Nuklearna elektrana. NEK: princip rada i projektiranje

Dragi školarci i studenti!

Već sada na stranici možete koristiti više od 20 000 sažetaka, izvješća, šablona, ​​tečajeva i disertacija. Pošaljite nam svoje nove radove i mi ćemo ih sigurno objaviti. Nastavimo zajedno stvarati našu zbirku eseja!!!

Slažete li se predati svoj sažetak (diplomski, tečajni rad itd.)?

Hvala na vašem doprinosu zbirci!

Nuklearne elektrane - (sažetak)

Datum dodavanja: ožujak 2006

Nuklearne elektrane
UVOD

Dosadašnja iskustva pokazuju da prođe najmanje 80 godina prije nego što se neki glavni izvori energije zamijene drugima - drvo se zamijeni ugljenom, ugljen naftom, nafta plinom, kemijska goriva nuklearnom energijom. Povijest ovladavanja atomskom energijom - od prvih eksperimentalnih pokusa - seže oko 60 godina unatrag, kada je 1939.g. Otkrivena je reakcija fisije urana. Tridesetih godina našeg stoljeća poznati znanstvenik I. V. Kurchatov potkrijepio je potrebu razvoja znanstvenog i praktičnog rada u području nuklearne tehnologije u interesu nacionalnog gospodarstva zemlje.

Godine 1946. u Rusiji je izgrađen i pušten u rad prvi nuklearni reaktor na europsko-azijskom kontinentu. Stvara se industrija rudarstva urana. Organizirana je proizvodnja nuklearnog goriva - urana-235 i plutonija-239, te je uspostavljena proizvodnja radioaktivnih izotopa. Godine 1954. u Obninsku je počela s radom prva nuklearna elektrana na svijetu, a 3 godine kasnije u ocean je uplovio prvi brod na nuklearni pogon na svijetu, ledolomac Lenjin. Od 1970. godine u mnogim zemljama svijeta provode se veliki programi razvoja nuklearne energije. Trenutno postoje stotine nuklearnih reaktora koji rade diljem svijeta.

ZNAČAJKE NUKLEARNE ENERGIJE

Energija je temelj. Sve blagodati civilizacije, sve materijalne sfere ljudskog djelovanja - od pranja rublja do istraživanja Mjeseca i Marsa - zahtijevaju utrošak energije. I što dalje, to više.

Danas se atomska energija široko koristi u mnogim sektorima gospodarstva. Grade se snažne podmornice i površinski brodovi s nuklearnim elektranama. Mirni atom se koristi za traženje minerala. Radioaktivni izotopi našli su široku primjenu u biologiji, poljoprivredi, medicini i istraživanju svemira.

U Rusiji postoji 9 nuklearnih elektrana (NE), a gotovo sve se nalaze u gusto naseljenom europskom dijelu zemlje. U zoni od 30 kilometara ovih nuklearnih elektrana živi više od 4 milijuna ljudi.

Očit je pozitivan značaj nuklearnih elektrana u energetskoj bilanci. Za svoj rad, hidroenergija zahtijeva stvaranje velikih akumulacija, pod kojima su poplavljene velike površine plodne zemlje duž obala rijeka. Voda u njima stagnira i gubi kvalitetu, što pak pogoršava probleme vodoopskrbe, ribarstva i industrije slobodnog vremena. Termoelektrane u najvećoj mjeri doprinose uništavanju biosfere i prirodnog okoliša Zemlje. Već su uništili desetke tona organskog goriva. Da bi se izvukao, ogromne površine zemlje se uzimaju iz poljoprivrede i drugih područja. U područjima otvorene eksploatacije ugljena formiraju se "mjesečevi krajolici". A povećani sadržaj pepela u gorivu glavni je razlog ispuštanja desetaka milijuna tona u zrak. Sve termoelektrane u svijetu godišnje ispuste u atmosferu do 250 milijuna tona pepela i oko 60 milijuna tona sumporovog dioksida.

Nuklearne elektrane treći su "kit" u suvremenom svjetskom energetskom sustavu. Tehnologija nuklearnih elektrana nedvojbeno je veliko dostignuće znanstvenog i tehnološkog napretka. U slučaju nesmetanog rada, nuklearne elektrane praktički ne zagađuju okoliš osim toplinskog onečišćenja. Istina, kao rezultat rada nuklearnih elektrana (i poduzeća ciklusa nuklearnog goriva) stvara se radioaktivni otpad koji predstavlja potencijalnu opasnost. No, volumen radioaktivnog otpada je vrlo mali, vrlo je kompaktan i može se skladištiti u uvjetima koji jamče da neće iscuriti.

Nuklearne elektrane su ekonomičnije od konvencionalnih termoelektrana i, što je najvažnije, ako se njima pravilno upravlja, čiste su energije.

Istodobno, razvijajući nuklearnu energiju u interesu gospodarstva, ne smijemo zaboraviti na sigurnost i zdravlje ljudi, jer pogreške mogu dovesti do katastrofalnih posljedica.

Ukupno se od početka rada nuklearnih elektrana u 14 zemalja svijeta dogodilo više od 150 incidenata i nesreća različitog stupnja složenosti. Najtipičniji od njih: 1957. - u Windscaleu (Engleska), 1959. - u Santa Susanni (SAD), 1961. - u Idaho Fallsu (SAD), 1979. - u nuklearnoj elektrani Tri - Mile Island (SAD) , 1986. - u nuklearnoj elektrani Černobil (SSSR).

RESURSI NUKLEARNE ENERGIJE

Prirodno i važno pitanje su resursi samog nuklearnog goriva. Jesu li njegove rezerve dovoljne da osiguraju široki razvoj nuklearne energije? Procjenjuje se da postoji nekoliko milijuna tona urana u nalazištima koja se mogu iskopavati diljem svijeta. Općenito govoreći, to nije malo, ali treba uzeti u obzir da se u sada već raširenim nuklearnim elektranama s termoneutronskim reaktorima praktički samo vrlo mali dio urana (oko 1%) može iskoristiti za proizvodnju energije. . Stoga se ispostavlja da kada se fokusiramo samo na reaktore toplinskih neutrona, nuklearna energija u smislu omjera resursa ne može dodati mnogo konvencionalnoj energiji - samo oko 10%. Ne postoji globalno rješenje za prijeteći problem gladi za energijom. Potpuno drugačija slika, drugačije perspektive pojavljuju se u slučaju korištenja nuklearnih elektrana s brzim neutronskim reaktorima, koji koriste gotovo sav iskopani uran. To znači da su potencijalni resursi nuklearne energije s reaktorima na brze neutrone približno 10 puta veći u odnosu na tradicionalne (fosilna goriva). Štoviše, punim iskorištavanjem urana, njegovo vađenje postaje isplativo čak i iz vrlo siromašnih naslaga, kojih ima poprilično diljem svijeta. A to u konačnici znači gotovo neograničeno (po suvremenim standardima) širenje potencijalnih sirovinskih izvora nuklearne energije.

Dakle, korištenje brzih neutronskih reaktora značajno proširuje gorivu bazu nuklearne energije. Međutim, može se postaviti pitanje: ako su reaktori na brzim neutronima toliko dobri, ako su značajno superiorniji od reaktora s toplinskim neutronima u pogledu učinkovitosti iskorištavanja urana, zašto se onda ovi potonji uopće grade? Zašto ne razvijati nuklearnu energiju temeljenu na brzim neutronskim reaktorima od samog početka?

Prije svega treba reći da u prvoj fazi razvoja nuklearne energije, kada je ukupna snaga nuklearnih elektrana bila mala, a U 235 dovoljno, pitanje reprodukcije nije bilo toliko goruće. Stoga glavna prednost brzih neutronskih reaktora - visoka učinkovitost razmnožavanja - još nije bila odlučujuća.

Istodobno, isprva brzi neutronski reaktori još nisu bili spremni za implementaciju. Činjenica je da su, unatoč njihovoj prividnoj relativnoj jednostavnosti (bez moderatora), tehnički složeniji od reaktora s toplinskim neutronima. Za njihovo stvaranje bilo je potrebno riješiti niz novih ozbiljnih problema, što je, naravno, zahtijevalo odgovarajuće vrijeme. Ti su zadaci uglavnom povezani s osobitostima uporabe nuklearnog goriva, koje se, kao i sposobnost reprodukcije, različito očituju u različitim vrstama reaktora. Međutim, za razliku od potonjih, ove značajke imaju povoljniji učinak u reaktorima s toplinskim neutronima.

Prva od ovih karakteristika je da se nuklearno gorivo ne može potpuno potrošiti u reaktoru, kao što se troši konvencionalno kemijsko gorivo. Potonji se, u pravilu, spaljuje u ložištu do kraja. Mogućnost nastanka kemijske reakcije praktički ne ovisi o količini tvari koja reagira. Nuklearna lančana reakcija ne može se dogoditi ako je količina goriva u reaktoru manja od određene vrijednosti, koja se naziva kritična masa. Uran (plutonij) u količini koja čini kritičnu masu nije gorivo u pravom smislu riječi. Privremeno se pretvara u neku inertnu tvar poput željeza ili drugih strukturnih materijala koji se nalaze u reaktoru. Može izgorjeti samo onaj dio goriva koji se u reaktor ubaci u količini većoj od kritične mase. Dakle, nuklearno gorivo u količini jednakoj kritičnoj masi služi kao vrsta katalizatora za proces, osiguravajući mogućnost da se reakcija odvija bez sudjelovanja u njoj.

Naravno, gorivo u količini koja predstavlja kritičnu masu fizički je neodvojivo u reaktoru od izgorjelog goriva. Gorivi elementi uneseni u reaktor sadrže gorivo od samog početka i za kritičnu masu i za sagorijevanje. Vrijednost kritične mase varira za različite reaktore i općenito je relativno velika. Dakle, za serijsku domaću energetsku jedinicu s toplinskim neutronskim reaktorom VVER-440 (vodeno hlađeni energetski reaktor snage 440 MW), kritična masa U 235 iznosi 700 kg. To odgovara količini ugljena od oko 2 milijuna tona. Drugim riječima, u odnosu na elektranu na ugljen istog kapaciteta, čini se da to znači obveznu prisutnost takve prilično značajne rezerve ugljena za slučaj opasnosti. Niti jedan kilogram te rezerve se ne troši niti se može potrošiti, ali bez toga elektrana ne može raditi.

Prisutnost tako velike količine “smrznutog” goriva, iako ima negativan utjecaj na ekonomske pokazatelje, nije previše opterećujuća za reaktore toplinskih neutrona zbog stvarnog omjera troškova. U slučaju brzih neutronskih reaktora, o tome se mora ozbiljnije pozabaviti.

Reaktori na brzim neutronima imaju značajno veću kritičnu masu od reaktora na toplinske neutrone (za određenu veličinu reaktora). To se objašnjava činjenicom da se brzi neutroni u interakciji s okolinom pokazuju "inertnijim" od toplinskih. Konkretno, vjerojatnost izazivanja fisije atoma goriva (po jedinici duljine puta) za njih je značajno (stotinama puta) manja nego za toplinske. Kako bi se osiguralo da brzi neutroni ne lete izvan reaktora bez interakcije i da se ne izgube, njihova se "inertnost" mora kompenzirati povećanjem količine dodanog goriva s odgovarajućim povećanjem kritične mase.

Kako bi se osiguralo da brzi neutronski reaktori ne gube u usporedbi s toplinskim neutronskim reaktorima, potrebno je povećati razvijenu snagu za određenu veličinu reaktora. Tada će se količina "smrznutog" goriva po jedinici snage sukladno tome smanjiti. Postizanje visoke gustoće oslobađanja topline u reaktoru na brze neutrone bio je glavni inženjerski zadatak. Imajte na umu da sama snaga nije izravno povezana s količinom goriva u reaktoru. Ako ta količina premašuje kritičnu masu, tada se, zbog stvorene nestacionarnosti lančane reakcije, u njoj može razviti sva potrebna snaga. Cijela poanta je osigurati dovoljno intenzivno odvođenje topline iz reaktora. Govorimo konkretno o povećanju gustoće oslobađanja topline, jer povećanje, primjerice, veličine reaktora, što pridonosi povećanju odvođenja topline, neizbježno povlači za sobom povećanje kritične mase, tj. ne rješava problem .

Situacija je komplicirana činjenicom da tako poznata i dobro razvijena rashladna tekućina kao što je obična voda nije prikladna za uklanjanje topline iz brzog neutronskog reaktora zbog svojih nuklearnih svojstava. Poznato je da usporava neutrone i stoga smanjuje stopu reprodukcije. Rashladna sredstva za plin (helij i drugi) u ovom slučaju imaju prihvatljive nuklearne parametre. Međutim, zahtjevi za intenzivnim odvođenjem topline dovode do potrebe za korištenjem plina pri visokim tlakovima (približno 150 atm ili Pa), što uzrokuje svoje tehničke poteškoće. Rastaljeni natrij, koji ima izvrsna termofizička i nuklearno fizikalna svojstva, odabran je kao rashladno sredstvo za odvođenje topline iz brzih neutronskih reaktora. To je omogućilo rješavanje problema postizanja velike gustoće oslobađanja topline.

Valja istaknuti da se svojedobno odabir “egzotičnog” natrija činio vrlo hrabrom odlukom. Nije bilo ne samo industrijskog, već ni laboratorijskog iskustva njegove upotrebe kao rashladnog sredstva. Postojala je zabrinutost zbog visoke kemijske aktivnosti natrija u interakciji s vodom, kao i s atmosferskim kisikom, što bi se, kako se činilo, moglo vrlo nepovoljno manifestirati u hitnim situacijama.

Bilo je potrebno provesti veliki kompleks znanstveno-tehničkih istraživanja i razvoja, izgradnju postolja i posebnih eksperimentalnih brzih neutronskih reaktora kako bi se provjerila dobra tehnološka i pogonska svojstva natrijeva rashladnog sredstva. Kao što je pokazano, zahtijevani visoki stupanj sigurnosti osigurava se sljedećim mjerama: prvo, pažljivom proizvodnjom i kontrolom kvalitete sve opreme koja dolazi u dodir s natrijem; drugo, stvaranje dodatnih sigurnosnih kućišta u slučaju hitnog istjecanja natrija; treće, korištenje osjetljivih indikatora propuštanja, koji omogućuju brzo registriranje početka nesreće i poduzimanje mjera za njeno ograničavanje i uklanjanje. Osim obveznog postojanja kritične mase, postoji još jedna karakteristična značajka korištenja nuklearnog goriva povezana s fizičkim uvjetima u kojima se ono nalazi u reaktoru. Pod utjecajem intenzivnog nuklearnog zračenja, visoke temperature i, posebice, kao rezultat nakupljanja produkata fisije, postupno pogoršanje fizikalnih i matematičkih, kao i nuklearnih fizikalnih svojstava sastava goriva (mješavina goriva i sirovine) javlja. Gorivo koje stvara kritičnu masu postaje neprikladno za daljnju uporabu. Mora se povremeno izvaditi iz reaktora i zamijeniti novim. Izvađeno gorivo mora se regenerirati kako bi se vratila njegova izvorna svojstva. Općenito, ovo je radno intenzivan, dugotrajan i skup proces.

Za reaktore s toplinskim neutronima udio goriva u sastavu goriva je relativno malen - svega nekoliko postotaka. Za brze neutronske reaktore odgovarajuća koncentracija goriva je mnogo veća. To je djelomično zbog već spomenute potrebe da se općenito poveća količina goriva u reaktoru na brze neutrone kako bi se stvorila kritična masa u danom volumenu. Glavna stvar je da je omjer vjerojatnosti izazivanja fisije atoma goriva ili zarobljavanja u atomu sirovine različit za različite neutrone. Za brze neutrone to je nekoliko puta manje nego za toplinske, pa bi stoga sadržaj goriva u sastavu goriva brzih neutronskih reaktora trebao biti odgovarajuće veći. Inače će atomi sirovine apsorbirati previše neutrona i stacionarna lančana reakcija fisije u gorivu bit će nemoguća.

Štoviše, uz istu akumulaciju produkata fisije u reaktoru na brze neutrone, dio pohranjenog goriva će izgorjeti nekoliko puta manje nego u reaktorima s toplinskim neutronima. To će sukladno tome dovesti do potrebe za povećanjem regeneracije nuklearnog goriva u reaktorima na brzim neutronima. Ekonomski, to će rezultirati primjetnim gubitkom.

No, osim poboljšanja samog reaktora, znanstvenici se stalno suočavaju s pitanjima poboljšanja sigurnosnog sustava u nuklearnim elektranama, kao i proučavanja mogućih načina prerade radioaktivnog otpada i njegove pretvorbe u sigurne tvari. Riječ je o metodama pretvaranja stroncija i cezija, koji imaju dugo vrijeme poluraspada, u bezopasne elemente bombardiranjem neutronima ili kemijskim metodama. To je teoretski moguće, ali u ovom trenutku nije ekonomski izvedivo s modernom tehnologijom. Iako se može dogoditi da će se u bliskoj budućnosti dobiti stvarni rezultati ovih istraživanja, zbog čega će nuklearna energija postati ne samo najjeftiniji oblik energije, već i istinski ekološki prihvatljiv.

Utjecaj nuklearnih elektrana na okoliš

Tehnogeni utjecaji na okoliš tijekom izgradnje i rada nuklearnih elektrana su raznoliki. Obično se kaže da postoje fizikalni, kemijski, radijacijski i drugi čimbenici tehnogenog utjecaja rada nuklearnih elektrana na objekte okoliša.

Najznačajniji faktori

lokalni mehanički utjecaj na reljef - tijekom izgradnje, oštećenja pojedinaca u tehnološkim sustavima - tijekom rada, otjecanje površinskih i podzemnih voda koje sadrže kemijske i radioaktivne komponente,

promjene u prirodi korištenja zemljišta i metaboličkih procesa u neposrednoj blizini nuklearne elektrane,

promjene mikroklimatskih karakteristika susjednih područja. Pojava snažnih izvora topline u obliku rashladnih tornjeva i rashladnih bazena tijekom rada nuklearnih elektrana obično značajno mijenja mikroklimatske karakteristike okolnih područja. Kretanje vode u vanjskom sustavu odvođenja topline, ispuštanje tehnološke vode koja sadrži različite kemijske komponente ima traumatičan učinak na populacije, floru i faunu ekosustava.

Od posebne važnosti je distribucija radioaktivnih tvari u okolnom prostoru. Među složenim pitanjima zaštite okoliša od velikog su javnog značaja sigurnosni problemi nuklearnih elektrana (NE) koje zamjenjuju termoelektrane na organska fosilna goriva. Opće je prihvaćeno mišljenje da su nuklearne elektrane tijekom svog normalnog rada puno - čak 5-10 puta ekološki "čišće" od termoelektrana na ugljen (TE). Međutim, tijekom nesreća nuklearne elektrane mogu imati značajan utjecaj zračenja na ljude i ekosustave. Stoga je osiguranje sigurnosti ekosfere i zaštita okoliša od štetnog djelovanja nuklearnih elektrana velika znanstvena i tehnološka zadaća nuklearne energije koja osigurava njezinu budućnost. Napomenimo važnost ne samo radijacijskih čimbenika mogućih štetnih učinaka nuklearnih elektrana na ekosustave, već i toplinskog i kemijskog onečišćenja okoliša, mehaničkih učinaka na stanovnike rashladnih bazena, promjena hidroloških karakteristika susjednih područja. do nuklearnih elektrana, odnosno čitavog kompleksa tehnogenih utjecaja koji utječu na ekološku dobrobit okoliša.

Emisije i ispuštanja štetnih tvari tijekom rada NEK
Prijenos radioaktivnosti u okolišu

Početni događaji koji, razvijajući se tijekom vremena, u konačnici mogu dovesti do štetnih učinaka na ljude i okoliš su emisije i ispuštanja radioaktivnosti i otrovnih tvari iz nuklearnih elektrana. Te se emisije dijele na emisije plinova i aerosola, koje se ispuštaju u atmosferu kroz cijevi, i ispuštanja tekućina, u kojima su štetne nečistoće prisutne u obliku otopina ili finih smjesa koje ulaze u vodena tijela. Moguće su i međusituacije, kao u nekim nesrećama, kada se vruća voda ispušta u atmosferu i dijeli na paru i vodu.

Emisije mogu biti stalne, pod kontrolom operativnog osoblja, ili hitne, u naletima. Uključeni u raznolika kretanja atmosfere, površinska i podzemna strujanja, radioaktivne i otrovne tvari šire se u okolišu, ulaze u biljke, životinje i ljude. Na slici su prikazani zračni, površinski i podzemni putevi migracije štetnih tvari u okoliš. Sekundarni putovi koji su za nas manje značajni, poput prijenosa prašine i dima vjetrom, kao i krajnji potrošači štetnih tvari, nisu prikazani na slici.

Utjecaj radioaktivnih emisija na ljudski organizam

Razmotrimo mehanizam djelovanja zračenja na ljudski organizam: načine na koje različite radioaktivne tvari utječu na tijelo, njihovu raspodjelu u tijelu, taloženje, utjecaj na različite organe i sustave tijela i posljedice tog utjecaja. Postoji izraz “ulazna vrata zračenja” koji se odnosi na načine na koje radioaktivne tvari i izotopsko zračenje ulaze u tijelo.

Različite radioaktivne tvari prodiru u ljudsko tijelo na različite načine. Ovisi o kemijskim svojstvima radioaktivnog elementa.

Vrste radioaktivnog zračenja

Alfa čestice su atomi helija bez elektrona, tj. dva protona i dva neutrona. Ove čestice su relativno velike i teške, pa se lako koče. Njihov domet u zraku je reda veličine nekoliko centimetara. Kada se zaustave, oslobađaju veliku količinu energije po jedinici površine i stoga mogu izazvati velika razaranja. Zbog ograničenog dometa, izvor mora biti smješten u tijelu da bi primio dozu. Izotopi koji emitiraju alfa čestice su npr. uran (235U i 238U) i plutonij (239Pu).

Beta čestice su negativno ili pozitivno nabijeni elektroni (pozitivno nabijeni elektroni nazivaju se pozitroni). Njihov domet u zraku je oko nekoliko metara. Tanka odjeća može zaustaviti protok zračenja, a za primanje doze zračenja izvor zračenja mora biti smješten unutar tijela, izotopi koji emitiraju beta čestice su tricij (3H) i stroncij (90Sr). Gama zračenje je vrsta elektromagnetskog zračenja isto kao i vidljiva svjetlost. Međutim, energija gama čestica puno je veća od energije fotona. Te su čestice vrlo prodorne, a gama zračenje je jedino od tri vrste zračenja koje može izvana ozračiti tijelo. Dva izotopa koji emitiraju gama zračenje su cezij (137Cs) i kobalt (60Co).

Putovi prodiranja zračenja u ljudsko tijelo

Radioaktivni izotopi mogu ući u tijelo putem hrane ili vode. Probavnim organima se šire po cijelom tijelu. Radioaktivne čestice iz zraka mogu ući u pluća tijekom disanja. Ali oni zrače ne samo pluća, već se šire i cijelim tijelom. Izotopi koji se nalaze u tlu ili na njegovoj površini, emitirajući gama zračenje, sposobni su ozračiti tijelo izvana. Ovi se izotopi također prenose oborinama.

Ograničenje opasnih utjecaja nuklearnih elektrana na ekosustave

NPP i druga industrijska poduzeća u regiji imaju različite utjecaje na sveukupnost prirodnih ekosustava koji čine ekosferu regije NPP. Pod utjecajem ovih trajnih ili hitnih utjecaja AS-a i drugih tehnogenih opterećenja, ekosustavi se razvijaju tijekom vremena, akumuliraju se i konsolidiraju promjene u dinamičkim ravnotežnim stanjima. Ljudima apsolutno nije svejedno u kojem smjeru su usmjerene te promjene u ekosustavima, koliko su reverzibilne, koje su granice stabilnosti prije značajnih poremećaja. Regulacijom antropogenih opterećenja ekosustava žele se spriječiti sve nepovoljne promjene u njima, au najboljem slučaju te promjene usmjeriti u povoljnom smjeru. Da bi se inteligentno regulirao odnos AS-a s okolišem, potrebno je, naravno, poznavati reakcije biocenoza na ometajuće utjecaje AS-a. Pristup reguliranju antropogenih utjecaja može se temeljiti na ekološko-toksikogenom konceptu, odnosno potrebi sprječavanja „trovanja“ ekosustava štetnim tvarima i degradacije uslijed prekomjernih opterećenja. Drugim riječima, nemoguće je ne samo otrovati ekosustave, već ih i lišiti mogućnosti slobodnog razvoja, opterećivati ​​ih bukom, prašinom, otpadom, ograničavajući njihova staništa i izvore hrane.

Kako bi se izbjegle štete za ekosustave, moraju se odrediti i normativno fiksirati određeni maksimalni unos štetnih tvari u organizam jedinki i druge granice utjecaja koji mogu izazvati neprihvatljive posljedice na populacijskoj razini. Drugim riječima, moraju se poznavati ekološki kapaciteti ekosustava čije vrijednosti ne smiju biti prekoračene zbog tehnogenih utjecaja. Ekološki kapacitet ekosustava za različite štetne tvari treba odrediti intenzitetom opskrbe tim tvarima, pri kojem će doći do kritične situacije u barem jednoj od komponenti biocenoze, tj. kada se akumulacija tih tvari približi opasna granica, doći će do kritične koncentracije. U vrijednostima maksimalnih koncentracija toksikogena, uključujući radionuklide, naravno, moraju se uzeti u obzir i unakrsni učinci. Međutim, to očito nije dovoljno. Za učinkovitu zaštitu okoliša potrebno je zakonski uvesti načelo ograničenja štetnih utjecaja čovjeka, posebice emisija i ispuštanja opasnih tvari. Po analogiji s gore navedenim načelima zaštite od ljudskog zračenja, može se reći da su načela zaštite okoliša

Neopravdani tehnogeni utjecaji, nakupljanje štetnih tvari u biocenozama moraju biti isključeni, tehnogena opterećenja na elemente ekosustava ne smiju prelaziti opasne granice,

unos štetnih tvari u elemente ekosustava i antropogena opterećenja trebaju biti što manji, uzimajući u obzir ekonomske i socijalne čimbenike.

AS imaju toplinski, radijacijski, kemijski i mehanički učinak na okoliš. Za osiguranje sigurnosti biosfere potrebna je potrebna i dostatna zaštitna oprema. Pod nužnom zaštitom okoliša podrazumijevamo sustav mjera usmjerenih na kompenzaciju mogućih prekoračenja dopuštenih vrijednosti temperatura okoliša, mehaničkih i doznih opterećenja te koncentracija toksikogenih tvari u ekosferi. Dostatna zaštita postiže se kada temperature u medijima, dozna i mehanička opterećenja medija, te koncentracije štetnih tvari u medijima ne prelaze granične, kritične vrijednosti.

Dakle, sanitarni standardi maksimalno dopuštenih koncentracija (MDK), dopuštenih temperatura, doza i mehaničkih opterećenja trebaju biti kriterij za potrebu poduzimanja mjera zaštite okoliša. Sustavom detaljnih standarda o granicama vanjske izloženosti, granicama sadržaja radioizotopa i otrovnih tvari u sastavnicama ekosustava te mehaničkim opterećenjima normativno bi se mogla utvrditi granica graničnih, kritičnih utjecaja na elemente ekosustava radi njihove zaštite od degradacije. Drugim riječima, ekološki kapaciteti za sve ekosustave u regiji koja se razmatra moraju biti poznati za sve vrste utjecaja.

Različiti tehnogeni utjecaji na okoliš karakteriziraju učestalost ponavljanja i intenzitet. Na primjer, emisije štetnih tvari imaju određenu konstantnu komponentu, koja odgovara normalnom pogonu, i slučajnu komponentu, ovisno o vjerojatnosti akcidenata, odnosno o stupnju sigurnosti predmetnog postrojenja. Jasno je da što je nesreća teža i opasnija, to je manja vjerojatnost da će se dogoditi. Sada znamo iz gorkog iskustva Černobila da borove šume imaju radiosenzitivnost sličnu onoj karakterističnoj za ljude, a mješovite šume i grmlje 5 puta manju. Mjere za sprječavanje opasnih utjecaja, njihovo sprječavanje tijekom rada, stvaranje mogućnosti za njihovu kompenzaciju i upravljanje štetnim utjecajima trebaju se poduzeti u fazi projektiranja objekata. To uključuje razvoj i stvaranje sustava praćenja okoliša za regije, razvoj metoda za proračun prognoze šteta u okolišu, priznatih metoda za procjenu ekoloških kapaciteta ekosustava te metoda za usporedbu različitih vrsta šteta. Ove mjere trebale bi stvoriti osnovu za aktivno upravljanje okolišem.

Uništavanje opasnog otpada

Posebnu pozornost treba obratiti na aktivnosti kao što su akumulacija, skladištenje, transport i odlaganje toksičnog i radioaktivnog otpada.

Radioaktivni otpad nije samo proizvod nuklearnih elektrana, već i otpad od korištenja radionuklida u medicini, industriji, poljoprivredi i znanosti. Skupljanje, skladištenje, zbrinjavanje i zbrinjavanje otpada koji sadrži radioaktivne tvari regulirani su sljedećim dokumentima: SPORO-85 Sanitarni pravilnik za gospodarenje radioaktivnim otpadom. Moskva: Ministarstvo zdravstva SSSR-a, 1986.; Pravila i propisi o radijacijskoj sigurnosti u nuklearnoj energetici. Svezak 1. Moskva: Ministarstvo zdravstva SSSR-a (290 stranica), 1989.; OSB 72/87 Osnovna sanitarna pravila.

Za neutralizaciju i zbrinjavanje radioaktivnog otpada razvijen je sustav Radon koji se sastoji od šesnaest odlagališta radioaktivnog otpada. Rukovodeći se Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 1149-g od 5.11.91. ,Ministarstvo atomske industrije Ruske Federacije, u suradnji s nekoliko zainteresiranih ministarstava i institucija, izradilo je nacrt državnog programa za gospodarenje radioaktivnim otpadom s ciljem stvaranja regionalnih automatiziranih sustava računovodstva radioaktivnog otpada, modernizacije postojećih skladišta otpada i projektiranja novih odlagališta radioaktivnog otpada. Odabir zemljišnih čestica za skladištenje, zakopavanje ili uništavanje otpada provode lokalne samouprave u dogovoru s teritorijalnim tijelima Ministarstva prirodnih resursa i Državnog sanitarnog i epidemiološkog nadzora.

Vrsta spremnika za skladištenje otpada ovisi o njegovoj klasi opasnosti: od zatvorenih čeličnih cilindara za skladištenje visokoopasnog otpada do papirnatih vreća za skladištenje manje opasnog otpada. Za svaku vrstu skladišta industrijskog otpada (tj. skladišta jalovine i mulja, skladišta industrijskih otpadnih voda, taložnice, skladišta isparivanja) utvrđeni su zahtjevi za zaštitu od onečišćenja tla, podzemnih i površinskih voda, za smanjenje koncentracije štetnih tvari u zraku, a sadržaj opasnih tvari u spremnicima je unutar ili ispod maksimalno dopuštene koncentracije. Gradnja novih skladišta industrijskog otpada dopuštena je samo uz predočenje dokaza da nije moguće prijeći na korištenje niskootpadnih ili bezotpadnih tehnologija ili korištenje otpada u druge svrhe. Radioaktivni otpad se odlaže na posebna odlagališta. Takva odlagališta trebaju biti smještena na velikoj udaljenosti od naseljenih mjesta i velikih vodenih površina. Vrlo važan čimbenik u zaštiti od širenja zračenja je spremnik u kojem se nalazi opasni otpad. Njegov pad tlaka ili povećana propusnost mogu pridonijeti negativnom utjecaju opasnog otpada na ekosustave.

O standardizaciji razina onečišćenja okoliša

Rusko zakonodavstvo sadrži dokumente koji definiraju dužnosti i odgovornosti organizacija za sigurnost i zaštitu okoliša. Određenu ulogu u očuvanju vrijednosti okoliša imaju zakoni kao što su Zakon o zaštiti okoliša, Zakon o zaštiti atmosferskog zraka, Pravilnik o zaštiti od onečišćenja površinskih voda i kanalizacije. Međutim, općenito, učinkovitost mjera zaštite okoliša u zemlji, mjera za sprječavanje slučajeva visokog ili čak iznimno visokog onečišćenja okoliša pokazuje se vrlo niskom. Prirodni ekosustavi imaju širok raspon fizikalnih, kemijskih i bioloških mehanizama za neutralizaciju štetnih i zagađujućih tvari. Međutim, kada se prekorače vrijednosti kritičnih unosa takvih tvari, može doći do degradacijskih fenomena - oslabljenog preživljavanja, smanjenih reproduktivnih svojstava, smanjenog intenziteta rasta i motoričke aktivnosti jedinki. U uvjetima žive prirode, stalne borbe za resurse, takav gubitak vitalnosti organizama prijeti gubitkom oslabljene populacije, praćen lancem gubitaka ostalih međudjelovajućih populacija. Kritični parametri tvari koje ulaze u ekosustave obično se određuju korištenjem koncepta ekoloških kapaciteta. Ekološki kapacitet ekosustava je najveći kapacitet količine onečišćujućih tvari koje ulaze u ekosustav u jedinici vremena, a koje se mogu uništiti, preobraziti i ukloniti iz ekosustava ili taložiti različitim procesima bez značajnijeg poremećaja dinamičke ravnoteže u ekosustavu. Tipični procesi koji određuju intenzitet “mljevenja” štetnih tvari su procesi prijenosa, mikrobiološke oksidacije i biosedimentacije onečišćujućih tvari. Pri određivanju ekološkog kapaciteta ekosustava moraju se uzeti u obzir kako pojedinačni karcinogeni i mutageni učinci pojedinih onečišćujućih tvari, tako i njihovi pojačavajući učinci zbog zajedničkog, kombiniranog djelovanja.

Koji raspon koncentracija štetnih tvari treba kontrolirati? Navedimo primjere maksimalno dopuštenih koncentracija štetnih tvari, koji će nam poslužiti kao smjernice u analizi mogućnosti radijacijskog nadzora okoliša. Glavni regulatorni dokument o radijacijskoj sigurnosti, Standardi radijacijske sigurnosti (NRB-76/87), daje vrijednosti maksimalno dopuštenih koncentracija radioaktivnih tvari u vodi i zraku za stručne radnike i ograničeni dio stanovništva. Podaci o nekim važnim, biološki aktivnim radionuklidima dati su u tablici. Vrijednosti dopuštenih koncentracija radionuklida.

Nuklid, N
Poluživot, T1/2 godine
Prinos iz fisije urana, %
Dopuštena koncentracija, Ku/l
Dopuštena koncentracija
u zraku
u zraku
u zraku, Bq/m3
u vodi, Bq/kg
Tricij-3 (oksid)
12, 35
3*10-10
4*10-6
7, 6*103
3*104
Ugljik-14
5730
1, 2*10-10
8, 2*10-7
2, 4*102
2, 2*103
Željezo-55
2, 7
2, 9*10-11
7, 9*10-7
1, 8*102
3, 8*103
Kobalt-60
5, 27
3*10-13
3, 5*10-8
1, 4*101
3, 7*102
Kripton-85
10, 3
0, 293
3, 5*102
2, 2*103
Stroncij-90
29, 12
5, 77
4*10-14
4*10-10
5, 7
4, 5*101
jod-129
1, 57*10+7
2, 7*10-14
1, 9*10-10
3, 7
1, 1*101
jod-131
8, 04 dana
3, 1
1, 5*10-13
1*10-9
1, 8*101
5, 7*101
cezij-135
2, 6*10+6
6, 4
1, 9*102
6, 3*102
Olovo-210
22, 3
2*10-15
7, 7*10-11
1, 5*10-1
1, 8
Radij-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
Plutonij-239
2, 4*10+4
3*10-17
2, 2*10-9
9, 1*10-3
5

Može se vidjeti da sva pitanja zaštite okoliša čine jedinstveni znanstveni, organizacijski i tehnički kompleks, koji bi se trebao nazvati sigurnošću okoliša. Treba naglasiti da je riječ o zaštiti ekosustava i ljudi, kao dijela ekosfere, od vanjskih hazarda izazvanih čovjekom, odnosno da su ekosustavi i ljudi predmet zaštite. Definicija sigurnosti okoliša može biti izjava da je sigurnost okoliša nužna i dostatna zaštita ekosustava i ljudi od štetnih utjecaja koje uzrokuje čovjek.

Zaštita okoliša obično se izdvaja kao zaštita ekosustava od utjecaja nuklearnih elektrana tijekom njihovog normalnog rada i sigurnost kao sustav zaštitnih mjera u slučaju nesreća na njima. Kao što se vidi, ovakvom definicijom pojma „sigurnosti“ proširen je raspon mogućih utjecaja, uveden je okvir za potrebnu i dovoljnu sigurnost koji razgraničava područja neznatnih i značajnih, dopuštenih i neprihvatljivih utjecaja. Podsjetimo, temelj regulatornih materijala o radijacijskoj sigurnosti (RS) je ideja da je najslabija karika u biosferi čovjek, kojeg treba zaštititi svim mogućim sredstvima. Vjeruje se da ako je osoba pravilno zaštićena od štetnih učinaka nuklearnog zračenja, onda će i okoliš biti zaštićen, budući da je radiootpornost elemenata ekosustava obično znatno veća od one kod ljudi. Jasno je da ovo stajalište nije apsolutno nesporno, budući da biocenoze ekosustava nemaju iste mogućnosti koje imaju ljudi – da brzo i inteligentno odgovore na opasnosti od zračenja. Stoga je za osobu u sadašnjim uvjetima glavni zadatak učiniti sve što je moguće kako bi se obnovilo normalno funkcioniranje ekoloških sustava i spriječilo kršenje ekološke ravnoteže.

Najnovije publikacije
Tajna misija nuklearnih elektrana. Obavijest.

Sjevernokavkaski znanstveni centar za visoko obrazovanje i Rostovsko državno sveučilište održali su drugu znanstveno-praktičnu konferenciju „Problemi razvoja nuklearne energije na Donu“ od 29. veljače do 1. ožujka. Na konferenciji je sudjelovalo oko 230 znanstvenika iz jedanaest gradova Ruske Federacije, uključujući iz Moskve, Sankt Peterburga, Nižnjeg Novgoroda, Novočerkaska, Volgodonska itd. Na konferenciji su sudjelovali zastupnici Zakonodavne skupštine Ruske Federacije, predstavnici regionalna uprava, Ministarstvo atomske energije Ruske Federacije, koncern Rosenergoatom, nuklearna elektrana Rostov, kao i ekološke organizacije i regionalni mediji. Konferencija je protekla u poslovnom, konstruktivnom ozračju. Na plenarnom sastanku uvodno se obratio prvi zamjenik. Načelnik regionalne uprave I. A. Stanislavov. Prezentacije su održali akademik Ruske akademije znanosti V. I. Osipov, direktor Rostovenergo F. A. Kushnarev, zam. Direktor koncerna Rosenergoatom A. K. Poluškin, predsjednik južnoruskog društva „Zdravlje ljudi - 21. stoljeće“ V. I. Rusakov i drugi. Izneseno je više od 130 referata u šest sekcija iz područja vezanih uz izgradnju i rad nuklearne elektrane.

Na završnom plenarnom sastanku voditelji sekcija saželi su rezultate, koji će u vrlo skoroj budućnosti biti predstavljeni zastupnicima Zakonodavne skupštine i javnosti Dona. Svi pristigli materijali bit će objavljeni u zborniku izvješća.

Pitanje: “Biti ili ne biti nuklearna elektrana Rostov? ” sada je posebno akutan. Nuklearci su dobili zeleno svjetlo za projekt izgradnje RoNPP-a. Javni vještak nije se složio s mišljenjem državne procjene utjecaja na okoliš o mogućnosti nastavka gradnje.

Neki stanovnici našeg kraja smatraju da nuklearne elektrane “nemaju koristi nego štete”. Černobilski sindrom otežava objektivno sagledavanje stanja stvari. Ostavimo li emocije po strani, naći ćemo se pred vrlo neugodnim činjenicama. Već danas rostovski energetičari govore o nadolazećoj energetskoj krizi u regiji. Oprema elektrana na fosilna goriva nije u stanju nositi se s rastućim opterećenjima. U zapadnim zemljama, na koje se sada obično govori, proizvede se 5-6 tisuća kilovat-sati godišnje po glavi stanovnika. Trenutno imamo manje od tri. Nazire se mogućnost da ostanemo s tisućom. Što to znači? Nedavno smo bili ogorčeni još jednim naglim poskupljenjem električne energije. I nekako su već zaboravljeni ozloglašeni "kotrljajući" nestanci struje. Ali sve to nikako nije hir energetičara. Ovo je naš budući život. Primorje trenutno proživljava energetsku krizu. Ljudi su zimu provodili u negrijanim stanovima. Struja se uključuje jednom dnevno na kratko vrijeme. Je li moguće zamisliti normalan život bez struje? Što znači ostaviti veliko industrijsko poduzeće bez struje?

Nažalost, naš život je čvrsto povezan s utičnicama, žicama, prekidačima. Proizvodnja električne energije je također PROIZVODNJA, za koju su potrebni moderni, jaki kapaciteti. Protivnici miroljubive nuklearne energije predlažu prenamjenu RoNPP-a u izgradnji za rad na organsko gorivo. Ali otpadni proizvodi takvih postrojenja ni na koji način nisu inferiorni u pogledu štetnih učinaka na okoliš, au nekim pokazateljima čak i premašuju utjecaj nuklearnih postrojenja. Osim toga, snaga organskih stanica ne može se usporediti sa snagom njihovih atomskih sestara.

Postoje prijedlozi da se rusko gospodarstvo prebaci na bezopasnu solarnu energiju. Ovo je svakako dobro. No, nažalost, tehnološki napredak u svijetu nije dovoljno uznapredovao da bi se ozbiljno moglo govoriti o korištenju ove vrste energije. Možete, naravno, pričekati uvođenje solarnih panela u gospodarstvo. Posao čeka, cijelo gospodarstvo će propasti, a ti i ja morat ćemo ložiti vatru da zagrijemo svoje domove i skuhamo hranu.

Danas je solarna energija više san nego praktična stvarnost. Osim toga, nuklearne elektrane imaju važnu ulogu u razvoju solarne energije. Na tim se postajama fizički silicij prerađuje u silicij za amfore. Potonji je upravo temelj za proizvodnju solarnih panela. Osim toga, u nuklearnim elektranama, monokristali silicija se uzgajaju i zatim dopiraju zračenjem. Kristal se spušta u nuklearni reaktor i pod utjecajem zračenja pretvara u stabilni fosfor. Upravo se od tog fosfora izrađuju uređaji za noćno promatranje, razne vrste tranzistora, visokonaponski uređaji i oprema.

Nuklearna energija je cijeli sloj proizvodnje intenzivnog znanja koji može značajno poboljšati gospodarsku situaciju u regiji.

Netočna je ideja da Zapad odustaje od izgradnje nuklearnih elektrana. Samo Japan ima 51 nuklearnu elektranu u pogonu, a dvije nove su u izgradnji. Tehnologije sigurnosti nuklearne energije toliko su napredovale da omogućuju izgradnju stanica čak iu seizmički opasnim područjima. Nuklearni radnici diljem svijeta, pa tako i kod nas, rade pod motom: “Sigurnost je ispred ekonomije.” Većina industrijskih objekata predstavlja potencijalnu opasnost za život. Nedavna tragedija u srednjoj Europi, kada je rijeka Dunav zatrovana cijanidom, po razmjerima se uspoređuje s černobilskom katastrofom. Za sve su krivi ljudi koji su prekršili sigurnosne propise. Da, nuklearna energija zahtijeva poseban tretman i posebnu kontrolu. Ali to nije razlog da ga potpuno napustite. Opasno je lansirati satelite u svemir, bilo koji od njih može pasti na Zemlju, opasno je voziti automobil - svake godine tisuće ljudi pogine u prometnim nesrećama, opasno je koristiti plin, opasno je letjeti avionom štetno je i opasno koristiti računala. Kao što je klasik rekao: “Sve što je ugodno je ili nezakonito, nemoralno ili vodi u pretilost.” Ali lansiramo satelite, vozimo automobile i ne možemo zamisliti svoj život bez prirodnog plina i struje. Navikli smo na civilizaciju koja je trenutno nemoguća bez korištenja atomske energije. I to se mora uzeti u obzir. “Novine Don”, broj 10(65), 07.03.2000

Elena Mokrikova
U nuklearnoj elektrani u Japanu dogodila se nesreća

U Japanu je ponovno nastala izvanredna situacija u jednoj od nuklearnih elektrana. Ovaj put zabilježeno je curenje vode iz rashladnog sustava nuklearne elektrane koja se nalazi u središnjem dijelu zemlje, javlja RBC. Međutim, japanske vlasti su izjavile da ne postoji opasnost od radioaktivnog zagađenja okoliša. Uzrok curenja još nije utvrđen.

Nakon prošlogodišnje nesreće u nuklearnoj elektrani u gradu Tokamura, vlada te zemlje nedavno je odlučila smanjiti broj novoizgrađenih nuklearnih reaktora, javlja njemačka agencija Deutsche Presse Agentur. 22 osobe bile su izložene zračenju zbog nesreće u južnokorejskoj nuklearnoj elektrani 22 osobe bile su izložene zračenju zbog nesreće u nuklearnoj elektrani u Južnoj Koreji. Kako je danas objavljeno, teška voda iscurila je tijekom popravka pumpe za hlađenje u ponedjeljak, izvijestio je Reuters pozivajući se na vijesti Yonhapa. Prema novinskoj agenciji Yonhap, nesreća u nuklearnoj elektrani u sjevernoj pokrajini Kyongsang dogodila se u ponedjeljak oko 19 sati.

Prema Reutersu, curenje je zaustavljeno. U ovom trenutku oko 45 litara teške vode izlilo se u vanjski okoliš.

Podsjetimo, prošlog se utorka slična nesreća dogodila u Japanu, gdje je 55 ljudi, uglavnom tvorničkih radnika, bilo izloženo radioaktivnom zračenju. Međutim, južnokorejske vlasti nisu očekivale ovako nešto. Grad je odgovorio "ne": 4.156 stanovnika Volgodonska izjasnilo se protiv nuklearne elektrane RoNPP: novinska kampanja "Pitajmo grad"

Tijekom radnog tjedna - od ponedjeljka do petka - novine "Evening Volgodonsk" i "Volgodonskaya Nedelya" održale su zajedničku kampanju "Pitajmo grad".

U anketi “Večernji Volgodonsk” sudjelovale su 3333 osobe. Većina ih je zvala telefonom, neki su donosili ispunjene kupone (šalje poštom - bez kuverti i markica). Drugi su jednostavno napravili i donijeli popise. Glasovi su raspoređeni na sljedeći način: 55 ljudi izjasnilo se za postojanje RoNPP-a, 3278 je bilo protiv.

899 stanovnika Volgodonska izrazilo je svoje mišljenje za Volgodonski tjedan, od kojih je 21 glasovalo za nuklearnu elektranu, 878 protiv.

Istraživanje je pokazalo da nisu svi naši sugrađani zbog ekonomskih poteškoća izgubili aktivnu životnu poziciju i, kako kažu, digli ruke od svega. Mnogi ne samo da su sami progovorili, već su odvojili vrijeme i za razgovor sa susjedima, rođacima i kolegama s posla.

Opširan popis protivnika nuklearke - 109 imena - proslijeđen je u redakciju VV-a posljednjeg dana akcije. Štoviše, nije bilo moguće utvrditi "autorstvo" - kolekcionari su očito radili ne za slavu, već za ideju. Drugi popis, koji je imao mišljenja i za i protiv, također je završio bez "autora".

Druga stvar su popisi organizacija. Protiv izgradnje RoNPP-a izjasnilo se 29 zaposlenika Volgodonskog antituberkuloznog dispanzera. Podršku im je dalo 17 učenika 11.a razreda škole N10 predvođenih razrednicom te 54 HPV-16 djelatnika.

Mnogi ljudi ne samo da su izrazili svoje mišljenje, već su dali i argumente za i protiv. Oni koji smatraju da gradu treba nuklearna elektrana vide je prije svega kao izvor novih radnih mjesta. Oni koji se izjašnjavaju protiv smatraju da je najvažnija ekološka sigurnost postaje, au nedostatku te sigurnosti svi ostali argumenti su sekundarni.

"Preživjeli smo Staljinov genocid, pa Hitlerov. Nuklearna elektrana na našoj zemlji nije ništa drugo nego isti genocid, samo moderniji", kaže Lidija Konstantinovna Rjabkina. Naši vladari jednom rukom obnavljaju crkve, a drugom ubijaju nas, njihov narod, uključujući i kroz izgradnju nuklearnih elektrana u gusto naseljenim područjima"

Među sudionicima ankete bilo je i onih koji o mogućim posljedicama života uz “miroljubivi” atom znaju ne samo iz novinskih objava. Maria Alekseevna Yarema, koja je u Volgodonsk stigla iz Ukrajine, nije mogla suspregnuti suze govoreći o svojim rođacima koji su tamo ostali.

"Nakon Černobila, svi rođaci su jako bolesni. Groblje raste velikom brzinom. Umiru uglavnom mladi ljudi i djeca. Tamo ih nitko ne treba." "Kome ćemo mi trebati ako se, ne daj Bože, nešto dogodi u nuklearnoj elektrani Rostov?", pitali su se građani. Malo tko vjeruje u uvjeravanja nuklearnih znanstvenika da se ništa ozbiljno ne može dogoditi. I, kao što znate, Bog štiti one koji su zaštićeni. Hoće li nas to spasiti?

Kad je riječ o izvještavanju o problemima RoNPP-a, oponenti našem listu često predbacuju neobjektivnost i pristranost. Ali mi samo odražavamo mišljenje javnosti o ovom pitanju. Naravno, ne može svima odgovarati. Nuklearni radnici, na primjer, ili gradsko vijeće koje je prije godinu dana reklo "da" postaji. Ali postoji – i od toga se ne može pobjeći.

Naravno, novinska anketa nije referendum. No, nije li razlog za razmišljanje da je od svih koji su sudjelovali u anketi onih koji su se izjasnili za izgradnju RoNPP-a bilo manje od dva posto? Ili nas pobornici NPP-a nisu zvali jer znaju stav novina i nisu uvjereni u njihovu objektivnost? Ali postoji jedno upozorenje. Kako bismo izbjegli međusobne optužbe za pristranost, u dogovoru s informativnim centrom RoAES-a privremeno smo “razmijenili” svoje telefonske službenike (informativni centar je, naprotiv, odlučio zadržati svoje) nekoliko dana nakon početka novinske kampanje. . Odnosno, njihov je djelatnik bio na redakcijskom telefonu, naš je bio u informativnom centru. Zaposlenica RoNPP-a dobila je priliku vlastitim rukama zapisati mišljenja građana (u 20 minuta to je morala učiniti osam puta, svi su bili protiv). Naš dežurni sat i pol proveo je u informativnom centru uzalud - za to vrijeme nisu se javili niti jednom. A na popisima onih koji su se ranije javljali tri su imena bila usamljena: dva su bila “protiv”, jedan je bio “za”.

Svatko, uključujući predstavnike vlasti - lokalnih i regionalnih - može osobno provjeriti autentičnost izjava stanovnika Volgodonska. Dovoljno je javiti se na bilo koju od navedenih adresa (sve su u redakciji). I evo što je opet nejasno: na temelju čega iznova raste mit da se raspoloženje u gradu promijenilo, da većina stanovništva doslovno sanja o brzom pokretanju nuklearne elektrane? A taj se mit uporno predstavlja kao stvarnost i upravo ga tako prezentiraju pojedini gradski čelnici zakonodavnoj skupštini i regionalnoj upravi.

"Pitajmo grad", rekao je guverner Don Vladimir Chub. Pitali smo. Grad je odgovorio. Hoće li nakon toga uslijediti kakvi zaključci donskih vlasti?

Postoji samo jedan, možda ne baš jednostavan i ne najjeftiniji, ali apsolutno pouzdan način da se sazna pravo stanje stvari - regionalna anketa. A ako naše vlasti doista zanima naše mišljenje, onda jednostavno nema drugog načina da se sazna. Ali ovo je ako su zainteresirani. A ako ih nije briga za naše mišljenje, onda je vrijeme da prestanete biti licemjeri i kažete jednom zauvijek: nuklearna elektrana će biti pokrenuta, ma što vi mislili o tome, pa makar bili u većinskoj tri više puta. Samo se nemojte pretvarati da se mišljenje grada poklapa s mišljenjem njegovih izabranih čelnika. RoNPP je njihov izbor. I ovome se nema što dodati.

Zaključak
U konačnici se mogu izvući sljedeći zaključci:
Čimbenici "pro" nuklearnih elektrana:

Nuklearna energija je daleko najbolji oblik proizvodnje energije. Ekonomičan, velike snage, ekološki prihvatljiv kada se pravilno koristi. Nuklearne elektrane, u odnosu na tradicionalne termoelektrane, imaju prednost u troškovima goriva, što je posebno vidljivo u onim regijama gdje postoje poteškoće u osiguranju goriva i energetskih resursa, kao i stalni trend rasta troškova proizvodnje fosilnih goriva. .

Nuklearne elektrane također nisu sklone zagađivanju prirodnog okoliša pepelom, dimnim plinovima s CO2, NOx, SOx te otpadnim vodama koje sadrže naftne derivate. Čimbenici “protiv” nuklearnih elektrana:

Strašne posljedice nesreća u nuklearnim elektranama.

Lokalni mehanički utjecaj na teren – tijekom građenja. Štete pojedinaca u tehnološkim sustavima - tijekom rada. Otjecanje površinskih i podzemnih voda koje sadrže kemijske i radioaktivne komponente.

Promjene u prirodi korištenja zemljišta i metaboličkih procesa u neposrednoj blizini nuklearne elektrane.

Promjene mikroklimatskih karakteristika susjednih područja.

Nuklearna elektrana (NPP) je kompleks tehničkih struktura namijenjenih proizvodnji električne energije korištenjem energije oslobođene tijekom kontrolirane nuklearne reakcije.

Uran se koristi kao uobičajeno gorivo za nuklearne elektrane. Reakcija fisije odvija se u glavnoj jedinici nuklearne elektrane – nuklearnom reaktoru.

Reaktor je ugrađen u čelično kućište predviđeno za visoki tlak - do 1,6 x 107 Pa, odnosno 160 atmosfera.
Glavni dijelovi VVER-1000 su:

1. Aktivna zona, gdje se nalazi nuklearno gorivo, dolazi do lančane reakcije nuklearne fisije i oslobađanja energije.
2. Reflektor neutrona koji okružuje jezgru.
3. Rashladna tekućina.
4. Sustav upravljanja zaštitom (CPS).
5. Zaštita od zračenja.

Toplina u reaktoru oslobađa se lančanom reakcijom fisije nuklearnog goriva pod utjecajem toplinskih neutrona. U ovom slučaju nastaju proizvodi nuklearne fisije, među kojima su i krutine i plinovi - ksenon, kripton. Produkti fisije imaju vrlo visoku radioaktivnost, pa se gorivo (kuglice uranovog dioksida) stavlja u zabrtvljene cirkonijeve cijevi - gorivne šipke (gorivi elementi). Ove cijevi su spojene u nekoliko dijelova jedan pored drugog u jedan sklop goriva. Za upravljanje i zaštitu nuklearnog reaktora koriste se kontrolne šipke koje se mogu pomicati po cijeloj visini jezgre. Šipke su napravljene od tvari koje snažno apsorbiraju neutrone - na primjer, bor ili kadmij. Kada su šipke duboko umetnute, lančana reakcija postaje nemoguća, jer se neutroni snažno apsorbiraju i uklanjaju iz reakcijske zone. Šipke se pomiču daljinski s upravljačke ploče. S laganim pomicanjem šipki, proces lanca će se ili razviti ili izblijedjeti. Na taj način se regulira snaga reaktora.

Raspored stanice je dvokružni. Prvi, radioaktivni, krug sastoji se od jednog reaktora VVER 1000 i četiri cirkulacijske rashladne petlje. Drugi krug, neradioaktivni, uključuje parogenerator i vodoopskrbnu jedinicu te jednu turbinsku jedinicu snage 1030 MW. Primarno rashladno sredstvo je voda koja ne kipuće visoke čistoće pod tlakom od 16 MPa s dodatkom otopine borne kiseline, jakog apsorbera neutrona, koja se koristi za regulaciju snage reaktora.

1. Glavne cirkulacijske crpke pumpaju vodu kroz jezgru reaktora, gdje se zagrijava do temperature od 320 stupnjeva zbog topline nastale tijekom nuklearne reakcije.
2. Zagrijana rashladna tekućina predaje svoju toplinu vodi sekundarnog kruga (radni fluid), isparavajući je u generatoru pare.
3. Ohlađena rashladna tekućina ponovno ulazi u reaktor.
4. Generator pare proizvodi zasićenu paru pod tlakom od 6,4 MPa, koja se dovodi u parnu turbinu.
5. Turbina pokreće rotor električnog generatora.
6. Ispušna para se kondenzira u kondenzatoru i pumpom za kondenzat ponovno dovodi u generator pare. Za održavanje konstantnog tlaka u krugu ugrađen je kompenzator volumena pare.
7. Toplina kondenzacije pare odvodi se iz kondenzatora cirkulirajućom vodom, koja se dovodi pumpom za napajanje iz bazena hladnjaka.
8. I prvi i drugi krug reaktora su zabrtvljeni. Time se osigurava sigurnost reaktora za osoblje i javnost.

Ako nije moguće koristiti veliku količinu vode za kondenzaciju pare, umjesto u rezervoaru, voda se može hladiti u posebnim rashladnim tornjevima (rashladnim tornjevima).

Sigurnost i ekološka prihvatljivost rada reaktora osiguravaju se strogim pridržavanjem propisa (pogonskih pravila) i velikom količinom upravljačke opreme. Sve je to dizajnirano za promišljeno i učinkovito upravljanje reaktorom.
Hitna zaštita nuklearnog reaktora je skup uređaja namijenjenih brzom zaustavljanju lančane nuklearne reakcije u jezgri reaktora.

Aktivna zaštita od nužde automatski se aktivira kada jedan od parametara nuklearnog reaktora dosegne vrijednost koja bi mogla dovesti do nesreće. Takvi parametri mogu uključivati: temperaturu, tlak i protok rashladnog sredstva, razinu i brzinu povećanja snage.

Izvršni elementi zaštite u nuždi su u većini slučajeva šipke s tvari koja dobro apsorbira neutrone (bor ili kadmij). Ponekad se, kako bi se reaktor zatvorio, tekući apsorber ubrizgava u petlju rashladnog sredstva.

Osim aktivne zaštite, mnoge moderne izvedbe uključuju i elemente pasivne zaštite. Na primjer, moderne verzije VVER reaktora uključuju "Sustav hlađenja jezgre u hitnim slučajevima" (ECCS) - posebne spremnike s bornom kiselinom koji se nalaze iznad reaktora. U slučaju najveće projektirane nesreće (puknuće prvog rashladnog kruga reaktora), sadržaj ovih spremnika gravitacijom završava u jezgri reaktora, a lančana nuklearna reakcija se gasi velikom količinom tvari koja sadrži bor , koji dobro apsorbira neutrone.

Prema “Pravilima nuklearne sigurnosti za reaktorska postrojenja nuklearnih elektrana” barem jedan od predviđenih sustava za gašenje reaktora mora obavljati funkciju zaštite od nužde (EP). Zaštita u nuždi mora imati najmanje dvije neovisne skupine radnih elemenata. Na signal AZ, radni dijelovi AZ moraju se aktivirati iz bilo kojeg radnog ili međupoložaja.
AZ oprema mora se sastojati od najmanje dva neovisna kompleta.

Svaki komplet AZ opreme mora biti projektiran na način da je osigurana zaštita u rasponu promjena gustoće toka neutrona od 7% do 120% nominalne:
1. Po gustoći toka neutrona - ne manje od tri neovisna kanala;
2. Prema brzini povećanja gustoće toka neutrona - ne manje od tri neovisna kanala.

Svaki komplet opreme za zaštitu od nužde mora biti projektiran na način da se u cijelom rasponu promjena tehnoloških parametara utvrđenih u projektu reaktorskog postrojenja (RP) zaštita od nužde osigura s najmanje tri neovisna kanala za svaki tehnološki parametar. za koje je neophodna zaštita.

Upravljačke naredbe svakog skupa za AZ aktuatore moraju se prenositi kroz najmanje dva kanala. Kada se jedan kanal u jednom od skupova AZ opreme isključi iz rada, a da se ovaj set ne isključi iz rada, treba automatski generirati alarmni signal za taj kanal.

Zaštita u nuždi mora se aktivirati barem u sljedećim slučajevima:
1. Nakon postizanja AZ postavke za gustoću toka neutrona.
2. Nakon postizanja AZ postavke za brzinu povećanja gustoće toka neutrona.
3. Ako napon nestane u bilo kojem kompletu opreme za zaštitu od nužde i CPS sabirnicama za napajanje koje nisu isključene iz pogona.
4. U slučaju kvara bilo koja dva od tri zaštitna kanala za gustoću toka neutrona ili za brzinu porasta toka neutrona u bilo kojem kompletu AZ opreme koji nije isključen iz rada.
5. Kada su AZ postavke dostignute tehnološkim parametrima za koje je potrebno provesti zaštitu.
6. Prilikom aktiviranja AZ ključem iz kontrolne točke bloka (BCP) ili rezervne kontrolne točke (RCP).

Materijal su pripremili online urednici www.rian.ru na temelju informacija RIA Novosti i otvorenih izvora

Nuklearna elektrana (NPP)

elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor (vidi Nuklearni reaktor). Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančane reakcije fisije jezgri nekih teških elemenata zatim se pretvara u električnu energiju na isti način kao u klasičnim termoelektranama (Vidi Termoelektrana) (TE). Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo (vidi Nuklearno gorivo) (uglavnom 233 U, 235 U, 239 Pu). Prilikom dijeljenja 1 G izotopi urana ili plutonija oslobođeni 22.500 kW h,što je ekvivalentno energiji sadržanoj u 2800 kg standardno gorivo. Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uran, plutonij i dr.) značajno premašuju energetske resurse prirodnih rezervi organskog goriva (nafta, ugljen, prirodni plin i dr.). To otvara široke mogućnosti za zadovoljenje brzo rastućih zahtjeva za gorivom. Uz to, potrebno je uzeti u obzir i sve veći obujam potrošnje ugljena i nafte u tehnološke svrhe u svjetskoj kemijskoj industriji koja postaje ozbiljan konkurent termoelektranama. Unatoč otkriću novih nalazišta organskog goriva i poboljšanju metoda njegove proizvodnje, u svijetu postoji tendencija povećanja njegove cijene. To stvara najteže uvjete za zemlje s ograničenim rezervama fosilnih goriva. Očita je potreba za brzim razvojem nuklearne energije, koja već zauzima istaknuto mjesto u energetskoj bilanci niza industrijskih zemalja svijeta.

Prva nuklearna elektrana u svijetu za pilot industrijske svrhe ( riža. 1 ) snaga 5 MW porinut je u SSSR 27. lipnja 1954. u Obninsku. Prije toga se energija atomske jezgre koristila prvenstveno u vojne svrhe. Puštanje u rad prve nuklearne elektrane označilo je otvaranje novog pravca u energetici, koji je dobio priznanje na 1. međunarodnoj znanstveno-tehničkoj konferenciji o uporabi atomske energije u miroljubive svrhe (kolovoz 1955., Ženeva).

Godine 1958. izgrađena je prva faza Sibirske nuklearne elektrane kapaciteta 100 MW(ukupni projektirani kapacitet 600 MW). Iste godine započela je izgradnja industrijske nuklearne elektrane Beloyarsk, a 26. travnja 1964. generatora 1. stupnja (agregat kapaciteta 100 MW) isporučuje struju energetskom sustavu Sverdlovsk, 2. jedinicu kapaciteta 200 MW pušten u rad u listopadu 1967. Posebnost Beloyarsk NPP-a je pregrijavanje pare (dok se ne dobiju potrebni parametri) izravno u nuklearnom reaktoru, što je omogućilo korištenje konvencionalnih modernih turbina na njemu gotovo bez ikakvih izmjena.

U rujnu 1964. 1. jedinica NE Novovoronež s kapacitetom od 210 MW Trošak 1 kWh električne energije (najvažniji ekonomski pokazatelj rada svake elektrane) u ovoj nuklearnoj elektrani sustavno se smanjivao: iznosio je 1,24 kopejke. 1965. godine 1,22 kopejke. 1966. godine 1,18 kopejki. 1967. godine 0,94 kopejke. 1968. godine. Prva jedinica NE Novovoronež izgrađena je ne samo za industrijsku upotrebu, već i kao demonstracijski objekt za demonstraciju sposobnosti i prednosti nuklearne energije, pouzdanosti i sigurnosti nuklearnih elektrana. U studenom 1965. u gradu Melekess, Uljanovska oblast, puštena je u rad nuklearna elektrana s vodeno hlađenim reaktorom (vidi Vodeno hlađeni reaktor) tipa "kipuće" kapaciteta 50 MW, Reaktor je sastavljen prema dizajnu s jednim krugom, što olakšava raspored stanice. U prosincu 1969. lansirana je druga jedinica NE Novovoronež (350 MW).

U inozemstvu prva nuklearna elektrana za industrijske potrebe kapaciteta 46 MW puštena je u rad 1956. u Calder Hallu (Engleska), a godinu dana kasnije izgrađena je nuklearna elektrana kapaciteta 60 MW u Shippingportu (SAD).

Shematski dijagram nuklearne elektrane s vodom hlađenim nuklearnim reaktorom prikazan je na riža. 2 . Toplinu koja se oslobađa u jezgri (vidi jezgru) reaktora 1 oduzima voda (rashladno sredstvo (vidi rashladno sredstvo)) 1. kruga, koja se pumpa kroz reaktor pomoću cirkulacijske pumpe 2. Zagrijana voda iz reaktora ulazi u izmjenjivač topline (generator pare) 3, gdje toplinu dobivenu u reaktoru predaje vodi 2. kruga. Voda 2. kruga isparava u generatoru pare, a nastala para ulazi u turbinu 4.

Najčešće se u nuklearnim elektranama koriste 4 vrste reaktora s toplinskim neutronima: 1) reaktori voda-voda s običnom vodom kao moderatorom i rashladnim sredstvom; 2) grafit-voda s vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom; 3) teška voda s vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderator; 4) grafit-plin s plinskim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom.

Izbor pretežno korištenog tipa reaktora određen je uglavnom nagomilanim iskustvom u izgradnji reaktora, kao i dostupnošću potrebne industrijske opreme, rezervama sirovina itd. U SSSR-u su uglavnom grafitno-vodeni i vodeno hlađeni reaktori izgrađeni su. U američkim nuklearnim elektranama najviše se koriste reaktori pod tlakom vode. U Engleskoj se koriste grafitni plinski reaktori. Kanadskom nuklearnom industrijom dominiraju nuklearne elektrane s teškovodnim reaktorima.

Ovisno o vrsti i agregatnom stanju rashladne tekućine stvara se jedan ili drugi termodinamički ciklus nuklearne elektrane. Odabir gornje temperaturne granice termodinamičkog ciklusa određen je maksimalnom dopuštenom temperaturom ljuski gorivih elemenata koji sadrže nuklearno gorivo, dopuštenom temperaturom samog nuklearnog goriva, kao i svojstvima rashladnog sredstva usvojenog za određeni tip. reaktora. U nuklearnim elektranama, čiji se toplinski reaktor hladi vodom, obično se koriste niskotemperaturni parni ciklusi. Plinom hlađeni reaktori omogućuju korištenje relativno ekonomičnijih parnih ciklusa s povećanim početnim tlakom i temperaturom. Toplinski krug nuklearne elektrane u ova dva slučaja je dvokružni: rashladno sredstvo cirkulira u 1. krugu, a paro-vodeni krug cirkulira u 2. krugu. S reaktorima s kipućom vodom ili plinskim rashladnim sredstvom visoke temperature moguća je termonuklearna elektrana s jednim krugom. U reaktorima s kipućom vodom voda ključa u jezgri, nastala smjesa pare i vode se odvaja, a zasićena para se šalje izravno u turbinu ili se prvo vraća u jezgru radi pregrijavanja ( riža. 3 ). U visokotemperaturnim grafitno-plinskim reaktorima moguće je koristiti konvencionalni ciklus plinske turbine. Reaktor u ovom slučaju djeluje kao komora za izgaranje.

Tijekom rada reaktora koncentracija fisijskih izotopa u nuklearnom gorivu postupno se smanjuje, tj. gorivne šipke izgaraju. Stoga se s vremenom zamjenjuju svježima. Nuklearno gorivo se puni pomoću daljinski upravljanih mehanizama i uređaja. Istrošene gorivne šipke se prenose u bazen za istrošeno gorivo i zatim šalju na recikliranje.

Reaktor i njegovi servisni sustavi uključuju: sam reaktor s biološkom zaštitom (vidi Biološka zaštita), izmjenjivač topline i pumpe ili jedinice za puhanje plina koje cirkuliraju rashladno sredstvo; cjevovodi i armatura cirkulacijskog kruga; uređaji za ponovno punjenje nuklearnog goriva; specijalni sustavi ventilacija, hitno hlađenje itd.

Ovisno o dizajnu, reaktori imaju karakteristične značajke: u reaktorima s posudama (vidi Tlačni reaktor), gorivne šipke i moderator nalaze se unutar posude, koja nosi puni tlak rashladnog sredstva; u kanalnim reaktorima (vidi Kanalni reaktor) gorivne šipke, hlađene rashladnim sredstvom, ugrađene su u posebne kanalne cijevi koje prolaze kroz moderator, zatvorene u kućište tankih stijenki. Takvi se reaktori koriste u SSSR-u (Sibirska, Belojarska nuklearna elektrana itd.).

Kako bi se osoblje nuklearne elektrane zaštitilo od izloženosti zračenju, reaktor je okružen biološkim štitom, čiji su glavni materijali beton, voda i serpentinski pijesak. Oprema kruga reaktora mora biti potpuno zabrtvljena. Predviđen je sustav praćenja mjesta mogućih istjecanja rashladne tekućine, poduzimaju se mjere da pojava propuštanja i prekida u krugu ne dovede do radioaktivnih emisija i kontaminacije prostora nuklearne elektrane i okolnog prostora. Oprema kruga reaktora obično se postavlja u zatvorene kutije, koje su biološkom zaštitom odvojene od ostalih prostora NE i ne održavaju se tijekom rada reaktora. Radioaktivni zrak i mala količina pare rashladne tekućine, zbog prisutnosti curenja iz kruga, uklanjaju se iz nenadziranih prostorija nuklearne elektrane posebnim ventilacijskim sustavom, u kojem su predviđeni filtri za čišćenje i rezervoari za zadržavanje plina kako bi se uklonila mogućnost zagađenja zraka. Pridržavanje pravila zaštite od zračenja od strane osoblja NEK-a nadzire služba za dozimetrijski nadzor.

U slučaju nesreća u sustavu hlađenja reaktora, kako bi se spriječilo pregrijavanje i otkazivanje brtvi ljuski gorivnih šipki, osigurano je brzo (u roku od nekoliko sekundi) suzbijanje nuklearne reakcije; Sustav za hitno hlađenje ima autonomne izvore energije.

Prisutnost biološke zaštite, posebnih sustava ventilacije i hlađenja u slučaju nužde te službe za nadzor zračenja omogućava potpunu zaštitu operativnog osoblja NEK-a od štetnog djelovanja radioaktivnog zračenja.

Oprema turbinske dvorane nuklearne elektrane slična je opremi turbinske dvorane termoelektrane. Posebnost većine nuklearnih elektrana je korištenje pare relativno niskih parametara, zasićene ili blago pregrijane.

U tom slučaju, kako bi se spriječilo oštećenje lopatica zadnjih stupnjeva turbine od erozije česticama vlage sadržanim u pari, u turbinu su ugrađeni uređaji za odvajanje. Ponekad je potrebno koristiti daljinske separatore i međupregrijače pare. S obzirom na to da se rashladna tekućina i nečistoće koje sadrži aktiviraju pri prolasku kroz jezgru reaktora, konstrukcijsko rješenje opreme turbinske sobe i sustava hlađenja turbinskog kondenzatora jednokružnih nuklearnih elektrana mora u potpunosti eliminirati mogućnost istjecanja rashladne tekućine. . U dvokružnim nuklearnim elektranama s visokim parametrima pare takvi se zahtjevi ne nameću opremi turbinske sobe.

Posebni zahtjevi za raspored opreme nuklearne elektrane uključuju: minimalnu moguću duljinu komunikacija povezanih s radioaktivnim medijima, povećanu krutost temelja i nosivih konstrukcija reaktora, pouzdanu organizaciju ventilacije prostorija. Na riža. prikazuje presjek glavne zgrade Belojarske nuklearne elektrane s kanalnim grafitno-vodenim reaktorom. U reaktorskoj hali nalazi se reaktor s biološkom zaštitom, rezervne gorivne šipke i upravljačka oprema. Nuklearna elektrana je konfigurirana prema principu reaktorsko-turbinskog bloka. U turbinskoj prostoriji nalaze se turbogeneratori i sustavi za njihovo servisiranje. Između strojarnice i reaktorske prostorije smještena je pomoćna oprema i sustavi upravljanja postrojenjem.

Učinkovitost nuklearne elektrane određena je njezinim glavnim tehničkim pokazateljima: jediničnom snagom reaktora, učinkovitošću, energetskim intenzitetom jezgre, izgaranjem nuklearnog goriva, stopom iskorištenja instaliranog kapaciteta nuklearne elektrane godišnje. S porastom kapaciteta nuklearne elektrane, specifična kapitalna ulaganja u nju (trošak instaliranih kW) opadaju jače nego što je to slučaj za termoelektrane. To je glavni razlog želje za izgradnjom velikih nuklearnih elektrana s velikim jedinicama snage. Za ekonomiku nuklearnih elektrana karakteristično je da je udio gorive komponente u cijeni proizvedene električne energije 30-40% (u termoelektranama 60-70%). Stoga su velike nuklearne elektrane najčešće u industrijaliziranim područjima s ograničenim zalihama konvencionalnog goriva, a nuklearne elektrane malog kapaciteta najčešće su u teško dostupnim ili udaljenim područjima, primjerice nuklearne elektrane u selu. Bilibino (Jakutska Autonomna Sovjetska Socijalistička Republika) s električnom energijom standardne jedinice 12 MW Dio toplinske snage reaktora ove nuklearne elektrane (29 MW) troši se na opskrbu toplinom. Osim za proizvodnju električne energije, nuklearne elektrane služe i za desalinizaciju morske vode. Dakle, NE Ševčenko (Kazahstanska SSR) s električnim kapacitetom od 150 MW dizajniran za desalinizaciju (metodom destilacije) dnevno do 150.000 T vode iz Kaspijskog mora.

U većini industrijaliziranih zemalja (SSSR, SAD, Engleska, Francuska, Kanada, Njemačka, Japan, Istočna Njemačka itd.), prema predviđanjima, kapacitet postojećih i nuklearnih elektrana u izgradnji povećat će se na desetke do 1980. Gvt. Prema podacima UN-ove Međunarodne atomske agencije, objavljenoj 1967. godine, instalirani kapacitet svih nuklearnih elektrana u svijetu doseći će 300 do 1980. godine. Gvt.

Sovjetski Savez provodi opsežan program puštanja u pogon velikih energetskih jedinica (do 1000 MW) s reaktorima toplinskih neutrona. Godine 1948.-49. započeo je rad na brzim neutronskim reaktorima za industrijske nuklearne elektrane. Fizičke značajke takvih reaktora omogućuju proširenu reprodukciju nuklearnog goriva (faktor reprodukcije od 1,3 do 1,7), što omogućuje korištenje ne samo 235 U, već i sirovina 238 U i 232 Th. Osim toga, brzi neutronski reaktori ne sadrže moderator, relativno su malih dimenzija i imaju veliko opterećenje. To objašnjava želju za intenzivnim razvojem brzih reaktora u SSSR-u. Za istraživanja brzih reaktora sukcesivno su građeni eksperimentalni i pilot reaktori BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 i BFS. Stečeno iskustvo dovelo je do prijelaza s istraživanja na modelnim postrojenjima na projektiranje i izgradnju industrijskih nuklearnih elektrana na brze neutrone (BN-350) u Shevchenku i (BN-600) u NE Beloyarsk. U tijeku su istraživanja reaktora za snažne nuklearne elektrane, primjerice, u Melekessu je izgrađen pilot reaktor BOR-60.

Velike nuklearne elektrane grade se i u nizu zemalja u razvoju (Indija, Pakistan i dr.).

Na 3. međunarodnoj znanstveno-tehničkoj konferenciji o uporabi atomske energije u miroljubive svrhe (1964., Ženeva) istaknuto je da je sveopći razvoj nuklearne energije postao ključni problem za većinu zemalja. 7. Svjetska energetska konferencija (WIREC-VII), održana u Moskvi u kolovozu 1968., potvrdila je važnost problematike odabira smjera razvoja nuklearne energije u sljedećoj fazi (uvjetno 1980.-2000.), kada će nuklearne elektrane postati jedan od glavnih proizvođača električne energije.

Lit.: Neka pitanja nuklearne energije. sub. čl., ur. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Nuklearne elektrane, Lenjingrad, 1961; Kalafati D.D., Termodinamički ciklusi nuklearnih elektrana, M.-L., 1963.; 10 godina prve svjetske nuklearne elektrane SSSR-a. [sub. Art.], M., 1964.; Sovjetska atomska znanost i tehnologija. [Zbirka], M., 1967.; Petrosyants A.M., Atomska energija naših dana, M., 1968.

S. P. Kuznjecov.

Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .

Sinonimi:

Pogledajte što je "nuklearna elektrana" u drugim rječnicima:

Elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor. Sinonimi: Nuklearna elektrana Vidi također: Nuklearne elektrane Elektrane Nuklearni reaktori Financijski rječnik... ... Financijski rječnik

- (NE) elektrana u kojoj se nuklearna (nuklearna) energija pretvara u električnu. U nuklearnoj elektrani, toplina oslobođena u nuklearnom reaktoru koristi se za proizvodnju vodene pare koja rotira turbinski generator. Prva nuklearna elektrana na svijetu snage 5 MW bila je... ... Veliki enciklopedijski rječnik

Nuklearna elektrana je kompleks potrebnih sustava, uređaja, opreme i građevina namijenjenih za proizvodnju električne energije. Postaja kao gorivo koristi uran-235. Prisutnost nuklearnog reaktora razlikuje nuklearne elektrane od ostalih elektrana.

U nuklearnim elektranama postoje tri međusobne transformacije oblika energije

Nuklearna elektrana

prelazi u toplinu

Termalna energija

prelazi u mehanički

Mehanička energija

pretvorena u električnu

1. Nuklearna energija prelazi u toplinsku energiju

Osnova stanice je reaktor - strukturno dodijeljen volumen u koji se puni nuklearno gorivo i gdje se odvija kontrolirana lančana reakcija. Uran-235 je fisibilan pomoću sporih (termalnih) neutrona. Kao rezultat toga, oslobađa se ogromna količina topline.

GENERATOR PARE

2. Toplinska energija prelazi u mehaničku

Toplina se uklanja iz jezgre reaktora rashladnom tekućinom - tekućom ili plinovitom tvari koja prolazi kroz njen volumen. Ta se toplinska energija koristi za proizvodnju vodene pare u generatoru pare.

ELEKTRIČNI GENERATOR

3. Mehanička energija se pretvara u električnu

Mehanička energija pare usmjerava se u turbogenerator, gdje se pretvara u električnu energiju i zatim kroz žice prenosi do potrošača.

Od čega se sastoji nuklearna elektrana?

Nuklearna elektrana je kompleks zgrada u kojima se nalazi tehnološka oprema. Glavna zgrada je glavna zgrada, u kojoj se nalazi reaktorska dvorana. U njemu se nalazi sam reaktor, bazen za skladištenje nuklearnog goriva, stroj za pretovar (za pretovar goriva), a sve to nadziru operateri iz kontrolne sobe (control room).

Glavni element reaktora je aktivna zona (1). Smješten je u betonskom oknu. Obavezne komponente svakog reaktora su sustav upravljanja i zaštite koji omogućuje odvijanje odabranog načina kontrolirane lančane reakcije fisije, kao i sustav zaštite u nuždi za brzo zaustavljanje reakcije u slučaju nužde. Sve je to montirano u glavnoj zgradi.

Tu je i druga zgrada u kojoj se nalazi turbinska dvorana (2): generatori pare, sama turbina. Sljedeći u tehnološkom lancu su kondenzatori i visokonaponski dalekovodi koji idu izvan lokacije stanice.

Na teritoriju se nalazi zgrada za prekrcaj i skladištenje istrošenog nuklearnog goriva u posebnim bazenima. Osim toga, stanice su opremljene elementima recirkulirajućeg rashladnog sustava - rashladnim tornjevima (3) (betonski toranj koji se sužava na vrhu), rashladnim bazenom (prirodnim rezervoarom ili umjetno stvorenim) i bazenima za prskanje.

Koje vrste nuklearnih elektrana postoje?

Ovisno o vrsti reaktora, nuklearna elektrana može imati 1, 2 ili 3 kruga rashladnog sredstva. U Rusiji su najrasprostranjenije dvokružne nuklearne elektrane s reaktorima tipa VVER (vodeno hlađeni energetski reaktor).

NE S REAKTORIMA 1 KRUGA

NE S REAKTORIMA 1 KRUGA

Shema s jednim krugom koristi se u nuklearnim elektranama s reaktorima tipa RBMK-1000. Reaktor radi u bloku s dvije kondenzacijske turbine i dva generatora. U ovom slučaju, sam kipući reaktor je generator pare, što omogućuje korištenje kruga s jednim krugom. Krug s jednim krugom je relativno jednostavan, ali se radioaktivnost u ovom slučaju širi na sve elemente jedinice, što komplicira biološku zaštitu.

Trenutno u Rusiji rade 4 nuklearne elektrane s reaktorima s jednim krugom

NE S REAKTORIMA U 2 KRUGA

NE S REAKTORIMA U 2 KRUGA

Shema dvostrukog kruga koristi se u nuklearnim elektranama s reaktorima s vodom pod tlakom tipa VVER. Voda se pod pritiskom dovodi u jezgru reaktora i zagrijava. Energija rashladne tekućine koristi se u generatoru pare za stvaranje zasićene pare. Drugi krug je neradioaktivan. Postrojenje se sastoji od jedne kondenzacijske turbine snage 1000 MW ili dvije turbine snage 500 MW s pripadajućim generatorima.

Trenutno u Rusiji radi 5 nuklearnih elektrana s reaktorima s dva kruga

NE S REAKTORIMA S 3 KRUGA

NE S REAKTORIMA S 3 KRUGA

Shema s tri kruga koristi se u nuklearnim elektranama s brzim neutronskim reaktorima s natrijevim rashladnim sredstvom tipa BN. Kako bi se spriječio kontakt radioaktivnog natrija s vodom, konstruiran je drugi krug s neradioaktivnim natrijem. Dakle, ispada da je krug s tri kruga.

Nuklearne elektrane

Opće odredbe. Nuklearne elektrane (NPP) su u biti termoelektrane koje iskorištavaju toplinsku energiju nuklearnih reakcija.

Mogućnost korištenja nuklearnog goriva, uglavnom urana 235 U, kao izvora topline povezana je s provedbom lančane reakcije fisije tvari i oslobađanjem ogromne količine energije. U nuklearnom reaktoru osigurana je samoodrživa i kontrolirana lančana reakcija fisije jezgri urana. Zbog učinkovitosti fisije jezgri urana 235 U pri bombardiranju sporim toplinskim neutronima još uvijek prevladavaju reaktori koji koriste spore toplinske neutrone. Kao nuklearno gorivo obično se koristi izotop urana 235 U, čiji je sadržaj u prirodnom uranu 0,714 %; Glavninu urana čini izotop 238 U (99,28%). Nuklearno gorivo se obično koristi u krutom obliku. Zatvoren je u zaštitni omotač. Takvi gorivi elementi nazivaju se gorivne šipke, ugrađuju se u radne kanale jezgre reaktora. Toplinska energija oslobođena tijekom reakcije fisije uklanja se iz jezgre reaktora pomoću rashladne tekućine koja se pod pritiskom pumpa kroz svaki radni kanal ili kroz cijelu jezgru. Najčešća rashladna tekućina je voda, koja se temeljito pročišćava.

Vodeno hlađeni reaktori mogu raditi u vodenom ili parnom načinu rada. U drugom slučaju, para se proizvodi izravno u jezgri reaktora.

Pri fisiji jezgri urana ili plutonija nastaju brzi neutroni, čija je energija velika. U prirodnom ili malo obogaćenom uranu, gdje je sadržaj 235 U nizak, ne dolazi do lančane reakcije s brzim neutronima. Stoga se brzi neutroni usporeno pretvaraju u toplinske (spore) neutrone. Kao moderatori mogu se koristiti tvari koje sadrže elemente male atomske mase i niskog kapaciteta apsorpcije neutrona. Glavni moderatori su voda, teška voda i grafit.

Trenutačno su najrazvijeniji reaktori toplinskih neutrona. Takvi reaktori su strukturno jednostavniji i lakši za upravljanje u usporedbi s reaktorima na brze neutrone. Međutim, obećavajući smjer je uporaba brzih neutronskih reaktora s proširenom reprodukcijom nuklearnog goriva - plutonija; na ovaj način se može iskoristiti većina 238 U.

U nuklearnim elektranama u Rusiji koriste se sljedeće glavne vrste nuklearnih reaktora:

RBMK(reaktor velike snage, kanal) – reaktor toplinskih neutrona, voda-grafit;

VVER(water-cooled power reactor) – reaktor s toplinskim neutronom, brodski tip;

BN– brzi neutronski reaktor s tekućim metalnim natrijevim rashladnim sredstvom.

Jedinični kapacitet nuklearnih elektrana dosegao je 1500 MW. Trenutno se vjeruje da je jedinična snaga pogonske jedinice NPP ograničeno ne toliko tehničkim razmatranjima koliko sigurnosnim uvjetima u slučaju nesreća reaktora.

Trenutno aktivan NPP prema tehnološkim zahtjevima rade uglavnom u baznom dijelu rasporeda opterećenja EES-a s trajanjem korištenja instaliranog kapaciteta 6500 ... 7000 h/god.

NPP dijagrami. Tehnološki sustav NPP ovisi o vrsti reaktora, vrsti rashladnog sredstva i moderatora, kao i o nizu drugih čimbenika. Strujni krug može biti jednokružni, dvokružni i trokružni. Slika 1 prikazuje kao primjer (1 – reaktor; 2 – generator pare; 3 – turbina; 4 – transformator; 5 – generator; 6 – kondenzator turbine; 7 – kondenzatna (napojna) pumpa; 8 – glavna cirkulacijska pumpa.)

dvostruki krug NPP za elektranu s reaktorskim tipom VVER. Vidi se da je ovaj dijagram blizak dijagramu KES, međutim, umjesto generatora pare na fosilna goriva ovdje se koristi nuklearno postrojenje.

Nuklearne elektrane su baš kao KES, izgrađeni su po blok principu i u termomehaničkom i u elektro dijelu.

Nuklearno gorivo ima vrlo visoku kalorijsku vrijednost (1 kg 235 U zamjenjuje 2900 tona ugljena), stoga NPP Posebno je učinkovit u područjima siromašnim izvorima goriva, na primjer u europskom dijelu Rusije.

Nuklearne elektrane je povoljno opremiti agregatima velike snage. Zatim, u smislu svojih tehničkih i ekonomskih pokazatelja, oni nisu inferiorni KES, a u nekim ih slučajevima i nadmašuju. Trenutno su razvijeni reaktori električne snage 440 i 1000 MW. VVER, kao i vrste 1000 i 1500 MW RBMK. U ovom slučaju, agregat je formiran na sljedeći način: reaktor je kombiniran s dvije turbinske jedinice (reaktor VVER-440 i dvije turbinske jedinice od 220 MW; reaktor VVER-1000 i dvije turbinske jedinice od 500 MW; reaktor RBMK-1500 i dva turboagregata od 750 MW) ili s turboagregatom iste snage (reaktor od 1000 MW i turboagregat od 1000 MW).

Nuklearne elektrane s brzim neutronskim reaktorima, koje se mogu koristiti za proizvodnju toplinske i električne energije, kao i za reprodukciju nuklearnog goriva, obećavaju. Vrsta reaktora BN ima aktivnu zonu (slika 2, a),

Shema jezgre reaktora

gdje dolazi do nuklearne reakcije uz oslobađanje toka brzih neutrona. Ti neutroni utječu na elemente 238 U, koji se obično ne koristi u nuklearnim reakcijama, i pretvaraju ga u plutonij 239 Pu, koji se kasnije mogu koristiti na NPP kao nuklearno gorivo. Toplinu iz nuklearne reakcije uklanja tekući natrij i koristi za proizvodnju električne energije.

Shema NPP s tipom reaktora BN(Slika 2, b-) Tehnološki sustav - ( 1 – reaktor; 2 – izmjenjivač topline primarnog kruga; 3 – izmjenjivač topline (bubanj) sekundarnog kruga; 4 – parna turbina; 5 – podizni transformator; 6 – generator; 7 – kondenzator; 8,9,10 – pumpe)

trokružni, dva od njih koriste tekući natrij (u krugu reaktora i međukrugu). Tekući natrij burno reagira s vodom i parom. Stoga, kako bi se izbjegao kontakt radioaktivnog natrija primarnog kruga s vodom ili vodenom parom u slučaju akcidenata, izvodi se drugi (međukrug) u kojem je rashladno sredstvo neradioaktivni natrij. Radni fluid trećeg kruga je voda i vodena para.

Trenutačno je u pogonu više agregata tog tipa BN, od kojih najveći BN-600.

Nuklearne elektrane nemaju emisije dimnih plinova i otpada u obliku pepela i troske. Međutim, specifično oslobađanje topline u rashladnu vodu je NPP više od TES, zbog veće specifične potrošnje pare i posljedično veće specifične potrošnje rashladne vode. Stoga, na većini novih NPP Predviđena je ugradnja rashladnih tornjeva u kojima se toplina iz rashladne vode odvodi u atmosferu.

Značajka NPP je potreba zbrinjavanja radioaktivnog otpada. To se radi u posebnim grobljima, koja isključuju mogućnost izloženosti ljudi zračenju.

Kako biste izbjegli izlaganje mogućim radioaktivnim emisijama NPP na ljude u slučaju nesreća, poduzeti posebne mjere za povećanje pouzdanosti opreme (dupliciranje sigurnosnog sustava, itd.) i stvoriti sanitarnu zaštitnu zonu oko stanice.

Korištenje nuklearne energije omogućuje povećanje energetskih resursa, čime se pridonosi očuvanju resursa fosilnih goriva, smanjenju troškova električne energije, što je posebno važno za područja u blizini izvora goriva, smanjenju onečišćenja zraka, rasterećenju transporta uključenog u prijevoz goriva, pomoći u opskrbi industrije električnom i toplinskom energijom, koristeći nove tehnologije (na primjer, one uključene u desalinizaciju morske vode i širenje izvora slatke vode).

Što se tiče kontaminacije, prilikom korištenja NPP nestaje problem nedostatka kisika u okolišu koji je karakterističan za termoelektranu zbog korištenja za izgaranje organskog goriva. Nema emisije pepela s dimnim plinovima. U vezi s problemom borbe protiv onečišćenja zraka, važno je istaknuti izvedivost uvođenja nuklearne energije. kogeneracija, jer CHP obično se nalaze u blizini potrošača topline, industrijskih čvorišta i velikih naseljenih područja, gdje je čistoća okoliša posebno potrebna.

Prilikom rada nuklearna elektrana, ne troše fosilna goriva (ugljen, nafta, plin), te ne ispuštaju okside sumpora, dušika ili ugljičnog dioksida u atmosferu. To pomaže smanjiti učinak staklenika koji dovodi do globalnih klimatskih promjena.

U mnogim zemljama nuklearne elektrane već proizvode više od polovice električne energije (u Francuskoj - oko 75%, u Belgiji - oko 65%), u Rusiji samo 15%.

Lekcije iz černobilske nesreće NPP(u travnju 1986.) zahtijevao je značajno (višestruko) poboljšanje sigurnosti NPP i prisiljeni napustiti gradnju NPP u gusto naseljenim i seizmički aktivnim područjima. Ipak, uzimajući u obzir stanje okoliša, nuklearnu energiju treba smatrati obećavajućom.

U Rusiji na NPP Kontinuirano se proizvodilo oko 120 milijardi kWh električne energije godišnje.

Prema Rosenergoatomu, daljnji razvoj nuklearne energije promatrat će se iu pogledu snage NPP, au smislu količine proizvedene električne energije po NPP Rusija.

Nuklearne elektrane Opće odredbe. Nuklearne elektrane (NPP) su u biti termoelektrane koje iskorištavaju toplinsku energiju nuklearnih reakcija. Mogućnost korištenja nuklearnog goriva, uglavnom urana 235U, u