Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий уровень производства и потребления различных видов энергии. Как известно, в основе производства тепловой и электрической энергии лежит процесс сжигания ископаемых энергоресурсов – угля, нефти, газа, а в атомной энергетике - деление ядер атомов урана и плутония при поглощении нейтронов. Масштаб добычи и расходования ископаемых энергоресурсов, металлов, потребления воды, воздуха для производства необходимого человечеству количества энергии огромен, а запасы ресурсов, увы, ограничены. Особенно остро стоит проблема быстрого исчерпания запасов органических природных энергоресурсов.Статья для по физике для обучающихся 10-11 классов
«Проблемы и перспективы развития атомной энергетики»
В последние 20 лет люди в Европе стали очень настороженно и с большой
опаской относиться к использованию энергии атома в любых ее формах.
Получило развитие психическое отклонение: навязчивые страхи
радиации – радиофобия, поэтому я решил разобраться в этом вопросе.
Для этого я поставил перед собой следующие цели:
Подобрать и изучить научнопопулярную литературу по атомной
энергетике
Выявить положительные и отрицательные стороны научных и
технологических достижений в области ядерной энергетики
Оценить перспективы развития атомной энергетики
•
•
•
Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий
уровень производства и потребления различных видов энергии. Как
известно, в основе производства тепловой и электрической энергии лежит
процесс сжигания ископаемых энергоресурсов – угля, нефти, газа, а в
атомной энергетике деление ядер атомов урана и плутония при
поглощении нейтронов. Масштаб добычи и расходования ископаемых
энергоресурсов, металлов, потребления воды, воздуха для производства
необходимого человечеству количества энергии огромен, а запасы ресурсов,
увы, ограничены. Особенно остро стоит проблема быстрого исчерпания
запасов органических природных энергоресурсов. 1 кг природного урана
заменяет 20 т угля. Легко оценить, что органические ископаемые ресурсы,
даже если учесть вероятное замедление темпов роста энергопотребления,
будут в значительной мере израсходованы в скором будущем.
Плюсы в использовании энергии атомного ядра.•
•
•
•
Атомная энергетика экономична
Атомная энергетика не создает особых транспортных проблем
Атомная энергетика не потребляет кислорода и имеет ничтожное
количество выбросов при нормальной эксплуатации.
При замене атомной энергетикой обычной энергетики
возможности возникновения парникового эффекта с тяжелыми
экологическими последствиями глобального потепления будут
устранены.
Реакторы с водой под давлением занимают видное место в мировом парке
энергетических реакторов.
Они широко используются на флоте в качестве источников энергии как для
надводных судов, так и для подводных лодок.
Такие реакторы относительно компактны, просты и надежны в эксплуатации.
Вода, служащая в таких реакторах теплоносителем и замедлителем
нейтронов, относительно дешева, неагрессивна и обладает хорошими
нейтроннофизическими свойствами.
Подземный ядерный реактор устройство гораздо более простое и дешевое,
чем наземный.
В земле делается полость, которая футеруется слоем бетона. В сравнительно
рыхлых породах толщина его может составлять метр, в скальных — порядка
двадцати сантиметров.
Внутри эта полость облицовывается металлом, который несет не силовую, а
лишь изоляционную нагрузку.
Подземная ядерная энергетика решает проблему нераспространения ядерного
оружия;
Реактор может работать в безлюдном режиме с управлением с
поверхности;
Помещение реактора держится под замком;
На смену топлива приезжают представители МАГАТЭ, под
наблюдением которых производится замена топлива, старые топливные
элементы вывозятся, а реактор снова закрывается на замок.
Исключается угроза терроризма, возможность создания ядерного
оружия на базе атомной станции и использования для этих целей извлекаемых
расщепляющихся материалов.
Наиболее простой вариант использования ядерной энергии это использование
ее для целей теплоснабжения в виде атомной станции теплоснабжения (АСТ).
Сам реактор может размещаться в центре города, что резко сокращает
теплосеть и уменьшает теплопотери.
Для этой цели вполне могут использоваться ядерные реакторы атомных
подводных лодок. С помощью такого реактора можно обогреть город с
числом жителей 100200 тысяч жителей.
Использование АСТ позволит решить проблему тепла в северных, сибирских
и иных городах России.
Экологические проблемы АЭС.
Тепловое загрязнение
Наличие радиоактивных отходов
Радиоактивные излучения ( «лучевая болезнь»)
Аварийные ситуации на ядерных объектах
Радиоактивные отходы источник ценного физического воздействия —
радиоактивного и могут стать подсобными производствами при атомной
станции, например, по стерилизации продуктов, материалов и т.д.При крупных станциях возможно создание установок по регенерации
топливных элементов. Этим самым резко сокращаются перевозки
радиоактивных материалов.
Проблема радиоактивных отходов находит простое решение в системе
подземноназемной энергетики.
Они могут храниться прямо возле станции в подземных штреках, которые
создаются по мере накопления отходов.
Ликвидация современных атомных станций — это та головная боль, которая
уже нависает над атомщиками. По подсчетам их ликвидация может стоить
больше, чем само строительство. Подземноназемные атомные станции
рассчитаны на работу не на десятки, а на сотни и даже тысячи лет, аналогично
тому, как на неограниченный срок службы рассчитан, к примеру, городской
метрополитен.
Иногда может возникнуть проблема ликвидации атомной станции. Решается
она просто. Радиоактивные помещения и сам реактор просто тампонируются
— заполняются или заливаются специальными материалами. В таком виде они
могут находиться сотни и тысячи лет.
Выводы:
Изучив материал по ядерной энергетике, я пришел к выводу, что
производство и использование атомной энергии имеет как
положительные так и отрицательные стороны.
В настоящее время, нет источников энергии, которые бы
заменили АЭС.
Считаю, что атомная энергетика должна развиваться по мирному
пути.
Человек должен соблюдать все меры предосторожности, технику
безопасности при использовании атомной энергии