Атомные электростанции




Скачать 39.04 Kb.
НазваниеАтомные электростанции
Дата публикации18.05.2013
Размер39.04 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Физика > Документы
Атомные электростанции

Атомная энергия сегодня используется практически только для производства электричества, хотя существуют проекты тепловых атомных станций. Первая атомная электростанция, поставляющая электроэнергию в общую сеть, была построена и пущена в СССР в 1954 г. в городе Обнинске Калужской области.

Сегодня во всем мире атомные электростанции (АЭС) дают примерно 17% производимой на Земле электроэнергии.

В России на десяти АЭС производится примерно 16% электроэнергии. Подчеркнем, что речь идет о производстве именно электроэнергии, в общем мировом производстве всех видов энергии доля атомной энергетики скромнее - чуть больше 6%.

В разных странах по-разному относятся к АЭС. Лидером в использовании энергии «мирного атома» является Франция. Около 80%электроэнергии здесь вырабатывается на АЭС. В Германии, наоборот, принято решение к 2020 году закрыть все АЭС на территории страны. В США после нескольких лет спада в ядерной энергетике она вновь объявлена одним из главных направлений энергетической стратегии. В Австрии по результатам общенационального референдума было принято решения не вводить в эксплуатацию единственную построенную там атомную станцию. Дания полностью отказалась от применения атомной энергии.

^ Как работают атомные электростанции?

Прежде всего надо сказать, что выражения «атомная электростанция» , «атомная энергия» , строго говоря, неверны. Правильно говорить не об атомной энергии, а о ядерной энергии, т. е. энергии атомного ядра. На АЭС в качестве источника энергии используют радиоактивные химические элементы уран или плутоний. Ядра этих элементов неустойчивые и самопроизвольно распадаются на более легкие ядра. При распаде ядер этих элементов выделяется большое количество тепловой энергии. Реакция радиоактивного распада происходит в ядерных реакторах.

Выделившееся в активной зоне реактора тепло поглощается жидким теплоносителем, который прокачивается через активную зону реактора насосом. Теплоноситель доставляет тепловую энергию в теплообменник (парогенератор), где она передается во вторичный контур и используется для превращения воды в пар. Далее пар направляется на обычную паровую турбину, которая вращает электрогенератор, и эта система работает как на обычной тепловой электростанции. Теплоноситель во вторичном контуре никак не соприкасается с активной зоной реактора.

Ядерная энергетика — это сложное производство, которое включает в себя не только АЭС. Содержащие уран горные породы добывают в рудниках. Из руды выделяют оксид урана, а радиоактивные отходы идут в отвал. Далее оксид урана направляют на завод по производству топливных таблеток. Несколько таких таблеток помещают в оболочку из сплава циркония, таким образом получается тепловыделяющий элемент (твэл). Несколько твэлов объединяют в сборки, которые доставляют на АЭС и помещают в активную зону ядерного реактора. Отработанное ядерное горючее извлекают из реактора, охлаждают на территории АЭС и отправляют в специальное хранилище, так как оно имеет высокий уровень радиоактивности. В настоящее время не существует технологии безопасной переработки, транспортировки и хранения радиоактивных отходов и они сохраняют опасность для человека и природы миллионы лет.

^ Преимущества и недостатки АЭС

Ядерная энергия обладает очень высокой степенью концентрации. По количеству производимой энергии 1 кг урана равен 2,5 тысячам тонн лучшего угля! При работе АЭС в нормальном режиме нет выбросов газов, вызывающих парниковый эффект, в частности, углекислого газа. АЭС не загрязняют почву и водоемы золой и шлаками. Но АЭС производят значительное тепловое загрязнение природных водоемов, используемых для забора и выброса воды, используемой для охлаждения реактора. В зимнее время разница температуры сбросных вод и естественной температуры воды может достигать 10 °С. Тепловое загрязнение усиливает процессы эвтрофирования водоемов, приводит к изменению естественных условий обитания живых организмов.

Строительство АЭС обходится примерно в 5 раз дороже, чем строительство обычной тепловой электростанции, работающей на угле. Высокая стоимость ядерных реакторов и АЭС в целом объясняется необходимостью обеспечить строгие меры безопасности для предотвращения аварий. Кроме того, не следует забывать, что стоимость транспортировки, хранения и переработки радиоактивных отходов АЭС очень высока. Поэтому, вопреки мифу о дешевизне атомной энергии, она является самой дорогой энергией, если учесть все расходы, включая добычу и транспортировку радиоактивного сырья, строительство АЭС и утилизацию отходов.

Чрезвычайно сложным и опасным процессом является демонтаж АЭС по окончании ее нормальной эксплуатации (после исчерпания ресурса).

Серьезная опасность, обусловленная использованием ядерной энергии, таится в распространении по миру радиоактивных веществ, которые используются для изготовления ядерного оружия и, как следствие, могут быть использованы в ядерной войне или в ядерном терроризме.

Большие надежды ученые возлагают на такой перспективный источник энергии, как управляемый термоядерный синтез. При ядерной реакции слияния (синтеза) легких ядер водорода в более тяжелое ядро гелия выделяется огромное количество энергии. Если бы процесс синтеза удалось использовать для производства энергии, то он оказался бы примерно в 6 раз эффективнее реакции деления урана. Источник сырья практически неограничен - водород можно получать из океанской воды. В одном кубическом метре воды содержится столько ядер водорода, что они могут дать такое же количество энергии, которое получается при сжигании 200 тонн нефти. При управляемом термоядерном синтезе отходов нет вообще (не считать же отходом химически инертный газ гелий!), никакой радиационной опасности тоже нет.

Источником энергии Солнца является именно реакция термоядерного синтеза, протекающая в недрах нашего светила. Главная трудность в осуществлении управляемой термоядерной реакции — как создать и поддержать температуру во много миллионов градусов, которая необходима для протекания этой реакции.

До сих пор, несмотря на все усилия ученых разных стран, осуществить управляемую реакцию термоядерного синтеза не удается.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Атомные электростанции iconДоклад к презентации «Атомные электростанции»
Первый ядерный реактор построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. В европе первым ядерным реактором стала установка ф...

Атомные электростанции iconЭлектроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания
Настоящий стандарт распространяется на передвижные и стационарные электроагрегаты и на передвижные электростанции с двигателями внутреннего...

Атомные электростанции iconЕсли ответы на какие-либо вопросы вызвали у Вас затруднения, пожалуйста,...
Опросный лист для определения конфигурации, комплектации, мощности солнечной электростанции и проведения предварительных расчетов...

Атомные электростанции iconЮ. А. Гичёв тепловые электростанции часть I
Гичёв Ю. А. Тепловые электростанции: Часть І: Конспект лекций: Днепропетровск: нметАУ, 2011. – 45 с

Атомные электростанции iconЭлектроагрегаты и передвижные
Настоящий стандарт распространяется на дизельные электроагрегаты и дизельные передвижные электростанции (далее электроагрегаты и...

Атомные электростанции icon«Атомные реакторы будущего»
Научный консультант: А. Г. Компаниец, начальник смены ОАО «схк», участник ликвидации аварии на Чернобыльской аэс

Атомные электростанции iconСодержание: Интернет-сми павлоградские новости (Сайт издания), 23,04,09,...
Павлоградские новости (Сайт издания), 23,04,09, Электростанции Украины сократили потребление газа в 42,6 раза

Атомные электростанции iconЛист опроса для расчёта солнечной электростанции

Атомные электростанции iconТребования Заказчика (ТрЗ) для проектирования газогенераторной электростанции

Атомные электростанции iconОсновные концепции проектирования и создания парогазотурбинной электростанции пгу-20

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<