лучшие книги по экономике
Главная страница

Главная

Замовити роботу

Последние поступления

Форум

Создай свою тему

Карта сайта

Обратная связь

Статьи партнёров


Замовити роботу
Книги по
алфавиту

Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О

ЕКОЛОГІЯ І ЕКОНОМІКА

Страницы [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]

На рис. 67в наведено схему водневої бомби. Вибух уміщеної в її
центрі атомної бомби ініціює ядерний синтез у оболонці з дейтериду літію за реакцією:
Н + Н > Не + n + енергія.
Виділені нейтрони в свою чергу ініціюють ядерний вибух зовнішньої уранової оболонки водневої бомби. Отже, принцип водневої бомби «ядерне ділення — ядерний синтез — ядерне ділення». Окрім наведених видів ядерної зброї розроблено так
звану «чисту ядерну бомбу». За схемою вона є водневою бомбою без зовнішньої уранової оболонки. ІІ вражаючий фактор — потужний потік нейтронів, що вражає живі організми й майже не руйнує матеріальні об’єкти.
Атомний, а точніше ядерний, реактор — це апарат, що в ньому відбувається ланцюгова реакція ділення ядер атомів важких елементів. У сучасних ядерних реакторах використовують уран. Поділ ядер урану стає можливим за опромінювання їх нейтронами.
У ядерний реактор завантажують або природний уран чи його сполуки, або уран, дещо збагачений ізотопом U-235, бо лише останній під дією нейтронів може ділитись у режимі керованої ланцюгової ядерної реакції за забезпечення належних умов.
У природному урані завжди існують вільні нейтрони, які виділяються за ділення ядер урану-235 і інших, але ланцюгової реакції при цьому не відбувається, оскільки ядра ізотопу урану-238, яких у 140 разів більше, ніж урану-235, поглинають нейрони, перериваючи в зародку ланцюговий процес ділення ядер. Крім того, далеко не кожне попадання нейтрона в ядро урану-235 спричиняє його ділення: більша частина нейтронів високої енергії (~ 2 МеV) просто пронизує ядро наскрізь.
Невдовзі виявилося, що ділення ядра урану-235 активізується під впливом так званих повільних (теплових) нейтронів зі швидкістю, близькою до теплового руху атомів, — 0,025 еV. В атомному реакторі це досягається спеціальними уповільнювачами (графіт, берилій, вода), проходячи через які нейтрони знижують швидкість, отже, й енергію, до теплових її величин.
На рис. 67а показано, що в процесі розкладу атома урану-235 виділяється близько 200 МеV. А скільки енергії виділяє, наприклад, 1g урану?
Послуговуючись прикладом (див. 2.1.5) розрахунок зробіть самостійно (правильна відповідь — , або 82 000 000 MJ/kg.


Рис. 68. Схема системи технологій виробництва атомної енергії [163, ч. 1, 67]
Схему системи технологій атомної енергетики подано на рис. 68.
До 1986 р. апологети атомної енергетики особливо підкреслювали виняткову екологічну чистоту й технічну безпеку АЕС. На початку 1986 р. у світі вже працювало 350 енергетичних атомних реакторів загальною потужністю понад 250 000 MW.
Поряд з атомними реакторами з графітовою кладкою типу РБМК-1000 було введено в експлуатацію водо-водяні реактори ВВЭР-1000 (рис. 69)*.


Рис. 69. Схема енерго-матеріальних потоків
блоку атомної електростанції (АЕС):
1 — атомний котел; 2 —елементи з ядерним паливом,
що виділяють тепло; 3 — стержні, які регулюють коефіцієнт
розмноження нейтронів (енергоактивність); 4 — первинний водяний
контур високого тиску; 5 — вторинний пароводяний контур;
6 — парова турбіна; 7 — електрогенератор;
8 — теплообмінник; 9 — насос.
Засадні обґрунтування економічних і екологічних переваг АЕС базувалися на таких твердженнях:

  • Ресурси урану для атомної енергетики дорівнюють ресурсам вугілля, нафти й газу разом узятим.
  • АЕС економлять дефіцитне органічне паливо (нафту й газ).
  • АЕС не споживають кисню й майже не викидають шкідливих газів і твердих продуктів.
  • За збільшення потужності всіх діючих електростанцій, навіть у кількадесят разів, глобальне радіоактивне забруднення ста­новитиме не більше 1 % від рівня природної радіації на планеті.
  • Атомна енергетика ліквідує прірву між багатими й бідними державами, зменшить загрозу насильницького перерозподілу світових ресурсів.

Такі оцінки були дуже популярні до 26 квітня 1986 р., коли в Україні сталася катастрофа — вибухнув атомний реактор РБМК-1000 Чорнобильської АЕС. Це була перша й донині єдина аварія такого великого масштабу. За оцінками закордонних фахівців, на ліквідацію наслідків катастрофи необхідні витрати в розмірі понад 150 млрд доларів США.
Усіма державами світу були переглянуті й суттєво скорочені програми подальшої будови АЕС.
За прискіпливішого аналізу деяких фахівців з’ясувалося, що капіталовкладення на одиницю потужності АЕС майже у два рази більші, ніж у теплові станції, витрати води більші у 2—3 рази, викиди радіоактивних нуклідів навіть тих АЕС, що нормально працюють, за добу становлять близько 300 Сі.
Ще до Чорнобильської трагедії голова комісії з атомної енергії США попереджав: «Мабуть, ніхто не розумів, що навіть якщо всі частини системи якісні й підігнані одна до одної, як належить, то може статися, що жодна з них є непридатною». «Частини … підігнані, як належить» треба розуміти як узгоджені процеси протягом усього циклу одержання атомної енергії — від добування сировини до знешкодження відходів*.
Що стосується радянських реакторів типу РБМК-1000 Чорнобильської АЕС, то вони начебто навмисно були спроектовані так, щоб на випадок неполадок в системах постачання води в первинний водяний контур високого тиску й регулювання коефіцієнту розмноження нейтронів обов’язково мала б відбутись аварія за такою схемою:
1) неконтрольоване перегрівання твелів і розрив водяного контуру високого тиску (рис. 68) 1-й вибух — «хлопок»;
2) хімічна взаємодія перегрітої водяної пари з графітовою кладкою реактора за реакцією Н2О + С = Н2 + СО і цирконію твелів Zr + 2H2 O = ZrO2 + Н2;
3) утворена вибухова суміш газів Н2 і СО довільно заповнює простір реактора та взаємодіє з киснем повітря 2Н2 + О2 = 2 Н2О і 2СО + О2 = 2 СО2. Як наслідок — серія потужних (теплових!) вибухів, руйнування й горіння графітової (вуглець!) кладки. Викиди в атмосферу десятків тонн радіаційних газів і пилу;
4) неконтрольований процес розпаду атомів урану (рис. 67)
ядерного палива, плавлення й часткове випаровування матеріалу реакційної зони реактора. Надвисока радіаційна активність маси зруйнованого реактора зберігатиметься тисячі років (напіврозпад урану — 24 тис. р.).
Німеччина облаштовує свої сховища для відпрацьованого ядерного палива в розрахунку на 100 тисяч років!*
Що стосується реакторів типу ВВЭР (водно-водяні), то вони не містять у реакційній зоні графіту отже, менш небезпечні.
Нині багато які країни вирішили не форсувати розбудову атомної енергетики до того часу, доки не буде винайдено нових, безпечніших методів вилучення енергії з атома. Тому перед
людством постала актуальна проблема — розглянути альтернативні тепловій і атомній енергетиці джерела.
Під впливом гострої опозиції з боку суспільства було частково зупинено проектування й будівництво нових АЕС і в колишньому СРСР. Після землетрусу в Закавказзі виведено з експлуатації Вірменську АЕС (нині вона знову запрацювала). 1990 року в СРСР на п’ятнадцяти атомних станціях з реакторами на теплових нейтронах потужністю 440, 1000, 1500 MW було вироблено понад 210 млрд kW ? h, що майже вдвічі менше від запланованого.
Що далі? Чи будуватимуться нові АЕС? Нині у світі близько 20 % електроенергії виробляється на АЕС, до 12 % — на гідроелектростанціях і близько 70 % — на ТЕС. Індустріальна економіка зазнає дефіциту електроенергії.
Перспективним і конкурентоспроможним щодо вугілля й нафти паливом виявився газ. Але потужні родовища газу сьогодні надто віддалені від України (Росія, Середня Азія, Іран) — середня відстань становить близько 2500 km.
Крім економічних факторів, на заваді посиленому розвиткові ТЕС стає екологічний фактор, про що вже йшлося раніше. Через це деякі фахівці доводять, що альтернативи атомній енергетиці в центральних регіонах Росії (і в Україні) немає. Останнім часом цей погляд дістав підтримку серед урядовців і законодавців (насамперед, у Росії та Казахстані).
На початку 90-х рр. планувалося збільшити до 2010 р. в цих регіонах сумарну потужність АЕС понад 100 000 MW. Нагадаємо, що четвертий блок Чорнобильської АЕС, який вибухнув 1986 р., мав потужність 1000 MW. Чи буде реалізовано згаданий проект, точно сказати неможливо. Існує ще багато невирішених проблем щодо більш широкої розбудови атомної енергетики, серед яких основна — це надійність функціонування всієї системи технологій атомної енергетики: від добування ядерного палива до знешкодження, перероблення й захоронення радіоактив-
них відходів, демонтажу АЕС і виведення їх з експлуатації (див.
рис. 68).
Особливо гостро ця проблема постала в Україні після Чорнобильської катастрофи.
За рекомендацією міжнародних установ реактори РБМК-1000 Чорнобильської АЕС, як недосконалі й небезпечні, після вимушених технологічних зупинок у 2000 році були остаточно виведені з експлуатації.
До 2000 року в Україні працювало 15 атомних енергоблоків, які виробляли понад 40 % електроенергії країни (у Франції — 76 %).
За кількістю електроенергії, що виробляється на АЕС, Україна на кінець 90-х років входила до першої п’ятірки країн світу, серед яких перше місце посідали США, далі Франція, Японія, ФРН. На той час у різних країнах світу працювало понад 450 блоків АЕС.
Сьогодні науковий потенціал економічно розвинених держав у галузі енергетики спрямований на вирішення проблеми енергетики за рахунок потужнішого і, як вважають, значно безпечнішого джерела — ядерного синтезу.
Розв’язання наукової та технологічної проблеми одержання електроенергії від контрольованих термоядерних реакторів на кінець 90-х проходить дві основні стадії:
— одержання й стабілізація високотемпературної плазми (понад 100 млн °С);
— розроблення конструкції реактора та промислової системи технологій виробництва електроенергії.
Схему термоядерного реактора такого типу показано на рис. 70.
Зараз багато європейських країн опрацьовує цей принцип видобування електроенергії, але це — все ще перспектива далекого майбутнього. Нині країни світу з обмеженим потенціалом природного викопного палива (вугілля, нафти, газу) змушені будувати АЕС.

Рис. 70. Принципова схема енергосистеми ядерного синтезу:
1 — установка ядерного синтезу; 2 — генератор
електромагнітного поля; 3 — плазма ядерного синтезу;
4 — теплообмінник; 5 — паровий контур турбін;
6 — парова чи газова турбіна; 7 — електрогенератор [163, 70]
Парадоксально, що наша країна, яка, на відміну від Франції, може більше ніж на 50 % забезпечити свої потреби в електроенергії органічним паливом, і сьогодні продовжує розбудовувати АЕС. Звичайно, така політика диктується сьогочасними економіч­ними міркуваннями, але чи є вони справді переконливими? До цього питання ми ще повернемося, аналізуючи проблеми енергозбереження економіки України та конкретні перспективи АЕС. Тут лише зауважимо, що посилання на такі країни, як Франція, де електрозабезпечення країни на 80 % залежить від АЕС, некорект­ні: ні за рівнем науково-технічного забезпечення експлуатації
устаткування, ні за рівнем технічної культури персоналу вітчизняні АЕС не відповідають міжнародним стандартам. Передовсім це стосується саме реакторів РБМК-1000 Чорнобильської АЕС. До речі, на АЕС з реакторами такого типу в Росії (Сосновий Бір) і Литві (Ігналінська АЕС) уже виконано роботи з реконструкції активної зони реакторів. На підвищення безпеки витрачено десятки мільйонів доларів [179, 13].


* РБМК-1000 і ВВЭР-1000 — рос. «реактор большой мощности канальный» та «водо-водяной энергетический реактор».

* У цьому виявляється принцип емерджентності.

* «Народне слово», № 43, 2003. — С. 3.

Страницы [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]


ВНИМАНИЕ! Содержимое сайта предназначено исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права принадлежат их законным правообладателям. Любое использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие или полученные в связи с использованием содержимого сайта.
© 2007-2022 BPK Group.