Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика?


НазваЩо таке ядерна енергія та ядерна енергетика?
Дата конвертації27.02.2013
Розмір499 b.
ТипПрезентации



Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика?

  • Ядерна енергія (атомна енергія) - це енергія, що міститься в ядрах атомів і виділяється при ядерних реакціях.

  • Зазвичай для отримання ядерної енергії використовують ланцюгову ядерну реакція ділення ядер урану-235 або плутонію. Ядра діляться при попаданні в них нейтрона, при цьому виходять нові нейтрони і осколки поділу. Нейтрони ділення і осколки поділу володіють великою кінетичною енергією. В результаті зіткнень осколків з іншими атомами ця кінетична енергія швидко перетворюється в тепло.



Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика?

  • Ядерна енергія виробляється в атомних електричних станціях, використовується на атомних криголамах, атомних підводних човнах.



Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика?

  • Хоча в будь-якій області енергетики первинним джерелом є ядерна енергія, до ядерної енергетики відноситься лише використання керованих реакцій в ядерних реакторах.



Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика?

  • Ядерний реактор - пристрій, в якому здійснюється керована ланцюгова ядерна реакція, що супроводжується виділенням енергії



Історія

  • У другій половині 40-х рр. ще до закінчення робіт по створенню першої радянської атомної бомби, вчені розпочали розробки перших проектів мирного використання атомної енергії, генеральним напрямком якого відразу ж стала електроенергетика.

  • У 1948 р. почалися перші роботи з практичного застосування енергії атома для отримання електроенергії.



Історія

  • Перша в світі промислова атомна електростанція потужністю 5 Мвт була запущена 27 червня 1954 в СРСР, в селищі Обнінське Калузької області (зараз місто Обнінськ).



Історія

  • Реактор Обнінської АЕС, крім вироблення енергії, служив базою для експериментальних досліджень і для вироблення ізотопів для потреб медицини. Досвід експлуатації першої по суті експериментальної атомної станції, повністю підтвердив інженерно-технічні рішення, запропоновані фахівцями атомної галузі, що дозволило приступити до реалізації широкомасштабної програми з будівництва нових АЕС.

  • В даний час Обнінська АЕС виведена з експлуатації. Її реактор був заглушений 29 квітня 2002 року, успішно пропрацювавши майже 48 років. Зупинка реактора була викликана науково-технічної недоцільністю його подальшої експлуатації.



По типу реакторів

  • По типу реакторів

  • Атомні електростанції класифікуються згідно з встановленими на них реакторами:

  • * Реактори на теплових нейтронах, що використовують спеціальні сповільнювачі для збільшення ймовірності поглинання нейтрона ядрами атомів палива:

  • - реактори на легкій воді;

  • - реактори на важкій воді.

  • * Реактори на швидких нейтронах.

  • * Субкритичні реактори, які використовують зовнішні джерела нейтронів.

  • * Термоядерні реактори.





По виду енергії, що відпускається, АЕС можна розділити на:

  • По виду енергії, що відпускається, АЕС можна розділити на:

  • Атомні електростанції (АЕС), призначені для вироблення електричної енергії. При цьому на багатьох АЕС є теплофікаційні установки, призначені для підігріву мережної води, використовуючи теплові втрати станції.

  • Атомні теплоелектроцентралі (АТЭЦ), що виробляють як електроенергію, так і теплову енергію.



Перші проекти атомних теплоцентральних станцій були розроблені ще в 70-і роки XX століття, проте із-за економічних потрясінь, що наступили в кінці 80-х рр., і жорсткої протидії громадськості, до кінця жоден з них не був реалізований.

  • Перші проекти атомних теплоцентральних станцій були розроблені ще в 70-і роки XX століття, проте із-за економічних потрясінь, що наступили в кінці 80-х рр., і жорсткої протидії громадськості, до кінця жоден з них не був реалізований.



  • На малюнку показана схема роботи атомної електростанції з двоконтурним водо-водяним енергетичних реактором.

  • Енергія, що виділяється в активній зоні реактора, передається теплоносію першого контуру.

  • Далі теплоносій надходить в теплообмінник (парогенератор), де нагріває воду до кипіння другого контуру. Отриманий при цьому пар надходить у турбіни, обертаючі електрогенератори. На виході з турбін пар надходить в конденсатор, де охолоджується великою кількістю води, що надходять з водосховища.





Недоліки та переваги ядерної енергетики

  • Небезпека, пов'язана з проблемами утилізації відходів, аваріями, що призводять до екологічних і техногенних катастроф, а також з можливістю використовувати як зброю масового ураження пошкодження цих об'єктів звичайною зброєю або в результаті теракту.



Недоліки та переваги ядерної енергетики

  • "Подвійне застосування" підприємств ядерної енергетики, можливий витік (як санкціонований, так і злочинний) ядерного палива зі сфери виробництва електроенергії і його використання для виробництва ядерної зброї є постійним джерелом громадської заклопотаності, політичних інтриг і приводів до воєнних дій (наприклад, операція "Опера", Іракська війна).



Недоліки та переваги ядерної енергетики

  • Головний недолік АЕС - тяжкі наслідки аварій, для виключення яких АЕС обладнуються складними системами безпеки з багаторазовими запасами і резервуванням, що забезпечують виключення розплавлювання активної зони навіть у разі максимальної проектної аварії.

  • Також серйозною проблемою для АЕС є їх ліквідація після вироблення ресурсу, за оцінками вона може скласти до 20% від вартості будівництва.



Недоліки та переваги ядерної енергетики



Недоліки та переваги ядерної енергетики



Недоліки та переваги ядерної енергетики



Перспективи розвитку

  • Академік Анатолій Александров, науковий керівник проекту розробки реактора Чорнобильського типу вважав, що "ядерна енергетика великих масштабів стане найбільшим благом для людства і дозволить вирішити цілий ряд гострих проблем".

  • Альтернативні способи отримання енергії, за рахунок енергії припливів, вітру, Сонця, геотермальних джерел та ін. на даний момент поступаються по продуктивності традиційній енергетиці.



Перспективи розвитку

  • В даний час розробляються міжнародні проекти ядерних реакторів нового покоління, які обіцяють підвищити безпеку і збільшити ККД АЕС.

  • США і Японія ведуть розробки міні-АЕС, з потужністю близько 10-20 Мвт для цілей тепло- і електропостачання окремих виробництв, житлових комплексів, а в перспективі і індивідуальних будинків.

  • Малогабаритні реактори створюються з використанням безпечних технологій, багаторазово зменшують можливість витоку ядерного речовини.



Перспективи розвитку

  • Встановлено, що світові енергетичні ресурси ядерного пального (уран, плутоній і ін.) істотно перевищують енергоресурси природних запасів органічного палива (нафта, вугілля, природний газ та ін.).

  • Це відкриває широкі перспективи для задоволення швидко зростаючих потреб в паливі. Незважаючи на відкриття нових родовищ органічного палива та вдосконалення способів його видобутку, в світі спостерігається тенденція до відносного збільшення його вартості. Це створює найбільш важкі умови для країн, які мають обмежені запаси палива органічного походження.



Перспективи розвитку

  • Способи поховання відходів, що практикуються сьогодні, (наприклад, в підземних сховищах) не можуть гарантувати того, що відходи в майбутньому не отруять навколишнє середовище, і при цьому навіть такі сховища настільки дорогі, що в якості альтернативи розглядається поховання радіоактивних відходів на навколоземній орбіті.

  • Неминучі відмови техніки внаслідок людських помилок, як у Чорнобилі, або внаслідок природних катастроф, як у Фукусіма, призводять до людських жертв і гігантським фінансовими витратами.



Прогнози розвитку ядерної енергетики

  • Саме тому атомна енергетика відразу отримала пріоритетний розвиток у багатьох промислово розвинених країнах. Проте з часом ситуація почала змінюватися. Настав час, коли енергетики, вчені і політики визнали наявність серйозних проблем в атомній галузі і виділили найбільш важливі з них:

  • існуючі АЕС потенційно небезпечні: жоден із сучасних енергоблоків не гарантований від тяжких аварій;

  • використання енергії атома призвело до радіаційного та екологічного забруднення значних територій, води, повітря і матеріалів, використовуваних в атомній енергетиці;

  • вибухи ядерних пристроїв, аварії і звичайна робота АЕС підвищили радіаційний фон планети і чинять негативний вплив на здоров'я людей;

  • як показує досвід, аварійно-рятувальні служби після масштабної аварії і сьогодні виявляються не готовими до ефективної роботи із захисту персоналу АЕС і населення прилеглих територій, особливо в початковому періоді.



Прогнози розвитку ядерної енергетики

  • Сьогодні близько 15% енергії, що виробляється на нашій планеті, припадає на атомні електростанції. Найбільше електроенергії на АЕС виробляють США, Франція, Японія, ФРН, Росія, Канада.

  • Але середній показник дає лише загальне уявлення про ситуацію, що склалася в світі. Є держави, в яких виробництво енергії на АЕС виражається дуже значними цифрами: наприклад, у Франції воно досягає приблизно 70% загальної видобутку. І ніяких змін у бік зменшення там не передбачається. Навпаки, населення дуже тверезо оцінює питання, пов'язані з розвитком атомної енергетики, справедливо розглядаючи свої АЕС як стимулятор господарської життя.

  • Але разом з тим існують держави, що прийняли рішення про повне припинення будівництва нових АЕС: Швеція, Італія. Хто правий? Однозначної відповіді тут взагалі немає. Показовою в цьому відношенні позиція США. Припинивши будівництво нових АЕС, там широко розгорнули науково-дослідні і конструкторські роботи в галузі атомної енергетики. Таким чином, створюється гарний заділ, щоб у потрібний момент активно приступити до розвитку атомної енергетики на якісно іншому рівні.

  • Незважаючи на зростання використання сонячних батарей, енергії вітру і хвиль, інших альтернатив, від "класичної" енергетики нам в найближчі десятиліття не відійти. А тут, мабуть, найбільш екологічною є, як не дивно, атомна енергетика.



Прогнози розвитку ядерної енергетики

  • Так, утилізація відпрацьованого ядерного палива - складна проблема, але зовсім не безнадійна.

  • А ось теплові станції отруюють атмосферу мільйонами тонн отрут і парникових газів. І радіоактивними речовинами теж, до речі, які містяться, скажімо, у вугіллі і потрапляють з вихлопом станції в трубу.

  • Гідроелектростанції, здається, чисті. Але їх скрізь не поставиш, а водосховища, до речі, необоротно змінюють природу на багато десятків кілометрів навколо, зачіпає середовище життя тисяч видів, мають величезний тиск на земну кору.

  • Ядерний синтез? Так, є цікаві варіанти, але це - на перспективу. А в найближчі роки коло, начебто, замикається - будемо "палити" уран. Наприклад, в супер-АЕС, розробленої спільно Росією і США.





Схожі:

Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЧи потрібна ядерна енергетика в Україні? План Що таке ядерна енергетика?
Я́дерна енерге́тика галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки,...
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЯдерна енергетика в Україні
Ядерна енергетика (атомна енергетика) галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область...
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconАтомна енергетика Атомна енергетика (ядерна енергетика)
Галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації та теплофікації
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconАтомна і ядерна енергетика Та альтернативні
У наш час у світі працює близько 370 енергетичних реакторів. Передбачається, що до 2000 року атомна енергетика забезпечуватиме по-над...
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЗемлетрус, цунамі, ядерна аварія. Землетрус, цунамі, ядерна аварія
Чорнобильській аес, але й в усіх радянських проектних, експлуатуючих І регулюючих організаціях атомної енергетики, які існували на...
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconУкраїнська ядерна енергетика – молода галузь. Підготував
...
Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЯдерна енергетика це, насамперед, уміння тримати під контролем реакцію розпаду ядер урану, яка відбувається в реакторах і нагріває пар, що обертає турбіни електричного генератора

Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЯдерна зброя Ядерний вибух

Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЦе пристрій, в якому здійснюється керована ланцюгова ядерна реакція, яка супроводжується виділенням енергії

Що таке ядерна енергія та ядерна енергетика? iconЯдерна модель атома. Постулати Бора Явища, що підтверджують складну структуру атома


Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка