Вредна ли работа на аэс

Обновлено: 20.05.2024

Крупномасштабная техногенная деятельность человека оказывает большое влияние на состояние окружающей среды. Это утверждение уже давно доказано не только тысячами исследовательских работ: от школьных рефератов до научных докладов, но и печальным практическим опытом. В последние годы особое внимание обращается на экологические проблемы работы атомных электрических станций, которые требуют оперативного решения.

Влияние автономных электростанций на экологию

На протяжении долгого времени АЭС считались одним из самых перспективных направлений энергетики. Несколько десятков лет атомные электрические станции были условно экологически чистыми способами получения энергии, но постепенно в процессе их функционирования стали выявляться экологических проблемы атомных электростанций. Главное событие в истории ядерной энергетики, послужившее доказательством опасности ядерных электростанций для окружающей среды и здоровья человека — взрыв на Чернобыльской АЭС, негативные последствия от которого до сих пор дают о себе знать. Для лучшего восприятия масштабов проблемы стоит поискать презентации, созданные специалистами и посвященные экологическим проблемам АЭС, например, подробную информацию можно получить материала Антоновой А.М., доцента кафедры атомных и тепловых электростанций Томского политехнического университета.

Основные экологические проблемы атомных электростанций кратко

Современные объекты энергетики строятся с учетом минимизации всех возможных рисков, но, не смотря на все меры предосторожности, экологическую обстановку существенно ухудшают следующие факторы:

различные виды радиационного излучения: альфа, бета, гамма; нейроны и рентгеновское излучение;
заражение химическими веществами прилегающей к станции территории: особенно опасны радионуклиды и не радиоактивные изотопы;
вредные тепловые излучения от систем охлаждения;
механические воздействия.

Работа АЭС для человеческого организма наибольшую опасность несет излучением гамма-лучей, способствующих возникновению серьезных генетических нарушений, тяжелых заболеваний, а в особо сложных случаях — смерти.

Самые опасные последствия эксплуатации атомных электростанций

По оценке ученых одним из самых страшных видов негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека является мощная энергия, которую вырабатываю АЭС. Факторы возможной опасности, которые может вызвать деятельность работы станции, требуют адекватной оценки, чтобы не допустить возникновения аварийных ситуаций с тяжелыми последствиями для биосферы и жизни человека.

Захоронение отходов

Безопасного способа захоронения отработанного ядерного топлива, опаснее которого может быть только атомная бомба, учеными не найдено. Единственно относительно приемлемый вариант обращения с ним — длительное хранение.

Утилизация отработанного ядерного топлива — проблема, стоящая перед всеми государствами, на территории которых эксплуатируются ядерные объекты энергетики. Постоянно увеличивающиеся объемы отходов атомных электростанций представляют собой потенциальную угрозу мировой экологической безопасности.

Неутешительные выводы

Строительство, консервация, и, особенно, эксплуатация ядерной станции сказывается на экологии при любых обстоятельствах исключительно негативно, поэтому в настоящее время ученые пытаются найти пути решения глобальной проблемы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рафаэль Арутюнян: Вопрос сложный в том плане, что можно говорить о последствиях, связанных собственно с аварией, с её радиационными последствиями, о влиянии на здоровье населения. И в этом плане, прежде чем говорить о АЭС "Фукусима-1", нужно сказать, что общепринятые представления о том, что аварии на атомных станциях приводят к катастрофическим последствиям для населения и окружающей среды, не имеют никакого отношения к реальным фактам. За всю историю развития атомной энергетики 60 человек подверглись высоким дозам облучения, которые привели к смерти, и меньше трехсот человек получили высокие дозы облучения, которые нанесли ущерб их здоровью. Это данные, которые хорошо известны, и опубликованы в официальных докладах научного комитета по действию атомной радиации при ООН. Чернобыльская авария, которая относится к самой тяжелой аварии в истории атомной энергетики, является таковой, поскольку половина из этих 60 человек - это персонал и пожарные, которые умерли от высоких доз облучения в течение трех месяцев после аварии на Четвертом блоке. Также половина из получивших высокие дозы облучения за всю историю развития атомной энергетики - тоже люди из персонала Чернобыльской АЭС и пожарные. Что касается АЭС "Фукусима-1, то только 2 человека из персонала станции получили дозы облучения около 500 миллизивертов. Это означает, что из ста человек, если бы они получили такие дозы, два человека могли бы умереть от заболеваний раком в течение всей своей жизни. Поэтому ни о каких катастрофических и даже серьезных последствиях для здоровья персонала АЭС "Фукусима-1" нет и речи. Эти факты также хорошо известны и опубликованы в официальных докладах японского правительства. Что касается населения вокруг АЭС "Фукусима-1", то дозы дополнительного облучения, полученные за уже прошедший год, меньше 100 миллизивертов на наиболее загрязненных территориях. Ни о каких последствиях для здоровья при таких дозах наука не знает. Поэтому с радиологической точки зрения авария на АЭС "Фукусима-1" не оказала никакого влияния на здоровье населения. Но можно говорить о последствиях для атомной энергетики Японии. Под воздействием общественного мнения почти все блоки японских АЭС до настоящего времени находятся в состоянии останова, что, конечно, весьма существенно сказывается на экономике Японии. Но это в первую очередь плата за гипертрофированные представления о последствиях аварии на АЭС "Фукусима-1", не имеющие под собой никакой основы.

Дмитрий: Добрый день! Скажите, есть ли у современных АЭС радиационный фон при штатной эксплуатации?

Рафаэль Арутюнян: Собственно говоря, радиационный фон вокруг атомной станции определяется природным фоном, который существует везде, и тем, что, как думают многие, выбрасывает АЭС. Так вот, это широко распространенное заблуждение, что эти выбросы можно зарегистрировать в виде повышения радиационного фона. Выбросы атомных станций и у нас, и во всем мире жестко регламентируются, и они должны быть таковы, чтобы дополнительная доза облучения населения вокруг АЭС была меньше 0,001 дозы облучения от природного фона. Поэтому вы никогда не сможете зарегистрировать превышение фона, связанного с выбросами АЭС. Для того, чтобы обнаружить следы этих выбросов, необходимо применение специальной и очень чувствительной аппаратуры. И соответственно, при столь пренебрежимо малой дозе дополнительного облучения АЭС никак не может влиять на здоровье человека, а тем более, на окружающую среду.

Дмитрий: Какова Ваша позиция относительно возобновления хозяйственной деятельности на территориях, загрязнённых после катастрофы на ЧАЭС?

Рафаэль Арутюнян: Во-первых, на подавляющем большинстве территорий хозяйственная деятельность ведется. Что касается возможности ведения хозяйственной деятельности на весьма ограниченных территориях с наибольшей плотностью загрязнения, то сельхоздеятельность на таких территориях ведется с применением некоторых мер, которые ограничивают поступление радионуклеидов в сельхозпродукцию. При этом надо иметь в виду, что нормативы, которые регулируют требования по чистоте продукции, например, в России, наиболее жесткие в мире. Мало кто знает, что в результате Чернобыльской аварии были загрязнены тем же радиоактивным цезием территории в Европе, которые по площади превышают аналогичные территории в Российской Федерации. При этом в ЕС были установлены значительно более высокие нормативы на содержание цезия, и практически не было ограничений на сельхоздеятельность. И никаких чернобыльских зон у них не существует. При этом понятно, что в этих странах не меньше заботятся о безопасности населения, и не хуже нас понимают в вопросах радиационной безопасности.

Андрей, Владивосток: Скажите, что делается сегодня в атомной отрасли, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации отечественных АЭС?

Рафаэль Арутюнян: Вопрос, конечно, большой, поскольку деятельность по обеспечению безопасности и у нас, как и во всех странах, является ключевой в развитии атомной энергетики. Но наверное, главное - это переход на новые проекты, так называемые АЭС 2006, которые на следующем уровне решают вопросы безопасности. Это связано с наличием пассивных систем, которые в течение трех суток позволяют обеспечивать в частности съем тепла с активной зоны без участия персонала. При этом должен сказать, что дополнительные системы безопасности занимают в стоимости проектов около 30%. Создание этих дополнительных систем безопасности в первую очередь - реакция на обостренное восприятие населением аварий с выбросами в окружающую среду. Безусловно, это приводит к удорожанию проектов, но и важно с точки зрения принятия атомной энергетики общественностью.

Елена Дмитриева, Москва: Насколько обоснованы страхи некоторых европейских стан относительно атомной энергетики?

Рафаэль Арутюнян: В первую очередь, нужно представлять себе масштаб атомной энергетики в Европе. Нужно понимать, что на территории Европы, которая составляет лишь небольшую часть территории России, более 140 атомных блоков. Поэтому если говорить в целом, то именно Европа в первую очередь развивает атомную энергетику. А если учесть еще 100 блоков в США, то это две трети атомной генерации во всем мире. Поэтому речь, наверное, идет о Германии, где традиционно сильны позиции Партии зеленых. Одной из основных целей этой партии является закрытие всех атомных станций и полный отказ от развития в стране атомной энергетики.

Сергей: Сегодня много говорят о радиации, её влиянии на человека. Скажите, так ли она опасна?

Александр: Фантасты любят писать о последствиях атомных войн… Мутанты, чудовища и т.д. Скажите, есть ли подтверждённые факты о том, что радиация вызывает серьёзные мутации? Никогда не слышал о мутантах рядом с полигоном "Семипалатинск".

Рафаэль Арутюнян: Александр абсолютно прав, хотя действительно широко распространено представление, что одно из страшных последствий радиации - это генетические мутации. На самом деле за всю историю человечества никогда не было зафиксировано ни одного случая генетических последствий для человека, связанного даже с очень высокими дозами облучения. Поэтому это очередной миф, не имеющий никакого отношения к реалиям.

Супруги Иррадиа, Москва: Очень насущный вопрос по поводу установленных норм РБ по России. Считаете ли Вы адекватными установленные государством предельно допустимые нормы радиационного облучения для населения России? Все, что касается облучения, как внешнего, так и внутреннего (инкорпорированного) и в том числе уровня радона в помещениях? Вопросы касательно поднятия общепринятых норм неоднократно поднимались в СМИ за рубежом. С уважением, супруги Иррадиа.

Рафаэль Арутюнян: Я уже говорил, что нормы радиационной безопасности в России наиболее жесткие. Приведу пример: после аварии на ЧАЭС были загрязненные территории как в Западной Европе, так и у нас. При этом нормативы, установленные для продуктов питания, например, в Норвегии и Швеции, были в 3-5 раз выше, чем у нас. И еще раз скажу, что это не означает, что уровни загрязнения продуктов питания, установленные в этих странах, приводили к какой-либо опасности для здоровья, а тем более, те уровни, которые были установлены у нас. Что касается радона в помещениях - это действительно один из основных вкладчиков в дозы облучения населения от природного фона. Есть территории, на которых проживает население, получающее за счет радона дозы облучения на уровне 15-20 миллизивертов в год. При этом вопрос о целесообразности ужесточения норм радиационной безопасности затрагивает напрямую интересы людей. В частности, то молоко, которое у нас считалось загрязненным, а поэтому отправлялось на переработку, в Норвегии было разрешено употреблять детям. Поэтому нормы в первую очередь должны обеспечивать безопасность здоровья, а дальнейшее их снижение ниже безопасных уровней, как правило, приводит к социальному и экономическому ущербу для населения.

Иван, Каменск-Уральский: Хотелось бы услышать ваше мнение по поводу того, что на западе США повысилась радиация, а под Нью-Йорком остановлен атомный реактор. Вам что-нибудь известно по поводу утечки радиации в Хмельницке. Это слухи или проблемы?

Рафаэль Арутюнян: Насчет США - не знаю, что имел в виду Иван, но возможно, он попал в точку. В Соединенных Штатах с 1970 года по настоящее время дозы облучения всего населения в среднем повысились с 3 миллизивертов до 6 миллизивертов в год. И связано это с широким распространением компьютерной томографии. Напомню, что 6 миллизивертов в год - это гораздо больше, чем дозы на 90 процентах территории чернобыльских зон. Но именно безопасность таких уровней облучения позволяет развивать применение компьютерной томографии в медицине для диагностики. Это может быть самый понятный ответ, являются ли опасными дозы облучения, связанные с авариями на Чернобыльской АЭС и АЭС "Фукусима-1".

Вячеслав: Экология. Кто занимается экологическим мониторингом в г. Москве строек, особенно жилых зданий на предмет радиационного фона. Если нет (а такое подозрение есть), то может дать возможность самим жителям контролировать это с помощью индивидуальных дозиметров, ибо мы живем в страшно "радиационной" стране и планы по ее радиоактивному развитию также на направлены не на снижение роли АЭС, как это происходит во всем передовом мире.

Рафаэль Арутюнян: В первую очередь, Вячеслав, наверное, должен знать, что контролем радиационной безопасности населения на всей территории РФ, в том числе в Москве, занимается Роспотребнадзор. Эта структура занимается тем, что контролирует радиационное загрязнение продуктов питания и жилых помещений. Кроме этого, в Москве есть организация МосРадон, которая проводит регулярно съемки по территории Москвы. А еще в Москве существует территориальная система автоматизированного радиационного контроля, в составе которой действует около 100 постов. Так что радиационная обстановка в Москве контролируется более чем надежно. А если говорить о страшно радиационной стране, то нужно говорить про территории с высоким радиационным фоном, десятикратно превышающим радиационный фон в Москве, которые расположены в штате Керал в Индии, в Бразилии на знаменитых пляжах Копакабаны, и наибольшие дозы облучения от природного фона, достигающие 50 миллизивертов в год, получает население прикаспийской зоны Рамсар в Иране. А это доза в 25 раз выше дозы облучения человека в Москве. При этом все здоровы, и многочисленные эпидемиологические обследования, проведенные за последние 30 лет, не только не выявили повышенной онкологической заболеваемости на этих территориях, но и скорее свидетельствуют о более низком уровне онкологии населения этих территорий, живущих там веками.

Лара, Голландия: Здравствуйте, Рафаэль. Что заставило вас прийти в атомную энергетику? Что послужило поводом и что это вам дало как личности? Вызывает ли у вас беспокойство текущая экологическая ситуация, вызванная развитием атомной индустрии?

Иван Сергеев, Москва: Я слышал, что в настоящее время в Европе самые старые а значит самые опасные с точки зрения эксплуатации - АЭС Великобритании. Насколько это соответствует действительности?

Рафаэль Арутюнян: На самом деле во всем мире атомная энергетика развивалась этапами, поэтому есть блоки первых поколений, вторых поколений, а сейчас идет переход на блоки третьего поколения. Идет разработка блоков четвертого поколения. Когда мы говорим о безопасности АЭС - безусловно, их безопасность повышается, но это не значит, что предыдущие поколения станций более опасны. Нормы по безопасности к атомным станциям во всех странах требуют проведения дополнительных мероприятий на старых АЭС для приведения их в соответствие с современными нормами по безопасности. Конечно, не всегда это соблюдается, и собственно, авария на АЭС "Фукусима-1" - это следствие непроведенных эксплуатирующей компанией мер по повышению безопасности действительно старой АЭС. Ей около 40 лет. Но сами мероприятия, вполне понятные, могли быть проведены, и в первую очередь для обеспечения устойчивости работы резервных дизель-генераторов в условиях цунами, что позволило бы избежать тяжелой аварии на АЭС "Фукусима-1". В то же время очевидно, что развитие атомной энергетики должно происходить путем постепенной замены АЭС старых проектов на новые. В России это проект АЭС 2006, удовлетворяющий наиболее жестким требованиям по безопасности.

Юлия: Добрый день, Рафаэль Варназович! Если можно, то вопросов будет несколько. Как известно, существует несколько типов радиоактивного излучения. Свойства различны. Биологический вред и допустимые дозы тоже различаются. С каким видом излучений чаще всего сталкиваются после аварий на АЭС?

Рафаэль Арутюнян: Действительно, существует много типов радиоактивного излучения, это альфа, бета, гамма, нейтронное, есть и другие типы излучений. Но с точки зрения опасности воздействия на здоровье человека есть универсальная величина, так называемая эффективная эквивалентная доза облучения. Собственно, она и определяет уровень безопасных для здоровья доз. Собственно, все эти типы излучений исходно присутствуют в природе и определяют подавляющую часть дозы облучения человека. Вторым по вкладу источником облучения является медицина, то есть радиационная диагностика и радотерапия. И практически пренебрежимым источником облучения человека являются объекты использования атомной энергии.

Алла: Рафаэль Варназович, не секрет, что на загрязнённых территориях после аварии на ЧАЭС ведётся хозяйственная деятельность, а после аварии на АЭС "Фукусима-1" у берегов США ловят тунца с превышенной дозой радиоактивных веществ. Скажите, насколько опасно употребление таких продуктов в пищу?

Рафаэль Арутюнян: То, что касается территорий, загрязненных в результате аварии на АЭС "Фукусима-1", то радиационная обстановка, сложившаяся там, на подавляющей части территорий в префектуре Фукусима позволяет вести хозяйственную деятельность. Уровни загрязнения воды в океане таковы, что содержание радионуклидов, а сейчас это в первую очередь цезий 134-й и 137-й, при потреблении полного рациона рыбы могут приводить к дополнительной дозе облучения на уровне не более 1-2 миллизивертов в год. Это в несколько раз меньше, чем при одной компьютерной томографии грудной клетки. Так что ни о какой опасности потребления рыбы речи не идет. Причем должен сказать, что расчеты ожидаемых уровней загрязнения и воды, и рыбы мы провели в первых числах апреля 2011 года, и они полностью подтвердились за прошедший год, хотя мы слышали много скептических мнений о том, что с рыбой не будет никаких проблем. Но факты есть факты, на сегодняшний день контроль рыбы ведется соответствующими надзорными органами Японии, и уровни ее загрязнения не представляют никакой угрозы здоровью.

Егор: Рафаэль Варназович. Все только и говорят про аварии на АЭС. Скажите, а что осталось после испытаний атомного оружия? Ведь загрязнение полигонами вряд ли ограничилось.

Рафаэль Арутюнян: Если говорить об атомном оружии, то конечно, это отдельная тема. Но в контексте нашего общения могу сказать, что по сути многое о действии атомной радиации на человека нам известно в связи с бомбардировками Хиросимы и Нагасаки в августе 1945 года. Тогда в результате этих бесчеловечных бомбардировок погибло более 210 тысяч человек. А те, кто выжили после этих бомбардировок, получив различные дозы облучения, в том числе и весьма высокие, до сегодняшнего дня наблюдаются японскими специалистами в рамках так называемого японского регистра облученных лиц. Результаты этих наблюдений таковы: из 86 тысяч человек, среди которых половина к сегодняшнему дню умерло по естественным причинам, день японскими специалистами 500 смертей отнесено к последствиям их облучения. Часто эта цифра встречается с недоверием и удивлением. Но эти данные получены в рамках международных проектов лучшими специалистами в мире.

Завершающее слово Арутюняна Рафаэля: Всего хорошего, и хочу пожелать всем нашим участникам этого общения одного: составлять свои представления по, наверное, действительно важному для многих вопросу, вопросу об атомной энергетике и радиации, на основе достоверных данных. А для этого есть очень много источников информации. Меня очень удивляет, когда о радиационной обстановке, дозах облучения спрашивают у специалистов, и даже у атомщиков. Роспотребнадзор ежегодно издает прекрасный радиационно-гигиенический паспорт территорий России. И по каждой области РФ там есть данные по облучаемости от всех источников, от природного фона, от медицинского облучения и от объектов использования атомной энергии. Данных, представленных в этом паспорте, достаточно, чтобы знать о радиационной обстановке на территории, на которой вы живете. Также в Интернете, в том числе на сайте нашего института, можно в реальном времени видеть данные автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО) вокруг объектов Росатома.

Попытаюсь, на пальцах рассказать, и ответить на все вопросы. Разного рода технические подробности всегда скучно читать, особенно когда они замешаны с личными ощущениями. Репортажи с производств невозможны без технической составляющей, тем более находятся те, кому интересны именно технические подробности. Этот пост будет из музея Курской АЭС, где если не здесь, рассказать об устройстве и развеять все мифы об атоме, которые прочно засели в умах обычных людей?

Да, и в отличае от других музеев, в музее атомной энергетики действительно интересно.

2. Атомные станции широко распространены по всему миру. Большое количество станций находится именно в России. Широкое распространение производства энергии при помощи ядерной реакции обуславливается высокой энергоемкостью используемого топлива при малом его количестве, высокой степенью автономности работы без вмешательств из вне.

3. Оксид урана. Вес одной такой таблетки всего 7 грамм. Способна дать столько же энергии, сколько дают 570 л нефти или 730 кг угля.

4. Ядерный реактор РБМК-1000 в разрезе. Увидеть такое можно только в виде макета, т.к. 40 лет назад последний человек вылез из активной зоны ещё на стадии строительства, заварили последний сварной шов, полностью загерметизировав реактор.

5. Сердце реактора - активная зона. 12 х 7 метров, заполнена графитовыми блоками, именно там и происходит ядерная реакция с выделением огромного количества тепла.

6. Внутри вертикальные каналы - трубы, в которых или топливная сборка или стержни управления защитой. Между атомной бомбой и реактором разница не велика, если рассматривать с точки зрения физики. Деление ядер в основе реакции, только в бомбе неуправляемая реакция, в реакторе управляемая. При помощи стержней защиты можно увеличивать или уменьшать мощность реакции, или же вообще заглушить реактор.

7. Область контроля за радиацией вокруг атомной станции составляет радиус 19 км.
Посты измерения отмечены зелёными и красными точками.

8. Принцип работы станции изображён на схеме. С двух сторон по 4 циркуляционных насоса, всегда в работе 3 с одной, 3 с другой стороны, прокачивают теплоноситель, в нашем случае воду, через реактор. На входе теплоноситель имеет температуру 274 градуса. Давление 70 кг. Вода добыта со скважин, находящихся на территории станции. Чистота воды 99,99999 %, из-за высокой температуры, на выходе температура повышается до 280, из воды меньшей степени очистки может образовываться накипь в технологическом канале, в результате может заклинить кассету с топливом внутри технологического канала, что недопустимо. Далее, пароводяная смесь попадает в 4 барабан-сепараторы, где пар ушёл на вращение турбины, вода возвращается на внутренний контур. Пар, от вращения турбин, попадает в конденсаторы и при помощи циркуляционных насосов направляется в пруд-охладитель. Турбина соединена с генератором, от вращения генератора вырабатывается электроэнергия, которая поступает на трансформаторы и далее к конечному потребителю.

9. Униформа работников станции. Справа обычная униформа любого работника станции, белые халаты, штаны, обувь, головные уборы. Справа, специальная одежда для проведения ремонтных работ.

10. Замена топлива производится в автоматическом режиме при помощи манипулятора, выгрузка, загрузка, дальнейшее хранение полностью автоматизированный процесс.

11. На этой карте представлены различные типы реакторов, которое работают на территории всей страны.

12. Информационно-аналитический центр, в котором и выставлены все экспонаты музея.

13. Заместитель начальника Управления информации и общественных связей Курской АЭС Суздалев Алексей Алексеевич, благодаря которому и состоялась посещение атомной станции.

14. Агитационные плакаты на станции.

15.

16. Что касается безопасности. Существует мобильная лаборатория, которая берет пробы грунта, воды, воздуха в различных точках контролируемой зоны.

17. Пробы, тщательно проверяются на наличие радиоактивных частиц.

18. Арсенал лаборатории обширен.

19. Службы дозиметрии не дремлют, многочисленные системы защиты от радиации практически исключают загрязнение окружающей среды.

20. Интересующий всех вопрос об радиации вокруг станции. Уровень радиации около станции в 40-60 раз ниже, чем в районе любой тепловой станции работающей на каменном угле. Это факт, который трудно оспорить.

21. Радиация, такая вещь которая есть везде. В городе радиационный фон выше, чем в сельской местности, за счёт природных материалов, которые используются в городе: мрамор, бетон, гранит и т.п. Если системы защиты и контроля находятся на должном уровне ни каких выбросов радиации невозможно.

22. Также АЭС не выбрасывает, в отличае от производств, работающих на угле/мазуте/газе вредных веществ, все трубы на АЭС служат для вентиляции.

23. Можно сделать вывод, что мирный атом, экологичнее, дешевле, современнее чем другие виды топлива.

24. Спасибо за внимание :)

Все материалы этого блога моего авторства, если не указан иной источник. Все фотографии вы можете получить в большом разрешении, для этого достаточно связаться со мной. Фотографии можно купить для коммерческого использования. При использовании в некомерческих целях, обязательно указывайте авторство и источник с активной ссылкой на блог.

Готов к сотрудничеству со СМИ, компаниями, проектами, сделаю обзор вашей продукции или производства, приму участие в мероприятии, путешествии, блог-туре. Размещаю рекламу.

Понравился пост? Поделись с друзьями в социальных сетях.

Что бы не пропустить ни чего интересного добавляйтесь в друзья

Многие люди в самом начале разговора об атомных станциях сразу начинают говорить о том, что это очень опасно и от них надо отказываться. Отчасти они правы, но их страхи сильно преувеличены. Для того, чтобы избавиться от такого стереотипа, надо просто понять, как работает станция и убедиться в том, что попадание радиоактивных элементов в окружающую среду просто невозможно. Конечно, если станция функционирует в штатном режиме. Вопрос только в том, как именно она функционирует и где границы этого штатного режима. Сегодня поговорим о конструкции атомной электростанции, их типах и о том, как они добывают электричество за счет деления атомов урана. Рассказывать специально буду простым языком.

Когда появилась первая атомная станция

Первым серьезным шагом в сторону использования свойств деления атома, в том числе, атомного оружия и мирного атома, стало испытание первой атомной бомбы в 1945 году. Произошло это 16 июля на полигоне в штате Нью-Мексико. Во время тех испытаний многие поняли, что ужасы Второй мировой войны немного померкли на фоне того, чтобы могло произойти, появись такое оружие чуть раньше.

В СССР первые ядерные испытания на полигоне произошли только спустя 4 года — 29 августа 1949 года. С тех пор у двух крупнейших держав были технологии, которые позволили не только запугивать друг друга своей силой, но и работать на благо мирного атома и применения этой разрушительной силы для того, чтобы нести свет и тепло в каждый дом.

Первая атомная электростанция была запущена в 1954 году в районе города Обнинск Московской области. Идейным вдохновителем и руководителем проекта был знаменитый советский физик, академик АН СССР и по совместительству “отец” советской атомной бомбы Игорь Курчатов.

Сколько энергии вырабатывает АЭС

Конечно, ту первую атомную станцию сложно сравнивать с современными, но именно она положила начало новому способу получения энергии, как первый iPhone запустил процесс смартфоностроения, а Ford T массовое производство автомобилей.

С тех пор количество атомных станций в мире сильно увеличилось и достигло 192 штук (суммарно 438 энергоблоков) в 31 стране мира. 10 атомных станций находится в России (суммарно 33 энергоблока). По этому показателю наша страна занимает восьмое место в мире, а по выработке энергии — четвертое.

Суммарная выработка энергии составляет примерно 392 МВт. В числе лидеров находятся США (103 МВт), Франция (66 МВт), Япония (46 МВт), Россия (25 МВт) и Южная Корея (21 МВт). Это достаточно много, и по статистике именно атомные станции обеспечивают 16 процентов потребляемой электроэнергии в мире.

Высокий интерес к атомным электростанциям и их широкое применение вызвано тем, что их КПД составляет 40-45 процентов и более, а риски существенно меньше, даже несмотря на все страшные аварии, которые происходили. С одной стороны, кажется, что если взорвется, то мало не покажется, но с другой стороны, жертв на 1 полученный киловатт по статистике у АЭС в 43 раза меньше, чем у тепловых электростанций.

Опасны ли атомные станции

В итоге мы получаем ситуацию, при которой атомная энергетика напоминает ситуацию с самолетами. Их многие боятся, но в реальности риск просто умереть на улице в сотни раз выше, чем разбиться на самолете. Просто аварии вызывают большой резонанс и разово погибает больше людей, но такие аварии случаются редко.

Кроме систем самой атомной станции, о которых мы поговорим ниже, они сопровождаются серьезными мерами предосторожности. Признаюсь честно, когда я находился рядом с Воронежской АЭС мне было немного не по себе, но когда я собрал побольше информации, я понял, что переоценивал ситуацию.

Вокруг любой атомной станции есть как минимум 30-километровая зона, в которой постоянно производится мониторинг ситуации и экологической обстановки. Это не зона отчуждения, так как в ней можно жить людям и даже заниматься земледелием. Ограничения касаются только трехкилометровой зоны в непосредственной близости от станции. Но это опять же сделано только с целью обеспечения дополнительной безопасности, а не из-за того, что там опасно находиться.

Наверное, самым опасным периодом работы станции является момент загрузки топлива. Именно в этот момент реактор открывается и есть небольшой риск попадания радиоактивных отходов в воздух. Правда, делается это не часто (в среднем один раз в год) и выброс будет очень незначительным.

На чем работает атомная станция

Основным элементом, на котором работают атомные станции, является уран-235, который загружается в реактор в специальных картриджах, которые называются тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ). В одном реакторе их может быть несколько десятков и даже сотен.

ТВЭЛ доставляют к реактору на специальных платформах, а загружают их в него краном. Этот же кран участвовал в строительстве станции и погружал в специальную капсулу сам реактор.

В год средний реактор использует около десяти килограмм топлива. Именно такой небольшой объем выделяет то количество энергии, которое и производит станция. Если говорить о производительности ядерного топлива, можно сказать, что один грамм урана-235 позволяет получить столько же энергии, сколько от сжигания топлива произведенного из двух тонн нефти. В итоге, всего десять килограмм топлива являются эквивалентом примерно семисот цистерн нефти.

Какими бывают атомные станции

Многие думают, что именно радиоактивное топливо вырабатывает электрическую энергию, но это не совсем так. Точнее, это совсем не так.

Работу атомной электростанции можно разделить на три основных этапа. На первом этапе энергия деления атома переводится в тепловую энергию. На следующем этапе тепловая энергия переводится в механическую. После этого превращение механической энергии в электричество становится делом техники.

Реакторы делятся на три основных типа: одноконтурные, двухконтурные, трехконтурные. В начале разберемся, как работает двухконтурная схема, а чуть позже на ее примере посмотрим, как работают остальные типы.

Как работает атомная станция

Начальным этапом выделения энергии является, как я уже говорил выше, реактор. Он помещен в специальный закрытый контур, который называется первым. Им является, по сути, большая кастрюля, а точнее скороварка, так как жидкости внутри нее находятся под большим давлением. Так получается увеличить температуру кипения и повысить температуру работы всего первого контура.

Капсула, в которой находится реактор, называется гермообъем и имеет толстые стенки (не менее 15 сантиметров). Это позволяет удержать внутри большое давление и не дает радиации выйти наружу.

Основной задачей ректора является выделение тепла для нагрева жидкости внутри контура. Происходит это за счет цепной реакции. В основе такой реакции лежит деление атомов нейтронами. При этом, после деления одного атома выделяется новые нейтроны, которые и дальше делят атомы. Таким образом количество нейтронов постоянно растет и атомов делится все больше. Получается та сама цепная реакция, которая поддерживает сама себя, но если не остановить этот процесс, деление выйдет из под контроля, энергии выделится слишком много и произойдет взрыв. Собственно, так и происходит в атомной бомбе.

Чтобы этого не происходило, внутри ректора есть специальные стержни с бором, которые очень хорошо поглощают нейтроны и тормозят реакцию. Стержни имеют длину в несколько метров и постоянно то входят в реактор, то выходят из него, регулируя тем самым коэффициент деления нейтронов и, как следствие, скорость реакции. Если этот коэффициент меньше единицы, реакция тормозится, если больше — ускоряется, а если равен единице, то система сама поддерживает свою работу. Этой единицы и надо добиваться для стабильной работы реактора.

После того, как реактор нагрел воду внутри первого контура до температуры около 450 градусов, она проходит через трубку теплообменника и моментально нагревает воду второго контура. Та в свою очередь попадает в испаритель и уже водяной пар с температурой около 350-400 градусов раскручивает огромную турбину до 3000 оборотов в минуту. Именно эта турбина и вырабатывает электричество, которое по проводам уходит в электросеть.

Полная изоляция первого контура от второго позволяет добиться защиты рабочей жидкости и сточных вод от радиоактивного загрязнения. Это позволяет легко охлаждать жидкость для дальнейшей ее работы, ведь раскрутка турбины на является последним этапом работы второго контура.

После того, как водяной пар раскрутит лопатки турбины, он попадает в специальные конденсаторы, которые представляют из себя большие камеры. В них пар остывает и превращается в воду.

Так выглядит турбина АЭС

Пока температура воды все равно очень высокая и ее надо еще охладить. Для этого она или напрямую или через специальный канал поступает в градирню. Это такая труба, которую можно увидеть и на территории тепловых электростанций. Она имеет высоту около 70 метров, большой диаметр и сужается к верху. Обычно из нее валят клубы белого пара. Многие думают, что это дым, но это именно пар. Вода с температурой, близкой к температуре кипения, распыляется в основании этой трубы и, смешиваясь с поступающим с улицы воздухом, парит и охлаждается. Средняя градирня может охладить до 20 000 кубометров воды в час или около 450 000 кубометров в сутки

После охлаждения, вода специальными насосами подается обратно в систему для нагрева и испарения. Так как воды требуется очень много, атомные станции сопровождаются достаточно большими водоемами и иногда разветвленной системой каналов. Это позволяет станции работать без перебоев.

Теперь можно вернуться к одноконтурным и трехконтурным АЭС. Первые имеют более простую конструкцию, так как у них нет второго контура и турбина раскручивается непосредственно нагретой реактором водой. Трудность заключается в том, что воду надо как-то очищать и такие станции менее экологичны.

Трехконтурную схему применяют на атомных станциях, оснащенных реакторами на быстрых нейтронах. Они считаются более перспективными, но должны комплектоваться дополнительным контуром, чтобы исключить контакт радиоактивного натрия с водой. В дополнительном контуре находится нерадиоктивный натрий.

Конечно, приведенная схема является примерной и упрощенной. Кроме этого, на станции есть различные технические строения, командный пульт, большое количество защитных систем, которые многократно дублируются, и другие вспомогательные системы. Кроме этого, на одной станции находится несколько энергоблоков, что тоже усложняет процесс ее контроля.

На самом деле современная станция может не просто работать в автоматическом режиме, но и делать это вообще без человека. По крайней мере, это касается процесса управления энергоблоком. Человек нужен для контроля и внесения корректировок в работу в случае внештатной ситуации. Риск ее возникновения очень низкий, но на всякий случай за пультом дежурят специалисты.

Аварии с радиоактивными выбросами

Если уж мы заговорили об авариях на атомных станциях, давайте обсудим, как они классифицируются и какие их них были самыми крупными.

Для классификации аварий по их серьезности и силе воздействия на человека и природу они делятся на 7 степеней по Международной шкале ядерных событий, получая определенный уровень INES. На основании этого уровня можно судить был ли причинен вред людям и насколько было повреждено оборудование самой станции. Далеко не все уровни считаются опасными.

Например, инциденты на Чернобыльской АЭС (26 апреля 1986 года) и на АЭС Фукусима-1 (11 марта 2011 года) соответствовали максимальному седьмому уровню, а некоторые аварии, о которых даже почти никто не узнал, соответствовали четвертому уровню. Например, взрыв на Сибирском химическом комбинате (Россия, 1993 год), авария на ядерном объекте Токаймура (Япония, 1999 год) и авария в институте радиоэлементов во Флёрюсе (Бельгия, 2006 год).

Раз уж заговорили об авариях, стоит упомянуть и первую аварию с радиоактивным загрязнением. Оно произошло в Чок-Ривер лаборатории 12 декабря 1952 года.

Произошло оно вследствие ряда ошибок оператора и сбоев в системе аварийной остановки. Реактор в лаборатории вышел в надкритический режим работы. Цепная реакция сама себя поддерживала и выделение энергии в несколько раз превысило норму. В итоге активная зона была повреждена и радиоактивные продукты деления с большим периодом полураспада вместе с массой охлаждающей воды вылились в подвальное помещение. За год работы реактор был полностью восстановлен.

Как видим, аварии случаются и иногда их масштабы устрашают, но все равно по статистике работа АЭС гораздо безопаснее и несет меньше вреда, чем сжигание топлива. Разница экологичности уже достигает трех-четырехкратного уровня. На подходе термоядерные реакторы, которые должны сделать процесс еще более экологичным. Пока, по большому счету, проблема только в отработанном топливе. Его надо как-то деактивировать и захоранивать. Ученые работают над этим. Будем надеяться, что они решат эту проблему.

Читайте также: