21.01.2022 17:23
for all
484 views
    
rating - | no usr.
 © Поліанна М

Організація безпеки атомних реакторів

Організація безпеки атомних реакторів

Переваги ядерної енергетики очевидні: АЕС не вимагають великих мас палива, ідеально пристосовані для вироблення електрики, не викидають в атмосферу вуглекислоту, оксиди азоту та сірки. За великим рахунком, вони значно безпечніші за теплові: для того, щоб забезпечити протягом року роботу ТЕС потужністю 1 ГВт, у її паливному циклі гине 300 осіб, а при роботі АЕС — у 500 разів менше.

Як і в будь-якій індустрії, великі аварії на АЕС трапляються (за всю історію атомної енергетики їх було три: «Три-Майл-Айленд», Чорнобиль, «Фукусіма-1»), але вони не пов`язані зі специфікою ядерної енергетики, скоріше це слідство величезної концентрації енергії, яка є небезпечною у всіх виробництвах. За кількістю жертв аварій АЕС багаторазово поступаються іншим об`єктам енергетики: при ліквідації наслідків Чорнобильської аварії загинуло 50 людей, при аварії на Саяно-Шушенській ГЕС – 76, при обваленні греблі в Італії – понад 500; а ось аварія на хімічному комбінаті в Бхопалі (Індія) забрала життя 2500 людей (і це без урахування довготривалих наслідків). Нарешті, кількість жертв автомобільних аварій за рік перевищує мільйон, але ніхто на цій підставі не пропонує заборонити автомобілі.

Всупереч цій логіці останніми роками ширяться протести проти використання ядерної енергії, а в деяких країнах навіть ухвалено рішення про її заборону. Після Фукусіми уряд Німеччини ухвалив рішення про закриття всіх АЕС на своїй території, Італія відмовилася від атомних станцій ще раніше, після Чорнобиля, низка європейських країн взагалі не розглядають атомну енергетику як альтернативу традиційним джерелам енергії. Причини цих протестів частково ірраціональні: людина також несвідомо боїться темряви, а радіація, з якою нерозривно пов`язана ядерна енергія, вселяє страх своєю незрозумілістю. І логічні доводи тут безсилі, навіть такі: радіоактивні викиди з димом ТЕС у багато разів перевищують аналогічні викиди АЕС.

Проте професіонали розуміють і глибші причини цього інстинктивного протесту: сучасна ядерна енергетика далека від досконалості. Вона виникла після світової війни як побічний продукт військової програми створення ядерної зброї, коли не було часу думати ні про гарантії безпеки, ні про радіоактивні відходи, ні про економіку. Але сьогодні ці проблеми встали на повний зріст.

Вони, однак, забувають (або не знають) про те, що практично всі запаси енергії на Землі укладені в ядрах атомів і ми не маємо іншого виходу, крім як знайти безпечний спосіб їх звідти витягти. Для цього перш за все треба перестати палити 235U – єдиний природний ізотоп, який ділиться нейтронами будь-яких енергій: це все одно, що топити піч сірниками. 235U треба використовувати для запуску швидких реакторів, здатних працювати на 238U, перетворюючи його в ізотоп 239Pu, що ділиться: n + 238U → 239Pu, який «горить» навіть краще, ніж 235U. При цьому плутоній, що утворився, навіть не треба вивантажувати з реактора — він там же згоряє, тому насправді «горить» 238U, запаси якого в землі та океанах величезні. Звичайно, такий реактор має бути внутрішньо безпечним, щоб унеможливити ядерні аварії типу чорнобильської. Крім того, треба замкнути ядерний паливний цикл, тобто перестати накопичувати у сховищах радіоактивні відходи. Нарешті, треба вирішити проблему довготривалих радіоактивних відходів. І в цій битві за енергію треба повною мірою використати армію інженерів та технологів, а також інтелектуальний спецназ вчених.

Сьогодні у світі працює лише два промислові реактори на швидких нейтронах: БН-600 і БН-800 – реактори з натрієвим теплоносієм. Ще один швидкий реактор знаходиться на початковій стадії розробки. У цьому реакторі суміш фторидів урану та плутонію розчинена у розплаві фторидної солі, тобто відпадає необхідність у виготовленні паливних таблеток та паливних збірок, а також спрощуються виготовлення та переробка палива. Але найголовніша перевага рідкосольового реактора полягає в тому, що він внутрішньо безпечний: аварія типу чорнобильської з розгоном ядерного реактора там, у принципі, неможлива — вона заборонена законами фізики.

У нас зараз є принаймні півстоліття або навіть 100 років, щоб вибрати потрібний тип швидкого реактора та створити нову ядерну енергетику, вільну від блідих плям, якими вона зобов`язана історії свого народження. Це завдання набагато складніше і важливіше за завдання створення ядерної зброї.

Інтерес першовідкривачів ядерної енергії пішов разом з останніми авторами атомної промисловості. Для вирішення грандіозних завдань, необхідних для її оновлення, має з`явитися нове покоління дослідників, не стурбованих пошуками фінансування, але захопленими величчю завдань, що стоять перед ними.


Запрошуємо школярів підписатися на канал youtube "Готові Домашні Завдання (ГДЗ): Фізика":

Перейти до ГДЗ на YouTube


Обговорення

Візьміть участь в обговоренні

  • Поскаржитись