Centrale nucléaire. Centrale nucléaire : principe de fonctionnement et conception

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Centrales nucléaires - (résumé)

Date d'ajout : mars 2006

Centrales nucléaires
INTRODUCTION

L'expérience passée montre qu'il s'écoule au moins 80 ans avant que certaines sources d'énergie principales ne soient remplacées par d'autres - le bois est remplacé par le charbon, le charbon est remplacé par le pétrole, le pétrole est remplacé par le gaz, les combustibles chimiques sont remplacés par l'énergie nucléaire. L'histoire de la maîtrise de l'énergie atomique - depuis les premières expériences expérimentales - remonte à environ 60 ans, en 1939. La réaction de fission de l'uranium a été découverte. Dans les années 30 de notre siècle, le célèbre scientifique I.V. Kurchatov a démontré la nécessité de développer des travaux scientifiques et pratiques dans le domaine de la technologie nucléaire dans l'intérêt de l'économie nationale du pays.

En 1946, le premier réacteur nucléaire du continent européen-asiatique a été construit et lancé en Russie. Une industrie minière de l'uranium est en train de se créer. La production de combustible nucléaire - uranium 235 et plutonium 239 - a été organisée et la production d'isotopes radioactifs a été établie. En 1954, la première centrale nucléaire au monde a commencé à fonctionner à Obninsk et, trois ans plus tard, le premier navire à propulsion nucléaire au monde, le brise-glace Lénine, est entré dans l'océan. Depuis 1970, des programmes de développement de l’énergie nucléaire à grande échelle ont été mis en œuvre dans de nombreux pays du monde. Il existe actuellement des centaines de réacteurs nucléaires en activité dans le monde.

CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉNERGIE NUCLÉAIRE

L'énergie est la base. Tous les bienfaits de la civilisation, toutes les sphères matérielles de l'activité humaine - de la lessive du linge à l'exploration de la Lune et de Mars - nécessitent une consommation d'énergie. Et plus loin, plus.

Aujourd’hui, l’énergie atomique est largement utilisée dans de nombreux secteurs de l’économie. De puissants sous-marins et navires de surface dotés de centrales nucléaires sont en cours de construction. L'atome pacifique est utilisé pour rechercher des minéraux. Les isotopes radioactifs sont largement utilisés en biologie, en agriculture, en médecine et dans l’exploration spatiale.

Il existe 9 centrales nucléaires en Russie, et presque toutes sont situées dans la partie européenne densément peuplée du pays. Plus de 4 millions de personnes vivent dans la zone de 30 kilomètres de ces centrales nucléaires.

L’importance positive des centrales nucléaires dans le bilan énergétique est évidente. Pour son fonctionnement, l'hydroélectricité nécessite la création de grands réservoirs, sous lesquels sont inondées de vastes zones de terres fertiles le long des berges des rivières. L'eau y stagne et perd de sa qualité, ce qui aggrave les problèmes d'approvisionnement en eau, de pêche et d'industrie des loisirs. Les centrales thermiques contribuent dans une large mesure à la destruction de la biosphère et de l'environnement naturel de la Terre. Ils ont déjà détruit plusieurs dizaines de tonnes de combustible organique. Pour l’extraire, d’immenses superficies de terres sont soustraites à l’agriculture et à d’autres domaines. Dans les zones d'extraction de charbon à ciel ouvert, des « paysages lunaires » se forment. Et l'augmentation de la teneur en cendres du carburant est la principale raison du rejet de dizaines de millions de tonnes dans l'air. Toutes les centrales thermiques du monde émettent chaque année dans l'atmosphère jusqu'à 250 millions de tonnes de cendres et environ 60 millions de tonnes de dioxyde de soufre.

Les centrales nucléaires sont la troisième « baleine » du système énergétique mondial moderne. La technologie des centrales nucléaires constitue sans aucun doute une réalisation majeure du progrès scientifique et technologique. En cas de fonctionnement sans problème, les centrales nucléaires ne produisent pratiquement aucune pollution environnementale autre que la pollution thermique. Certes, l'exploitation des centrales nucléaires (et des entreprises du cycle du combustible nucléaire) génère des déchets radioactifs, ce qui présente un danger potentiel. Cependant, le volume des déchets radioactifs est très faible, ils sont très compacts et peuvent être stockés dans des conditions garantissant leur absence de fuite.

Les centrales nucléaires sont plus économiques que les centrales thermiques conventionnelles et, surtout, si elles sont exploitées correctement, elles constituent une source d’énergie propre.

Dans le même temps, lorsque l’on développe l’énergie nucléaire dans l’intérêt de l’économie, il ne faut pas oublier la sécurité et la santé des personnes, car des erreurs peuvent avoir des conséquences catastrophiques.

Au total, depuis la mise en service des centrales nucléaires dans 14 pays du monde, plus de 150 incidents et accidents plus ou moins complexes se sont produits. Les plus typiques d'entre eux : en 1957 - à Windscale (Angleterre), en 1959 - à Santa Susanna (USA), en 1961 - à Idaho Falls (USA), en 1979 - à la centrale nucléaire de Tri -Mile Island (USA) , en 1986 - à la centrale nucléaire de Tchernobyl (URSS).

RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES NUCLÉAIRES

Une question naturelle et importante concerne les ressources en combustible nucléaire lui-même. Ses réserves sont-elles suffisantes pour assurer un développement généralisé de l'énergie nucléaire ? On estime qu’il existe plusieurs millions de tonnes d’uranium dans les gisements exploitables à travers le monde. D'une manière générale, ce n'est pas une petite quantité, mais il faut tenir compte du fait que dans les centrales nucléaires désormais répandues dotées de réacteurs à neutrons thermiques, pratiquement seule une très petite partie de l'uranium (environ 1 %) peut être utilisée pour produire de l'énergie. . Par conséquent, il s'avère qu'en se concentrant uniquement sur les réacteurs à neutrons thermiques, l'énergie nucléaire en termes de ratio de ressources ne peut pas ajouter grand-chose à l'énergie conventionnelle - seulement environ 10 %. Il n’existe pas de solution globale au problème imminent de la faim énergétique. Une image complètement différente, des perspectives différentes apparaissent dans le cas de l'utilisation de centrales nucléaires équipées de réacteurs à neutrons rapides, qui utilisent la quasi-totalité de l'uranium extrait. Cela signifie que les ressources potentielles de l’énergie nucléaire avec les réacteurs à neutrons rapides sont environ 10 fois supérieures à celles des réacteurs traditionnels (à combustible fossile). De plus, avec la pleine utilisation de l'uranium, son extraction devient rentable même à partir de gisements très peu concentrés, qui sont nombreux dans le monde. Et cela signifie en fin de compte une expansion presque illimitée (selon les normes modernes) des ressources potentielles en matières premières de l’énergie nucléaire.

Ainsi, l’utilisation de réacteurs à neutrons rapides élargit considérablement la base de combustible de l’énergie nucléaire. Cependant, la question peut se poser : si les réacteurs à neutrons rapides sont si performants, s'ils sont nettement supérieurs aux réacteurs à neutrons thermiques en termes d'efficacité d'utilisation de l'uranium, alors pourquoi ces derniers sont-ils construits ? Pourquoi ne pas développer dès le début une énergie nucléaire basée sur des réacteurs à neutrons rapides ?

Tout d'abord, il faut dire qu'au premier stade du développement de l'énergie nucléaire, lorsque la puissance totale des centrales nucléaires était faible et que l'U 235 suffisait, la question de la reproduction n'était pas si urgente. Par conséquent, le principal avantage des réacteurs à neutrons rapides - une efficacité de surgénération élevée - n'était pas encore décisif.

Dans le même temps, au début, les réacteurs à neutrons rapides n’étaient pas encore prêts à être mis en œuvre. Le fait est que, malgré leur apparente simplicité (pas de modérateur), ils sont techniquement plus complexes que les réacteurs à neutrons thermiques. Pour les créer, il a fallu résoudre un certain nombre de nouveaux problèmes graves, ce qui a naturellement nécessité du temps. Ces tâches sont principalement liées aux particularités de l'utilisation du combustible nucléaire qui, comme la capacité de reproduction, se manifestent différemment selon les types de réacteurs. Cependant, contrairement à ces dernières, ces caractéristiques ont un effet plus favorable dans les réacteurs à neutrons thermiques.

La première de ces caractéristiques est que le combustible nucléaire ne peut pas être entièrement consommé dans le réacteur, comme l’est le combustible chimique conventionnel. Ce dernier, en règle générale, est brûlé dans le foyer jusqu'au bout. La possibilité qu'une réaction chimique se produise ne dépend pratiquement pas de la quantité de substance réagissante. Une réaction nucléaire en chaîne ne peut pas se produire si la quantité de combustible dans le réacteur est inférieure à une certaine valeur, appelée masse critique. L'uranium (plutonium), en quantité constituant une masse critique, n'est pas un combustible au sens propre du terme. Il se transforme temporairement en une substance inerte comme le fer ou d'autres matériaux structurels présents dans le réacteur. Seule la partie du combustible chargée dans le réacteur au-delà de la masse critique peut brûler. Ainsi, le combustible nucléaire en quantité égale à la masse critique sert en quelque sorte de catalyseur au processus, garantissant la possibilité que la réaction se produise sans y participer.

Bien entendu, le combustible en quantité constituant une masse critique est physiquement indissociable dans le réacteur du combustible brûlé. Les éléments combustibles chargés dans le réacteur contiennent dès le départ du combustible tant pour la masse critique que pour le taux de combustion. La valeur de la masse critique varie selon les réacteurs et est généralement relativement élevée. Ainsi, pour une centrale électrique domestique en série dotée d'un réacteur à neutrons thermiques VVER-440 (réacteur de puissance refroidi à l'eau d'une capacité de 440 MW), la masse critique d'U 235 est de 700 kg. Cela correspond à une quantité de charbon d'environ 2 millions de tonnes. En d’autres termes, par rapport à une centrale électrique au charbon de même capacité, cela semble signifier la présence obligatoire d’une réserve d’urgence de charbon aussi importante. Pas un seul kg de cette réserve n'est consommé ou ne peut être consommé, mais la centrale électrique ne peut pas fonctionner sans elle.

La présence d'une si grande quantité de combustible « gelé », bien qu'elle ait un impact négatif sur les indicateurs économiques, n'est pas trop lourde pour les réacteurs à neutrons thermiques en raison du rapport de coût réel. Dans le cas des réacteurs à neutrons rapides, cela doit être pris en compte plus sérieusement.

Les réacteurs à neutrons rapides ont une masse critique nettement plus élevée que les réacteurs à neutrons thermiques (pour une taille de réacteur donnée). Cela s'explique par le fait que les neutrons rapides, lorsqu'ils interagissent avec l'environnement, s'avèrent plus « inertes » que les neutrons thermiques. En particulier, la probabilité de provoquer la fission d'un atome de combustible (par unités de longueur de trajet) est nettement (des centaines de fois) inférieure à celle des atomes thermiques. Pour garantir que les neutrons rapides ne volent pas hors du réacteur sans interaction et ne soient pas perdus, leur « inertie » doit être compensée en augmentant la quantité de combustible ajoutée avec une augmentation correspondante de la masse critique.

Pour que les réacteurs à neutrons rapides ne soient pas perdants par rapport aux réacteurs à neutrons thermiques, il est nécessaire d'augmenter la puissance développée pour une taille de réacteur donnée. Ensuite, la quantité de carburant « gelé » par unité de puissance diminuera en conséquence. Atteindre une densité élevée de dégagement de chaleur dans un réacteur à neutrons rapides était la principale tâche d'ingénierie. Notez que la puissance elle-même n'est pas directement liée à la quantité de combustible dans le réacteur. Si cette quantité dépasse la masse critique, alors, en raison de la non-stationnarité créée de la réaction en chaîne, toute puissance requise peut y être développée. Le tout est d'assurer une évacuation de chaleur suffisamment intense du réacteur. Nous parlons spécifiquement d'augmenter la densité de dégagement de chaleur, car une augmentation, par exemple, de la taille du réacteur, qui contribue à une augmentation de l'évacuation de la chaleur, entraîne inévitablement une augmentation de la masse critique, c'est-à-dire ne résout pas le problème. .

La situation est compliquée par le fait qu'un liquide de refroidissement aussi familier et bien développé que l'eau ordinaire n'est pas adapté à l'évacuation de la chaleur d'un réacteur à neutrons rapides en raison de ses propriétés nucléaires. Il est connu pour ralentir les neutrons et donc diminuer le taux de reproduction. Les gaz réfrigérants (hélium et autres) ont des paramètres nucléaires acceptables dans ce cas. Cependant, les exigences d'évacuation intensive de la chaleur conduisent à la nécessité d'utiliser du gaz à des pressions élevées (environ 150 atm, ou Pa), ce qui entraîne ses propres difficultés techniques. Le sodium fondu, qui possède d'excellentes propriétés thermophysiques et nucléaires, a été choisi comme liquide de refroidissement pour l'évacuation de la chaleur des réacteurs à neutrons rapides. Il a permis de résoudre le problème de l'obtention d'une densité de dégagement de chaleur élevée.

Il convient de souligner qu’à une certaine époque, le choix du sodium « exotique » semblait une décision très audacieuse. Il n'existait pas seulement d'expérience industrielle, mais aussi de laboratoire sur son utilisation comme liquide de refroidissement. On s'inquiétait de la forte activité chimique du sodium lorsqu'il interagit avec l'eau, ainsi qu'avec l'oxygène de l'air, qui, semble-t-il, pourrait se manifester de manière très défavorable dans des situations d'urgence.

Il a fallu réaliser un vaste complexe de recherche et développement scientifique et technique, la construction de stands et de réacteurs expérimentaux spéciaux à neutrons rapides afin de vérifier les bonnes propriétés technologiques et opérationnelles du caloporteur sodium. Comme cela a été démontré, le degré élevé de sécurité requis est assuré par les mesures suivantes : premièrement, une fabrication minutieuse et un contrôle de qualité de tous les équipements entrant en contact avec le sodium ; d'autre part, la création d'enveloppes de sécurité supplémentaires en cas de fuite d'urgence de sodium ; troisièmement, l'utilisation d'indicateurs de fuite sensibles, qui permettent d'enregistrer rapidement le début d'un accident et de prendre des mesures pour le limiter et l'éliminer. Outre l'existence obligatoire d'une masse critique, il existe un autre trait caractéristique de l'utilisation du combustible nucléaire lié aux conditions physiques dans lesquelles il se trouve dans le réacteur. Sous l'influence d'un rayonnement nucléaire intense, de températures élevées et, en particulier, du fait de l'accumulation de produits de fission, une détérioration progressive des propriétés physiques et mathématiques, ainsi que nucléaires, de la composition du combustible (un mélange de combustible et matières premières). Le carburant qui forme une masse critique devient impropre à une utilisation ultérieure. Il doit être périodiquement retiré du réacteur et remplacé par un neuf. Le carburant extrait doit être régénéré pour restaurer ses propriétés d'origine. En général, il s’agit d’un processus laborieux, long et coûteux.

Pour les réacteurs à neutrons thermiques, la teneur en combustible dans la composition du combustible est relativement faible - seulement quelques pour cent. Pour les réacteurs à neutrons rapides, la concentration correspondante en combustible est beaucoup plus élevée. Cela est dû en partie à la nécessité déjà évoquée d'augmenter généralement la quantité de combustible dans un réacteur à neutrons rapides afin de créer une masse critique dans un volume donné. L'essentiel est que le rapport de probabilité de provoquer la fission d'un atome de combustible ou d'être capturé dans un atome de matière première est différent pour différents neutrons. Pour les neutrons rapides, il est plusieurs fois inférieur à celui pour les réacteurs thermiques et, par conséquent, la teneur en combustible dans la composition du combustible des réacteurs à neutrons rapides devrait être d'autant plus élevée. Sinon, trop de neutrons seront absorbés par les atomes de la matière première et une réaction de fission en chaîne stationnaire dans le combustible sera impossible.

De plus, avec la même accumulation de produits de fission dans un réacteur à neutrons rapides, une fraction du combustible stocké brûlera plusieurs fois moins que dans les réacteurs à neutrons thermiques. Cela conduira en conséquence à la nécessité d’augmenter la régénération du combustible nucléaire dans les réacteurs à neutrons rapides. Économiquement, cela entraînera une perte notable.

Mais en plus d'améliorer le réacteur lui-même, les scientifiques sont constamment confrontés à des questions sur l'amélioration du système de sécurité des centrales nucléaires, ainsi que sur l'étude des moyens possibles de traiter les déchets radioactifs et de les convertir en substances sûres. Nous parlons de méthodes permettant de convertir le strontium et le césium, qui ont une longue demi-vie, en éléments inoffensifs en les bombardant de neutrons ou de méthodes chimiques. C’est théoriquement possible, mais pour le moment, ce n’est pas économiquement réalisable avec la technologie moderne. Même s'il se peut que dans un avenir proche, de véritables résultats de ces études soient obtenus, grâce auxquels l'énergie nucléaire deviendra non seulement la forme d'énergie la moins chère, mais aussi véritablement respectueuse de l'environnement.

Impact des centrales nucléaires sur l'environnement

Les impacts technologiques sur l'environnement lors de la construction et de l'exploitation des centrales nucléaires sont divers. On dit généralement qu'il existe des facteurs physiques, chimiques, radioactifs et autres facteurs d'impact technogène de l'exploitation des centrales nucléaires sur les objets environnementaux.

Les facteurs les plus importants

impact mécanique local sur le relief - lors de la construction, dommages aux personnes dans les systèmes technologiques - lors de l'exploitation, ruissellement des eaux superficielles et souterraines contenant des composants chimiques et radioactifs,

changements dans la nature de l'utilisation des sols et des processus métaboliques à proximité immédiate de la centrale nucléaire,

changements dans les caractéristiques microclimatiques des zones adjacentes. L'émergence de puissantes sources de chaleur sous forme de tours de refroidissement et de bassins de refroidissement lors du fonctionnement des centrales nucléaires modifie généralement sensiblement les caractéristiques microclimatiques des zones environnantes. Le mouvement de l'eau dans le système d'évacuation de la chaleur externe, les rejets d'eau de procédé contenant divers composants chimiques ont un effet traumatisant sur les populations, la flore et la faune des écosystèmes.

La répartition des substances radioactives dans l'espace environnant est particulièrement importante. Parmi les questions complexes de protection de l'environnement, les problèmes de sécurité des centrales nucléaires (NPP) remplaçant les centrales thermiques utilisant des combustibles fossiles organiques revêtent une grande importance publique. Il est généralement admis que les centrales nucléaires, pendant leur fonctionnement normal, sont bien – pas moins de 5 à 10 fois « plus propres » en termes environnementaux que les centrales thermiques au charbon (TPP). Cependant, lors d’accidents, les centrales nucléaires peuvent avoir un impact radiologique important sur les personnes et les écosystèmes. Par conséquent, assurer la sécurité de l’écosphère et protéger l’environnement contre les effets nocifs des centrales nucléaires constitue une tâche scientifique et technologique majeure de l’énergie nucléaire, garantissant son avenir. Notons l'importance non seulement des facteurs de rayonnement des éventuels effets nocifs des centrales nucléaires sur les écosystèmes, mais aussi de la pollution thermique et chimique de l'environnement, des effets mécaniques sur les habitants des bassins de refroidissement, des modifications des caractéristiques hydrologiques des zones adjacentes. aux centrales nucléaires, c'est-à-dire l'ensemble des impacts technogènes affectant le bien-être environnemental de l'environnement.

Émissions et rejets de substances nocives pendant l'exploitation de la centrale nucléaire
Transfert de radioactivité dans l'environnement

Les premiers événements qui, au fil du temps, peuvent entraîner des effets nocifs sur l'homme et l'environnement sont les émissions et les rejets de radioactivité et de substances toxiques des centrales nucléaires. Ces émissions sont divisées en émissions de gaz et d'aérosols, émis dans l'atmosphère par un tuyau, et en rejets liquides, dans lesquels des impuretés nocives sont présentes sous forme de solutions ou de mélanges fins qui pénètrent dans les plans d'eau. Des situations intermédiaires sont également possibles, comme dans certains accidents, lorsque de l'eau chaude est rejetée dans l'atmosphère et se divise en vapeur et en eau.

Les émissions peuvent être soit constantes, sous le contrôle du personnel d'exploitation, soit d'urgence, par rafales. Impliquées dans les divers mouvements de l'atmosphère, des écoulements superficiels et souterrains, les substances radioactives et toxiques se propagent dans l'environnement, pénètrent dans les plantes, les animaux et les humains. La figure montre les voies de migration aériennes, superficielles et souterraines des substances nocives dans l'environnement. Les voies secondaires, moins importantes pour nous, comme le transport éolien de poussières et de fumées, ainsi que les consommateurs finaux de substances nocives, ne sont pas représentées dans la figure.

Impact des émissions radioactives sur le corps humain

Considérons le mécanisme de l'effet des rayonnements sur le corps humain : la manière dont diverses substances radioactives affectent le corps, leur distribution dans le corps, leurs dépôts, leur impact sur divers organes et systèmes du corps et les conséquences de cet impact. Il existe un terme « porte d’entrée des radiations » qui fait référence à la manière dont les substances radioactives et les rayonnements isotopiques pénètrent dans le corps.

Différentes substances radioactives pénètrent dans le corps humain de différentes manières. Cela dépend des propriétés chimiques de l'élément radioactif.

Types de rayonnement radioactif

Les particules alpha sont des atomes d'hélium sans électrons, c'est-à-dire deux protons et deux neutrons. Ces particules sont relativement grosses et lourdes, et freinent donc facilement. Leur portée dans l’air est de l’ordre de plusieurs centimètres. Lorsqu’ils s’arrêtent, ils libèrent une grande quantité d’énergie par unité de surface et peuvent donc provoquer de grandes destructions. En raison de la portée limitée, la source doit être placée à l’intérieur du corps pour recevoir la dose. Les isotopes émetteurs de particules alpha sont par exemple l'uranium (235U et 238U) et le plutonium (239Pu).

Les particules bêta sont des électrons chargés négativement ou positivement (les électrons chargés positivement sont appelés positons). Leur portée dans les airs est d’environ plusieurs mètres. Les vêtements fins peuvent arrêter le flux de rayonnement, et pour recevoir une dose de rayonnement, la source de rayonnement doit être placée à l'intérieur du corps, les isotopes émettant des particules bêta sont le tritium (3H) et le strontium (90Sr). Le rayonnement gamma est un type de rayonnement électromagnétique exactement comme la lumière visible. Cependant, l’énergie des particules gamma est bien supérieure à celle des photons. Ces particules sont très pénétrantes et le rayonnement gamma est le seul des trois types de rayonnement pouvant irradier le corps de l’extérieur. Deux isotopes émettant des rayonnements gamma sont le césium (137Cs) et le cobalt (60Co).

Voies de pénétration des rayonnements dans le corps humain

Les isotopes radioactifs peuvent pénétrer dans l’organisme par la nourriture ou l’eau. Ils se propagent dans tout le corps par les organes digestifs. Les particules radioactives de l'air peuvent pénétrer dans les poumons pendant la respiration. Mais ils irradient non seulement les poumons, mais se propagent également dans tout le corps. Les isotopes situés dans le sol ou à sa surface, émettant des rayonnements gamma, sont capables d'irradier l'organisme de l'extérieur. Ces isotopes sont également transportés par les précipitations.

Limiter les impacts dangereux des centrales nucléaires sur les écosystèmes

La centrale nucléaire et d'autres entreprises industrielles de la région ont divers impacts sur l'ensemble des écosystèmes naturels qui composent la région écosphère de la centrale nucléaire. Sous l'influence de ces impacts permanents ou urgents de l'AS et d'autres charges technogènes, les écosystèmes évoluent dans le temps, les changements d'états d'équilibre dynamiques s'accumulent et se consolident. Les gens ne sont absolument pas indifférents à la direction dans laquelle vont ces changements dans les écosystèmes, à leur caractère réversible, aux marges de stabilité avant des perturbations importantes. La régulation des charges anthropiques sur les écosystèmes vise à empêcher toute évolution défavorable de ceux-ci et, dans le meilleur des cas, à orienter ces évolutions dans une direction favorable. Afin de réguler intelligemment la relation de l'AS avec l'environnement, il faut bien entendu connaître les réactions des biocénoses aux influences perturbatrices de l'AS. Une approche de régulation des impacts anthropiques peut être basée sur le concept écologique-toxicogène, c'est-à-dire la nécessité de prévenir « l'empoisonnement » des écosystèmes par des substances nocives et la dégradation due à des charges excessives. En d’autres termes, il est impossible non seulement d’empoisonner les écosystèmes, mais aussi de les priver de la possibilité de se développer librement, en les chargeant de bruit, de poussière, de déchets, limitant ainsi leurs habitats et leurs ressources alimentaires.

Afin d'éviter des dommages aux écosystèmes, il est nécessaire de déterminer et de fixer normativement certains apports maximaux de substances nocives dans les organismes individuels et d'autres limites d'influence pouvant entraîner des conséquences inacceptables au niveau de la population. En d’autres termes, il faut connaître les capacités écologiques des écosystèmes, dont les valeurs ne doivent pas être dépassées en raison d’impacts anthropiques. La capacité écologique des écosystèmes à diverses substances nocives devrait être déterminée par l'intensité de l'apport de ces substances, à laquelle une situation critique surviendra dans au moins une des composantes de la biocénose, c'est-à-dire lorsque l'accumulation de ces substances se rapprochera d'un limite dangereuse, une concentration critique sera atteinte. Dans les valeurs des concentrations maximales de substances toxicogènes, y compris les radionucléides, il faut bien entendu également prendre en compte les effets croisés. Toutefois, cela ne semble apparemment pas suffisant. Pour protéger efficacement l'environnement, il est nécessaire d'introduire par voie législative le principe de limitation des impacts nocifs de l'activité humaine, en particulier les émissions et rejets de substances dangereuses. Par analogie avec les principes de radioprotection humaine évoqués ci-dessus, on peut dire que les principes de protection de l'environnement sont les suivants :

Les impacts technogènes déraisonnables, l'accumulation de substances nocives dans les biocénoses doivent être exclues, les charges technogènes sur les éléments de l'écosystème ne doivent pas dépasser les limites dangereuses,

l'entrée de substances nocives dans les éléments de l'écosystème et les charges anthropiques doivent être aussi faibles que possible, en tenant compte des facteurs économiques et sociaux.

Les AS ont des effets thermiques, radiologiques, chimiques et mécaniques sur l'environnement. Pour assurer la sécurité de la biosphère, des équipements de protection nécessaires et suffisants sont nécessaires. Par protection environnementale nécessaire, nous entendons un système de mesures visant à compenser d'éventuels dépassements des valeurs admissibles de températures environnementales, de charges mécaniques et de dose et de concentrations de substances toxicogènes dans l'écosphère. Une protection suffisante est atteinte lorsque les températures dans les fluides, les doses et les charges mécaniques des fluides ainsi que les concentrations de substances nocives dans les fluides ne dépassent pas les valeurs limites critiques.

Ainsi, les normes sanitaires de concentrations maximales admissibles (MAC), de températures admissibles, de dose et de charges mécaniques devraient être un critère pour la nécessité de prendre des mesures pour protéger l'environnement. Un système de normes détaillées sur les limites de l'exposition externe, les limites de la teneur en radio-isotopes et substances toxiques dans les composants de l'écosystème et les charges mécaniques pourraient établir de manière normative la limite des impacts critiques et limitants sur les éléments de l'écosystème pour leur protection contre la dégradation. En d’autres termes, les capacités écologiques de tous les écosystèmes de la région considérée doivent être connues pour tous les types d’impacts.

Divers impacts technogéniques sur l'environnement se caractérisent par leur fréquence de répétition et leur intensité. Par exemple, les émissions de substances nocives ont une certaine composante constante, correspondant au fonctionnement normal, et une composante aléatoire, dépendant de la probabilité d'accidents, c'est-à-dire du niveau de sécurité de l'installation en question. Il est clair que plus l’accident est grave et dangereux, plus faible est la probabilité qu’il se produise. Nous savons désormais, grâce à l'amère expérience de Tchernobyl, que les forêts de pins ont une radiosensibilité similaire à celle caractéristique de l'homme, et que les forêts mixtes et arbustes l'ont 5 fois moindre. Des mesures visant à prévenir les impacts dangereux, à les prévenir pendant l'exploitation, à créer des opportunités de compensation et à gérer les impacts néfastes doivent être prises dès la phase de conception des installations. Cela passe par le développement et la création de systèmes de surveillance environnementale des territoires, le développement de méthodes de calcul de prévision des dommages environnementaux, de méthodes reconnues d'évaluation des capacités écologiques des écosystèmes et de méthodes de comparaison des différents types de dommages. Ces mesures devraient créer la base d’une gestion active de l’environnement.

Destruction des déchets dangereux

Une attention particulière devrait être accordée à des activités telles que l'accumulation, le stockage, le transport et l'élimination des déchets toxiques et radioactifs.

Les déchets radioactifs ne sont pas seulement le produit des centrales nucléaires, mais également les déchets issus de l'utilisation de radionucléides en médecine, dans l'industrie, l'agriculture et la science. La collecte, le stockage, l'élimination et l'élimination des déchets contenant des substances radioactives sont réglementés par les documents suivants : SPORO-85 Règles sanitaires pour la gestion des déchets radioactifs. Moscou : Ministère de la Santé de l'URSS, 1986 ; Règles et réglementations sur la sûreté radiologique dans l'énergie nucléaire. Volume 1. Moscou : Ministère de la Santé de l'URSS (290 pages), 1989 ; OSB 72/87 Règles sanitaires de base.

Pour la neutralisation et l'élimination des déchets radioactifs, le système Radon a été développé, composé de seize sites d'élimination des déchets radioactifs. Guidé par le décret du gouvernement de la Fédération de Russie n° 1149-g du 5.11.91. Le ministère de l'Industrie atomique de la Fédération de Russie, en coopération avec plusieurs ministères et institutions intéressés, a élaboré un projet de programme d'État pour la gestion des déchets radioactifs dans le but de créer des systèmes régionaux automatisés de comptabilité des déchets radioactifs, de moderniser les installations de stockage de déchets existantes et de concevoir de nouvelles sites d'élimination des déchets radioactifs. La sélection des terrains pour le stockage, l'enfouissement ou la destruction des déchets est effectuée par les collectivités locales en accord avec les collectivités territoriales du ministère des Ressources naturelles et de la Surveillance sanitaire et épidémiologique de l'État.

Le type de conteneur pour le stockage des déchets dépend de sa classe de danger : des cylindres en acier scellés pour le stockage des déchets hautement dangereux aux sacs en papier pour le stockage des déchets moins dangereux. Pour chaque type d'installation de stockage de déchets industriels (c'est-à-dire installations de stockage de résidus et de boues, installations de stockage d'eaux usées industrielles, bassins de décantation, installations de stockage par évaporation), des exigences ont été déterminées en matière de protection contre la contamination du sol, des eaux souterraines et des eaux de surface, afin de réduire la concentration de substances nocives dans l’air et que la teneur en substances dangereuses dans les réservoirs de stockage est inférieure ou égale à la concentration maximale autorisée. La construction de nouvelles installations de stockage de déchets industriels n'est autorisée que s'il est prouvé qu'il n'est pas possible de passer à l'utilisation de technologies produisant peu de déchets ou sans déchets ou d'utiliser les déchets à d'autres fins. Les déchets radioactifs sont enfouis dans des décharges spéciales. Ces décharges devraient être situées à une grande distance des zones peuplées et des grandes étendues d’eau. Un facteur très important de protection contre la propagation des radiations est le conteneur contenant des déchets dangereux. Sa dépressurisation ou sa perméabilité accrue peut contribuer à l'impact négatif des déchets dangereux sur les écosystèmes.

Sur la normalisation des niveaux de pollution de l'environnement

La législation russe contient des documents définissant les devoirs et responsabilités des organisations en matière de sécurité et de protection de l'environnement. Des lois telles que la loi sur la protection de l'environnement, la loi sur la protection de l'air atmosphérique et les règles pour la protection des eaux de surface et la pollution des eaux usées jouent un certain rôle dans la préservation des valeurs environnementales. Cependant, en général, l'efficacité des mesures de protection de l'environnement dans le pays, les mesures visant à prévenir les cas de pollution environnementale élevée, voire extrêmement élevée, s'avèrent très faibles. Les écosystèmes naturels disposent d’un large éventail de mécanismes physiques, chimiques et biologiques permettant de neutraliser les substances nocives et polluantes. Cependant, lorsque les valeurs des apports critiques de ces substances sont dépassées, des phénomènes de dégradation peuvent survenir - survie affaiblie, diminution des caractéristiques de reproduction, diminution de l'intensité de la croissance et de l'activité motrice des individus. Dans les conditions de la nature vivante, lutte constante pour les ressources, une telle perte de vitalité des organismes menace la perte d'une population affaiblie, suivie d'une chaîne de pertes d'autres populations en interaction. Les paramètres critiques des substances entrant dans les écosystèmes sont généralement déterminés à l'aide du concept de capacités écologiques. La capacité écologique d'un écosystème est la capacité maximale de la quantité de polluants entrant dans l'écosystème par unité de temps, qui peuvent être détruits, transformés et éliminés de l'écosystème ou déposés par divers processus sans perturbation significative de l'équilibre dynamique de l'écosystème. Les processus typiques qui déterminent l'intensité du « broyage » des substances nocives sont les processus de transfert, d'oxydation microbiologique et de biosédimentation des polluants. Lors de la détermination de la capacité écologique des écosystèmes, il faut tenir compte à la fois des effets cancérigènes et mutagènes individuels des différents polluants, ainsi que de leurs effets accrus dus à leur action conjointe et combinée.

Quelle plage de concentrations de substances nocives faut-il contrôler ? Donnons des exemples de concentrations maximales admissibles de substances nocives, qui serviront de lignes directrices pour analyser les possibilités de surveillance radiologique de l'environnement. Le principal document réglementaire en matière de radioprotection, les Normes de radioprotection (NRB-76/87), donne les valeurs des concentrations maximales admissibles de substances radioactives dans l'eau et l'air pour les professionnels et une partie limitée de la population. Les données sur certains radionucléides importants et biologiquement actifs sont présentées dans le tableau. Valeurs des concentrations admissibles pour les radionucléides.

Nucléide, N
Demi-vie, T1/2 ans
Rendement de la fission de l'uranium, %
Concentration admissible, Ku/l
Concentration admissible
dans l'air
dans l'air
dans l'air, Bq/m3
dans l'eau, Bq/kg
Tritium-3 (oxyde)
12, 35
3*10-10
4*10-6
7, 6*103
3*104
Carbone-14
5730
1, 2*10-10
8, 2*10-7
2, 4*102
2, 2*103
Fer-55
2, 7
2, 9*10-11
7, 9*10-7
1, 8*102
3, 8*103
Cobalt-60
5, 27
3*10-13
3, 5*10-8
1, 4*101
3, 7*102
Krypton-85
10, 3
0, 293
3, 5*102
2, 2*103
Strontium-90
29, 12
5, 77
4*10-14
4*10-10
5, 7
4, 5*101
Iode-129
1, 57*10+7
2, 7*10-14
1, 9*10-10
3, 7
1, 1*101
Iode-131
8, 04 jours
3, 1
1, 5*10-13
1*10-9
1, 8*101
5, 7*101
Césium-135
2, 6*10+6
6, 4
1, 9*102
6, 3*102
Plomb-210
22, 3
2*10-15
7, 7*10-11
1, 5*10-1
1, 8
Radium-226
1600
8, 5*10-16
5, 4*10-11
8, 6*10-3
4, 5
Uran-238
4, 47*10+9
2, 2*10-15
5, 9*10-10
2, 8*101
7, 3*10-1
Plutonium-239
2, 4*10+4
3*10-17
2, 2*10-9
9, 1*10-3
5

On constate que toutes les questions de protection de l'environnement constituent un complexe scientifique, organisationnel et technique unique, qu'il faudrait appeler sécurité environnementale. Il convient de souligner que nous parlons de la protection des écosystèmes et des personnes, en tant que partie de l'écosphère, contre les risques externes d'origine humaine, c'est-à-dire que les écosystèmes et les personnes font l'objet d'une protection. La définition de la sécurité environnementale peut être l'affirmation selon laquelle la sécurité environnementale est la protection nécessaire et suffisante des écosystèmes et des humains contre les impacts nocifs d'origine humaine.

La protection de l'environnement est généralement distinguée comme la protection des écosystèmes contre les impacts des centrales nucléaires pendant leur fonctionnement normal et comme un système de mesures de sécurité en cas d'accident sur ceux-ci. Comme on peut le constater, avec cette définition du concept de « sécurité », la gamme des impacts possibles a été élargie, un cadre a été introduit pour une sécurité nécessaire et suffisante, qui délimite les zones d'impacts insignifiants et significatifs, admissibles et inacceptables. Notons que la base des textes réglementaires en matière de radioprotection (RS) repose sur l'idée que le maillon le plus faible de la biosphère est l'homme, qu'il faut protéger par tous les moyens possibles. On pense que si une personne est correctement protégée contre les effets nocifs des rayonnements nucléaires, l'environnement sera également protégé, car la radiorésistance des éléments de l'écosystème est généralement nettement supérieure à celle des humains. Il est clair que cette position n'est pas absolument incontestable, puisque les biocénoses des écosystèmes n'ont pas les mêmes capacités que les humains - pour réagir rapidement et intelligemment aux risques radiologiques. Par conséquent, pour une personne dans les conditions actuelles, la tâche principale est de faire tout son possible pour rétablir le fonctionnement normal des systèmes écologiques et prévenir les violations de l'équilibre écologique.

Dernières publications
Mission secrète des centrales nucléaires. Annonce.

Du 29 février au 1er mars, le Centre scientifique d'enseignement supérieur du Caucase du Nord et l'Université d'État de Rostov ont organisé la deuxième conférence scientifique et pratique « Problèmes du développement de l'énergie nucléaire sur le Don ». Environ 230 scientifiques de onze villes de la Fédération de Russie ont participé à la conférence, notamment de Moscou, Saint-Pétersbourg, Nijni Novgorod, Novotcherkassk, Volgodonsk, etc. La conférence a réuni des députés de l'Assemblée législative de la Fédération de Russie, des représentants de l'Administration régionale, le Ministère de l'énergie atomique de la Fédération de Russie, l'entreprise Rosenergoatom, la centrale nucléaire de Rostov, ainsi que les organisations environnementales et les médias de la région. La conférence s'est déroulée dans une atmosphère commerciale et constructive. Lors de la séance plénière, le premier adjoint a prononcé un discours d'ouverture. Chef de l'administration régionale I. A. Stanislavov. Les présentations ont été faites par l'académicien de l'Académie russe des sciences V.I. Osipov, directeur de Rostovenergo F.A. Kushnarev, adjoint. Directeur de Rosenergoatom Concern A.K. Polushkin, président de la Société sud-russe « Santé humaine - 21e siècle » V.I. Rusakov et autres. Plus de 130 rapports ont été présentés en six sections dans des domaines liés à la construction et à l'exploitation d'une centrale nucléaire.

Lors de la séance plénière finale, les chefs de section ont résumé les résultats qui, dans un avenir très proche, seront portés à la connaissance des députés de l'Assemblée législative et du public du Don. Tous les documents soumis seront publiés dans une collection de rapports.

Question : « Être ou ne pas être la centrale nucléaire de Rostov ? » est particulièrement aigu maintenant. Les travailleurs du nucléaire ont reçu le feu vert pour le projet de construction de la RoNPP. L'expert public n'était pas d'accord avec l'avis de l'évaluation environnementale de l'État sur la possibilité de reprendre la construction.

Certains habitants de notre région estiment que les centrales nucléaires « ne présentent que des avantages mais des inconvénients ». Le syndrome de Tchernobyl rend difficile une vision objective de la situation. Si nous mettons de côté nos émotions, nous nous retrouverons face à des faits très désagréables. Aujourd'hui déjà, les ingénieurs électriciens de Rostov parlent d'une crise énergétique imminente dans la région. L’équipement des centrales électriques à combustibles fossiles n’est pas en mesure de faire face à des charges croissantes. Dans les pays occidentaux, auxquels on fait désormais communément référence, 5 à 6 000 kilowattheures sont produits par habitant et par an. Nous en avons actuellement moins de trois. La perspective de se retrouver avec mille personnes se profile. Qu'est-ce que cela signifie? Tout récemment, nous avons été scandalisés par une nouvelle augmentation soudaine des prix de l’électricité. Et d’une manière ou d’une autre, les fameuses pannes d’électricité « récurrentes » ont déjà été oubliées. Mais tout cela n’est en aucun cas un caprice de spécialistes de l’énergie. C'est notre vie future. Primorye traverse actuellement une crise énergétique. Les gens passaient l'hiver dans des appartements non chauffés. L'électricité est allumée une fois par jour pendant une courte période. Est-il possible d’imaginer une vie normale sans électricité ? Que signifie laisser une grande entreprise industrielle sans électricité ?

Hélas, notre vie est fermement liée aux prises, aux fils et aux interrupteurs. La production d’électricité est aussi une PRODUCTION, nécessitant des capacités modernes et fortes. Les opposants à l’énergie nucléaire pacifique proposent de reconvertir la centrale nucléaire RoNPP en construction pour qu’elle fonctionne au combustible organique. Mais les déchets de ces centrales ne sont en aucun cas inférieurs en termes d'effets nocifs sur l'environnement et dépassent même, dans certains indicateurs, l'impact des centrales nucléaires. De plus, la puissance des centrales organiques ne peut être comparée à la puissance de leurs sœurs atomiques.

Il existe des propositions visant à transférer l'économie russe vers une énergie solaire inoffensive. C'est certainement une bonne chose. Mais, hélas, les progrès technologiques dans le monde ne sont pas suffisamment avancés pour parler sérieusement de l’utilisation de ce type d’énergie. Bien entendu, vous pouvez attendre l’introduction des panneaux solaires dans l’économie. Les entreprises attendent, l’économie entière s’effondrera et vous et moi devrons allumer du feu pour chauffer nos maisons et cuisiner.

Aujourd’hui, l’énergie solaire relève davantage d’un rêve que d’une réalité pratique. Par ailleurs, les centrales nucléaires jouent un rôle important dans le développement de l’énergie solaire. C’est dans ces stations que le silicium physique est transformé en silicium amphore. Cette dernière constitue précisément la base de la production de panneaux solaires. De plus, dans les centrales nucléaires, des monocristaux de silicium sont cultivés puis dopés par rayonnement. Le cristal est descendu dans un réacteur nucléaire et, sous l'influence des radiations, se transforme en phosphore stable. C'est ce phosphore qui est utilisé dans la fabrication d'appareils de vision nocturne, de divers types de transistors, d'appareils et d'équipements haute tension.

L'énergie nucléaire est un ensemble de productions à forte intensité de connaissances qui peuvent améliorer considérablement la situation économique de la région.

L’idée selon laquelle l’Occident abandonne la construction de centrales nucléaires est fausse. Le Japon compte à lui seul 51 centrales nucléaires en service et deux nouvelles sont en construction. Les technologies de sûreté de l'énergie nucléaire ont tellement progressé qu'elles permettent de construire des centrales même dans des zones à risque sismique. Les travailleurs du nucléaire du monde entier, y compris de notre pays, travaillent sous la devise : « La sécurité passe avant l’économie ». La plupart des installations industrielles présentent un danger potentiel pour la vie. La récente tragédie en Europe centrale, lorsque le Danube a été empoisonné au cyanure, a été comparée en ampleur à la catastrophe de Tchernobyl. C'était entièrement la faute des personnes qui avaient violé les règles de sécurité. Oui, l’énergie nucléaire nécessite un traitement et un contrôle particuliers. Mais ce n’est pas une raison pour l’abandonner complètement. Il est dangereux de lancer des satellites dans l'espace, n'importe lequel d'entre eux peut tomber sur Terre, il est dangereux de conduire une voiture - des milliers de personnes meurent chaque année dans des accidents de voiture, il est dangereux d'utiliser du gaz, il est dangereux de voler en avion, il est nocif et dangereux d’utiliser des ordinateurs. Comme le dit le classique : « Tout ce qui est agréable est soit illégal, soit immoral, soit conduit à l’obésité. » Mais nous lançons des satellites, conduisons des voitures et ne pouvons pas imaginer notre vie sans gaz naturel et sans électricité. Nous sommes habitués à une civilisation qui est actuellement impossible sans l’utilisation de l’énergie atomique. Et cela doit être pris en compte. «Journal Don», n° 10(65), 07.03.2000

Elena Mokrikova
Une urgence s'est produite dans une centrale nucléaire au Japon

Au Japon, une situation d'urgence s'est à nouveau développée dans l'une des centrales nucléaires. Cette fois, une fuite d'eau a été enregistrée dans le système de refroidissement d'une centrale nucléaire située dans le centre du pays, rapporte RBC. Toutefois, les autorités japonaises ont déclaré qu'il n'existait aucune menace de contamination radioactive de l'environnement. La cause de la fuite n'a pas encore été déterminée.

Après l'accident survenu l'année dernière à la centrale nucléaire de la ville de Tokamura, le gouvernement du pays a récemment décidé de réduire le nombre de réacteurs nucléaires nouvellement construits, rapporte l'agence allemande Deutsche Presse Agentur. 22 personnes ont été exposées à des radiations à la suite d'un accident dans une centrale nucléaire sud-coréenne. Comme indiqué aujourd'hui, de l'eau lourde s'est échappée lundi lors de réparations sur une pompe de refroidissement, a rapporté Reuters, citant les informations de Yonhap. Selon l'agence de presse Yonhap, l'accident dans une centrale nucléaire de la province septentrionale de Kyongsang s'est produit lundi vers 19 heures.

Selon Reuters, la fuite a été stoppée. À ce moment-là, environ 45 litres d’eau lourde s’étaient déversés dans le milieu extérieur.

Rappelons que mardi dernier, un accident similaire s'est produit au Japon, où 55 personnes, principalement des ouvriers d'usine, ont été exposées à des radiations radioactives. Cependant, les autorités sud-coréennes ne s’attendaient pas à une telle chose. La ville a répondu « non » : 4 156 habitants de Volgodonsk se sont prononcés contre la centrale nucléaire RoNPP : campagne dans les journaux « Demandons à la ville »

Pendant la semaine de travail - du lundi au vendredi - les journaux "Evening Volgodonsk" et "Volgodonskaya Nedelya" ont organisé une campagne commune "Demandons à la ville".

3 333 personnes ont participé à l'enquête « Soirée Volgodonsk ». La plupart d'entre eux ont appelé par téléphone, certains ont apporté des coupons remplis (envoyés par courrier - pas d'enveloppe ni de timbre). D’autres ont simplement dressé et apporté des listes. Les votes se sont répartis comme suit : 55 personnes se sont prononcées en faveur de l'existence du RoNPP, 3 278 contre.

Lors de la semaine de Volgodonsk, 899 habitants de Volgodonsk ont ​​exprimé leur opinion, dont 21 ont voté pour la centrale nucléaire et 878 contre.

L'enquête a montré que tous nos concitoyens n'ont pas perdu leur position de vie active en raison des difficultés économiques et, comme on dit, ont tout abandonné. Beaucoup ont non seulement pris la parole eux-mêmes, mais ont également pris le temps d’interroger leurs voisins, leurs proches et leurs collègues.

Une longue liste d'opposants à la centrale nucléaire - 109 noms - a été transmise à la rédaction de VV le dernier jour de l'action. De plus, il n'a pas été possible d'établir la « paternité » - les collectionneurs travaillaient clairement non pas pour la gloire, mais pour une idée. Une autre liste, qui comportait à la fois des opinions pour et contre, s’est également retrouvée sans « auteur ».

Une autre chose, ce sont les listes d'organisations. 29 employés du dispensaire antituberculeux de Volgodonsk se sont prononcés contre la construction du RoNPP. Ils étaient accompagnés par 17 élèves de la 11e année de l'école N10, dirigés par leur professeur principal, et par 54 intervenants HPV-16.

De nombreuses personnes ont non seulement exprimé leurs opinions, mais ont également avancé des arguments pour et contre. Ceux qui estiment que la ville a besoin d’une centrale nucléaire y voient d’abord une source de nouveaux emplois. Ceux qui s'y opposent estiment que le plus important est la sécurité environnementale de la centrale et qu'en l'absence d'une telle sécurité, tous les autres arguments sont secondaires.

"Nous avons survécu au génocide de Staline, puis à celui d'Hitler. Une centrale nucléaire sur notre territoire n'est rien d'autre que le même génocide, mais en plus moderne", déclare Lidia Konstantinovna Ryabkina. Nos dirigeants restaurent des églises d'une main et de l'autre ils tuent. nous, leur peuple, notamment par la construction de centrales nucléaires dans des zones densément peuplées"

Parmi les participants à l'enquête, il y avait aussi ceux qui connaissaient les conséquences possibles de vivre à côté d'un atome « ​​paisible » non seulement grâce aux publications des journaux. Maria Alekseevna Yarema, arrivée d'Ukraine à Volgodonsk, n'a pas pu retenir ses larmes en parlant de ses proches restés là-bas.

"Après Tchernobyl, tous les proches sont très malades. Le cimetière s'agrandit à pas de géant. Ce sont surtout des jeunes et des enfants qui meurent. Personne n'a besoin d'eux là-bas." "Qui aura besoin de nous si, à Dieu ne plaise, quelque chose se passe à la centrale nucléaire de Rostov ?", ont demandé les habitants. Peu de gens croient aux assurances des scientifiques nucléaires selon lesquelles rien de grave ne peut arriver. Et comme vous le savez, Dieu protège ceux qui sont protégés. Est-ce que cela nous sauvera ?

Lorsqu’il s’agit de couvrir les problèmes du RoNPP, les opposants accusent souvent notre journal d’être partial et partial. Mais nous ne faisons que refléter l’opinion publique sur cette question. Bien entendu, cela ne peut pas convenir à tout le monde. Les travailleurs du nucléaire, par exemple, ou la mairie, qui a dit « oui » à la centrale il y a un an. Mais cela existe – et il n’y a aucun moyen d’y échapper.

Bien entendu, un sondage publié dans un journal n’est pas un référendum. Mais n’est-il pas raisonnable de penser que parmi tous ceux qui ont participé à l’enquête, ceux qui se sont prononcés en faveur de la construction de la centrale nucléaire RoNPP représentaient moins de 2 % du total ? Ou bien les partisans du NPP ne nous ont-ils pas appelés parce qu’ils connaissent la position du journal et n’ont pas confiance en son objectivité ? Mais il y a une mise en garde. Pour éviter des accusations mutuelles de partialité, nous avons, en accord avec le centre d'information RoAES, temporairement « échangé » nos standardistes téléphoniques (le centre d'information, quelques jours après le début de la campagne journalistique, a décidé, en revanche, de tenir bon) . Autrement dit, leur employé était au téléphone éditorial, le nôtre était au centre d'information. Une employée du RoNPP a eu l'occasion d'écrire de ses propres mains les opinions des habitants de la ville (en 20 minutes, elle a dû le faire huit fois, tous étaient contre). Notre officier de service a passé une heure et demie au centre d'information en vain - pendant ce temps, il n'a pas appelé une seule fois. Et dans les listes de ceux qui ont appelé plus tôt, trois noms étaient seuls : deux étaient « contre », un était « pour ».

N'importe qui, y compris les représentants des autorités - locales et régionales - peut vérifier personnellement l'authenticité des déclarations des habitants de Volgodonsk. Il suffit de contacter l'une des adresses indiquées (elles sont toutes à la rédaction). Et voici ce qui reste encore une fois flou : sur quelle base se développe sans cesse le mythe selon lequel l’ambiance dans la ville a changé, que la majorité de la population rêve littéralement du lancement rapide d’une centrale nucléaire ? Et ce mythe est constamment présenté comme une réalité et c'est exactement ainsi qu'il est présenté par les dirigeants de chaque ville à l'Assemblée législative et à l'administration régionale.

"Demandons à la ville", a déclaré le gouverneur du Don Vladimir Chub. Nous avons demandé. La ville a répondu. Cela sera-t-il suivi par des conclusions de la part des autorités du Don ?

Il n'existe qu'un seul moyen, peut-être pas très simple et pas le moins cher, mais absolument fiable, de connaître la véritable situation : une enquête régionale. Et si nos autorités s’intéressent vraiment à notre opinion, il n’y a tout simplement pas d’autre moyen de le savoir. Mais c'est s'ils sont intéressés. Et s'ils ne se soucient pas de notre opinion, alors il est temps d'arrêter d'être hypocrite et de dire une fois pour toutes : la centrale nucléaire sera lancée, peu importe ce que vous en pensez, même si vous êtes dans la majorité des trois. le temps est dépassé. Ne prétendez pas que l’opinion de la ville coïncide avec celle de ses dirigeants élus. RoNPP est leur choix. Et il n'y a rien à ajouter à cela.

Conclusion
En fin de compte, les conclusions suivantes peuvent être tirées :
Facteurs « Pro » des centrales nucléaires :

L'énergie nucléaire est de loin la meilleure forme de production d'énergie. Économique, haute puissance, respectueux de l'environnement lorsqu'il est utilisé correctement. Les centrales nucléaires, par rapport aux centrales thermiques traditionnelles, présentent un avantage en termes de coûts de combustible, ce qui est particulièrement évident dans les régions où il existe des difficultés à fournir des ressources en combustible et en énergie, ainsi qu'une tendance constante à la hausse du coût de production de combustibles fossiles. .

Les centrales nucléaires ne sont pas non plus enclines à polluer l’environnement naturel avec des cendres, des gaz de combustion contenant du CO2, des NOx, des SOx et des eaux usées contenant des produits pétroliers. Facteurs « contre » les centrales nucléaires :

Les terribles conséquences des accidents dans les centrales nucléaires.

Impact mécanique local sur le terrain - pendant la construction. Dommages aux personnes dans les systèmes technologiques - pendant le fonctionnement. Ruissellement des eaux de surface et souterraines contenant des composants chimiques et radioactifs.

Modifications de la nature de l'utilisation des sols et des processus métaboliques à proximité immédiate de la centrale nucléaire.

Modifications des caractéristiques microclimatiques des zones adjacentes.

Une centrale nucléaire (NPP) est un complexe de structures techniques conçues pour produire de l'énergie électrique en utilisant l'énergie libérée lors d'une réaction nucléaire contrôlée.

L'uranium est utilisé comme combustible courant dans les centrales nucléaires. La réaction de fission est réalisée dans l'unité principale d'une centrale nucléaire - un réacteur nucléaire.

Le réacteur est monté dans un boîtier en acier conçu pour haute pression - jusqu'à 1,6 x 107 Pa, ou 160 atmosphères.
Les principales parties du VVER-1000 sont :

1. Dans la zone active, où se trouve le combustible nucléaire, une réaction en chaîne de fission nucléaire se produit et de l'énergie est libérée.
2. Réflecteur de neutrons entourant le noyau.
3. Liquide de refroidissement.
4. Système de contrôle de protection (CPS).
5. Radioprotection.

La chaleur dans le réacteur est libérée en raison d'une réaction en chaîne de fission du combustible nucléaire sous l'influence de neutrons thermiques. Dans ce cas, des produits de fission nucléaire se forment, parmi lesquels se trouvent à la fois des solides et des gaz - xénon, krypton. Les produits de fission ont une radioactivité très élevée, c'est pourquoi le combustible (pastilles de dioxyde d'uranium) est placé dans des tubes de zirconium scellés - des barres de combustible (éléments combustibles). Ces tubes sont réunis en plusieurs morceaux côte à côte en un seul assemblage combustible. Pour contrôler et protéger un réacteur nucléaire, on utilise des barres de commande qui peuvent être déplacées sur toute la hauteur du cœur. Les bâtonnets sont constitués de substances qui absorbent fortement les neutrons, par exemple le bore ou le cadmium. Lorsque les bâtonnets sont insérés profondément, une réaction en chaîne devient impossible, car les neutrons sont fortement absorbés et éliminés de la zone de réaction. Les tiges sont déplacées à distance depuis le panneau de commande. Avec un léger mouvement des tiges, le processus en chaîne se développera ou s'estompera. De cette façon, la puissance du réacteur est régulée.

Le tracé de la station est à double circuit. Le premier circuit, radioactif, est constitué d'un réacteur VVER 1000 et de quatre boucles de refroidissement à circulation. Le deuxième circuit, non radioactif, comprend un générateur de vapeur et une unité d'alimentation en eau ainsi qu'une unité turbine d'une capacité de 1 030 MW. Le liquide de refroidissement primaire est de l'eau non bouillante de haute pureté sous une pression de 16 MPa additionnée d'une solution d'acide borique, un puissant absorbeur de neutrons, qui sert à réguler la puissance du réacteur.

1. Les pompes de circulation principales pompent l'eau à travers le cœur du réacteur, où elle est chauffée à une température de 320 degrés en raison de la chaleur générée lors de la réaction nucléaire.
2. Le liquide de refroidissement chauffé transfère sa chaleur à l'eau du circuit secondaire (fluide de travail) et l'évapore dans le générateur de vapeur.
3. Le liquide de refroidissement refroidi rentre dans le réacteur.
4. Le générateur de vapeur produit de la vapeur saturée à une pression de 6,4 MPa, qui est fournie à la turbine à vapeur.
5. La turbine entraîne le rotor du générateur électrique.
6. La vapeur d'échappement est condensée dans le condenseur et à nouveau acheminée vers le générateur de vapeur par la pompe à condensats. Pour maintenir une pression constante dans le circuit, un compensateur de volume de vapeur est installé.
7. La chaleur de condensation de la vapeur est évacuée du condenseur par l'eau en circulation, qui est fournie par la pompe d'alimentation depuis le bassin refroidisseur.
8. Les premier et deuxième circuits du réacteur sont scellés. Cela garantit la sécurité du réacteur pour le personnel et le public.

S'il n'est pas possible d'utiliser une grande quantité d'eau pour la condensation de la vapeur, au lieu d'utiliser un réservoir, l'eau peut être refroidie dans des tours de refroidissement spéciales (tours de refroidissement).

La sécurité et le respect de l'environnement de l'exploitation du réacteur sont assurés par le strict respect de la réglementation (règles d'exploitation) et un grand nombre d'équipements de contrôle. Tout cela est conçu pour un contrôle réfléchi et efficace du réacteur.
La protection d'urgence d'un réacteur nucléaire est un ensemble de dispositifs conçus pour arrêter rapidement une réaction nucléaire en chaîne dans le cœur du réacteur.

La protection active d'urgence se déclenche automatiquement lorsqu'un des paramètres d'un réacteur nucléaire atteint une valeur pouvant conduire à un accident. Ces paramètres peuvent inclure : la température, la pression et le débit du liquide de refroidissement, le niveau et la vitesse d'augmentation de la puissance.

Les éléments exécutifs de la protection d'urgence sont, dans la plupart des cas, des tiges contenant une substance qui absorbe bien les neutrons (bore ou cadmium). Parfois, pour arrêter le réacteur, un absorbeur liquide est injecté dans la boucle de refroidissement.

En plus de la protection active, de nombreuses conceptions modernes incluent également des éléments de protection passive. Par exemple, les versions modernes des réacteurs VVER comprennent un « système de refroidissement d'urgence du cœur » (ECCS) - des réservoirs spéciaux contenant de l'acide borique situés au-dessus du réacteur. En cas d'accident de dimensionnement maximum (rupture du premier circuit de refroidissement du réacteur), le contenu de ces cuves se retrouve par gravité à l'intérieur du cœur du réacteur et la réaction nucléaire en chaîne est éteinte par une grande quantité de substance contenant du bore. , qui absorbe bien les neutrons.

Selon les « Règles de sûreté nucléaire pour les installations réacteurs des centrales nucléaires », au moins un des systèmes d'arrêt des réacteurs prévus doit remplir la fonction de protection d'urgence (EP). La protection d'urgence doit comporter au moins deux groupes indépendants d'éléments de travail. Au signal AZ, les éléments de travail AZ doivent être activés depuis n'importe quelle position de travail ou intermédiaire.
Les équipements AZ doivent être constitués d'au moins deux ensembles indépendants.

Chaque ensemble d'équipements AZ doit être conçu de telle manière qu'une protection soit assurée dans la plage de variations de la densité de flux neutronique de 7 % à 120 % de la valeur nominale :
1. Par densité de flux neutronique - pas moins de trois canaux indépendants ;
2. Selon le taux d'augmentation de la densité du flux neutronique - pas moins de trois canaux indépendants.

Chaque ensemble d'équipements de protection d'urgence doit être conçu de telle sorte que, sur toute la gamme d'évolutions des paramètres technologiques établis lors de la conception de la centrale nucléaire (RP), la protection d'urgence soit assurée par au moins trois canaux indépendants pour chaque paramètre technologique. pour laquelle une protection est nécessaire.

Les commandes de contrôle de chaque ensemble pour les actionneurs AZ doivent être transmises via au moins deux canaux. Lorsqu'un canal d'un des ensembles d'équipements AZ est mis hors service sans mettre cet ensemble hors service, un signal d'alarme doit être automatiquement généré pour ce canal.

La protection d'urgence doit être déclenchée au moins dans les cas suivants :
1. Après avoir atteint le réglage AZ pour la densité de flux neutronique.
2. Après avoir atteint le réglage AZ pour le taux d'augmentation de la densité du flux neutronique.
3. En cas de disparition de la tension dans un ensemble d'équipements de protection de secours et dans les bus d'alimentation électrique du CPS qui n'ont pas été mis hors service.
4. En cas de défaillance de deux des trois canaux de protection pour la densité de flux neutronique ou pour le taux d'augmentation du flux neutronique dans tout ensemble d'équipements AZ qui n'a pas été mis hors service.
5. Lorsque les réglages AZ sont atteints par les paramètres technologiques pour lesquels une protection doit être effectuée.
6. Lors du déclenchement de l'AZ à partir d'une clé depuis un point de contrôle de bloc (BCP) ou un point de contrôle de réserve (RCP).

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Centrale nucléaire (NPP)

une centrale électrique dans laquelle l'énergie atomique (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Le générateur d'énergie d'une centrale nucléaire est un réacteur nucléaire (voir Réacteur nucléaire). La chaleur dégagée dans le réacteur suite à une réaction en chaîne de fission des noyaux de certains éléments lourds est ensuite transformée en électricité de la même manière que dans les centrales thermiques classiques (Voir Centrale thermique) (TPP). Contrairement aux centrales thermiques fonctionnant aux combustibles fossiles, les centrales nucléaires fonctionnent au combustible nucléaire (Voir Combustible nucléaire) (principalement 233 U, 235 U. 239 Pu). En divisant 1 g isotopes d'uranium ou de plutonium rejetés 22 500 kW h, ce qui équivaut à l'énergie contenue dans 2800 kg carburant standard. Il a été établi que les ressources énergétiques mondiales en combustible nucléaire (uranium, plutonium, etc.) dépassent largement les ressources énergétiques des réserves naturelles de combustible organique (pétrole, charbon, gaz naturel, etc.). Cela ouvre de larges perspectives pour répondre à la demande croissante de carburant. En outre, il faut prendre en compte la consommation toujours croissante de charbon et de pétrole à des fins technologiques dans l'industrie chimique mondiale, qui devient un concurrent sérieux des centrales thermiques. Malgré la découverte de nouveaux gisements de combustible organique et l'amélioration des méthodes de production, on observe dans le monde une tendance à l'augmentation de son coût. Cela crée les conditions les plus difficiles pour les pays disposant de réserves limitées de combustibles fossiles. Il existe un besoin évident de développement rapide de l’énergie nucléaire, qui occupe déjà une place prépondérante dans le bilan énergétique d’un certain nombre de pays industrialisés à travers le monde.

La première centrale nucléaire au monde à des fins industrielles pilotes ( riz. 1 ) puissance 5 MW a été lancé en URSS le 27 juin 1954 à Obninsk. Avant cela, l’énergie du noyau atomique était principalement utilisée à des fins militaires. Le lancement de la première centrale nucléaire a marqué l'ouverture d'une nouvelle direction énergétique, reconnue lors de la 1ère Conférence scientifique et technique internationale sur les utilisations pacifiques de l'énergie atomique (août 1955, Genève).

En 1958, la 1ère étape de la centrale nucléaire sibérienne d'une capacité de 100 MW(capacité totale de conception 600 MW). La même année, débute la construction de la centrale nucléaire industrielle de Beloyarsk, et le 26 avril 1964, le générateur du 1er étage (unité d'une capacité de 100 MW) a fourni du courant au système énergétique de Sverdlovsk, 2ème unité d'une capacité de 200 MW mis en service en octobre 1967. Une caractéristique distinctive de la centrale nucléaire de Beloyarsk est la surchauffe de la vapeur (jusqu'à ce que les paramètres requis soient obtenus) directement dans le réacteur nucléaire, ce qui a permis d'y utiliser des turbines modernes conventionnelles presque sans aucune modification.

En septembre 1964, la 1ère tranche de la centrale nucléaire de Novovoronej d'une capacité de 210 MW Coût 1 kWh l'électricité (l'indicateur économique le plus important du fonctionnement de toute centrale électrique) dans cette centrale nucléaire a systématiquement diminué : elle s'élevait à 1,24 kopecks. en 1965, 1,22 kopecks. en 1966, 1,18 kopecks. en 1967, 0,94 kopecks. en 1968. La première tranche de la centrale nucléaire de Novovoronezh a été construite non seulement pour un usage industriel, mais également comme installation de démonstration pour démontrer les capacités et les avantages de l'énergie nucléaire, la fiabilité et la sécurité des centrales nucléaires. En novembre 1965, dans la ville de Melekess, dans la région d'Oulianovsk, une centrale nucléaire dotée d'un réacteur refroidi à l'eau est entrée en service (voir Réacteur refroidi à l'eau) type "bouillant" d'une capacité de 50 MW, Le réacteur est assemblé selon une conception à circuit unique, ce qui facilite l'aménagement de la station. En décembre 1969, la deuxième tranche de la centrale nucléaire de Novovoronezh est lancée (350 MW).

À l'étranger, la première centrale nucléaire à usage industriel d'une capacité de 46 MW a été mise en service en 1956 à Calder Hall (Angleterre). Un an plus tard, une centrale nucléaire d'une capacité de 60 MWà Shippingport (États-Unis).

Un diagramme schématique d'une centrale nucléaire avec un réacteur nucléaire refroidi à l'eau est présenté dans riz. 2 . La chaleur dégagée dans le coeur (Voir Coeur) du réacteur 1 est évacuée par l'eau (liquide de refroidissement (Voir Coolant)) du 1er circuit, qui est pompée à travers le réacteur par une pompe de circulation 2. L'eau chauffée du réacteur entre dans l'échangeur de chaleur (générateur de vapeur) 3, où il transfère la chaleur obtenue dans le réacteur à l'eau du 2ème circuit. L'eau du 2ème circuit s'évapore dans le générateur de vapeur, et la vapeur résultante entre dans la turbine 4.

Le plus souvent, 4 types de réacteurs à neutrons thermiques sont utilisés dans les centrales nucléaires : 1) les réacteurs eau-eau avec de l'eau ordinaire comme modérateur et liquide de refroidissement ; 2) graphite-eau avec eau de refroidissement et modérateur graphite ; 3) eau lourde avec eau de refroidissement et eau lourde comme modérateur ; 4) graphite-gaz avec gaz de refroidissement et modérateur en graphite.

Le choix du type de réacteur principalement utilisé est déterminé principalement par l'expérience accumulée dans la construction de réacteurs, ainsi que par la disponibilité des équipements industriels nécessaires, des réserves de matières premières, etc. En URSS, principalement des réacteurs à graphite-eau et refroidis par eau sont construits. Dans les centrales nucléaires américaines, les réacteurs à eau sous pression sont les plus utilisés. Des réacteurs à gaz graphite sont utilisés en Angleterre. L'industrie nucléaire canadienne est dominée par des centrales nucléaires dotées de réacteurs à eau lourde.

En fonction du type et de l'état global du liquide de refroidissement, l'un ou l'autre cycle thermodynamique de la centrale nucléaire est créé. Le choix de la limite supérieure de température du cycle thermodynamique est déterminé par la température maximale admissible des coquilles d'éléments combustibles contenant du combustible nucléaire, la température admissible du combustible nucléaire lui-même, ainsi que les propriétés du liquide de refroidissement adoptées pour un type donné. du réacteur. Dans les centrales nucléaires, dont le réacteur thermique est refroidi par eau, des cycles de vapeur à basse température sont généralement utilisés. Les réacteurs refroidis au gaz permettent l'utilisation de cycles à vapeur relativement plus économiques avec une pression et une température initiales accrues. Le circuit thermique de la centrale nucléaire dans ces deux cas est à 2 circuits : le fluide caloporteur circule dans le 1er circuit, et le circuit vapeur-eau circule dans le 2ème circuit. Avec des réacteurs à eau bouillante ou à gaz de refroidissement à haute température, une centrale nucléaire thermique à circuit unique est possible. Dans les réacteurs à eau bouillante, l'eau bout dans le cœur, le mélange vapeur-eau résultant est séparé et la vapeur saturée est envoyée soit directement à la turbine, soit d'abord renvoyée au cœur pour surchauffe ( riz. 3 ). Dans les réacteurs graphite-gaz à haute température, il est possible d'utiliser un cycle de turbine à gaz classique. Le réacteur fait dans ce cas office de chambre de combustion.

Pendant le fonctionnement du réacteur, la concentration d'isotopes fissiles dans le combustible nucléaire diminue progressivement, c'est-à-dire que les barres de combustible brûlent. Par conséquent, au fil du temps, ils sont remplacés par des neufs. Le combustible nucléaire est rechargé à l'aide de mécanismes et de dispositifs télécommandés. Les barres de combustible usé sont transférées vers une piscine de combustible usé puis envoyées pour recyclage.

Le réacteur et ses systèmes d'entretien comprennent : le réacteur lui-même avec une protection biologique (voir Protection biologique), un échangeur de chaleur et des pompes ou unités de soufflage de gaz qui font circuler le liquide de refroidissement ; canalisations et raccords du circuit de circulation; dispositifs de rechargement de combustible nucléaire; systèmes spéciaux ventilation, refroidissement d'urgence, etc.

Selon la conception, les réacteurs ont des caractéristiques distinctives : dans les réacteurs à cuve (voir Réacteur sous pression), les barres de combustible et le modérateur sont situés à l'intérieur de la cuve, qui transporte toute la pression du liquide de refroidissement ; dans les réacteurs à canaux (Voir Réacteur à canaux), les barres de combustible, refroidies par un liquide de refroidissement, sont installées dans des tuyaux à canaux spéciaux qui pénètrent dans le modérateur, enfermés dans un boîtier à paroi mince. De tels réacteurs sont utilisés en URSS (centrales nucléaires de Sibérie, de Beloyarsk, etc.).

Pour protéger le personnel de la centrale nucléaire de l'exposition aux radiations, le réacteur est entouré d'une protection biologique dont les principaux matériaux sont le béton, l'eau et le sable serpentin. Les équipements du circuit du réacteur doivent être complètement étanches. Un système est prévu pour surveiller les emplacements d'éventuelles fuites de liquide de refroidissement ; des mesures sont prises pour garantir que l'apparition de fuites et de ruptures dans le circuit n'entraîne pas d'émissions radioactives et de contamination des locaux de la centrale nucléaire et de ses environs. Les équipements du circuit du réacteur sont généralement installés dans des caissons étanches, séparés du reste des locaux de la centrale nucléaire par une protection biologique et ne sont pas entretenus pendant le fonctionnement du réacteur. L'air radioactif et une petite quantité de vapeurs de liquide de refroidissement, dues à la présence de fuites du circuit, sont évacués des pièces sans surveillance de la centrale nucléaire par un système de ventilation spécial, dans lequel des filtres de nettoyage et des réservoirs de gaz de rétention sont prévus pour éliminer la possibilité de la pollution atmosphérique. Le respect des règles de radioprotection par le personnel des centrales nucléaires est contrôlé par le service de contrôle dosimétrie.

En cas d'accidents dans le système de refroidissement du réacteur, pour éviter la surchauffe et la défaillance des joints des enveloppes de crayons de combustible, une suppression rapide (en quelques secondes) de la réaction nucléaire est prévue ; Le système de refroidissement d'urgence dispose de sources d'alimentation autonomes.

La présence de protection biologique, de systèmes spéciaux de ventilation et de refroidissement d'urgence et d'un service de surveillance des rayonnements permet de protéger complètement le personnel d'exploitation des centrales nucléaires contre les effets nocifs des rayonnements radioactifs.

L'équipement de la salle des machines d'une centrale nucléaire est similaire à l'équipement de la salle des machines d'une centrale thermique. Une caractéristique distinctive de la plupart des centrales nucléaires est l'utilisation de vapeur de paramètres relativement faibles, saturée ou légèrement surchauffée.

Dans ce cas, pour éviter l'érosion des aubes des derniers étages de la turbine par les particules d'humidité contenues dans la vapeur, des dispositifs de séparation sont installés dans la turbine. Parfois, il est nécessaire d'utiliser des séparateurs déportés et des surchauffeurs de vapeur intermédiaires. En raison du fait que le liquide de refroidissement et les impuretés qu'il contient sont activés lors du passage à travers le cœur du réacteur, la solution de conception de l'équipement de la salle des machines et du système de refroidissement du condenseur de turbine des centrales nucléaires à circuit unique doit éliminer complètement la possibilité de fuite de liquide de refroidissement. . Dans les centrales nucléaires à double circuit avec des paramètres de vapeur élevés, de telles exigences ne sont pas imposées à l'équipement de la salle des machines.

Les exigences spécifiques pour l'aménagement des équipements des centrales nucléaires comprennent : la longueur minimale possible des communications liées aux milieux radioactifs, une rigidité accrue des fondations et des structures porteuses du réacteur, une organisation fiable de la ventilation des locaux. Sur riz. montre une section du bâtiment principal de la centrale nucléaire de Beloyarsk avec un réacteur à canal graphite-eau. Le hall du réacteur abrite un réacteur avec protection biologique, des barres de combustible de rechange et des équipements de contrôle. La centrale nucléaire est configurée selon le principe du bloc réacteur-turbine. Les turbogénérateurs et leurs systèmes d'entretien sont situés dans la salle des turbines. Entre les salles des machines et du réacteur se trouvent les équipements auxiliaires et les systèmes de contrôle de l'usine.

L'efficacité d'une centrale nucléaire est déterminée par ses principaux indicateurs techniques : puissance unitaire du réacteur, rendement, intensité énergétique du cœur, combustion du combustible nucléaire, taux d'utilisation de la capacité installée de la centrale nucléaire par an. Avec la croissance de la capacité des centrales nucléaires, les investissements en capital spécifiques (coût des installations kW) diminuent plus fortement que pour les centrales thermiques. C'est la raison principale de la volonté de construire de grandes centrales nucléaires dotées de grandes unités de puissance. Il est typique pour l'économie des centrales nucléaires que la part de la composante combustible dans le coût de l'électricité produite soit de 30 à 40 % (dans les centrales thermiques, de 60 à 70 %). Par conséquent, les grandes centrales nucléaires sont plus courantes dans les zones industrialisées avec des approvisionnements limités en combustible conventionnel, et les centrales nucléaires de petite capacité sont plus courantes dans les zones difficiles d'accès ou éloignées, par exemple les centrales nucléaires des villages. Bilibino (République socialiste soviétique autonome de Yakoute) avec l'énergie électrique d'une unité standard 12 MW Une partie de la puissance thermique du réacteur de cette centrale nucléaire (29 MW) est dépensé pour l'approvisionnement en chaleur. En plus de produire de l’électricité, les centrales nucléaires sont également utilisées pour dessaler l’eau de mer. Ainsi, la centrale nucléaire de Shevchenko (RSS du Kazakhstan) d'une capacité électrique de 150 MW conçu pour le dessalement (par méthode de distillation) par jour jusqu'à 150 000 T eau de la mer Caspienne.

Dans la plupart des pays industrialisés (URSS, États-Unis, Angleterre, France, Canada, Allemagne, Japon, Allemagne de l'Est, etc.), selon les prévisions, la capacité des centrales nucléaires existantes et en construction atteindra des dizaines d'ici 1980. Gvt. Selon l'Agence atomique internationale des Nations Unies, publiée en 1967, la capacité installée de toutes les centrales nucléaires du monde atteindra 300 d'ici 1980. Gvt.

L'Union soviétique met en œuvre un vaste programme de mise en service de grandes unités énergétiques (jusqu'à 1 000 MW) avec des réacteurs à neutrons thermiques. En 1948-49, les travaux sur les réacteurs à neutrons rapides pour les centrales nucléaires industrielles ont commencé. Les caractéristiques physiques de tels réacteurs permettent une reproduction élargie du combustible nucléaire (facteur de reproduction de 1,3 à 1,7), ce qui permet d'utiliser non seulement le 235 U, mais également les matières premières 238 U et 232 Th. De plus, les réacteurs à neutrons rapides ne contiennent pas de modérateur, sont de taille relativement petite et ont une charge importante. Ceci explique la volonté de développement intensif des réacteurs rapides en URSS. Pour la recherche sur les réacteurs rapides, les réacteurs expérimentaux et pilotes BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 et BFS ont été successivement construits. L'expérience acquise a conduit à la transition de la recherche sur des centrales modèles à la conception et à la construction de centrales nucléaires industrielles à neutrons rapides (BN-350) à Shevchenko et (BN-600) à la centrale nucléaire de Beloyarsk. Des recherches sont en cours sur les réacteurs destinés aux centrales nucléaires puissantes, par exemple, un réacteur pilote BOR-60 a été construit à Melekess.

De grandes centrales nucléaires sont également en construction dans plusieurs pays en développement (Inde, Pakistan, etc.).

Lors de la 3e Conférence scientifique et technique internationale sur les utilisations pacifiques de l'énergie atomique (1964, Genève), il a été noté que le développement généralisé de l'énergie nucléaire était devenu un problème clé pour la plupart des pays. La 7e Conférence mondiale de l'énergie (WIREC-VII), tenue à Moscou en août 1968, a confirmé l'importance des problèmes liés au choix de l'orientation du développement de l'énergie nucléaire à l'étape suivante (conditionnellement 1980-2000), lorsque les centrales nucléaires deviendront l'un des principaux producteurs d'électricité.

Lit. : Quelques enjeux de l'énergie nucléaire. Assis. Art., éd. M.A. Styrikovich, M., 1959 ; Kanaev A. A., Centrales nucléaires, Leningrad, 1961 ; Kalafati D.D., Cycles thermodynamiques des centrales nucléaires, M.-L., 1963 ; 10 ans de la première centrale nucléaire au monde de l'URSS. [Assis. Art.], M., 1964; Science et technologie atomiques soviétiques. [Collection], M., 1967 ; Petrosyants A.M., L'énergie atomique de nos jours, M., 1968.

S.P. Kouznetsov.

Grande Encyclopédie soviétique. - M. : Encyclopédie soviétique. 1969-1978 .

Synonymes:

Voyez ce qu'est « Centrale nucléaire » dans d'autres dictionnaires :

Centrale électrique dans laquelle l'énergie atomique (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Le générateur d'énergie d'une centrale nucléaire est un réacteur nucléaire. Synonymes : Centrale nucléaire Voir aussi : Centrales nucléaires Centrales électriques Réacteurs nucléaires Dictionnaire financier... ... Dictionnaire financier

- Centrale électrique (NPP) où l'énergie nucléaire (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Dans une centrale nucléaire, la chaleur dégagée dans un réacteur nucléaire est utilisée pour produire de la vapeur d'eau qui fait tourner un turbogénérateur. La première centrale nucléaire au monde d'une capacité de 5 MW a été... ... Grand dictionnaire encyclopédique

Une centrale nucléaire est un ensemble de systèmes, dispositifs, équipements et structures nécessaires destinés à la production d'énergie électrique. La station utilise de l'uranium 235 comme combustible. La présence d'un réacteur nucléaire distingue les centrales nucléaires des autres centrales électriques.

Dans les centrales nucléaires, il existe trois transformations mutuelles des formes d'énergie

Pouvoir nucléaire

entre en chaleur

L'énérgie thermique

se lance dans la mécanique

Énergie mécanique

converti en électrique

1. L'énergie nucléaire se transforme en énergie thermique

La base de la centrale est le réacteur - un volume structurellement alloué dans lequel le combustible nucléaire est chargé et où se produit une réaction en chaîne contrôlée. L'uranium 235 est fissile par les neutrons lents (thermiques). En conséquence, une énorme quantité de chaleur est libérée.

GÉNÉRATEUR DE VAPEUR

2. L'énergie thermique se transforme en énergie mécanique

La chaleur est évacuée du cœur du réacteur par un liquide de refroidissement - une substance liquide ou gazeuse traversant son volume. Cette énergie thermique est utilisée pour produire de la vapeur d'eau dans un générateur de vapeur.

GÉNÉRATEUR ÉLECTRIQUE

3. L'énergie mécanique est convertie en énergie électrique

L'énergie mécanique de la vapeur est dirigée vers un turbogénérateur, où elle est convertie en énergie électrique puis transmise par des câbles aux consommateurs.

En quoi consiste une centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire est un complexe de bâtiments abritant des équipements technologiques. Le bâtiment principal est le bâtiment principal où se trouve le hall du réacteur. Il abrite le réacteur lui-même, une piscine de stockage de combustible nucléaire, une machine de rechargement (pour le rechargement du combustible), le tout étant surveillé par des opérateurs depuis la salle de contrôle (control room).

L'élément principal du réacteur est la zone active (1). Il est logé dans un puits en béton. Les composants obligatoires de tout réacteur sont un système de contrôle et de protection qui permet au mode sélectionné d'une réaction en chaîne de fission contrôlée de se produire, ainsi qu'un système de protection d'urgence pour arrêter rapidement la réaction en cas d'urgence. Tout cela est monté dans le bâtiment principal.

Il existe également un deuxième bâtiment qui abrite la salle des machines (2) : les générateurs de vapeur, la turbine elle-même. Viennent ensuite les condensateurs et les lignes électriques à haute tension qui dépassent le site de la station.

Sur le territoire se trouve un bâtiment de rechargement et de stockage du combustible nucléaire usé dans des piscines spéciales. De plus, les stations sont équipées d'éléments d'un système de refroidissement à recirculation - des tours de refroidissement (3) (une tour en béton effilée au sommet), un bassin de refroidissement (un réservoir naturel ou créé artificiellement) et des bassins de pulvérisation.

Quels types de centrales nucléaires existe-t-il ?

Selon le type de réacteur, une centrale nucléaire peut disposer de 1, 2 ou 3 circuits caloporteurs. En Russie, les plus répandues sont les centrales nucléaires à double circuit dotées de réacteurs de type VVER (réacteur de puissance refroidi à l'eau).

Centrale nucléaire avec réacteurs à 1 circuit

Centrale nucléaire avec réacteurs à 1 circuit

Le schéma à circuit unique est utilisé dans les centrales nucléaires équipées de réacteurs de type RBMK-1000. Le réacteur fonctionne dans un bloc comprenant deux turbines à condensation et deux générateurs. Dans ce cas, le réacteur bouillant lui-même est un générateur de vapeur, ce qui permet d'utiliser un circuit monocircuit. Le circuit monocircuit est relativement simple, mais la radioactivité se propage dans ce cas à tous les éléments de l'unité, ce qui complique la protection biologique.

Il existe actuellement en Russie 4 centrales nucléaires dotées de réacteurs à circuit unique.

Centrale nucléaire avec réacteurs à 2 circuits

Centrale nucléaire avec réacteurs à 2 circuits

Le schéma à double circuit est utilisé dans les centrales nucléaires équipées de réacteurs à eau sous pression de type VVER. L'eau est introduite sous pression dans le cœur du réacteur et chauffée. L'énergie du liquide de refroidissement est utilisée dans le générateur de vapeur pour générer de la vapeur saturée. Le deuxième circuit est non radioactif. L'unité se compose d'une turbine à condensation de 1 000 MW ou de deux turbines de 500 MW avec générateurs associés.

Il existe actuellement en Russie 5 centrales nucléaires dotées de réacteurs à double circuit.

Centrale nucléaire avec réacteurs à 3 circuits

Centrale nucléaire avec réacteurs à 3 circuits

Le schéma à trois circuits est utilisé dans les centrales nucléaires équipées de réacteurs à neutrons rapides avec liquide de refroidissement au sodium de type BN. Pour éviter le contact du sodium radioactif avec l'eau, un deuxième circuit avec du sodium non radioactif est construit. Ainsi, le circuit s'avère être à trois circuits.

Centrales nucléaires

Dispositions générales. Les centrales nucléaires (NPP) sont essentiellement des centrales thermiques qui exploitent l'énergie thermique des réactions nucléaires.

La possibilité d'utiliser le combustible nucléaire, principalement l'uranium 235 U, comme source de chaleur est associée à la mise en œuvre d'une réaction en chaîne de fission de la matière et à la libération d'une énorme quantité d'énergie. Une réaction de fission en chaîne autonome et contrôlée des noyaux d'uranium est assurée dans un réacteur nucléaire. En raison de l'efficacité de la fission des noyaux d'uranium 235 U lorsqu'ils sont bombardés de neutrons thermiques lents, les réacteurs utilisant des neutrons thermiques lents prédominent encore. L'isotope de l'uranium 235 U est généralement utilisé comme combustible nucléaire : sa teneur en uranium naturel est de 0,714 % ; La majeure partie de l'uranium est l'isotope 238 U (99,28 %). Le combustible nucléaire est généralement utilisé sous forme solide. Il est enfermé dans une coque de protection. Ce type d'éléments combustibles est appelé barres de combustible ; ils sont installés dans les canaux de travail du cœur du réacteur. L'énergie thermique libérée lors de la réaction de fission est évacuée du cœur du réacteur à l'aide d'un liquide de refroidissement, qui est pompé sous pression à travers chaque canal de travail ou à travers l'ensemble du cœur. Le liquide de refroidissement le plus courant est l’eau, qui est parfaitement purifiée.

Les réacteurs refroidis par eau peuvent fonctionner en mode eau ou vapeur. Dans le second cas, la vapeur est produite directement dans le cœur du réacteur.

Lors de la fission des noyaux d'uranium ou de plutonium, des neutrons rapides sont produits, dont l'énergie est élevée. Dans l'uranium naturel ou légèrement enrichi, où la teneur en 235 U est faible, une réaction en chaîne avec des neutrons rapides ne se développe pas. Par conséquent, les neutrons rapides sont ralentis en neutrons thermiques (lents). Les substances contenant des éléments de faible masse atomique et de faible capacité d’absorption des neutrons peuvent être utilisées comme modérateurs. Les principaux modérateurs sont l’eau, l’eau lourde et le graphite.

Actuellement, les réacteurs à neutrons thermiques sont les plus développés. De tels réacteurs sont structurellement plus simples et plus faciles à contrôler que les réacteurs à neutrons rapides. Cependant, une direction prometteuse est l'utilisation de réacteurs à neutrons rapides avec une reproduction élargie du combustible nucléaire - le plutonium ; de cette manière, la plupart des 238 U peuvent être utilisés.

Les principaux types de réacteurs nucléaires suivants sont utilisés dans les centrales nucléaires en Russie :

RBMK(réacteur de grande puissance, canal) – réacteur à neutrons thermiques, eau-graphite ;

VVER(réacteur de puissance refroidi par eau) – réacteur à neutrons thermiques, type cuve ;

NE– réacteur à neutrons rapides avec liquide de refroidissement sodium métal.

La capacité unitaire des centrales nucléaires a atteint 1 500 MW. Actuellement, on pense que la puissance unitaire d'une unité de puissance Centrale nucléaire limitée non pas tant par des considérations techniques que par les conditions de sécurité en cas d'accident de réacteur.

Actuellement actif Centrale nucléaire selon les exigences technologiques, ils fonctionnent principalement dans la partie de base du programme de charge du système électrique avec une durée d'utilisation de la capacité installée de 6 500 ... 7 000 h/an

Diagrammes des centrales nucléaires. Système technologique Centrale nucléaire dépend du type de réacteur, du type de liquide de refroidissement et du modérateur, ainsi que d'un certain nombre d'autres facteurs. Le circuit peut être à circuit unique, à double circuit et à trois circuits. La figure 1 montre à titre d'exemple (1 – réacteur ; 2 – générateur de vapeur ; 3 – turbine ; 4 – transformateur ; 5 – générateur ; 6 – condenseur à turbine ; 7 – pompe à condensats (alimentation) ; 8 – pompe de circulation principale.)

circuit à double circuit Centrale nucléaire pour centrale électrique de type réacteur VVER. On voit que ce diagramme est proche du diagramme KES Cependant, au lieu d'un générateur de vapeur à combustible fossile, une centrale nucléaire est utilisée ici.

Les centrales nucléaires sont comme KES, sont construits selon le principe du bloc, tant au niveau thermomécanique qu'électrique.

Le combustible nucléaire a un pouvoir calorifique très élevé (1 kg de 235 U remplace 2 900 tonnes de charbon), donc Centrale nucléaire Il est particulièrement efficace dans les régions pauvres en ressources énergétiques, par exemple dans la partie européenne de la Russie.

Il est avantageux d’équiper les centrales nucléaires de groupes électrogènes de grande puissance. Ensuite, en termes d'indicateurs techniques et économiques, ils ne sont pas inférieurs KES, et dans certains cas les dépassent même. Actuellement, des réacteurs d'une puissance électrique de 440 et 1 000 MW ont été développés. VVER, ainsi que les types 1000 et 1500 MW RBMK. Dans ce cas, le groupe motopropulseur est constitué comme suit : le réacteur est associé à deux groupes turbine (réacteur VVER-440 et deux unités de turbine de 220 MW ; réacteur VVER-1000 et deux unités de turbine de 500 MW ; réacteur RBMK-1500 et deux unités turbine de 750 MW) ou avec une unité turbine de même puissance (un réacteur de 1 000 MW et une unité turbine de puissance de 1 000 MW).

Les centrales nucléaires dotées de réacteurs à neutrons rapides, qui peuvent être utilisés pour produire de la chaleur et de l'électricité, ainsi que pour la reproduction du combustible nucléaire, sont prometteuses. Type de réacteur NE présente une zone active (figure 2, a),

Schéma du cœur du réacteur

où se produit une réaction nucléaire avec libération d'un flux de neutrons rapides. Ces neutrons affectent les éléments du 238 U, qui n'est habituellement pas utilisé dans les réactions nucléaires, et le transforment en plutonium 239. Pu, qui peut ensuite être utilisé sur Centrale nucléaire comme combustible nucléaire. La chaleur de la réaction nucléaire est évacuée par le sodium liquide et utilisée pour produire de l'électricité.

Schème Centrale nucléaire avec type de réacteur NE(Figure 2, b-) Système technologique - ( 1 – réacteur ; 2 – échangeur de chaleur du circuit primaire ; 3 – échangeur de chaleur (tambour) du circuit secondaire ; 4 – turbine à vapeur ; 5 – transformateur élévateur ; 6 – générateur; 7 – condensateur ; 8,9,10 – pompes)

à trois circuits, deux d'entre eux utilisent du sodium liquide (dans le circuit réacteur et le circuit intermédiaire). Le sodium liquide réagit violemment avec l'eau et la vapeur. Par conséquent, afin d'éviter tout contact du sodium radioactif du circuit primaire avec de l'eau ou de la vapeur d'eau en cas d'accident, un deuxième circuit (intermédiaire) est réalisé dans lequel le liquide de refroidissement est du sodium non radioactif. Le fluide de travail du troisième circuit est de l'eau et de la vapeur d'eau.

Actuellement, un certain nombre de groupes motopropulseurs du type sont en service NE, dont le plus grand BN-600.

Les centrales nucléaires ne produisent aucune émission de gaz de combustion ni aucun déchet sous forme de cendres et de scories. Cependant, le dégagement de chaleur spécifique dans l'eau de refroidissement est Centrale nucléaire plus que TES, en raison d'une consommation spécifique de vapeur plus élevée et, par conséquent, d'une consommation spécifique d'eau de refroidissement plus élevée. Par conséquent, sur la plupart des nouveaux Centrale nucléaire Il est prévu d'installer des tours de refroidissement dans lesquelles la chaleur de l'eau de refroidissement est évacuée vers l'atmosphère.

Fonctionnalité Centrale nucléaire est la nécessité d'éliminer les déchets radioactifs. Cela se fait dans des cimetières spéciaux, qui excluent la possibilité d'exposition aux radiations des personnes.

Pour éviter l’exposition à d’éventuelles émissions radioactives Centrale nucléaire sur les personnes en cas d'accident, prendre des mesures particulières pour fiabiliser les équipements (duplication du système de sécurité, etc.), et créer une zone de protection sanitaire autour de la gare.

L'utilisation de l'énergie nucléaire permet d'augmenter les ressources énergétiques, contribuant ainsi à préserver les ressources en combustibles fossiles, à réduire le coût de l'énergie électrique, ce qui est particulièrement important pour les zones proches des sources de combustible, à réduire la pollution de l'air, à soulager les transports impliqués dans le transport de combustible, contribuer à fournir de l'électricité et de la chaleur aux industries, en utilisant les nouvelles technologies (par exemple, celles impliquées dans le dessalement de l'eau de mer et l'expansion des ressources en eau douce).

Quant à la contamination, lors de l'utilisation Centrale nucléaire le problème du manque d'oxygène dans l'environnement, typique d'une centrale thermique en raison de son utilisation pour brûler du combustible organique, disparaît. Il n'y a pas d'émission de cendres avec les gaz de combustion. En lien avec la problématique de la lutte contre la pollution de l'air, il est important de noter la faisabilité de l'introduction de l'énergie nucléaire cogénération, parce que cogénération généralement situés à proximité des consommateurs de chaleur, des pôles industriels et des grandes zones peuplées, où la propreté de l'environnement est particulièrement nécessaire.

Quand on travaille centrale nucléaire, ne consomment pas de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) et n'émettent pas d'oxydes de soufre, d'azote ou de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cela contribue à réduire l’effet de serre qui conduit au changement climatique mondial.

Dans de nombreux pays, les centrales nucléaires produisent déjà plus de la moitié de l'électricité (en France - environ 75 %, en Belgique - environ 65 %), en Russie seulement 15 %.

Les leçons de l'accident de Tchernobyl Centrale nucléaire(en avril 1986) a exigé d'améliorer considérablement (à plusieurs reprises) la sécurité Centrale nucléaire et contraint d'abandonner la construction Centrale nucléaire dans des zones densément peuplées et sismiquement actives. Néanmoins, compte tenu de la situation environnementale, l’énergie nucléaire doit être considérée comme prometteuse.

En Russie le Centrale nucléaire Environ 120 milliards de kWh d’énergie électrique par an étaient régulièrement produits.

Selon Rosenergoatom, l'énergie nucléaire va se développer davantage, tant en termes de production d'électricité Centrale nucléaire, et en termes de quantité d'énergie électrique générée par Centrale nucléaire Russie.

Centrales nucléaires Dispositions générales. Les centrales nucléaires (NPP) sont essentiellement des centrales thermiques qui exploitent l'énergie thermique des réactions nucléaires. Possibilité d'utiliser du combustible nucléaire, principalement de l'uranium 235U, en