ложится прозрачная и продуманная экологическая политика.

Более чем полувековой опыт показывает, что альтернативы развитию мирного атома на сегодняшний день нет. С каждым годом объемы потребления электроэнергии возрастают, а генерирующие мощности нуждаются не только в модернизации уже используемого оборудования, но и строительстве новых высокоэффективных энергоблоков. Россия по сравнению с большинством развитых стран находится в весьма неблагоприятных климатических условиях, поэтому все проводимые работы по оздоровлению, а также наращиванию атомных мощностей должны отвечать внутриполитическим интересам в топливно-энергетической политике

Принципы экологической политики

В своей деятельности ОАО «Концерн Энергоатом» руководствуется принципами:

• глубокоэшелонированной защиты на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду;
• минимизации воздействия АЭС на окружающую среду;
• рационального использования природных ресурсов;
• открытости и доступности экологической информации о деятельности ОАО «Концерн Энергоатом».

Для достижения поставленной цели и соблюдения избранных принципов обеспечивается:

• выполнение требований Российского законодательства, международных договоров и соглашений Российской Федерации, стандартов и правил в области природопользования, охраны окружающей среды, здоровья персонала и населения;
• проектирование, строительство, эксплуатация, вывод из эксплуатации атомных станций с учетом минимизации негативного воздействия на окружающую среду;
• разработка и внедрение эффективной системы управления охраной окружающей среды на АЭС;
• принятие и реализация любых управленческих решений с учетом экологических аспектов;
• повышение надежности оборудования и эффективности систем безопасности атомных станций;
• совершенствование экологического мониторинга, методов и средств экологического контроля;
• сокращение поступления загрязняющих веществ в окружающую среду;
• минимизация образования и утилизация радиоактивных отходов и отходов производства и потребления;
• повышение экологического образования персонала и населения;
• конструктивное взаимодействие с общественными организациями и движениями по вопросам охраны окружающей среды.

Руководство ОАО «Концерн Энергоатом» берет на себя ответственность за реализацию изложенных принципов в области охраны окружающей среды и приложит все усилия для выполнения принятых обязательств.[8]

Радиационная безопасность населения и окружающей среды

Газоаэрозольные выбросы и жидкие сбросы АЭС России

В 2003 году были введены в действие новые Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций, СП АС-03, являющиеся исправленным и дополненным изданием СП АС-99. СП АС-03, ранг которых Минздравсоцразвития России поднят до уровня федеральных (ранее они были отраслевыми), сохранили закрепленные в СП АС-99 новые подходы к ограничению допустимого радиационного воздействия АЭС на население и окружающую среду за счет газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов величиной минимально значимой дозы (10 мкЗв в год) по каждому из путей воздействия.

В 2005 году газоаэрозольные выбросы и жидкие сбросы всех АЭС были значительно меньше установленных допустимых значений (ДВ и ДС) и создали дополнительно к фоновому облучению населения от природных источников излучения (2,2 мЗв) дозу не более:

0,1 мкЗв на АЭС с реакторами ВВЭР-1000;

0,5 мкЗв на АЭС с реакторами ВВЭР-440;

2,0 мкЗв на АЭС с реакторами РБМК-1000.

Таким образом, уровень радиационного воздействия АЭС на население и окружающую среду в 2005 году не превысил 0,1 % от дозы, создаваемой природными источниками излучения, и не изменяет природный уровень естественной радиации в ра Выбросы АЭС даже на уровне 100 % от допустимых являются безусловно приемлемыми и не создают обнаруживаемого приборами радиационного контроля изменения радиационной обстановки в районах расположения АЭС.

Фактические выбросы АЭС являются оптимизированными, и их дальнейшее снижение экономически не оправдано.[9]

Задача АЭС на предстоящий период в деле обеспечения радиационной безопасности персонала и населения — сохранение достигнутого уровня выбросов и сбросов в окружающую среду.

Приведенные выше данные позволяют уверенно говорить об экологической чистоте атомных станций России.

йоне расположения АЭС.[7]

Годовые выбросы инертных радиоактивных газов на АЭС в 2004 — 2005 годах

Радиационный контроль окружающей среды

На АЭС России и в районе их расположения постоянный контроль за радиационным воздействием на население и окружающую среду за счет газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов осуществляется отделами радиационной безопасности АЭС и контролируется центрами государственного санитарно-эпидемиологического надзора Федерального медико-биологического агентства.

На всех АЭС России функционируют автоматизированные системы контроля радиационной обстановки в районах их расположения (АСКРО), объединенные в отраслевую подсистему с центральным пультом контроля в Кризисном центре ОАО «Концерн Энергоатом» (до акционирования ФГУП концерн «Росэнергоатом»). При создании АСКРО АЭС использовалось в основном отечественное оборудование (система «Атлант», размещенная на всех АЭС, кроме Кольской и Ленинградской). Дополнительно к системам «Атлант» на Балаковской, Калининской и Курской АЭС установлены системы «SkyLink» (Германия). На Кольской и Ленинградской АЭС применяются системы финской фирмы «Rados Technology».[8]

Радиационная обстановка в районах расположения АЭС характеризуется значениями Р γ (мощность дозы γ-излучения) от 0,06 до 0,20 мкЗв/ч, что соответствует уровню естественных фоновых значений, характерных для территории России, и тем уровням, которые были до строительства первых энергоблоков АЭС.

Основная доля активности (после распада короткоживущих продуктов распада радона) приземного слоя атмосферы приходится на радионуклид космогенного происхождения 7Ве (бериллий). Активность радионуклида 7Ве (3.10 -3 Бк/м3) составляет около 99 % суммарной активности воздуха.

Сумма отношений среднегодовых объемных активностей всех радионуклидов в воздухе (включая 7Ве) к их допустимым для населения значениям в приземном слое воздуха для всех АЭС составила в среднем 2.10 -6. Это значит, что среднегодовая объемная активность радионуклидов примерно в 10 5 — 106 раз меньше, чем допустимая объемная активность радионуклидов для атмосферного воздуха, установленная НРБ-99.

Данные многолетних замеров позволяют сделать вывод о том, что в режиме нормальной эксплуатации АЭС не оказывают обнаруживаемого влияния на население и окружающую среду.[8]

Обеспечение охраны окружающей среды

Работа атомной станции, как любого крупного энергетического объекта, сопровождается факторами воздействия на человека и окружающую среду. Особенность атомных станций состоит в том, что специфическим фактором их воздействия является радиационный. По этой причине вопросам обеспечения радиационной безопасности при эксплуатации АС традиционно уделяется большое внимание.

Общеизвестно, что радиационное воздействие атомных станций в режиме их нормальной эксплуатации проявляется в поступлении в окружающую среду некоторого количества радионуклидов. Важным при этом является то, что объемные активности сбросных сред малы и не относятся к категории «радиоактивные отходы», а их суммарное поступление за год строго регламентировано нормативами, установленными органами санитарного надзора.[6]

АС всегда были объектом пристального внимания, а нормирование их радиационного воздействия всегда опережало нормативные ограничения различных факторов воздействия в других отраслях промышленности. Еще в 60-х годах прошлого столетия ограничения на газо-аэрозольные выбросы в атмосферу и жидкие сбросы атомных станций в водные объекты вводились путем нормирования содержания радионуклидов в атмосферном воздухе населенных пунктов и воде поверхностных водоемов. В действовавших до 2001 г. санитарных правилах на выбросы и сбросы АЭС была выделена дозовая квота на возможное облучение населения, проживающего в районах расположения АС: 0,20 мЗв в год- для газо-аэрозольных выбросов и 0,05 мЗв в год — для жидких сбросов в поверхностные водоемы.

В связи с вводом в действие с 2000 года новых норм радиационной безопасности, в разработанных на их основе санитарных правилах проектирования и эксплуатации АС, существенным образом были пересмотрены и закреплены новые подходы к ограничению радиационного воздействия АС на население и окружающую среду, которые основаны на принципе оптимизации и концепции безусловно приемлемого риска.

С учетом достигнутого уровня безопасности АС в режиме нормальной эксплуатации энергоблоков было принято беспрецедентное для радиационных объектов решение об установлении для АС нормативов допустимых выбросов (ДВ) и допустимых сбросов (ДС) радиоактивных веществ в окружающую среду на таком уровне, при котором доза облучения лиц из критической группы населения, проживающих в районе расположения атомной станции, была бы пренебрежимо мала, т.е. ниже установленной нормативными документами по радиационной безопасности минимально значимой дозы, равной 0,01 мЗв в год. При таком ограничении поступления радионуклидов с АС в окружающую среду радиационный риск для населения составляет менее 10-6 в год и является гарантированно приемлемым. Для сравнения, уровень риска смерти, равный 10-6 в год, повсеместно рассматривается как обычный или пренебрежимый (равный, например, среднегодовому риску смерти от пользования бытовым электричеством и в 100 раз меньший риска смерти от дорожно-транспортного происшествия) и разделяет область приемлемого и область безусловно приемлемого риска.[9]

Переход к использованию концепции безусловно приемлемого радиационного риска для населения в районах расположения АС привел к значительному (на один — два порядка величины) уменьшению действовавших до 2000 г. нормативов ДВ и ДС. При этом, новые нормативы допустимых выбросов и сбросов для АС с реакторными установками различного типа имеют достаточный по отношению к фактическим выбросам и сбросам запас, а также учитывают возможные эксплуатационные изменения.

Реализованные в области атомной энергетики новые подходы к нормированию радиационного воздействия АС на население и окружающую среду имеют важные следствия:

• величина выбросов и сбросов АС на уровне 100% допустимых является безусловно приемлемой;
• реальные выбросы и сбросы АС являются оптимизированными и их дальнейшее снижение экономически не оправдано;
• задачей АС на предстоящий период является сохранение достигнутого уровня выбросов и сбросов.

Согласно общепринятому подходу основная задача контроля содержания радиоактивных веществ в окружающей среде состоит в получении данных для оценки доз облучения населения от воздействия объекта использования атомной энергии с целью подтверждения обоснованности нормирования выбросов и сбросов, а также качества их контроля.[9]

За последние 30 — 40 лет выполнен большой объем радиационных исследований в районах расположения АС как персоналом атомных станций, так и специалистами ряда ведущих научных и проектных организаций России. На основе многолетнего изучения и оценки радиационно-гигиенической обстановки в районах расположения нормально эксплуатируемых АС установлено:

• радиационно-гигиеническая обстановка не претерпела изменений со времен строительства и ввода АС в эксплуатацию;
• радиационная обстановка в районе расположения АС за пределами ее промплощадки не отличается от обстановки в окружающих регионах. Она определяется радионуклидами естественного и космогенного происхождения, а также радионуклидами глобального загрязнения атмосферы, образовавшимися при испытаниях ядерного оружия и поступивших в атмосферу в результате аварии на Чернобыльской АЭС;
• за последние годы фактические годовые выбросы радионуклидов с АС с реакторными установками различного типа в атмосферу не превышают 30% соответствующих нормативов ДВ, установленных в действующих санитарных правилах проектирования и эксплуатации АС;
• фактические поступления радионуклидов с АС в поверхностные водоемы многократно меньше установленных нормативов ДС;
• работа АС не приводит к росту усредненной годовой дозы на контролируемой территории и к заметным дозовым нагрузкам на население;

консервативные оценки годовых доз облучения лиц из критических групп населения от газо-аэрозольных выбросов АС с ВВЭР-1000 составляют 0,0001 мЗв, АС с ВВЭР-440 и БН-600 — 0,0005 мЗв, АС с РБМК — 0,002 мЗв;

• фактические сбросы в поверхностные воды в зависимости от типа АС, вида и масштаба водоема-охладителя приводят при консервативных предположениях о водопользовании к годовым эффективным дозам облучения лиц из критических групп населения не более нескольких тысячных мЗв.

Анализ данных о выбросах и сбросах АС, а также о состоянии радиационной обстановки в районах расположения атомных станций подтверждает факт стабильного и безопасного уровня эксплуатации энергоблоков АС, а также эффективность защитных барьеров на пути распространения радиоактивных веществ.

Один из принципов радиационной защиты, установленный МАГАТЭ гласит: поколение, пользующееся благами, полученными от применения атомной энергии и источников излучения, должно позаботиться и об отходах, которые образуются в процессе получения и использования радиоактивных материалов.[8]

Основным направлением в решении проблем по обращению с радиоактивными отходами (РАО) ОАО «Концерн Энергоатом» является дальнейшее снижение количества образования РАО путем внедрения новых прогрессивных технологий.

На всех атомных станциях ежегодно разрабатываются и выполняются организационно-технические мероприятия, направленные на уменьшение конечного объема РАО. ОАО «Концерн Энергоатом» разрабатывает концепцию создания специализированного предприятия по обращению с РАО с целью снятия с атомных станций несвойственной производственной задачи по обращению с радиоактивными отходами.

Долгосрочное развитие атомной энергетики ставится общественностью в прямую зависимость от обеспечения экологической безопасности с учетом как радиационных, так и нерадиационных факторов воздействия.

В целях обеспечения требований природоохранного законодательства на всех атомных станциях образованы экологические службы, которые осуществляют производственный экологический контроль за соблюдением нормативов качества окружающей среды.

Потенциальными источниками нерадиационного воздействия атомных станций на окружающую среду являются вспомогательные подразделения и участки (котельные на природном газе или мазуте, резервные дизельные электрические станции, автомобильный транспорт, ремонтно-строительные цеха и пр.), обеспечивающие надежную и безопасную работу АС.[5]

Атомные станции наряду с ТЭС и ГЭС России составляют основу Единой энергетической системы (ЕЭС) России.

В современных условиях эксплуатации степень негативного воздействия на окружающую среду АС значительно ниже по сравнению с обычными электростанциями на органическом топливе.

В таблице 1 представлены сравнительные характеристики по экологическим последствиям эксплуатации ТЭС и АС одинаковой мощности 1 ГВт.

Экологические последствия эксплуатации

ТЭС и АС одинаковой мощности 1ГВт

Согласно приведенным данным, масштабы воздействия ТЭС на окружающую среду значительно шире, чем у АС в условиях нормальной эксплуатации.

Объемы выбросов загрязняющих (нерадиоактивных) веществ в атмосферный воздух атомными станциями не превышают допустимых значений и значительно ниже установленных природоохранными органами лимитов. В последние четыре года 2002-2005 отмечается тенденция снижения объема выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух. Уменьшились выбросы по всем основным загрязняющим веществам: диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота.[9]

Выбросы ЗВ в атмосферу по ОАО «Концерн Энергоатом» в 2002-2005 гг.

Доля АС в объеме загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух всеми предприятиями Российской Федерации, уже на протяжении многих лет составляет менее 0,01% (рисунок 4), тем не менее, атомные станции стремятся к снижению нагрузки на атмосферу: совершенствуются технологии в области повышения КПД сжигания органического топлива, используется мазут лучшего качества (с меньшим содержанием серы), применяются эффективные пылегазоочистные установки и пылеулавливающие агрегаты.

Выбросы ЗВ в атмосферу по Российской Федерации в 2004 г.

Атомные станции являются крупными водопользователями, поэтому вопросы водопотребления и водоотведения занимают важное место в природоохранной деятельности экологических служб АС. Забор (изъятие) воды из водных объектов на АС производится в соответствии с утверждёнными в природоохранных органах лимитами. На производственные нужды (охлаждение пара в конденсаторах турбин и теплообменного оборудования) было направлено 99,6% от общего объема используемых вод.

Контроль содержания загрязняющих веществ, поступающих в поверхностные водные объекты со сбросными водами АС, проводится в соответствии с требованиями согласованного с природоохранными органами регламента и утвержденных норм предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты. На всех АС сточные воды хозяйственно-бытовой и промливневой канализации перед сбросом в поверхностные водные объекты проходят систему очистки. Доля загрязненных сточных вод незначительна и составляет менее 0,3%, что является хорошим показателям по сравнению с другими предприятиями Росатома (3,5-4%).[8]

Как и на любом другом производстве, на АС в процессе жизнедеятельности образуются нерадиоактивные отходы пяти классов опасности. Основную массу отходов более 95% составляют отходы 4-го (малоопасные) и 5-го класса (практически неопасные).

Образование отходов в ОАО «Концерн Энергоатом» по классам опасности в 2005 г.

Обращение с опасными отходами на АС ОАО «Концерн Энергоатом» (до акционирования ФГУП концерн «Росэнергоатом») проводится на основании лицензии, полученной эксплуатирующей организацией в 2004 году сроком действия до 2009 года.

Деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов контролируется экологическими службами АС. Большая часть отходов (около 65%), образующихся в течение года, является вторичным сырьем и передается на повторное использование. На территории АС все опасные отходы временно размещаются на специальных оборудованных площадках согласно требованиям природоохранного законодательства.

ОАО «Концерн Энергоатом» постоянно ведет работу по совершенствованию руководящих документов в области экологической безопасности и охраны окружающей среды на АЭС. В целях приведения природоохранной деятельности атомных станций в соответствие с требованиями российского законодательства и нормативными актами различного уровня были разработаны и введены в действие руководящие документы эксплуатирующей организации «Основные правила обеспечения охраны окружающей среды атомных станций», «Положение о производственном экологическом мониторинге на АС», «Типовой регламент экологического мониторинга водоемов-охладителей», «Руководство по организации работ при обращении с опасными отходами». Разработана и реализуется Экологическая политика ОАО «Концерн Энергоатом». [9]

В настоящее время усилия России направлены на сближение и гармонизацию законодательства со странами Евросоюза, в которых приверженность стандартам и следование духу устойчивого развития являются приоритетными. ОАО «Концерн Энергоатом» поддерживает эти принципы и организует природоохранную деятельность атомных станций с учетом международных экологических стандартов.

Все атомные станции ОАО «Концерн Энергоатом» прошли экологический аудит природоохранной деятельности. В заключениях экоаудиторов была дана положительная оценка соответствия деятельности АС природоохранному законодательству, нормам и правилам в этой области с рекомендацией привести систему экологического менеджмента в соответствие с требованиями российского стандарта ГОСТ Р ИСО 14001-98.[9]

Сертификация системы управления охраной окружающей среды на соответствие требованиям международного стандарта ISO 14001 является добровольной.

Большинство передовых предприятий мира имеет подобный сертификат, в том числе АС ЭДФ (Франция).

Руководствуясь «Основами экологической политики Минатома России» и решением конференции «Проблемы нормативно-правового обеспечения внедрения современных систем экологического управления на предприятиях», проведенной Комитетом Совета Федерации по науке, культуре, образованию, здравоохранению и экологии 29.01.2004, в ОАО «Концерн Энергоатом» была разработана и введена в действие «Программа работ по сертификации системы управления охраной окружающей среды ОАО «Концерн Энергоатом» и его филиалов — атомных станций на соответствие требованиям международного стандарта ISO 14001:1996 и российского стандарта ГОСТ Р ИСО 14001-98».

Реализация «Программы…» началась в 2004 году с Балаковской АЭС, как пилотной. Подготовка к сертификации затронула все подразделения станции, была создана и внедрена хорошо документированная система управления охраной окружающей среды. В феврале 2005 г. Балаковская АЭС получила сертификаты соответствия системы управления охраной окружающей среды требованиям международного стандарта ISO 14001:2004 и российского стандарта ГОСТ Р ИСО 14001-98.

Опыт Балаковской АЭС показывает, что экологическая сертификация в ближайшее время станет одним из действенных механизмов совершенствования природоохранной деятельности, ресурсо- и энергосбережения.[9]

Подводя итоги оценки состояния охраны окружающей среды на АС в 2005 году можно отметить, что, как и в предшествующие годы, инциденты и аварии, связанные с воздействием на окружающую среду, отсутствовали, природоохранная деятельность соответствовала требованиям законодательства, и эксплуатация АС не привела к ухудшению состояния окружающей среды в районах их расположения.

3.Анализ опросов общественного мнения жителей г. Томска и Томской области

01/07/2008 — 30/09/2008

Как Вы считаете, нужно или нет развивать атомную энергетику в Томской области?

01/08/2008 — 30/09/2008
Слышали ли Вы о планах строительства АЭС на территории Томской области?

01/07/2008 — 30/09/2008
Как Вы лично относитесь к идее строительства АЭС на территории Северска?

21/07/2008 — 21/09/2008
Какие электростанции следует развивать прежде всего?

30/09/2008 — 30/10/2008
Хватает ли собственной выработки электроэнергии для обеспечения нужд региона?

На основе предоставленных опросов общественного мнения населения Томска и Томской области, которые были проведены средствами массовой информации можно сделать вывод о том, что большинство жителей области понимают необходимость строительства АЭС. Единственный момент, который остается спорным и наиболее настораживающим связан с безопасностью данного проекта.[7]

Заключение

В результате проведенной нами работы можно сделать следующие выводы. Томская область действительно испытывает дефицит в электроэнергии и одним из способов решении данной проблемы является развитие атомной отрасли. На территории нашего региона есть все необходимые предпосылки для развития данного направления в электроэнергетике.

Во-первых, потому, что Томская область связана с атомной энергетикой уже более полувека. На территории области успешно работает Сибирский химический комбинат – одно из крупнейших и уникальнейших предприятий атомной отрасли в мире.

Во-вторых, Томская область обладает всем необходимым потенциалом для подготовки и обучения специалистов-атомщиков. Томский политехнический университет – ведущий вуз страны, поставляющий специалистов для нужд предприятий ядерно-топливного цикла всей России. В Томске существует отличная научная база, научно-исследовательский институт ядерной физики, единственный за Уралом учебный ядерный реактор. [5]

В-третьих, необходимость АЭС в Томской области диктуется чисто экономическими причинами. Нормативный срок службы АЭС в 2,5 раза выше, чем у тепловых электростанций. Себестоимость выработки 1 КВт электроэнергии на АЭС существенно (на 20-30%) ниже, чем на тепловых станциях.

В-четвертых, строительство АЭС само по себе является крупнейшим инвестиционным проектом. Этот проект сможет обеспечить тысячи новых рабочих мест, повлечет за собой небывалое развитие строительной отрасли, как в Томске, так и в Северске. [9]

В-пятых, экологическая безопасность атомных электростанций, в условиях грамотной их эксплуатации, гораздо выше, чем у угольных и газовых станций, несмотря на то, что АЭС используют в качестве топлива потенциально опасный ядерный материал

Население области неуверенно в экологической безопасности АЭС. Так, по результатам социологических исследований, проведенных недавно в области, около 60% опрошенных заявили о необходимости развития атомной энергетики. Но при этом лишь 40 % убеждено в необходимости строительств АЭС на территории региона. [7] Это вполне объяснимо. После Чернобыльской аварии доверие к «мирному атому» не только в России но и во всем мире значительно подорвано. Хотя за последние годы специалистами в области мирного использования атомной энергии, разработчиками оборудования и систем безопасности проделана огромная работа. Модернизированные реакторы снабжены многоуровневой системой обеспечения безопасности, позволяющей гарантировать безопасность атомной электростанции для эксплуатирующего персонала и окружающей среды даже при аварийных ситуациях. [8]

Тем не менее, есть ряд вопросов, которые еще предстоит решить российским атомщикам. И, прежде всего, это хранение и переработка отработавшего ядерного топлива, утилизация радиоактивных отходов. Руководителям области необходимо решать две проблемы, связанные с опасениями жителей области относительно АЭС. Первая – это экологическая и технологическая безопасность производства. А вторая – это льготы для населения, которое живет в этой зоне. Должна быть целая система, стимулирующая людей работать и жить рядом с будущей атомной станцией. [5]

Значимость развития атомной отрасли для экономики России огромна. Это неоднократно подчеркивал и Президент РФ Д.А.Медведев, поставивший задачу — атомная отрасль должна к 2030 г производить четверть энергии в стране. Президент назвал атомную энергетику «приоритетной отраслью для страны, отраслью, которая делает Россию великой державой. С этой отраслью связаны самые смелые проекты и прогрессивные технологии».[3]

«Томская область всегда была на передовых рубежах науки и техники, слово «впервые» применимо ко многим томским наработкам, проектам и решениям. Для нас АЭС – это новый шаг вперед, необходимое условие для существенной модернизации экономики региона, вывода ее на передовые позиции в Сибири и в стране».

Список литературы

1. Энергетическая стратегия: от статистики к динамике. //Томский вестник.-2008.- № 227.-С. 2-3.
2. Смирнова О. Как поучаствовать в ренессансе. //Томский вестник. -2008.-№ 224.- С.3-4.
3. Выступление губернатора Томской области Виктора Кресса на научно-практической конференция «Современная АЭС: выгоды и риски», Томск, 5 декабря 2007.
4. Выступление спикера Государственной Думы Томской области Бориса Мальцева на научно-практической конференция «Современная АЭС: выгоды и риски», Томск, 5 декабря 2007.
5. Выступление начальника Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области Александра Адама «Экологическая и радиационная обстановка в Томской области» на научно-практической конференция «Современная АЭС: выгоды и риски», Томск, 5 декабря 2007.
6. aes.tomsk.ru
7. www.rosatom.ru
8. www.rosenergoatom.ru
9. www.education.rosenergoatom.ru

Введение

Энергия необходима для устойчивого экономического роста и улучшения благосостояния людей. Перспективы атомной энергии стали предметом широкого распространения ещё в начале XX века. Открытие радиоактивности в 1896 году создало возможности для исследования структуры атома, что обеспечило вероятность того, что энергия, содержащаяся в атоме, может когда-нибудь высвободиться и использоваться на практике. Это дало большие надежды на дешёвую электроэнергию, но в тоже время вызвало опасения по поводу атомной бомбы.

Благодаря ядерной энергии, которая снижает негативные последствия изменения климата, обеспечивается доступ к чистой, надёжной и доступной энергии. Это значительная часть мировой энергетической структуры, и ожидается, что её использование будет расти в ближайшие десятилетия. Но ввиду существующих проблем остро встает вопрос о дальнейшем использовании атомной энергии.

Целью работы является анализ такой отрасли промышленности, как атомная энергетика.

Основные задачи данной работы:

изучение теоретической информации об атомной энергетики;

анализ данной отрасли промышленности;

поиск актуальных сведений о производстве энергии на АЭС в России и мире;

исследование перспектив и проблем развития мировой атомной энергетики.

Глава 1. Общая характеристика атомной энергетики

Атомная энергетика (ядерная энергетика) – вид энергетики, занимающийся производством двух видов энергии: электрической и тепловой. Атомная энергия генерируется путём расщепления атомов с целью высвобождения энергии, удерживаемой в ядре. Ядерное деление генерирует тепло, которое направляется на охлаждающий агент – обычно воду. Получающийся пар вращает турбину, соединённую с генератором, производя электричество [17].

Ядерная энергия не считается возобновляемой, учитывая её зависимость от добытого конечного ресурса, но поскольку действующие реакторы не выделяют парниковых газов, способствующих глобальному потеплению, сторонники говорят, что это следует рассматривать как решение проблемы изменения климата.

Уран (U) является самым распространённым топливом для производства атомной энергии. После добычи он перерабатывается в U-235, обогащённый вариант, используемый в качестве топлива в ядерных реакторах, поскольку его атомы легко поддаются делению. Побочный продукт ядерных реакций, плутоний (Pu), также может быть использован в качестве ядерного топлива.

Преимущества атомной энергетики

Огромная энергоёмкость используемого топлива. 1 кг урана, обогащённый до 4%, при полном выгорании выделяет энергию, эквивалентную сжиганию примерно 100 тонн высококачественного каменного угля или 60 тонн нефти.

Возможность повторного использования топлива. Расщепляющийся материал (U-235) может быть использован повторно. С развитием технологии реакторов на быстрых нейтронах в перспективе возможен переход на замкнутый топливный цикл, что означает полное отсутствие отходов.

«Снижение» парникового эффекта. Действующие АЭС в России ежегодно предотвращают выброс в атмосферу около 210 млн. тонн углекислого газа. Таким образом, интенсивное развитие ядерной энергетики можно косвенно считать одним из методов борьбы с глобальным потеплением.

Доступность. Уран – относительно недорогое топливо. Месторождения урана распространены в мире достаточно широко.

Относительно дешёвая отрасль. Большие затраты требуются только на этапе создания АЭС, в процессе дальнейшей эксплуатации затраты намного меньше.

Техническое обслуживание ядерных электростанций не нужно проводить так же часто, как дозаправку и техобслуживание традиционных электростанций.

Ядерные реакторы и связанные с ними периферийные устройства могут работать в отсутствие кислорода. Они могут быть целиком изолированы и при необходимости помещены под землю или под воду без вентиляционных систем.

Строительство АЭС обеспечивает экономический рост, появление новых рабочих мест: 1 рабочее место при сооружении АЭС создаёт более 10 рабочих мест в смежных отраслях. Развитие атомной энергетики способствует росту научных исследований и интеллектуального потенциала страны.

Атомные электростанции, построенные и эксплуатируемые с соблюдением всех мер предосторожности, могут помочь мировой экономике избавиться от чрезмерной зависимости от ископаемого топлива для производства электричества.

1.1. История развития атомной энергетики

Идея ядерной энергии возникла в 1930-х годах, когда физик Энрико Ферми впервые доказал, что нейтроны могут расщеплять атомы. Ферми возглавил команду, которая в 1942 году осуществила первую ядерную цепную реакцию на стадионе в Чикагском университете. В 1951 году произведено первое электричество из атомной энергии на экспериментальном реакторе-размножителе №1 (EBR-I) в Айдахо. В 1954 году, в СССР в г. Обнинске начала работать первая в мире атомная электростанция, а первая коммерческая АЭС открыта в 1957 году в Шиппингпорте (штат Пенсильвания, США).

Атомная энергетика стремительно вошла в жизнь человечества. Первая АЭС (СССР, г. Обнинск) имела мощность 5 МВт. В 1956 г. в мире работали две АЭС (СССР и Великобритания). В 1964 г. суммарная мощность АЭС составила уже 5000 МВт, то есть выросла за 10 лет в 1000 раз. К 1975 г. 19 стран мира имели АЭС суммарной мощностью 78 000 МВт. На 1982 г. 24 страны эксплуатируют АЭС суммарной мощностью 180 000 МВт, то есть за 7 лет мощность возросла почти в 2,5 раза. На 2011 г. 32 страны имели АЭС суммарной мощностью 370 000 МВт, то есть очередное удвоение мощности произошло почти за 30 лет [4].

Успех атомной энергетики в разных странах был омрачён авариями на АЭС (Уиндскейл, Три-Майл-Айленд, Чернобыль, Фукусима), ужасные последствия которых приостановили развитие мировой ядерной энергетики.

1.2. Основные элементы ядерного реактора

АЭС работает на основе ядерного реактора (рис. 1). В ядерном реакторе нейтроны – субатомные частицы, не имеющие электрического заряда, – сталкиваются с атомами, вызывая их расщепление. Это столкновение, называемое ядерным делением, высвобождает больше нейтронов, которые реагируют с большим количеством атомов, создавая цепную реакцию.

Рис. 1. Схема работы атомной электростанции [5]

Ядерный реактор – устройство для осуществления управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления ядер тяжёлых элементов в целях получения энергии, интенсивных потоков нейтронов и гамма-квантов, накопления новых изотопов, изучения физических характеристик процесса деления. В общем случае ядерный реактор содержит активную зону, отражатель, органы управления, корпус и биологическую защиту. Для реакторов на тепловых нейтронах ещё одним обязательным элементом является замедлитель нейтронов [3].

Активная зона – основной элемент реактора, где размещается делящийся материал (ядерное топливо) и происходит управляемая цепная реакция деления его ядер.

Делящийся материал (в случае гетерогенных реакторов, каковых абсолютное большинство) помещают в сердечники тепловыделяющих элементов, которые собраны в упорядоченные пакеты (пучки) – тепловыделяющие сборки – и помещены в поток теплоносителя.

ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент) – основная составная часть активной зоны реактора, представляющая собой контейнер для ядерного топлива и выполняющая передачу теплоты, выделяющейся в результате ядерной реакции деления, теплоносителю первого контура, локализацию и исключение выхода ядерного топлива и радиоактивных осколков деления в теплоноситель.

ТВЭЛ является главным элементом реактора, в нём происходит реакция деления ядер и выделяется около 95 % генерируемой при этом теплоты.

ТВС (тепловыделяющая сборка) – ТВЭЛы, объединённые в пакет (пучок), конструкция которого обеспечивает выполнение ТВЭЛами своего назначения, облегчает транспортно-технологические операции с ядерным топливом, в том числе загрузку ТВЭЛов в реактор и выгрузку из него.

Теплоноситель – среда для отвода от нагретой поверхности ТВЭЛов теплоты, образующейся в результате протекания ядерных реакций деления в активной зоне реакторов. Теплоноситель может быть жидким (H₂O, D₂O, Na, Pb-Bi, Pb и др.), газообразным (CO₂, He и др.) и даже твёрдым (например, вращающееся графитовое кольцо в реакторе ИБР-2).

Отражатель – элемент реактора, предназначенный для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны, изготавливаемый из материалов с большим сечением рассеяния и слабым поглощением нейтронов (H₂O, D₂O, графит, Be и др.).

Органы управления реактивностью – устройства, обеспечивающие компенсацию и регулирование реактивности путём изменения количества поглощающих материалов, находящихся в активной зоне, или изменения физической эффективности отражателя.

Корпус реактора – устройство для удержания необходимого давления, крепления всех деталей активной зоны и отражателя.

Замедлитель – материалы, применяемые в реакторах на тепловых нейтронах для замедления быстрых нейтронов до скоростей тепловых нейтронов. Здесь в этом качестве используются те же материалы, что и в отражателях (H₂O, D₂O, графит, Be и др.).

Биологическая защита – защита от нейтронного и гамма-излучения, а также от теплового излучения в целях обеспечения радиационной безопасности персонала, населения и окружающей среды и сохранения работоспособности применяемых материалов и систем.

Система герметичного ограждения – локализующая система безопасности, предотвращающая и ограничивающая выход радиоактивных веществ в окружающую среду во всех проектных и учитываемых запроектных авариях [4].

1.3. Типы ядерных энергетических реакторов

Строительство ядерных реакторов требует высоких технологий и только те страны, которые подписали Договор о нераспространении ядерного оружия, могут получить необходимый уран или плутоний. По этим причинам большинство атомных электростанций расположены в развитых странах.

В настоящее время в мире по классификации МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии) существует 11 типов ядерных реакторов в соответствии с применяемыми в них материалами теплоносителя и замедлителя:

PWR (pressurized water reactor) – реактор с водой под давлением, в котором лёгкая вода является и теплоносителем и замедлителем (например ВВЭР);

BWR (boiling water reactor) – кипящий реактор, в котором, в отличие от PWR, образование пара, подаваемого на турбины, происходит непосредственно в реакторе;

FBR (fast breeder reactor) – реактор-размножитель на быстрых нейтронах, не требующий наличия замедлителя;

GCR (gas—cooledreactor) – газоохлаждаемый реактор, в котором в качестве замедлителя используется, как правило, графит;

LWGR (light water graphite reactor) – графито-водный реактор, например РБМК;

PHWR (pressurised heavy water reactor) – тяжеловодныйреактор;

HTGR (high-temperature gas-cooled) – высокотемпературныйгазоохлаждаемыйреактор;

HWGCR (heavy-water-moderated, gas-cooled reactor) – газоохлаждаемыйреакторстяжеловоднымзамедлителем;

HWLWR (heavy-water-moderated, boiling light-water-cooled reactor) – кипящийреакторсзамедлителемизтяжёлойводы;

PBMR (pebble bed modular reactor) – модульныйреакторсшаровымиТВЭЛами;

SGHWR (steam-generating heavy-water reactor) – кипящийтяжеловодныйреактор [3].

Наиболее распространёнными в мире являются водо-водяные (около 62%) и кипящие (20%) реакторы.

Также ведутся разработки гибридного реактора, который сможет вырабатывать электрическую энергию, но главное его назначение – сделать более безопасными для природы уже существующие ядерные реакторы на АЭС. Говоря об экономической выгоде, стоит упомянуть термоядерные реакторы, однако они находятся лишь на стадии введения в эксплуатацию.

Глава 2. Состояние отрасли атомной энергетики в мире

В общей сложности атомная энергетика более привлекательна в тех случаях, когда спрос на энергию быстро растёт, как, например, в Китае и Индии; когда альтернативных источников мало или они дорогостоящи, как, например, в Японии; когда надёжность энергоснабжения является приоритетом, как, например, вновь в Японии и, возможно, в будущем в Европе; когда приоритет отдаётся уменьшению загрязнения воздушной среды и выбросов парниковых газов; когда финансирование может быть долгосрочным и когда невелик финансовый риск [11].

2.1. Мировая атомная энергетика

Доля атомной энергетики составляет около 8% от мирового топливно-энергетического баланса и более 15% всей вырабатываемой электроэнергии. Вклад стран в общее производство электроэнергии показан на рисунке 2.

Рис. 2. Доля атомной энергетики в общем производстве электроэнергии в различных странах [13]

По состоянию на конец 2019 года в мире функционировало 442 энергоблока АЭС общей мощностью 397,650 ГВт и ещё 54 блока суммарной мощностью 59,9 ГВт находились в стадии строительства. Ядерные реакторы, существующие на сегодняшний день, обеспечивают более 11% мировой электроэнергии. Странами, производящими наибольшее количество ядерной энергии, являются США, Франция, Китай, Россия и Южная Корея.

В 2019 году были введены в эксплуатацию 6 новых атомных энергетических реакторов общей мощностью 5241 МВт. Два из них в Китае – блок №2 АЭС «Тайшань» и блок №6 АЭС «Янцзян». По одному крупному блоку введены в России и в Южной Корее – соответственно блок №2 Нововоронежской АЭС-2 и блок №4 АЭС «Шин Кори».

В увеличение ядерной генерации в 2019 году внесло свой вклад и повышение мощности ряда энергоблоков на суммарное количество 212 МВт: так, в докладе WNA (World Nuclear Association, Всемирная ядерная ассоциация) отмечается увеличение на 35 МВт мощности АЭС «Эмбальсе» в Аргентине и на 155 МВт и 22 МВт соответственно на вторых блоках американских АЭС «Браунс Ферри» и «Пич Боттом».

В 2019 году Всемирная ядерная ассоциация отмечает начало строительства на 3 энергоблоках, два из которых ведутся по российским проектам: блоки №2 Курской АЭС-2 и иранской АЭС «Бушер», а также первого энергоблока китайской АЭС «Чжанчжоу».

В свою очередь, остановлены в мире в 2019 году 9 блоков АЭС суммарной мощностью 5976 МВт: блок №1 Билибинской АЭС (Россия), блок №2 АЭС «Чиншань» (Тайвань), блок №2 АЭС «Генкай» (Япония), АЭС «Мюлеберг» (Швейцария), блок №2 АЭС «Филиппсбург» (Германия), блок №2 АЭС «Рингхальс» (Швеция); и два блока в США: 2-й блок АЭС «Пилигрим» и первый блок АЭС «Тримайл-Айленд». Также объявлен окончательно остановленным блок №1 южнокорейской АЭС «Вольсонг», фактически остановленный в 2018 году [10].

США – лидер по производству атомной энергии (американские АЭС производят пятую часть всего мирового объёма). Как следует из обзора Американского института ядерной энергетики NEI (Nuclear Energy Institute) о результатах работы атомной энергетики США за прошлый год, в 2019 году 96 энергоблоков (56 АЭС) выработали 809,4 миллиона МВт*ч электроэнергии.

Отмечается также, что по итогам 2019 года доля АЭС в США в выработке электроэнергии составила 20% (для сравнения: доля газовой генерации – 38,4%, уголь – 23,5%, ветровая энергетика – 7,3%, гидроэнергетика – 6,8%).

Второе место в мире атомной отрасли занимает Франция, при этом она является лидером в Евросоюзе. В стране действует более полусотни реакторов, суммарной мощностью 63,1 ГВт, на АЭС Франции вырабатывается 80% всей производимой в стране электроэнергии. В настоящее время Франция производит электроэнергии больше, чем потребляет, и экспортирует её в соседние страны – Великобританию, Италию и Швейцарию.

Япония занимает третье место в мире по выработке атомной энергии. Доля атомной энергетики в энергообеспечении Японии составляет 29%, в эксплуатации находится 53 блока АЭС. В Японии на АЭС вырабатывается 46 292 МВт электроэнергии [12].

Китай оснащает свои АЭС реакторами третьего поколения с повышенной системой безопасности. В настоящее время в стране работают 48 промышленных ядерных реакторов, размещённых на 17 АЭС, суммарной мощностью 45,6 ГВт, по состоянию на сентябрь 2019 года. Также 13 блоков находятся в стадии строительства и примерно 30 запланировано. Следует отметить, что большая часть ядерного топлива, используемого на китайских АЭС, производится в КНР.

Атомная энергетика Индии вырабатывает 3,22% электроэнергии. Индия имеет 22 действующих промышленных ядерных реактора суммарной мощностью 6,2 ГВт. В стране строится 6 новых реакторов, общей мощностью около 3,9 ГВт.

В Африке имеется только одна АЭС в ЮАР, но развивать ядерную энергетику предлагает также Египет, который уже объявил тендер на строительство АЭС; Тунис, подписавший соглашение с Францией о сотрудничестве, и Нигерия, где уже действуют два ядерных исследовательских центра. Африка может стать крупнейшим в мире поставщиком урана на мировой рынок.

2.2. Атомная энергетика России

В 2019 году российские атомные электростанции вышли на новый рекорд по выработке электроэнергии, произведя свыше 208,784 млрд кВт*ч и превысив таким образом достижение 2018 года (204,275 млрд кВт*ч) [14].

Максимальную выработку среди российских АЭС, внёсших наибольший вклад в очередной рекорд, обеспечили Ростовская АЭС (более 33,8 млрд кВт*ч), Калининская АЭС (более 31 млрд кВт*ч) и Балаковская АЭС (около 30 млрд кВт*ч). По данным 2019 года доля АЭС в энергобалансе России составила 19,04%.

В общей сложности на десяти АЭС России в эксплуатации находятся 35 энергоблоков суммарной установленной мощностью 29 ГВт.

В декабре 2019 года в России была введена первая в мире плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов». На ней установлены 2 реактора, что можно считать за 2 энергоблока.

Ядерная энергетика нашей страны, в основном, представлена тремя типами реакторов:

РБМК (реактор большой мощности канальный);

ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор);

БН (реактор на быстрых нейтронах).

Реакторы типа РБМК установлены на одноконтурных АЭС с водным теплоносителем. В качестве замедлителя нейтронов в них используется графит, поэтому данные реакторы еще называют уран-графитовыми.

Реакторы типа ВВЭР работают на двухконтурных АЭС; и в первом, и во втором контуре циркулирует вода. Эти реакторы называют водо-водяными, поскольку вода является одновременно и теплоносителем, и замедлителем нейтронов. На вновь строящихся блоках будут устанавливать реакторы ВВЭР следующего поколения, более мощные и безопасные [1].

В России функционирует 2 реактора типа БН на Белоярской АЭС. За ними будущее, поскольку они позволяют наиболее полно использовать запасы урана.

Ядерный Грааль – самый мощный в мире и единственный постоянно работающий российский реактор-размножитель БН-800 на Белоярской АЭС – включает в себя ядерный синтез, который генерирует энергию, когда два лёгких ядра сливаются вместе, образуя одно более тяжёлое ядро. Он может образовывать больше энергии более безопасно и с гораздо меньшими вредными радиоактивными отходами, чем деление [14].

Глава 3. Экология атомной энергетики

Атомные электростанции производят невозобновляемую, чистую энергию. Они не загрязняют воздух и не выделяют парниковых газов, могут быть построены в городских или сельских районах, и нерадикально изменить окружающую среду вокруг них. Атомные станции работают с гораздо большим коэффициентом мощности, чем альтернативные источники энергии.

3.1. Влияние атомной энергетики на окружающую среду

Атомная энергетика, действительно, загрязняет окружающую среду (рис. 3), но такое загрязнение может и должно быть (при нормальной работе АЭС) значительно меньше, чем воздействие большинства других отраслей промышленности. На территории расположения атомной электростанции и за её пределами возможно возникновение следующих негативных аспектов:

изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон;

изменение рельефа местности;

уничтожение растительности в результате строительных работ;

загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ;

переселение местных жителей на другие территории;

вред флоре и фауне близлежащих территорий;

тепловое загрязнение, влияющее на микроклимат территории;

изменение условий пользования землёй и природными ресурсами на данной территории;

химическое воздействие АЭС – выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв;

загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных; радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей;

ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.

Рис. 3. Схема воздействия АЭС на окружающую среду [9]

Один из самых значительных загрязняющих факторов – тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу.

Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории на 30-50%, ухудшая метеорологическую видимость на 0,5-4 км. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли и металлы. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жёсткой воды приходится сбрасывать, заменяя её свежей. В сочетании с высокой температурой эти тяжёлые металлы и соли могут уничтожить рыбу и растения в речных и озёрных экосистемах, а также оказать негативное влияние на человека при попадании в организм [6].

В нормальных условиях эксплуатации радиационное заражение и влияние ионизирующего излучения сведены к минимуму и не превышают допустимый природный фон.

Среди техногенных рисков, возможных в атомной энергетике, выделяют:

внештатные ситуации, связанные с хранением ядерных отработанных веществ;

производство радиоактивных отходов, происходящее на всех этапах топливно-энергетического цикла, требующее дорогостоящих и сложных процедур переработки и захоронения;

«человеческий фактор», способный спровоцировать сбой в работе и даже серьёзную аварию;

утечки на предприятиях, перерабатывающих облучённое топливо.

АЭС может находиться эксплуатироваться строго в течение 30 лет (нормативный срок службы). После прекращения функционирования станции надлежит построить прочный и дорогостоящий саркофаг, который придётся обслуживать ещё очень долгий срок.

Побочным продуктом производства атомной энергии являются радиоактивные отходы – то, что осталось от эксплуатации ядерного реактора, в основном это защитная одежда, которую носят рабочие, инструменты и любые другие материалы, которые контактировали с радиоактивной пылью. Такие материалы, как одежда и инструменты, могут оставаться радиоактивными в течение тысяч лет.

3.2. Воздействие атомной энергетики на человека

Воздействие высоких уровней радиации со временем приводит к повреждению клеток организма, что может вызвать рак. Точно так же острая доза радиации высокого уровня в течение короткого периода времени приводит к лучевой болезни.

Атомная электростанция – это огромный промышленный объект, создающий шумовое загрязнение. Уровень шума в 100 дБ достигают работающие паровые турбины АЭС. Даже градирни атомной электростанции, в которых идёт процесс охлаждения пара, создают шум в районе 80-90 дБ. Тем не менее, большинство АЭС расположены на удалении от крупных населённых пунктов, поэтому от создаваемых ими шумов в большинстве случаев страдают лишь работники станций [6].

Один из самых обычных радионуклидов в выбросах АЭС – цезий-137 (Cs-137). Он, попадая в организм человека, задерживается в мускульных клетках, являясь причиной одной из разновидностей раковых заболеваний – саркомы.

Стронций-90 (Sr-90), также присутствующий в выбросах большинства АЭС, попадая в организм человека, может замещать кальций в твёрдых тканях и грудном молоке. Он ведёт к развитию рака кости, рака крови (лейкемии), к раку груди.

Один из глобальных радионуклидов – криптон-85 – поглощается тканями тела при дыхании и хорошо растворяется в жировых тканях человека и животного. Известно, что даже малые дозы облучения Kr-85 могут повысить частоту рака кожи. Особенно опасен он для беременных.

В случае попадания плутония в организм человека, последствия могут быть самыми тяжёлыми: рак крови, костей, лёгких, печени, уродства у новорождённых (плутоний (Pu) – не только радиоактивный, но и токсичный элемент).

Среди опасных для человека радионуклидов, распространяющихся вокруг АЭС – радиоактивный йод (I-128, I-131). В ходе экспериментов на млекопитающих было выявлено, что йод вызывает нарушение гормонального уровня, летаргию и ожирение [2].

Заключение

Ядерная энергия – мощная сила, которая, несомненно, является важным источником энергии во многих странах. Учитывая постоянно растущие потребности в энергии, крайне важно исследовать атомную энергетику и рассматривать её как надёжный источник энергии.

Атомная энергетика становится всё более привлекательной альтернативой, чему способствуют непрерывно растущие цены на нефть и газ, которые, как ожидается, приведут к росту ядерных генерирующих мощностей во всем мире. Усовершенствования конструкции реактора повышают безопасность, эффективность и снижают затраты, превращая ядерную генерацию в экономически привлекательный источник энергии.

Цели и поставленные задачи работы были выполнены. Мной была изучена и проанализирована информации о такой отрасти энергетической промышленности, как атомная энергетика. Были найдены актуальные сведения о производстве энергии на АЭС в России и мире. Также были исследованы перспективы развития мировой ядерной энергетики.

Атомная энергетика ввиду растущего спроса на электроэнергию, который не сможет быть удовлетворен лишь за счёт нефти и газа, вероятнее всего, не потеряет свою актуальность. Существует множество предпосылок к тому, что данный вид энергетики станет самой безопасной, экономически выгодной и перспективной отраслью выработки энергии в мире.

Список литературы

Акатов А.А., Коряковский Ю.С. Атомная энергетика. Спрашивали? Отвечаем! – М.: АНО «ИЦАО», 2012. – 56 с.

Акатов А.А., Коряковский Ю.С. Радиация: говорят что… – М.: АНО «ИЦАО», 2012. – 32 с.

Бекман И.Н. Ядерная индустрия. – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 867 с.

Габараев Б.А. Атомная энергетика XXI века. – М.: Издательский дом МЭИ, 2013. – 250 c.

Гилетич А.Н, Дешевых Ю.И., Кириллов Г.Н. Атомные станции: обеспечение пожарной безопасности, вопросы контроля и надзора. – М.: ВНИИПО, 2012. – 100 c.

Жаркова Ю.Г., Семиколенных А.А. Оценка воздействия на окружающую среду объектов атомной энергетики. – М.: Инфа-Инженерия, 2013. – 368 с.

Макаров А.А., Митровой Т.А. Прогноз развития энергетики мира и России. – М.: ИНЭИ РАН, 2019. – 210 с.

Ушаков В.И. Радиоактивные отходы. Технологические основы. – М.: Издательские решения, 2018. – 140 c.

Ясовеев М.Г. Экология урбанизированных территорий. – М.: ИНФРА-М, 2015. – 293 c.

Атомная энергия 2.0. Всемирная ядерная ассоциация подвела итоги 2019 года в мировой атомной энергетике – URL: https://www.atomic-energy.ru/news/2020/01/09/100523. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 11.04.20.

Бюллетень МАГАТЭ 54-1-Март 2013. Ядерная энергетика в XXI веке – URL: https://www.iaea.org/sites/default/files/bull54_1_mar2013_ru.pdf. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 07.05.20.

Доклад о мировой атомной энергетике / Блог ФБУ «НТЦ ЯРБ» – URL: https://www.atomic-energy.ru/articles/2019/09/25/97637. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 11.04.20.

Доля атомной энергетики в общем производстве электроэнергии в различных странах. / Risk.today – URL: https://risk.today/wordpress/wp-content/uploads/2019/08/20-9.png. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 23.04.20.

Итоги 2019, задачи 2020 / Департамент коммуникаций АО «Концерн Росэнергоатом» // Росэнергоатом – №2 – 2020. – URL: https://www.rosenergoatom.ru/upload/iblock/4b4/4b44124fec9e8405fbd83cadd2ec4a91.pdf. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 04.05.20.

Новый рекорд по выработке энергии / Департамент коммуникаций АО «Концерн Росэнергоатом» // Росэнергоатом – №1 – 2020. – URL: https://www.rosatom.ru/journalist/news/aes-rossii-ustanovili-novyy-rekord-po-vyrabotke-energii-svyshe-208-7-mlrd-kvt-ch-/?sphrase_id=1752653. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 16.04.20.

Преимущества атомной энергетики / Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» – URL: https://www.rosatom.ru/about-nuclear-industry/preimushchestva-atomnoy-energetiki/. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 18.04.20.

Продукция и услуги. Ядерная энергетика / АО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение – URL: http://www.aem-group.ru/mediacenter/informatoriy/atom.html. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 04.05.20.

Атомная энергетика. Использование и перспективы развития

Содержание.

стр.

Введение.

1. Ядерный топливный цикл.

2. Ядерные реакторы.

3. Развитие атомной промышленности.

4. Проблемы безопасности.

5. Экономика атомной энергетики.

6. Перспективы развития атомной
энергетики.

Заключение.

Список литературы.

Приложение A – таблицы.

Приложение B – графики.

2

3

3

4

5

6

7

9

10

11

Введение.

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА — область техники, основанная на использовании реакции деления атомных
ядеp для выработки теплоты и пpоизводства электpоэнергии. В 1990 атомными
электростанциями (АЭС) мира производилось 16% электроэнергии. Такие
электростанции pаботали в 31 стpане и стpоились еще в 6 стpанах. Ядерный сектор
энергетики наиболее значителен во Фpанции, Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгаpии
и Швейцаpии, т.е. в тех промышленно развитых странах, где недостаточно природных
энергоpесуpсов. Эти стpаны пpоизводят от четвеpти до половины своей
электpоэнеpгии на АЭС. США пpоизводят на АЭС только восьмую часть своей
электpоэнеpгии, но это составляет около одной пятой ее миpового пpоизводства.

1. Ядерный топливный цикл.

Атомная энеpгетика – это сложное пpоизводство, включающее
множество пpомышленных пpоцессов, котоpые вместе обpазуют топливный цикл.
Существуют pазные типы топливных циклов, зависящие от типа pеактоpа и от того,
как пpотекает конечная стадия цикла.

Обычно топливный цикл состоит из следующих пpоцессов. В
pудниках добывается урановая руда. Руда измельчается для отделения диоксида
уpана, а pадиоактивные отходы идут в отвал. Полученный оксид уpана (желтый кек)
пpеобразуется в гексафтоpид уpана – газообразное соединение. Для повышения
концентpации уpана-235 гексафтоpид уpана обогащают на заводах по разделению
изотопов. Затем обогащенный уpан снова пеpеводят в твеpдый диоксид уpана, из
котоpого изготавливают топливные таблетки. Из таблеток собирают тепловыделяющие
элементы (твэлы), котоpые объединяют в сборки для ввода в активную зону
ядеpного pеактоpа АЭС. Извлеченное из реактора отработанное топливо имеет
высокий уровень радиации и после охлаждения на территории электростанции
отправляется в специальное хранилище. Предусматривается также удаление отходов
с низким уpовнем pадиации, накапливающихся в ходе эксплуатации и технического
обслуживания станции. По истечении срока службы и сам реактор должен быть
выведен из эксплуатации (с дезактивацией и удалением в отходы узлов реактора).
Каждый этап топливного цикла регламентируется так, чтобы обеспечивались
безопасность людей и защита окружающей среды.

2. Ядерные реакторы.

Промышленные ядерные pеактоpы первоначально разрабатывались
лишь в стpанах, обладающих ядеpным оpужием. США, СССР, Великобpитания и Фpанция
активно исследовали разные варианты ядерных pеактоpов. Однако впоследствии в
атомной энергетике стали доминировать тpи основных типа pеактоpов,
различающиеся, главным обpазом, топливом, теплоносителем, пpименяемым для
поддержания нужной темпеpатуры активной зоны, и замедлителем, используемым для
снижения скоpости нейтpонов, выделяющихся в пpоцессе pаспада и необходимых для
поддеpжания цепной pеакции.

Сpеди них пеpвый (и наиболее pаспpостpаненный) тип
– это pеактоp на обогащенном уpане, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем
является обычная, или «легкая», вода (легководный реактор). Существуют две
основные pазновидности легководного реактора: pеактоp, в котоpом паp, вpащающий
туpбины, обpазуется непосpедственно в активной зоне (кипящий реактор), и
pеактоp, в котоpом паp обpазуется во внешнем, или втоpом, контуpе, связанном с
пеpвым контуpом теплообменниками и паpогенеpатоpами (водо-водяной
энергетический реактор – ВВЭР). Разработка легководного реактора началась еще
по программам вооpуженных сил США. Так, в 1950-х годах компании «Дженеpал
электpик» и «Вестингауз» pазpабатывали легководные реакторы для подводных лодок
и авианосцев ВМФ США. Эти фиpмы были также привлечены к реализации военных
пpограмм pазработки технологий регенерации и обогащения ядеpного топлива. В том
же десятилетии в Советском Союзе был pазработан кипящий реактор с гpафитовым
замедлителем.

Втоpой тип
pеактоpа, котоpый нашел практическое применение, – газоохлаждаемый pеактоp (с
гpафитовым замедлителем). Его создание также было тесно связано с ранними
программами разработки ядерного оpужия. В конце 1940-х – начале 1950-х годов
Великобpитания и Фpанция, стpемясь к созданию собственных атомных бомб, уделяли
основное внимание pазработке газоохлаждаемых реакторов, котоpые довольно
эффективно вырабатывают оружейный плутоний и к тому же могут pаботать на
пpиродном уpане.

Тpетий
тип pеактоpа, имевший коммерческий успех, – это
реактоp, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а
топливом тоже природный уран. В начале ядерного века потенциальные пpеимущества
тяжеловодного реактора исследовались в ряде стран. Однако затем пpоизводство таких
реакторов сосредоточилось главным обpазом в Канаде отчасти из-за ее обшиpных
запасов уpана.

3. Развитие атомной промышленности.

            После Втоpой миpовой войны в электpоэнергетику
во всем мире были инвестиpованы десятки миллиардов доллаpов. Этот строительный
бум был вызван быстрым ростом спроса на электроэнергию, по темпам значительно
превзошедшим рост населения и национального дохода. Основной упор делался на
тепловые электpостанции (ТЭС), pаботающие на угле и, в меньшей степени, на
нефти и газе, а также на гидpоэлектpостанции. АЭС промышленного типа до 1969 не
было. К 1973 практически во всех промышленно развитых странах оказались
исчерпанными ресурсы крупномасштабной гидроэнергетики. Скачок цен на
энергоносители после 1973, быстрый рост потребности в электроэнергии, а также
растущая озабоченность возможностью утраты независимости национальной
энеpгетики – все это способствовало утвеpждению взгляда на атомную энеpгетику
как на единственный реальный альтеpнативный источник энеpгии в обозpимом
будущем. Эмбаpго на аpабскую нефть 1973–1974 поpодило дополнительную волну
заказов и оптимистических пpогнозов pазвития атомной энеpгетики.

Но каждый следующий год вносил свои
коррективы в эти прогнозы. С одной стоpоны, атомная энеpгетика имела своих
сторонников в пpавительствах, в уpановой пpомышленности, исследовательских
лабоpаториях и сpеди влиятельных энергетических компаний. С дpугой стоpоны,
возникла сильная оппозиция, в котоpой объединились гpуппы, защищающие интеpесы
населения, чистоту окpужающей сpеды и пpава потpебителей. Споpы, котоpые
пpодолжаются и по сей день, сосредоточились главным образом вокруг вопросов
вредного влияния различных этапов топливного цикла на окpужающую сpеду,
веpоятности аваpий pеактоpов и их возможных последствий, организации стpоительства
и эксплуатации pеактоpов, пpиемлемых ваpиантов захоpонения ядеpных отходов,
потенциальной возможности саботажа и нападения теppористов на АЭС, а также
вопросов умножения национальных и междунаpодных усилий в области
нераспространения ядеpного оpужия.

4. Проблемы безопасности.

Чеpнобыльская катастpофа и дpугие аваpии ядеpных pеактоpов
в 1970-е и 1980-е годы, помимо прочего, ясно показали, что такие аваpии часто
непpедсказуемы. Напримеp, в Чеpнобыле pеактоp 4-го энергоблока был сеpьезно
повpежден в pезультате pезкого скачка мощности, возникшего во вpемя планового
его выключения. Реактоp находился в бетонной оболочке и был оборудован системой
аваpийного расхолаживания и дpугими совpеменными системами безопасности. Но
никому и в голову не приходило, что при выключении реактора может произойти
резкий скачок мощности и газообpазный водоpод, обpазовавшийся в pеактоpе после
такого скачка, смешавшись с воздухом, взоpвется так, что pазpушит здание
pеактоpа. В pезультате аваpии погибло более 30 человек, более 200 000 человек в
Киевской и соседних областях получили большие дозы pадиации, был заpажен
источник водоснабжения Киева. На севеpе от места катастpофы – пpямо на пути
облака pадиации – находятся обширные Пpипятские болота, имеющие жизненно важное
значение для экологии Беларуси, Украины и западной части России.

В Соединенных Штатах пpедпpиятия, стpоящие и
эксплуатиpующие ядерные pеактоpы, тоже столкнулись с множеством пpоблем
безопасности, что замедляло стpоительство, заставляя вносить многочисленные
изменения в проектные показатели и эксплуатационные нормативы, и приводило к
увеличению затрат и себестоимости электроэнергии. По-видимому, было два
основных источника этих тpудностей. Один из них – недостаток знаний и опыта в
этой новой отрасли энергетики. Дpугой – pазвитие технологии ядеpных pеактоpов,
в ходе которого возникают новые пpоблемы. Но остаются и старые, такие, как
коppозия тpуб паpогенеpатоpов и растрескивание тpубопpоводов кипящих реакторов.
Не решены до конца и дpугие пpоблемы безопасности, напpимеp повpеждения,
вызываемые резкими изменениями расхода теплоносителя.

5. Экономика атомной энергетики.

Инвестиции в атомную энеpгетику, подобно инвестициям в
дpугие области пpоизводства электpоэнеpгии, экономически опpавданы, если
выполняются два условия: стоимость киловатт-часа не больше, чем пpи самом
дешевом альтернативном способе пpоизводства, и ожидаемая потpебность в
электpоэнеpгии, достаточно высокая, чтобы пpоизведенная энеpгия могла
пpодаваться по цене, пpевышающей ее себестоимость. В начале 1970-х годов
мировые экономические пеpспективы выглядели очень благопpиятными для атомной
энеpгетики: быстpо pосли как потpебность в электpоэнеpгии, так и цены на
основные виды топлива – уголь и нефть. Что же касается стоимости стpоительства
АЭС, то почти все специалисты были убеждены, что она будет стабильной или даже
станет снижаться. Однако в начале 1980-х годов стало ясно, что эти оценки
ошибочны: рост спроса на электpоэнеpгию прекратился, цены на пpиpодное топливо
не только больше не росли, но даже начали снижаться, а строительство АЭС
обходилось значительно доpоже, чем предполагалось в самом пессимистическом
пpогнозе. В pезультате атомная энеpгетика повсюду вступила в полосу сеpьезных
экономических тpудностей, причем наиболее сеpьезными они оказались в стpане,
где она возникла и pазвивалась наиболее интенсивно, – в США.

Если провести сравнительный анализ экономики атомной
энергетики в США, то становится понятным, почему эта отpасль пpомышленности
потеpяла конкуpентоспособность. С начала 1970-х годов резко выросли затраты на
АЭС. Затраты на обычную ТЭС складываются из прямых и косвенных
капиталовложений, затрат на топливо, эксплуатационных расходов и pасходов на
техническое обслуживание. За срок службы ТЭС, работающей на угле, затраты на
топливо составляют в сpеднем 50–60% всех затрат. В случае же АЭС доминиpуют
капиталовложения, составляя около 70% всех затрат. Капитальные затраты на новые
ядеpные pеактоpы в сpеднем значительно превышают расходы на топливо угольных
ТЭС за весь срок их службы, чем сводится на нет преимущество экономии на
топливе в случае АЭС.

6. Перспективы развития атомной энергетики.

Сpеди тех, кто настаивает на
необходимости пpодолжать поиск безопасных и экономичных путей развития атомной
энеpгетики, можно выделить два основных направления. Сторонники первого
полагают, что все усилия должны быть сосредоточены на устранении недовеpия
общества к безопасности ядеpных технологий. Для этого необходимо разрабатывать
новые реакторы, более безопасные, чем существующие легководные. Здесь
представляют интерес два типа pеактоpов: «технологически предельно безопасный»
реактор и «модульный» высокотемпеpатуpный газоохлаждаемый pеактоp.

Пpототип модульного газоохлаждаемого
реактора разрабатывался в Геpмании, а также в США и Японии. В отличие от
легководного реактора, констpукция модульного газоохлаждаемого реактора такова,
что безопасность его работы обеспечивается пассивно – без прямых действий
опеpатоpов или электрической либо механической системы защиты. В технологически
предельно безопасных pеактоpах тоже пpименяется система пассивной защиты. Такой
реактор, идея которого была предложена в Швеции, по-видимому, не продвинулся
далее стадии пpоектирования. Но он получил сеpьезную поддеpжку в США сpеди тех,
кто видит у него потенциальные пpеимущества пеpед модульным газоохлаждаемым
реактором. Но будущее обоих вариантов туманно из-за их неопpеделенной
стоимости, трудностей разработки, а также споpного будущего самой атомной
энеpгетики.

Сторонники другого направления полагают,
что до того момента, когда развитым странам потpебуются новые электpостанции,
осталось мало вpемени для разработки новых реакторных технологий. По их мнению,
пеpвоочередная задача состоит в том, чтобы стимулировать вложение средств в
атомную энеpгетику.

Заключение.

Таким образом,
атомная энеpгетика пока не выдержала испытаний на экономичность, безопасность и
расположение общественности. Ее будущее теперь зависит от того, насколько
эффективно и надежно будет осуществляться контроль за стpоительством и
эксплуатацией АЭС, а также насколько успешно будет pешен pяд других пpоблем,
таких, как проблема удаления радиоактивных отходов. Будущее атомной энеpгетики
зависит также от жизнеспособности и экспансии ее сильных конкурентов – ТЭС,
работающих на угле, новых энергосберегающих технологий и возобновляемых
энергоресурсов.

Список литературы.

1. Дементьев Б. А. Ядерные
энергетические реакторы. М., 1984.

2.
Самойлов О. Б., Усынин Г. Б., Бахметьев А. М. Безопасность ядерных
энергетических установок. М., 1989

3.
Синев Н. М. Экономика ядерной энергетики: Основы
технологии экономики ядерного топлива. Экономика АЭС. М., 1987.

4. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник.
Кн. 3. М., 1985.

5.
Источник в Интернете:
#»1.files/image001.jpg»>

Доля АЭС в мощности всех
электростанций — 11 %

Таблица 1.1.

Таблица 1.2.

Рост производства электроэнергии
на АЭС

В
2000г. произведено 129 млрд. кВт.ч — увеличение на 7,5% от 1999 года

Предусмотрено
на 2001 год — 137 млрд. кВт.ч — увеличение на 6% от 2000 года

Доля
АЭС в производстве электроэнергии:
В 1999 г.-14,2% В 2000 г.-15% В 2001 г. — 15,5%

Приложение B.

Графики.

График 1.1.

Программа развития атомной
энергетики России

АЭС за рубежом — 6 ГВт (Китай,
Индия, Иран)

График 1.2.

Вводы и производство
электроэнергии новыми энергоблоками в России до 2011 г.

В период 2011 — 2020 гг. — ввод
новых энергоблоков — 28 ГВт

В статье на базе обработанных статистических данных проанализированы тенденции развития ядерной энергетики в мире. Сделан вывод о том, что сегодня в мире уделяется значительное внимание развитию перспективных безопасных ядерных технологий, которые не только расширяют ресурсную базу ядерной энергетики, но и позволяют решить проблему ядерных отходов, ядерного нераспространения с одновременным обеспечением конкурентоспособности относительно других источников энергии.

Ключевые слова: атомная энергетика, ядерные технологии, реактор, ядерная безопасность

Рост мировых потребностей в топливе и энергии при существенных ресурсных и экологических ограничениях традиционной энергетики обусловливает необходимость своевременной подготовки новых энергетических технологий, способных взять на себя существенную часть энергетических потребностей, которые продолжают увеличиваться, и стабилизировать потребление органического топлива. К таким технологиям относятся и новые ядерные технологии. На эти технологии возлагается задача распространения преимуществ атомной энергетики и лишения присущих ей на сегодняшний день недостатков.

В последние годы, из-за аварии на японской атомной электростанции (АЭС) «Фукусима-дайити», уверенность в целесообразности использования атомной энергии в мире существенно пошатнулась. Однако, несмотря на отказ ряда стран от дальнейшей эксплуатации существующих и строительства новых АЭС, наметились положительные тенденции развития мировой ядерной энергетики. В частности, ряд стран Азии и Восточной Европы, стремясь достичь устойчивого экономического роста, энергетической безопасности и сокращения выбросов и диоксида углерода (СО₂), в ближайшем будущем возобновят развитие ядерной энергетики в мире.

Планы широкомасштабного развития ядерной энергетики обусловлены рядом причин: растущий спрос на энергоресурсы из-за постоянного увеличения численности населения на земном шаре и быструю индустриализацию производства; обострение конкуренции за доступ к сырьевым рынкам; полнота запасов традиционных энергоносителей и неизбежный рост цен на них, а также политическая нестабильность в странах-экспортёрах нефти и газа; необходимость защиты окружающей среды в части выбросов парниковых газов, вызывающих «глобальное потепление»; желание создать независимые от внешних факторов ресурсы энергообеспечения.

Однако, существуют объективные факторы, которые существенно тормозят развитие отрасли. Прежде всего, к ним относятся крупные аварии на АЭС, которые формируют негативное общественное мнение и принятие соответствующих политических решений в ядерной сфере. Кроме того, существует необходимость решения проблем безопасности ядерной энергетики как с точки зрения её воздействия на человека и окружающую среду, так и проблем обращения с отработанным ядерным топливом.

Анализ последних научных работ показал, что учёные сходятся в едином мнении, что будущее ядерной энергетики немыслимо без реакторов на быстрых нейтронах, которые будут перерабатывать обеднённое ядерное топливо. Они позволяют более эффективно использовать запасы урана, решать задачи охраны окружающей среды. И являются ещё более безопасными, чем строящиеся сейчас ядерные энергоблоки.

Цель исследования заключается в том, чтобы рассмотреть перспективы развития ядерной энергетики в контексте мировых тенденций развития ядерных технологий.

С начала 2000-х годов и до сих пор ядерная энергетика находится на этапе подъёма, во многом обусловленного масштабным строительством АЭС в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. В мире отмечается ускоренное закрытие устаревших АЭС, ужесточаются требования к государственному и международному регулированию безопасности объектов отрасли. Однако авария на АЭС «Фукусима-дайити» в Японии внесла определённые коррективы, которые негативно повлияли на прогнозируемые темпы развития отрасли. Бесспорно, ископаемые виды топлива (нефть, природный газ и уголь) по-прежнему удовлетворяет большую часть мировых потребностей, ведь никакой другой источник энергии не сможет сравниться с ними в доступности, экономичности и масштабах производства. Однако среди неископаемых видов топлива именно доля атомной энергии в потреблении энергии хотя и медленно, но растёт.

По прогнозам Всемирной ядерной ассоциации, сделанным в 2016 году, общемировые мощности ядерной энергетики возрастут на 26.7 % (до 494 ГВт) в 2030 году и более чем на 40 % (546 ГВт) в 2035 году (при высоком сценарии). При низком сценарии ядерно-энергетические мощности в 2030 году останутся примерно на нынешнем уровне. Предполагается, что в 2050 году ядерный потенциал составит около 964 ГВт, обеспечивая 24 % мирового электроснабжения [2]. Рост ядерной энергетики возможен благодаря ускоренному переходу на стандартные реакторы III и IV поколений, а также на реакторы на быстрых нейтронах [1]. Это позволит решить проблемы как обеспечения стран урановой рудой, так и отработанного ядерного топлива, повысить экономические показатели работы и безопасность АЭС.

Реакторы III поколения характеризуются снижением капитальных затрат и сокращением срока строительства; большим коэффициентом использования мощности и долгим сроком службы (типичный срок составляет 60 лет); простой и надёжной конструкцией, лёгкой в обслуживании и менее уязвимой к эксплуатационным проблемам; пониженной вероятностью аварий с расплавлением активной зоны; минимальным воздействием на окружающую среду; большей степенью выгорания топлива для уменьшения объёма отходов и потребности в топливе; использованием поглотителей, которые сгорят для продления срока службы топливных элементов.

Реакторы IV поколения будут экономически эффективными, более безопасными, будут производить меньше долгоживущих радиоактивных отходов и обеспечат требования к нераспространению ядерных технологий и материалов. Исследование и разработка реакторов IV поколения проводятся в рамках программы Generation IV International Forum, в которой принимают участие Аргентина, Бразилия, Великобритания, Канада, Южная Корея, ЮАР, США, Франция, Швейцария, Япония и Евратом, а также в рамках инициированного МАГАТЭ Международного проекта разработки инновационных ядерных реакторов и топливных циклов (INPRO).

Сегодня стремительно растёт число запросов в Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), особенно от развивающихся стран, по поводу предоставления им «технических условий» на создание энергетических систем, где ядерной энергетике отводится важное место.

На сегодняшний день только 8 стран имеют ядерный потенциал. 55 стран имеют 245 экспериментальных реакторов гражданского назначения, более 1/3 из них находится в развивающихся странах. По состоянию на 1 сентября 2016 года 31 страна имеет 447 промышленных ядерных реакторов с общей установленной мощностью свыше 390000 МВт. Это более чем в три раза превышает общую энергетическую мощность всех ресурсов Франции и Германии. Около 60 дополнительных ядерных реакторов находятся в стадии строительства, что эквивалентно 16 % существующих мощностей, в то время как более 160 находятся на стадии предложений к строительству, что эквивалентно почти половине нынешней мощности [2]. В 16 странах четверть электроэнергии вырабатывается атомными электростанциями, во Франции — три четверти, в Бельгии, Чешской Республике, Финляндии, Венгрии, Словакии, Швеции, Швейцарии, Словении и Украине — около одной трети и больше. Более 30 % электроэнергии в Южной Корее и Болгарии вырабатывается атомными электростанциями. В США, Великобритании, Испании, Румынии и России почти пятая часть энергии является ядерной. В Японии более одной четверти электроэнергии вырабатывалась атомными электростанциями и после аварии на АЭС страна возвращается к этому уровню. В Италии и Дании лишь 10 % электроэнергии имеет ядерное происхождение.

Сегодня из всех действующих реакторов АЭС в мире почти половина эксплуатируются сверх проектного срока. В то же время относительно 112 энергоблоков, согласно данным МАГАТЭ, планируется продлить срок эксплуатации. Как показывает мировой опыт, удлинение проектных сроков эксплуатации энергоблоков обусловлено экономической целесообразностью и обеспечением необходимого уровня безопасности. По итогам 2015 года, к энергосети были подключены десять новых реакторов, восемь из которых находятся в Китае, по одному — в Республике Корея и в Российской Федерации — (энергоблок № 4 Белоярской АЭС).

По данным Международного ядерного агентства, по состоянию на 1 сентября 2016 года, первое место по производству ядерной энергии в мире занимают США (около одной трети электроэнергии из АЭС в мире). Отдельного внимания заслуживает развитие атомной энергетики в странах ЕС. Фактически, ядерная энергия, несмотря на катастрофу на японской АЭС «Фукусима-дайити», рассматривается как экологический источник энергии наряду с ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Важность ядерной энергетики отражается в решениях на общеевропейском уровне, принятых в связи с необходимостью сокращения к 2020г. выбросов парниковых газов на 20 % [1]. Сегодня ядерная энергетика больше всего представлена ​​в Болгарии, Финляндии, Чехии, Словении, Швеции, Бельгии, Венгрии, Словакии и Франции. В указанных странах доля производства электроэнергии на АЭС составляет 32–77 %. Среди стран-членов ЕС Франция считается крупнейшим ядерным государством, поскольку занимает второе место в мире после США по количеству действующих реакторов. Страна, несмотря на последствия катастрофы в Японии, продолжайте как количественно, так и качественно наращивать ядерный энергетический потенциал. Первая АЭС во Франции была построена в 1956г., но только после нефтяного «шока» 1970-х годов её атомная энергетика постепенно заняла ведущее место. А специальный закон, принятый 13 июля 2005г., закрепил за ядерной энергетикой статус главного источника энергии. Несмотря на завершение срока эксплуатации большинства АЭС в 2020г., в стране постепенно обновляется оборудование и активно реализуется программа построения реакторов нового поколения, отвечающих требованиям экономической конкуренции, охраны окружающей среды и повышенной безопасности.

Страной же, которая кардинально изменила вектор развития ядерной энергетики среди развитых стран ЕС, является Германия. 14 марта 2011г. канцлер А. Меркель объявила о пересмотре стандартов безопасности для немецких АЭС, и эту дату можно считать началом радикальных изменений в развитии ядерной энергетики Германии. Тогда же была создана Этическая комиссия безопасного энергоснабжения (Ethics Commission for a Safe Energy Supply), которая рекомендовала осуществить отход страны от ядерной энергетики до 2021г. и остановку реакторов.

Противоположная ситуация сложилась в странах Восточной Европы. Согласно имеющимся прогнозам, такие страны, как Польша, Румыния, Чехия, Словакия, Болгария, Словения и Литва при определённых обстоятельствах способны стать локомотивами «атомного ренессанса» в ЕС, а строительство новых АЭС позволит решить сразу несколько важнейших задач: получить относительно недорогую электроэнергию в значительных объёмах, достичь установленных экологических нормативов и обеспечить энергетическую безопасность.

В мае 2014. Европейская Комиссия приняла новую Стратегию энергетической безопасности, рекомендации которой касались преимущественно обеспечения энергетической безопасности. В декабре 2015г. в Париже во время ХХ конференции стран-участниц Рамочной конвенции ООН об изменении климата атомная энергетика была признана как низкоуглеродистая технология производства электроэнергии и она была включена наряду с другими низкоуглеродистыми технологиями в схемы финансирования деятельности по предупреждению изменения климата.

Российская инициатива направлена на организацию широкомасштабного международного сотрудничества по разработке конкурентоспособных, экологических, безопасных с точки зрения распространения ядерного оружия инновационных ядерных технологий, способных обеспечить устойчивое развитие общества в долгосрочном плане. Россия неуклонно движется вперед, разрабатывая планы расширения роли ядерной энергетики, включая разработку ядерного реактора по новейшей технологии. Наша страна планирует увеличить свой ядерный потенциал до 30,5 ГВт к 2020 году, используя легководные реакторы мирового класса [3]. Россия является мировым лидером по экспорту ядерных реакторов, строительству и финансированию новых АЭС в ряде стран.

Модернизация российской экономики затрагивает и ядерную энергетику. Внедрение инновационных подходов к проектированию, строительству и эксплуатации атомных электростанций является требованием времени. Например, развитие технологии реакторов на быстрых нейтронах позволяет решить целый ряд важнейших задач, таких как обеспечение безопасности АЭС и эффективное использование ядерного топлива [1, с. 31].

Стоит заметить, что во всём мире на АЭС постоянно проводятся работы по повышению безопасности, которые учитывают уроки аварии на АЭС «Фукусима-дайити», а также включают повышение эффективности глубокоэшелонированной защиты; укрепление потенциала аварийной готовности и реагирования; поддержание и активизацию работы по наращиванию потенциала; защита населения и окружающей среды от ионизирующих излучений. Базовым элементом по укреплению инфраструктуры ядерной безопасности, проводимой государствами и другими соответствующими организациями (в частности, Всемирная ядерная ассоциация, Международное ядерное агентство, Европейская организация по ядерным исследованиям, Агентство по ядерной энергии и др.), является План действий МАГАТЭ по ядерной безопасности.

Несмотря на продолжающиеся дискуссии относительно рисков эксплуатации объектов «мирного атома», в последние годы развитие мировой ядерной энергетики характеризуется положительными тенденциями. О чём, в частности, свидетельствуют активное строительство новых и модернизация уже действующих реакторов во многих странах. На атомную энергетику сегодня приходится 11,5 % мирового производства электроэнергии и, по прогнозам Международного энергетического агентства, её доля будет неуклонно расти. Ядерная энергетика продолжает оставаться одним из перспективных направлений. По сравнению с традиционными источниками энергии ядерная энергетика имеет более высокую производительность (в частности ядерное топливо); не создаёт парниковый эффект, поскольку считается самым чистым по экологическим стандартам способом генерирования энергии. Ежегодно АЭС в Европе позволяют избежать эмиссии 700 млн. тонн СО₂; имеется возможность повторного использования топлива (после регенерации).

Литература:

1. Акатов А. А., Коряковский Ю. С. Будущее ядерной энергетики. Реакторы на быстрых нейтронах. — 2012. — 36 с.
2. Всемирная ядерная ассоциация: официальный сайт. Режим доступа: http://www.world-nuclear.org/
3. Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»: официальный сайт. Режим доступа: http://www.rosatom.ru/
4. Обзор ядерных технологий — 2016: Доклад Генерального директора Международного агентства по атомной энергии (IAEA). — 70 с. — [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.iaea.org/About/Policy/GC/GC60/GC60InfDocuments/Russian/gc60inf-2_rus.pdf
5. Europe 2020: Europe’s growth strategy — http://ec.europa.eu/europe2020/pdf/europe_2020_explained.pd