Проблемы атомной энергетики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский академический университет

Институт экономики, менеджмента и информационных технологий

Кафедра информационных технологий и математики

Реферат

на тему: «Проблемы атомной энергетики»

Исполнитель: Карпачева Эмилия

менеджмент логистика

Проверил: Кандидат технических наук

Успенская Г.А.

Санкт-Петербург 2016

Содержание

Введение

1. История развития атомной энергетики

2. Основные преимущества атомной энергетики

3. Проблемы и недостатки атомной энергетики

Заключение

Список литературы

Введение

Перед человечеством всегда остро стояла проблема получения энергии. Энергия необходима нам, чтобы согревать жилища, готовить пищу, производить различные вещи, одежду, инструменты, приводить в движение транспортные средства и на многие другие нужды. Невозможно представить себе цивилизацию без надежных источников энергии.

Весь прогресс основан на том, что человек расходует стороннюю энергию и приспособления, а не энергию и возможности своего тела. Однако именно развитие цивилизации привело к тому, что сейчас человек стоит пред угрозой исчезновения привычных источников энергии

Атомная энергетика (иначе ее называют ядерной энергетикой) представляет собой отрасль энергетики, деятельность которой направлена на производство электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

1. История развития атомной энергетики

атомный энергетика ядерный тепловой

Цепная реакция ядерного распада впервые была реализована 2 декабря 1942 г. в Чикагском университете с применением урана в качестве топлива и графита в качестве замедлителя. А первая электроэнергия из энергии ядерного распада была получена 20 декабря 1951 года в Национальной лаборатории Айдахо, и произведенная мощность составляла примерно 100 кВт.

Ядерная энергетика, как новое направление в энергетике, получила признание на проходившей в Женеве в августе 1955 года 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии. Данный этап положил начало международному сотрудничеству в области мирного использования ядерной энергии, а также ослабил завесу секретности над ядерными исследованиями, существовавшей со времён Второй мировой войны.

Вскоре атомная энергетика была переведена на коммерческую основу, и одним из первых таких проектов стала атомная электростанция в США «Yankee Rowe» мощностью 250 МВТ.

Первыми станциями в бывшем Советском Союзе стали Белоярская АЭС, Нововоронежская АЭС и Ленинградская АЭС в городе Сосновый бор.

Следующим этапом развития атомной энергетики стал увеличившейся рост потребности в электроэнергии. Это было обоснованно тем, что гидроэнергетические ресурсы большинства развитых стран были практически полностью задействованы, соответственно росли цены на основные виды топлива. Ситуацию усугубляло введение эмбарго на поставки нефти арабскими странами в 1973-1974 годах. Предполагалось снижение стоимости строительства АЭС. Но к началу 80-х годов XX века обозначились серьёзные экономические трудности, причинами которых стали стабилизация спроса на электроэнергию, прекращение роста цен на природное топливо, удорожание, вместо прогнозируемого удешевления, строительства новых АЭС. И каждый следующий год вносил свои коррективы в эти прогнозы. Так как атомная энергетика имела ряд преимуществ, соответственно были сторонники такого вида энергетики в лице правительства, исследовательских центров и крупных коммерческих компаний. Но из-за некоторых недостатков такого вида энергии образовались и противники, деятельность которых была призвана защищать интересы окружающей среды, населения и права потребителей. Одними из самых главных вопросов, которые вызывают многочисленные дискуссии, являются вопросы пагубного влияния атомной энергетики на экологию. Возможность аварий на АЭС и их последствий так же влечет за собой много споров. На сегодняшний день не до конца решен вопрос о захоронении ядерных отходов, а, учитывая на сегодняшний день проблему террористической активности, нужно задуматься о том, что АЭС могут стать объектами террористов.

На современном этапе атомную энергию использует 31 страна, в мире действует 391 энергетических ядерных реакторов. Согласно докладу о состоянии индустрии ядерной энергетики на 2015 год в отрасли наблюдается спад. Пик производства ядерной энергии был зафиксирован в 2006 году. Доля ядерной энергетики в глобальном производстве электричества снизилась с 17,6 % в 1996 году до 10,8 % в 2013 году.

Также на данный момент мировое сообщество нацелено на разработку ядерных реакторов нового поколения, которые призваны повысить безопасность и увеличить КПД атомных электростанций.

2. Основные преимущества атомной энергетики

Одними из главных плюсов атомной энергетики выделяют следующие: отсутствие вредных выбросов; выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной электростанции аналогичной мощности; небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно; высокая мощность: 1000--1600 МВт на энергоблок; низкая себестоимость энергии.

Если рассматривать более подробно, можно выделить такое преимущество как практическая независимость от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива. Например, 54 тепловыделяющих сборки общей массой 41 тонна на один энергоблок с реактором ВВЭР-1000 в 1--1,5 года (для сравнения, одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля). Расходы на транспортировку ядерного топлива по сравнению с транспортировкой традиционно значительно меньше.

Также, считается, что атомная энергетика обладает экологической безопасностью. Например, если рассматривать ТЭС как источник выброса вредных веществ в окружающую среду, то здесь речь идет о таких веществах как сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль. И выброс данных веществ составляет примерно 13 000 тонн в год на газовых и до 165 000 тонн на пылеугольных ТЭС. В сравнении атомные электростанции полностью исключают такие выбросы, что говорит нам о достаточно большом преимуществом перед ТЭС. Если продолжить сравнение, то исследователи приводят такую статистику: тепловая электростанция для функционирования потребляет несколько миллионов тонн кислорода в год для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислорода вообще. Также большой выброс радиоактивных веществ даёт угольная станция, так как в угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества, при сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. И такая статистика намного выше, чем для АЭС. Таким образом, можно сделать выводы, что по некоторым показателям атомная энергетика является более безопасной и эффективной нежели другие источники энергии, но нельзя забывать о существующих недостатков такого вида энергетики.

3. Проблемы и недостатки атомной энергетики

Пожалуй, одним из самых главных недостатков атомной энергетики, является последствия аварий на атомных электростанциях. Самый популярный и пожалуй, страшный пример, который можно привести по данной проблеме является чернобыльская катастрофа, которая показала, то авария на АЭС может вызвать радиоактивное загрязнение в масштабах не только региона, но и страны. Поэтому вопрос о защите окружающей среды от выбросов и загрязнения веществами, образовавшимися в результате функционирования различных источников энергии, всегда стоял остро. И в данном вопросе атомная энергетика, как источник загрязнения, вызывает много споров. Одни считают, что такой источник энергии является достаточно безопасным в плане экологии, а другие, что атомная энергетика является особенно экологически небезопасным. И такое противоречие до сих пор оказывает немалое влияние на развитие атомной энергетики в целом.

Но, как правило, если существует проблема, то человечество старается решить ее. И по данному вопросу, так же принимаются различные меры, которые призваны уменьшить масштаб возможных аварий. К таким мерам относятся: эффективные барьеры, например, двойные защитные оболочки, которые должны снизить вероятность радиологических последствий аварий за пределами площадок до крайне низкого уровня, устраняя необходимость в планах аварийных действий. Следующей мерой, является повышение характеристик целостности корпуса реактора и реакторных систем, которое должно позволить снизить вероятность возникновения последствий на площадке. Далее, большое внимание уделено вопросу внутренней безопасности конструкций и технологических процессов на станциях, которая может быть повышена скорее путем включения пассивных функций безопасности, чем активных систем защиты. В качестве жизнеспособного варианта могут появиться высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы, использующие керамическое графитное топливо с высокой теплостойкостью и целостностью, снижающее вероятность выброса радиоактивного материала.

Важной проблемой является вопрос утилизации радиоактивных отходов. Данная задача стоит очень остро для всего мирового сообщества. Сейчас уже существуют методы остекловывания, битумирования и цементирования радиоактивных отходов АЭС, но требуются территории для сооружения могильников, куда будут помещаться эти отходы на вечное хранение. Страны с малой территорией и большой плотностью населения испытывают серьезные трудности при решении этой проблемы.

Следующей проблемой, которая рассматривается в данной работе, является вопрос рентабельности. Некоторыми исследователями в данной области высказываются сомнения в рентабельности ядерной энергетики. В связи с тем, что производство электричества на АЭС дорожает, а цена некоторых других источников электричества снижается, в условиях свободного рынка ядерные станции становятся убыточными. Так в США по причине нерентабельности были закрыты два реактора: АЭС Вермонт Янки и АЭС Кевони. Множество проектов строительства новых реакторов отменено или заморожено. В 2005 году Финляндия выдала разрешение на строительство третьего блока АЭС Олкилуото. Предполагалось, что энергоблок будет введен в эксплуатацию в 2010 году. По состоянию на 2015 год предполагается, что реактор не будет запущен ранее 2018 года. Стоимость строительства данного реактора оценивалась в 3 миллиарда евро. На 2015 год затраты возросли на 2 миллиарда евро. В итоге Финляндия отменила запланированное строительство четвёртого энергоблока на Олкилуото. Правительства могут страховать АЭС от закрытия, гарантируя закупку электричества по установленной цене. Однако такие схемы также подвергаются критики из-за ограничения конкуренции и чрезмерной растраты денег налогоплательщиков.

Помимо экологического загрязнения АЭС окружающей среды, стоит вопрос и теплового загрязнения. По мнению некоторых специалистов, атомные электростанции, «в расчете на единицу производимой электроэнергии», выделяют в окружающую среду больше тепла, чем сопоставимые по мощности ТЭС. В качестве примера можно привести проект строительства в бассейне Рейна нескольких атомных и теплоэлектростанций. Расчеты показали, что, в случае запуска всех запланированных объектов, температура в ряде рек поднялась бы до 45°С, уничтожив в них всякую жизнь.

Заключение

Таким образом, атомная энергетика пока не выдержала испытаний на экономичность, безопасность и расположение общественности. Ее будущее теперь зависит от того, насколько эффективно и надежно будет осуществляться контроль за строительством и эксплуатацией АЭС, а также насколько успешно будет решён ряд других проблем, таких, как проблема удаления радиоактивных отходов. Будущее атомной энергетики зависит также от жизнеспособности и экспансии ее сильных конкурентов - ТЭС, работающих на угле, новых энергосберегающих технологий и возобновляемых энергоресурсов.

Список использованной литературы

1. Большой энциклопедический словарь: Ядерная энергетика / Гл. ред. А. М. Прохоров. -- 1-е изд. -- М.: Большая Российская энциклопедия, 1991. -- ISBN 5-85270-160-2; 2-е изд., перераб. и доп. -- М.: Большая Российская энциклопедия; СПб.: Норинт, 1997. -- С. 1408. -- ISBN 5-7711-0004-8.

2. http://www.worldnuclearreport.org/The-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2015-HTML.html The World Nuclear Industry Status Report 2015

3. Родионов В. Г. Проблемы традиционной энергетики // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. -- М.: ЭНАС, 2010. -- С. 22. -- 352 с. -- ISBN 978-5-4248-0002-3.

Размещено на Allbest.ru