Вікіпедія

Ядерна енергетика: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[неперевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
1ZaXaR4 (обговорення | внесок)
2 редагування
мНемає опису редагування
Скасовано останні 2 редагування (1ZaXaR4): джерело не має жодного стосунку до написаного, вікіфікація некоректна
Рядок 1:
[[Файл:Kernkraftwerk Saporischschja.JPG|300px|thumb|''[[Запорізька АЕС]]'' — найбільша електростанція [[Європа|Європи]]]]
[[Файл:USS Enterprise (CVAN-65), USS Long Beach (CGN-9) and USS Bainbridge (DLGN-25) underway in the Mediterranean Sea during Operation Sea Orbit, in 1964.jpg|300px|thumb|Три американські військові кораблі з ядерним приводом [[USS Bainbridge (CGN-25)|USS ''Bainbridge'']] та [[USS Long Beach (CGN-9)|USS ''Long Beach'']] з ''[[USS Enterprise (CVN-65)|USS Enterprise]]'', першим ядерним авіаносцем (1964). Моряки складають на палубі [[формула Ейнштейна|формулу Ейнштейна]] ''E&nbsp;=&nbsp;mc<sup>2</sup>'']]
'''Я́дерна енерге́тика''' або '''атомна енергетика'''&nbsp;— галузь [[енергетика|енергетики]], що використовує [[ядерна енергія|ядерну енергію]] для [[електрифікація|електрифікації]] і [[когенерація|теплофікації]]; область [[наука|науки]] і [[техніка|техніки]], що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в [[електрична енергія|електричну]] і [[теплова енергія|теплову]].
Рядок 6:
 
== Загальна характеристика ==
Основа ядерної енергетики&nbsp;— [[АЕС|атомні електростанції]], які забезпечують близько 6&nbsp;% світового виробництва енергії та 13-14&nbsp;% електроенергії. За даними [[МАГАТЕ]] у [[2013]] році у світі працювало 437 промислових ядерних реакторів<ref name=iaea_reactors>{{cite web | url= http://www.iaea.org/pris/ | title= The Database on Nuclear Power Reactors. Number of Reactors Operation Worldwide | publisher= [[International Atomic Energy Agency]] |date== 2013-03-12}}</ref>, розташованих на території 31 країни<ref name="UIC">{{cite web | url= http://www.uic.com.au/reactors.htm | title= World Nuclear Power Reactors 2007-08 and Uranium Requirements | publisher= World Nuclear Association | date= 2008-06-09 | accessdate= 2008-06-21 | archiveurl= https://web.archive.org/web/20080303234143/http://www.uic.com.au/reactors.htm | archivedate= 2008-03-03 | deadurl= yes }}</ref>. Було збудовано також понад 150 суден з ядерними енергетичними установками.
 
Перша атомна електростанція (5 М[[Вт]]), що поклала початок використанню ядерної енергії в мирних цілях, була побудована в СРСР, у місті [[Обнінськ]]у в [[1954]]. За прогнозами фахівців, частка ядерної енергетики в загальній структурі вироблення електроенергії у світі буде безупинно зростати за умови реалізації основних принципів концепції безпеки атомних електростанцій. Головні принципи цієї концепції&nbsp;— істотна модернізація сучасних ядерних реакторів, посилення мір захисту населення і довкілля від шкідливого техногенного впливу, підготовка висококваліфікованих кадрів для атомних електростанцій, розробка надійних сховищ радіоактивних відходів тощо.
Рядок 13:
Існують різні типи паливних циклів, які залежать від типу реактора й від того, як відбувається кінцева стадія циклу.
[[Файл:Nuclear Fuel Cycle.png|міні|ліворуч|200пкс|Ядерний паливний цикл. Уран добувається, збагачується і виготовляється ядерне паливо (1), яке постачають на АЕС. Після використання відпрацьоване паливо відвозиться на завод з переробки ядерних відходів (2) або остаточно захоронюється (3) на постійне зберігання у безпечне місце, наприклад, у скелю. 95&nbsp;% відпрацьованого палива може бути перероблене для подальшого використання на електростанціях (4).]]
Зазвичай паливний цикл складається з таких етапів. У копальнях видобувається [[Уран (хімічний елемент)|уранова]] руда]]. РудаВона подрібнюється для відділення діоксиду [[Уран-235|урану.]] Отриманий оксид урану (жовтий [[кек]]) перетворюють у гексафторид урану&nbsp;— газоподібна сполука. Для підвищення концентрації [[уран-235|урану-235]] гексафторид урану збагачують на заводах з розділення [[ізотоп]]ів. Потім [[збагачений уран]] знову перетворюють у твердий діоксид урану, з якого виготовляють паливні таблетки. З таблеток збирають [[Тепловидільний елемент|тепловидільні елементи (твели)]], які об'єднують в збірки для завантаження в активну зону ядерного реактору АЕС. Вивантажене із реактора відпрацьоване паливо має високий рівень радіації і після охолодження на території електростанції (басейн витримки) відправляється в спеціальне сховище. Передбачається також видалення відходів із низьким рівнем [[радіаціяіонізуюче випромінювання|радіації]], що накопичуються в ході експлуатації і технічного обслуговування станції. Після закінчення терміну служби і сам реактор повинен бути виведений з експлуатації (з дезактивацією та утилізацією вузлів реактора). Кожен етап паливного циклу регламентується так, щоб забезпечувалися безпека людей і захист довкілля.
 
== Ядерні реактори ==
Промислові [[ядерний реактор|ядерні реактори]] спочатку розроблялися лише в країнах, що володіють [[ядерна зброя|ядерною зброєю]]. [[Сполучені Штати Америки|США]], [[СРСР]], [[Велика Британія]] і [[Франція]] ​​активно досліджували різні варіанти ядерних реакторів. Однак згодом в атомній енергетиці стали домінувати три основні типи реакторів, що розрізняються, головним чином, паливом, [[теплоносій|теплоносієм]], (який застосовується для підтримки потрібної температури активної зони) і сповільнювачем (використовується для зниження швидкості [[нейтрон]]ів, що виділяються в процесі розпаду, і необхідні для підтримки ланцюгової реакції).
 
Станом на 2013 рік у світі використовуються шість основних типів ядерних реакторів: [[легководний реактор|реактор з водою-охолоджувачем під тиском]] (PWR), або його аналог [[ВВЕР|Водоводо-водяний енергетичний реактор]] (ВВЕР), [[Киплячийкиплячий ядерний реактор]] (BWR), [[важководний реактор]] (HWR), [[газо-графітовий реактор]] (GCR), [[РБМК|водо-графітовий реактор]] (LWGR/РБМК) та [[Ядернийядерний реактор на швидких нейтронах]] (FBR)<ref name=iaea_reactors/>.
{| class=wikitable align=right
|-
Рядок 37:
|}
 
Серед них перший (і найбільш поширений) тип&nbsp;— це реактор на збагаченому урані, у якому і теплоносієм, і сповільнювачем є звичайна, або «легка», вода ([[легководний реактор]]). Існують два основні різновиди легководного реактора: реактор, у якому пара, яка обертає турбіни, утворюється безпосередньо в активній зоні ([[Киплячий ядерний реактор|киплячий реактор]]), і реактор, у якому пара утворюється у зовнішньому, або другому, контурі, який пов'язаний з першим контуром теплообмінниками і парогенераторами (Водо-водяний енергетичний реактор (ВВЕР)). Розроблення легководного реактора почалася ще за програмами [[Збройні сили США|збройних сил США]]. Так, у [[1950-ті|1950-х]] роках компанії «[[General Electric|Дженерал електрик]]» та [[Westinghouse Electric|«Вестінгауз»]] розробляли легководні реактори для підводних човнів та авіаносців [[ВМФ США]]. Ці фірми були також залучені до реалізації військових програм з розроблення технологій [[Регенерація (у збагаченні корисних копалин)|регенерації]] та збагачення ядерного палива. У тому ж десятилітті в Радянському Союзі<ref>{{Cite news|title=Effect of chloroquine on cultured fibroblasts: release of lysosomal hydrolases and inhibition of their uptake|volume=66|first3=N. N.|last2=DiDonato|first2=S.|last=Wiesmann|first=U. N.|issue=4|pages=1338–1343|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/4|doi=10.1016/0006-291x(75)90506-9|pmid=4|issn=1090-2104|accessdate=2021-02-09|date=1975-10-27|work=Biochemical and Biophysical Research Communications|last3=Herschkowitz}}</ref> був розроблений киплячий реактор з графітовим [[Сповільнювач нейтронів|сповільнювачем]].
 
Другий тип реактора, який знайшов практичне застосування,&nbsp;— [[Реактор з графітовим сповільнювачем|реактор з газоохолодженням]] (з графітовим сповільнювачем). Його створення також було тісно пов'язане з ранніми програмами розроблення ядерної зброї. В кінці [[1940-ві|1940-х]]&nbsp;— початку [[1950-ті|1950-х]] років Велика Британія і [[Франція]], прагнучи до створення власних атомних бомб, приділяли основну увагу розробленню реакторів з газоохолодженням, які досить ефективно виробляють плутоній і до того ж можуть працювати на природному урані.
 
Третій тип реактора, що мав комерційний успіх,&nbsp;— це реактор, у якому і теплоносієм, і сповільнювачем є [[важка вода]], а паливом слугує також природний уран. На початку ядерного століття потенційні переваги [[важководний реактор|важководного реактора]] досліджувалися в ряді країн. Однак потім виробництво таких реакторів зосередилося головним чином у [[Канада|Канаді]] через її великі запаси урану.
Рядок 74:
|}
 
Станом на [[2007]], енергетичні ядерні реактори працювали в 31 країні світу.<ref>Mycle Schneider, Steve Thomas, Antony Froggatt, Doug Koplow (August 2009). [http://www.greens-efa.org/cms/topics/dokbin/206/206749.pdf The World Nuclear Industry Status Report] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080625044818/http://www.greens-efa.org/cms/topics/dokbin/206/206749.pdf |date=25 червень 2008 }}, German Federal Ministry of Environment, Nature Conservation and Reactor Safety, p. 6.</ref> Найбільше ядерна енергетика розвинута в країнах з великими об'єднаними електричними мережами. Ядерна енергетика [[Сполучені Штати Америки|США]] найпотужніша у світі, 28&nbsp;% від світового виробництва. Далі йдуть Франція з 18&nbsp;% та Японія з 12&nbsp;%. У 2007 році в світі працювало 439 ядерних реакторів із загальною потужністю 351 Г[[Вт]].
 
За оцінками [[МАГАТЕ]] від [[2008]], доля ядерної енергетики залишатиметься до [[2030]]-го в межах від 12,4&nbsp;% до 14,4&nbsp;% світового виробництва енергії<ref name=iaea2>{{cite paper | title = Energy, Electricity and Nuclear Power Estimates for the Period up to 2030 | publisher = [[International Atomic Energy Agency]] | url = http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/RDS1-28_web.pdf| format = PDF |date=September[[ 2008]] | accessdate = 2008-09-08}}</ref>.
 
== Ядерна енергетика в УРСР ==
* 1977-й рік&nbsp;— рік народження української атомної енергетики. В промислову експлуатацію введено перший [[енергоблок]] [[Чорнобильська АЕС|Чорнобильської АЕС]] з [[ядерний реактор|реактором]] [[РБМК|РБМК-1000]] (1000 МВт). Зростаюча потреба в електроенергії, прагнення замінити теплові та гідроелектростанції на потужніші&nbsp;— атомні, сприяли їх швидкому будівництву. На час техногенної аварії на 4-му блоці [[Чорнобильська АЕС|Чорнобильської АЕС]] (квітень [[1986]]) в Україні перебувало в експлуатації 10 енергоблоків, 8 з яких потужністю 1000 МВт.
* У 1986 та в [[1990-ті|1990-х]] роках&nbsp;— [[Верховна Рада УРСР|Верховною Радою УРСР]] було впроваджено мораторії на будівництво нових АЕС (в 1990 на 5-ть років)<ref>[http://zakon1.rada.gov.ua/laws/show/134-12 Постанова Верховної Ради Української РСР «Про мораторій на будівництво нових АЕС на території УРСР» від 2 серпня 199901990 N 134-XII ]</ref>. [[21 жовтня]] [[1993]] року мораторій було знято Верховною Радою України<ref>[http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/3538-12 Постанова Верховної Ради України «Про деякі заходи забезпечення народного господарства електроенергією» від 21 жовтня 1993 N 3538-XII]</ref>. Мораторії не стосувалися енергоблоків, які були в процесі будівництва, тому з 1986 по 1990 було введено в експлуатацію 6 атомних блоків потужністю 1000 МВт кожний: три на [[Запорізька АЕС|Запорізькій АЕС]] і по одному на [[Південно-Українська АЕС|Південно-Українській]], [[Рівненська АЕС|Рівненській]] та [[Хмельницька АЕС|Хмельницькій АЕС]]. На час здобуття незалежності (серпень 1991&nbsp;р.) в Україні працювало 15 енергоблоків на 5 атомних електростанціях.
 
== Ядерна енергетика України ==
Рядок 97:
 
При наявності в Україні п'яти атомних електростанцій потужністю 11800 МВт (на 01.01.2000), [[Уран (хімічний елемент)|уран]] відіграє значну роль у забезпеченні країни [[електроенергія|електроенергією]]. Його частка у виробництві електроенергії, в порівнянні з іншими енергоносіями, постійно зростає. Так у 2000&nbsp;р. АЕС виробили 45,1&nbsp;% електроенергії і майже зрівнялись з часткою [[ТЕС]], на яких 19&nbsp;млн кВт потужностей із 36 вимагають ремонту чи реконструкції.
[[Файл:View of Chernobyl taken from Pripyat.JPG|міні|праворуч|200пкс|знелюдненеЗнелюднене місто [[Прип'ять (місто)|Прип'ять]] як&nbsp;— наслідок Чорнобильської катастрофи]]
 
== Критика ==
Рядок 110:
Прихильники іншого напрямку вважають, що до того моменту, коли розвиненим країнам знадобляться нові електростанції, залишилося мало часу для розроблення нових реакторних технологій. На їхню думку, першочергове завдання полягає у тому, щоб стимулювати вкладення коштів у атомну енергетику.
 
Але крім цих двох перспектив розвитку атомної енергетики сформувалася і зовсім інша точка зору. Вона покладає надії на [[поновлювані джерела енергії]] (сонячна, вітрова) і на енергозбереження. На думку прихильників цієї точки зору, якщо передові країни переключаться на розроблення більш економічних джерел світла, побутових електроприладів, опалювального обладнання і кондиціонерів, то заощадженої [[електроенергія|електроенергії]] буде достатньо, щоб обійтися без усіх існуючих [[АЕС]]. Значне зменшення споживання електроенергії показує, що економічність може бути важливим чинником обмеження попиту на електроенергію.
 
Таким чином, атомна енергетика поки не витримала випробувань на економічність, [[ядерна безпека|безпеку]] і думку громадськості. Її майбутнє тепер залежить від того, наскільки ефективно і надійно буде здійснюватися контроль за будівництвом і експлуатацією АЕС, а також наскільки успішно будуть вирішені ряд інших проблем, таких, як проблема видалення радіоактивних відходів. Майбутнє атомної енергетики залежить також від життєздатності та експансії її сильних конкурентів&nbsp;— [[ТЕС]], що працюють на вугіллі, нових [[енергозберігаючі технології|енергозберігаючих технологій]] та відновлюваних енергоресурсів.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Ядерна_енергетика