битва за открытость ядерного реактора
Journal Info
Name v_phi
View
битва за открытость ядерного реактора
19/5/2011 15:02
Обсуждая, как все-таки АЭС Фукусима Даи-ити дошла до жизни такой (по последним оценкам, http://www.nytimes.com/interactive/2011/03/16/world/asia/reactors-status.html,
в реакторе 1 разрушено 55 процентов топливных стержней,
в реакторе 2 — 35%,
в реакторе 3, плутониевом, — 30%),
– ньортамс теперь сообщает, что система выпуска водорода для предотвращения взрывов на Фукусиме была такая же, как везде, в Японии, в США, в мире. Просто система эта создавалась как дополнительная, после катастрофы на Тримайл-айленде, создавалась под присмотром агентств по обеспечению безопасности, и создание это в принципе не работает при той аварии, на случай которой задумано.
http://www.nytimes.com/2011/05/18/world/asia/18japan.html
Примерно через 12 часов после землетрясения и цунами реактор 1 уже вдвое превысил допустимое давление, что блокировало закачку воды и угрожало разрушением реактора. В этот момент правительство санкционировало вентинг, аварийный выпуск газов из реактора. Некоторое время в ТокиоЭнерго обсуждали, выпускать газы или не выпускать. Обычно сдержанные японцы перешли на крик.
ИСТОРИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ НА ПАЛЬЦАХ — Гамлен
Директор АЭС Масао Ёсида требовал вентить немедленно, вице-президент ТокиоЭнерго по ядерным предприятиям Сакаэ Муто вопил, что вентинг ничего не даст. Только спустя 6 часов, через 17 часов с момента цунами, операторы вынули специальные ключи, вставили в специальные замки на пультах и включили аварийный вентинг.
Ничего не произошло, потому что электрические системы были повреждены. Скорее всего, клапаны аварийного вентинга были обесточены.
Для этих клапанов предусмотрено открытие вручную.
В энергоблоке 1 рабочие не смогли подойти к одному из клапанов, поскольку в этом месте радиация уже зашкаливала.
В энергоблоке 2 рабочие вроде бы открыли аварийные клапаны, но давление в реакторе не упало. По-видимому, как минимум в одном из клапанов запорная часть не сдвинулась при повороте вентиля.
В энергоблоке 3 один из клапанов рабочие пытались открыть семь раз, и каждый раз он тут же захлопывался обратно.
Последствия этих неудач были катастрофические. В то же день, в субботу, взрыв водорода разрушил здание энергоблока 1. В понедельник и во вторник взорвались реакторы 3 и 2.
И это можно считать первым испытанием в реальных условиях системы, разработанной в конце 1980-х годов в США для повышения безопасности реакторов типа «Марк-1» (разработка Дженерал Электрик 1960-х годов).
Система эта внедрялась через бюрократические проволочки. На Фукусиме Даи-Ити, где 5 из 6 реакторов — именно тима «Марк-1», аварийный вентинг установили в 1998-2001 годах. С 2002 года на бумаге все системы были в полной готовности.
Идея системы была та, что если при аварии вовремя сбросить давление, массовой выработки водорода при химической реакции воды и циркониевого сплава оболочек топливных стержней не будет. Обычная система выпуска пара и газов имеет фильтры от радиоактивной пыли и для отделения водорода, и с газами от перегретого реактора не справляется.
Насколько опасна атомная энергия? / ПостНаука
Аварийную трубу разработчики решили провести от «тора» (камера декомпрессии под реактором, глубоко под землей) через все этажи до крыши энергоблока и снабдили мерами предосторожности против случайного срабатывания. Эта система – плод компромисса в комиссии по ядерному регулированию США, между «изоляционистами», сторонниками максимальной закрытости защитного корпуса при всех аварийных сценариях, и «защитниками реактора», которые требовали аварийной вентиляции.
Вероятно, число жертв нынешней аварии составит миллионы (хотя в каждом отдельном случае доказать, что человек умер от рака спустя 30 лет после аварии и на другом конце Северного полушария, будет невозможно, http://www.nytimes.com/2011/05/01/opinion/01caldicott.html). Вопрос: не поторопились ли мы с внедрением в жизнь ядерной энергетики?
- Настроение: thoughtful
Источник: v-phi.livejournal.com
Применение ядерной энергии: проблемы и перспективы
Повсеместное применение ядерной энергии началось благодаря научно-техническому прогрессу не только в военной области, но и в мирных целях. Сегодня нельзя обойтись без нее в промышленности, энергетике и медицине.
Вместе с тем, использование ядерной энергии имеет не только преимущества, но и недостатки. Прежде всего, это опасность радиации, как для человека, так и для окружающей среды.
Применение ядерной энергии развивается в двух направлениях: использование в энергетике и использование радиоактивных изотопов.
Изначально атомную энергию предполагалось использовать только в военных целях, и все разработки шли в этом направлении.
Использование ядерной энергии в военной сфере
Большое количество высокоактивных материалов используют для производства ядерного оружия. По оценкам экспертов, ядерные боеголовки содержат несколько тонн плутония.
Ядерное оружие относят к оружию массового поражения, потому что оно производит разрушения на огромных территориях.
По радиусу действия и мощности заряда ядерное оружие делится на:
- Тактическое.
- Оперативно-тактическое.
- Стратегическое.
Ядерные боеприпасы делят на атомные и водородные. В основу ядерного оружия положены неуправляемые цепные реакции деления тяжелых ядер и реакции термоядерного синтеза. Для цепной реакции используют уран либо плутоний.
Хранение такого большого количества опасных материалов – это большая угроза для человечества. А применение ядерной энергии в военных целях может привести к тяжелым последствиям.
Впервые ядерное оружие было применено в 1945 году для атаки на японские города Хиросима и Нагасаки. Последствия этой атаки были катастрофичными. Как известно, это было первое и последнее применение ядерной энергии в войне.
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ)
МАГАТЭ создано в 1957 году с целью развития сотрудничества между странами в области использования атомной энергии в мирных целях. С самого начала агентство осуществляет программу «Ядерная безопасность и защита окружающей среды».
Но самая главная функция – это контроль за деятельностью стран в ядерной сфере. Организация контролирует, чтобы разработки и использование ядерной энергии происходили только в мирных целях.
Цель этой программы – обеспечивать безопасное использование ядерной энергии, защита человека и экологии от воздействия радиации. Также агентство занималось изучением последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
Также агентство поддерживает изучение, развитие и применение ядерной энергии в мирных целях и выступает посредником при обмене услугами и материалами между членами агентства.
Вместе с ООН МАГАТЭ определяет и устанавливает нормы в области безопасности и охраны здоровья.
Атомная энергетика
Во второй половине сороковых годов двадцатого столетия советские ученые начали разрабатывать первые проекты мирного использования атома. Главным направлением этих разработок стала электроэнергетика.
И в 1954 году в СССР построили первую в мире атомную станцию. После этого программы быстрого роста атомной энергетики начали разрабатывать в США, Великобритании, ФРГ и Франции. Но большинство из них не были выполнены. Как оказалось, АЭС не смогла конкурировать со станциями, которые работают на угле, газе и мазуте.
Но после начала мирового энергетического кризиса и подорожания нефти спрос на атомную энергетику вырос. В 70-х годах прошлого столетия эксперты считали, что мощность всех АЭС сможет заменить половину электростанций.
В середине 80-х рост атомной энергетики снова замедлился, страны начали пересматривать планы на сооружение новых АЭС. Этому способствовали как политика энергосбережения и снижение цены на нефть, так и катастрофа на Чернобыльской станции, которая имела негативные последствия не только для Украины.
После некоторые страны вообще прекратили сооружение и эксплуатацию атомных электростанций.
Атомная энергия для полетов в космос
В космос слетало более трех десятков ядерных реакторов, они использовались для получения энергии.
Впервые ядерный реактор в космосе применили американцы в 1965 году. В качестве топлива использовался уран-235. Проработал он 43 дня.
В Советском Союзе реактор «Ромашка» был запущен в Институте атомной энергии. Его предполагалось использовать на космических аппаратах вместе с плазменными двигателями. Но после всех испытаний он так и не был запущен в космос.
Следующая ядерная установка «Бук» была применена на спутнике радиолокационной разведки. Первый аппарат был запущен в 1970 году с космодрома Байконур.
Сегодня «Роскосмос» и «Росатом» предлагают сконструировать космический корабль, который будет оснащен ядерным ракетным двигателем и сможет добраться до Луны и Марса. Но пока что это все на стадии предложения.
Применение ядерной энергии в промышленности
Атомная энергия применяется для повышения чувствительности химического анализа и производства аммиака, водорода и других химических реагентов, которые используются для производства удобрений.
Ядерная энергия, применение которой в химической промышленности позволяет получать новые химические элементы, помогает воссоздавать процессы, которые происходят в земной коре.
Для опреснения соленых вод также применяется ядерная энергия. Применение в черной металлургии позволяет восстанавливать железо из железной руды. В цветной – применяется для производства алюминия.
Использование ядерной энергии в сельском хозяйстве
Применение ядерной энергии в сельском хозяйстве решает задачи селекции и помогает в борьбе с вредителями.
Ядерную энергию применяют для появления мутаций в семенах. Делается это для получения новых сортов, которые приносят больше урожая и устойчивы к болезням сельскохозяйственных культур. Так, больше половины пшеницы, выращиваемой в Италии для изготовления макарон, было выведено с помощью мутаций.
Также с помощью радиоизотопов определяют лучшие способы внесения удобрений. Например, с их помощью определили, что при выращивании риса можно уменьшить внесение азотных удобрений. Это не только сэкономило деньги, но и сохранило экологию.
Немного странное использование ядерной энергии – это облучение личинок насекомых. Делается это для того, чтобы выводить их безвредно для окружающей среды. В таком случае насекомые, появившееся из облученных личинок, не имеют потомства, но в остальных отношениях вполне нормальны.
Ядерная медицина
Медицина использует радиоактивные изотопы для постановки точного диагноза. Медицинские изотопы имеют малый период полураспада и не представляет особой опасности как для окружающих, так и для пациента.
Еще одно применение ядерной энергии в медицине было открыто совсем недавно. Это позитронно-эмиссионная томография. С ее помощью можно обнаружить рак на ранних стадиях.
Применение ядерной энергии на транспорте
В начале 50-х годов прошлого века были предприняты попытки создать танк на ядерной тяге. Разработки начались в США, но проект так и не был воплощен в жизнь. В основном из-за того, что в этих танках так и не смогли решить проблему экранирования экипажа.
Известная компания Ford трудилась над автомобилем, который бы работал на ядерной энергии. Но дальше макета производство такой машины не зашло.
Все дело в том, что ядерная установка занимала очень много места, и автомобиль получался очень габаритным. Компактные реакторы так и не появились, поэтому амбициозный проект свернули.
Наверное, самый известный транспорт, который работает на ядерной энергии – это различные суда как военного, так и гражданского назначения:
- Атомные ледоколы.
- Транспортные суда.
- Авианосцы.
- Подводные лодки.
- Крейсеры.
- Атомные подводные лодки.
Плюсы и минусы использования ядерной энергии
Сегодня доля ядерной энергетики в мировом производстве энергии составляет примерно 17 процентов. Хотя человечество использует органическое топливо, но его запасы не бесконечны.
Поэтому, как альтернативный вариант, используется ядерное топливо. Но процесс его получения и использования связан с большим риском для жизни и окружающей среды.
Конечно, постоянно совершенствуются ядерные реакторы, предпринимаются все возможные меры безопасности, но иногда этого недостаточно. Примером могут служить аварии на Чернобыльской атомной электростанции и Фукусиме.
С одной стороны, исправно работающий реактор не выбрасывает в окружающую среду никакой радиации, тогда как из тепловых электростанций в атмосферу попадает большое количество вредных веществ.
Самую большую опасность представляет отработанное топливо, его переработка и хранение. Потому что на сегодняшний день не изобретен полностью безопасный способ утилизации ядерных отходов.
Источник: fb.ru
Атомная энергетика работает на износ
Сергей Мануков
корреспондент Expert.ru
2 февраля 2023, 10:29
Энергетический кризис заставляет вдвое увеличивать срок действия атомных реакторов.
Почему нельзя победить энергетический кризис при помощи атомной энергии, которая является чистой и полностью соответствует в этом отношении тенденции перехода от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии? Bloomberg отвечает на этот вопрос просто: потому что атомная энергетика в большинстве стран сейчас по разным причинам переживает не лучшие времена. Энергетики не видят иного выхода, как увеличивать нормативный срок действия атомных реакторов (АР) несмотря на то, что это, по крайней мере, теоретически опасно. Причем, увеличивать приходится основательно: некоторым реакторам предписано работать вместо положенных по нормативам 40 лет 80. Энергия сейчас в таком дефиците, что ученые уже начинают даже размышлять над тем, чтобы увеличить продолжительность работы атомных реакторов до 100 лет!
Больше всего АР в США – 92, их средний «возраст» — 42 года. К концу текущего десятилетия количество реакторов, которым по-хорошему, так сказать, пора на покой, достигнет шести десятков. Тем не менее, 6 реакторам уже увеличили «пенсионный возраст» до 80 лет. То же пытаются сделать операторы еще 25 АР. Для поддержки стареющей инфраструктуры и оборудования правительство США вливает в атомную энергетику 6 млрд долларов.
Примеру американских энергетиков следуют их коллеги из Бельгии, Словакии и Финляндии, а вот Франция, мировой лидер по доле атомной энергии в энергобалансе – 72%, планирует строить новые атомные электростанции (АЭС). Во Франции, кстати, из-за многочисленных проблем, включая, естественно, проблем с погодой, производство атомной энергии в прошлом году оказалось самым низким за три десятилетия. Германия из-за энергетического кризиса решила не торопиться закрывать последние 3 АЭС в 2022 году и продлила продолжительность их работы пока до апреля этого года. Возвращается к атомной энергии, большим преимуществом которой является то, что ее в отличие от энергии возобновляемых источников можно вырабатывать 24 часа в сутки 365 дней в году независимо от погодных условий, несмотря на аварию на АЭС «Фукусима» в 2011 году, даже Япония, закрывшая после аварии все свои атомные станции.
Именно после аварии в Японии отношение к атомной энергетике резко изменилось в худшую сторону. В некоторых странах АЭС начали закрывать раньше срока. Доля атомной энергии в энергобалансе планеты снизилась с 18% в середине 90-х годов прошлого века до 10% сейчас. Отразилась смена отношения и на инвестировании отрасли. Естественно, тоже в худшую сторону.
Строительство АЭС — очень сложный процесс, который обычно затягивается более чем на 10 лет. То есть даже если сейчас начать резко строить АЭС, к 2030 году, когда многие страны, особенно, европейские планируют резкое сокращение углеродных выбросов, они еще даже не начнут работать.
Так что энергетикам приходится рисковать и продолжать эксплуатировать реакторы, которым уже пора на покой. Отработавшие свой срок, но продолжающие работать атомные электростанции требуют тщательного ухода и дорогого ремонта.
Предполагается, что при условии тщательного ухода и регулярных ремонтных и профилактических работ атомные реакторы могут работать значительно дольше нормативного возрастного ценза – 40 лет. Ученые и вовсе считают, что теоретически реакторы могут работать вечно. Многие эксперты утверждают, что без атомной энергетики выполнить задачу – обнулить к 2050 году вредные выбросы, не удастся. Поэтому несмотря на множество проблем и минусов многие государства сейчас вынуждены «вспоминать» об атомной энергетике и вновь запускать атомные реакторы. Директор Международного энергетического агентства Рафаэль Гросси даже назвал АЭС «незаслуженно забытыми героями в борьбе с глобальным потеплением».
Источник: expert.ru