Я́ДЕРНАЯ ЭНЕРГЕ́ТИКА
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Я́ДЕРНАЯ ЭНЕРГЕ́ТИКА (атомная энергетика), отрасль энергетики, которая использует ядерную энергию для произ-ва электрич. и тепловой энергии. Обычно для получения ядерной энергии на атомных электростанциях (АЭС) используют ядерные реакторы (осн. устройство всех ядерных энергетич. установок), в которых протекают контролируемые ядерные цепные реакции, в результате чего производится тепловая энергия, преобразуемая в электрич. энергию (как на тепловых электростанциях). Ядерная энергия используется на атомоходах, атомных подводных лодках; разрабатываются ядерные ракетные двигатели для космич. кораблей, самолётов (атомолётов) и др. При значит. истощении запасов природных ресурсов (горючего газа, угля, торфа, нефти) ядерное топливо является альтернативой обеспечения населения необходимым количеством электроэнергии.
Я. э. получила признание на проходившей в Женеве 1-й Междунар. науч.-технич. конференции по мирному использованию атомной энергии (1955) как новое направление в энергетике, положившее начало междунар. сотрудничеству в области мирного использования ядерной энергии.
Я. э. – сложный комплекс, включающий: добычу и обогащение урана (осн. топлива для ядерных реакторов); предприятия по произ-ву изотопов урана и плутония; предприятия, выполняющие задачи по проектированию и созданию ядерных энергетич. установок, возведению и эксплуатации АЭС. Россия располагает атомными технологиями полного цикла – от добычи урановой руды до получения электроэнергии на АЭС. Бóльшая часть вырабатываемой электроэнергии используется непосредственно для обеспечения нужд населения. Однако некоторые АЭС, напр. Белоярская и Ленинградская, обеспечивают близлежащие населённые пункты и горячей водой; ведутся разработки атомной ТЭЦ, которая позволит дёшево отапливать сев. регионы страны.
Я. э. обеспечивает 10,8% всей потребляемой человечеством энергии, что составляет 2,410 ТВт·ч (данные на кон. 2016). В 31 стране мира эксплуатируется 191 АЭС с 450 энергоблоками общей электрич. мощностью ок. 392 ГВт. 60 энергоблоков находятся в стадии строительства; 158 энергоблоков закрыты, ещё 2 не работают, однако решение об окончат. закрытии пока не принято (кон. 2016).
В ядерный энергетический комплекс России (на 1.1.2017) входят 10 действующих АЭС с 35 эксплуатируемыми энергоблоками; из них 18 энергетич. водо-водяных реакторов (ВВЭР) – 12 ВВЭР-1000 (11 блоков 1000 МВт, 1 блок 1100 МВт) и 6 ВВЭР-440 (4 блока 440 МВт и 2 блока 417 МВт); 15 канальных реакторов (кипящих), включающих реактор большой мощности канальный (РБМК) и энергетический графитовый паропроизводительный (ЭГП) – 11 РБМК-1000 (1000 МВт каждый) и 4 ЭГП-6 (12 МВт каждый); 2 реактора на быстрых нейтронах – БН-600 (600 МВт) и БН-800 (880 МВт). Строятся 6 АЭС, прорабатываются планы постройки ещё 8.
В 2004, согласно Указу Президента РФ, было сформировано Федеральное агентство атомной энергетики, с 2007 Гос. корпорация по атомной энергии «Росатом». Рос. Я. э. – мощнейший комплекс, включающий более чем 350 предприятий, штат которых приближается к 230 тыс. чел. Корпорация занимает 2-е место в мире по количеству запасов ядерного топлива.
Историческая справка
Впервые ядерная электроэнергия мощностью ок. 100 кВт была выработана в 1951 в Нац. лаборатории Айдахо (США) с помощью реактора на быстрых нейтронах EBR-I (Experimental Breeder Reactor-I). В 1954 запущена первая в СССР и в мире эксперим. Обнинская атомная электростанция мощностью 5 МВт. Позднее были введены в эксплуатацию АЭС в Великобритании «Calder Hall-1» («Колдер Холл-1», мощностью 50 МВт, 1956); в США «Shippingport» («Шиппингпорт», 60 МВт, 1957); во Франции «Маркуль» (франц. «Site nucléaire de Marcoule», 37 МВт, 1956). Первая коммерч. АЭС, проработавшая с 1960 до 1992, – «Yankee Rowe» («Янки Роу»; США) мощностью 250 МВт.
Я. э. нашла широкое применение на КА, во флоте (см. в ст. Ядерная энергетическая установка).
Началом развития Я. э. в СССР стал запуск Сибирской АЭС (1958) в г. Северск (Томск-7) Томской обл. (вторая АЭС в СССР и первая промышленная) мощностью 100 МВт, которая затем была доведена до 600 МВт. В СССР в 1964 были запущены первые блоки Белоярской (с водографитовым канальным реактором на тепловых нейтронах АМБ-100 – «Атом Мирный Большой») и Нововоронежской АЭС мощностью 100 и 240 МВт соответственно; в 1973 – первый энергоблок Ленинградской АЭС мощностью в 1000 МВт. Энергия пущенного в 1972 в г. Шевченко (ныне Актау, Казахстан) первого пром. реактора на быстрых нейтронах (120 МВт) использовалась для опреснения вод Каспийского моря.
В 1970–80-х гг. начался существенный рост строительства АЭС, однако значительные проблемы в развитии Я. э. создала Чернобыльская авария 1986; масштабная техногенная катастрофа заставила весь мир задуматься о безопасности мирного атома, привела к закрытию многих АЭС на постсоветском пространстве и в мире.
Сторонники и противники Я. э. резко расходятся в оценках её безопасности, надёжности и экономич. эффективности. Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями, приводящими к экологич. и техногенным катастрофам, а также с возможностью использовать повреждение АЭС как оружие массового поражения (наряду с ГЭС, химзаводами и т. п.). Так, 11.3.2011 в результате сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами на АЭС «Фукусима 1» произошла крупная радиац. авария макс. 7-го уровня по Междунар. шкале ядерных событий. По мнению специалистов, АЭС «в расчёте на единицу производимой электроэнергии» выделяют в окружающую среду больше теплоты, чем сопоставимые по мощности ТЭС.
Вместе с тем выступающая за продвижение Я. э. Всемирная ядерная ассоциация опубликовала данные, согласно которым 1 ГВт мощности, произведённой на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственную цепочку) обходится в 342 человеческие жертвы, на газовых – в 85, на ГЭС – в 885, тогда как на атомных – всего в 8.