Skyriuje apie klausimą atominės energetikos privalumai ir trūkumai, kuriuos uždavė autorius Olya Bespyatova geriausias atsakymas yra Tokia forma, kokia DABAR = po Černobylio, egzistuoja atominės elektrinės – jos saugios! Atominės elektrinės yra šių dienų branduolinė energija. Jie yra saugūs, nes po Černobylio avarijos jos priežastis atidžiai išanalizavo VISAI su branduoline energetika susijusi mokslo bendruomenė. Padarytos svarbios išvados, įkūnytos kuriant modernius reaktorius, tai garantuoja tokios avarijos negalimumą. Beje, tiems, kurie žino tik apie Černobylį, patariu į paieškos sistemą įvesti „avarija (katastrofa) Bhopale“ – kodėl dabar turėtume uždaryti visą chemijos pramonę? !
Dabar prie klausimo esmės: PRIVALUMAI: maža energijos kaina, labai draugiškos aplinkai stotys, santykinai didelių rezervų prieinamumas branduolinis kuras(uranas). TRŪKUMAI: branduolinių atliekų problema, išsenkamos urano atsargos – jis irgi baigsis, nors kiek vėliau nei nafta. Nors radioaktyviųjų atliekų problema – tik išlaidų klausimas. Yra VISIŠKAI aplinkai nekenksmingas būdas juos išmesti – į raketą ir į Saulę! Aš nejuokauju! Tiesiog VIS DAR atrodo per brangu... Bet, kaip mokė senoliai, laikai keičiasi; -)
Dauguma perspektyvinis vaizdas atominė energija yra termobranduolinė sintezė. Jame nėra abiejų šiuolaikinės branduolinės energijos trūkumų: nėra radioaktyviųjų atliekų ir praktiškai neišsenkančių „kuro“ atsargų – vandenyje yra sunkusis vandenilis (deuteris). Deja, kol kas nepavyko sukurti instaliacijos, kuri pagamintų daugiau energijos nei suvartoja. Tačiau mokslininkai išlieka optimistiški; -))
Jei mano tekste yra kažkas nesuprantamo ar chaotiško, užduokite daugiau klausimų, galite eiti į „mano pasaulį“!
Branduolinė energija daugiausia siejama su Černobylio katastrofa, įvykusia 1986 m. Tada visą pasaulį sukrėtė branduolinio reaktoriaus sprogimo pasekmės, dėl kurių tūkstančiai žmonių gavo rimtų problemų su sveikata arba mirė. Tūkstančiai hektarų užterštos teritorijos, kurioje neįmanoma gyventi, dirbti ir auginti derlių, ar ekologiškas energijos gamybos būdas, kuris milijonams žmonių bus žingsnis šviesesnės ateities link?
Branduolinės energijos pliusai
Atominių elektrinių statyba išlieka pelninga dėl minimalių energijos gamybos sąnaudų. Kaip žinia, šiluminėms elektrinėms veikti reikia anglies, o jos kasdien sunaudojama apie milijoną tonų. Prie akmens anglies kainos pridedamos kuro transportavimo išlaidos, kurios taip pat kainuoja nemažai. Kalbant apie atomines elektrines, tai yra prisodrintas uranas, todėl sutaupoma kuro transportavimo ir jo pirkimo išlaidų. 
Taip pat negalima nepastebėti atominių elektrinių veikimo ekologiškumo, nes ilgam laikui Buvo tikima, kad branduolinė energija padarys galą taršai aplinką. Miestai, pastatyti aplink atomines elektrines, yra draugiški aplinkai, nes reaktorių eksploatavimas nėra lydimas nuolatinių emisijų kenksmingų medžiagųį atmosferą, be to, naudojant branduolinį kurą nereikia deguonies. Dėl to miestų ekologinė katastrofa gali nukentėti tik nuo išmetamųjų dujų ir kitų pramonės objektų darbo.
Sutaupyta tokiu atveju Taip atsitinka ir dėl to, kad nereikia statyti valymo įrenginių, kurie sumažintų degimo produktų išmetimą į aplinką. Taršos problema didžiuosiuose miestuose šiandien tampa vis aktualesnė, nes dažnai miestų, kuriuose statomos šiluminės elektrinės, taršos lygis 2–2,5 karto viršija kritinius oro taršos siera, lakiaisiais pelenais, aldehidais, anglimi rodiklius. oksidai ir azotas. 
Černobylio katastrofa tapo puikia pamoka pasaulio bendruomenei, dėl kurios galima teigti, kad atominių elektrinių veikla kasmet darosi saugesnė. Beveik visos atominės elektrinės buvo įrengtos papildomų priemonių saugumo priemonių, kurios labai sumažino tikimybę, kad įvyks avarija, panaši į Černobylio katastrofą. Tokie reaktoriai kaip Černobylio RBMK buvo pakeisti naujos kartos padidinto saugumo reaktoriais.
Branduolinės energijos trūkumai
Svarbiausias branduolinės energetikos trūkumas – prisiminimas, kaip beveik prieš 30 metų įvyko avarija reaktoriuje, kurio sprogimas buvo laikomas neįmanomu ir praktiškai nerealiu, tapusi pasaulinės tragedijos priežastimi. Taip atsitiko todėl, kad avarija palietė ne tik SSRS, bet ir visą pasaulį – radioaktyvus debesis iš dabartinės Ukrainos teritorijos pirmiausia nukeliavo Baltarusijos link, po Prancūzijos, Italijos ir taip pasiekė JAV.
Net mintis, kad vieną dieną tai gali pasikartoti, yra priežastis, dėl kurios daugelis žmonių ir mokslininkų prieštarauja naujų atominių elektrinių statybai. Beje, Černobylio katastrofa laikoma ne vienintele tokio pobūdžio avarija, avarijos įvykiai Japonijoje Onagavos atominė elektrinė Ir Fukušimos AE – 1, kur dėl stipraus žemės drebėjimo kilo gaisras. Tai sukėlė branduolinio kuro tirpimą bloko Nr. 1 reaktoriuje, dėl kurio įvyko radiacijos nuotėkis. Tai buvo gyventojų, gyvenusių 10 km nuo stočių, evakuacijos pasekmė.
Taip pat verta prisiminti didelė avarijaįjungta, kai karšti garai iš trečiojo reaktoriaus turbinos žuvo 4 ir buvo sužeisti per 200 žmonių. Kasdien dėl žmogaus kaltės ar dėl stichijų galimos avarijos atominėse elektrinėse, dėl kurių radioaktyviosios atliekos patenka į maistą, vandenį ir aplinką, nuodijančios milijonus žmonių. Būtent tai šiandien laikoma svarbiausiu branduolinės energijos trūkumu. 
Be to, labai opi radioaktyviųjų atliekų laidojimo problema, kapaviečių statybai reikalingi dideli plotai, o tai didelė mažų šalių problema. Nepaisant to, kad atliekos yra bitumuotos ir paslėptos už geležies ir cemento sluoksnių, niekas negali užtikrinti, kad jos išliks saugios žmonėms daugelį metų. Taip pat nepamirškite, kad radioaktyviųjų atliekų šalinimas yra labai brangus, dėl sutaupytų sąnaudų radioaktyviųjų atliekų stiklinimui, deginimui, tankinimui ir cementavimui galimi nuotėkiai. Turint stabilų finansavimą ir didelę šalies teritoriją, šios problemos nėra, tačiau ne kiekviena valstybė gali tuo pasigirti.
Verta paminėti ir tai, kad eksploatuojant atominę elektrinę, kaip ir kiekvienoje gamyboje, įvyksta avarijos, dėl kurių radioaktyviosios atliekos patenka į atmosferą, žemę ir upes. Mažiausios dalelės miestų, kuriuose statomos atominės elektrinės, ore yra urano ir kitų izotopų, kurie sukelia aplinkos apsinuodijimą.
išvadas
Nors branduolinė energija išlieka taršos ir galimų nelaimių šaltiniu, vis tiek reikia pažymėti, kad jos plėtra tęsis, jei tik dėl to, kad pigus energijos gamybos būdas, o angliavandenilių kuro telkiniai palaipsniui išsenka. Tinkamose rankose branduolinė energija iš tiesų gali tapti saugiu ir aplinkai nekenksmingu energijos gamybos būdu, tačiau vis tiek verta paminėti, kad daugumą nelaimių sukėlė žmonės.
Sprendžiant problemas, susijusias su radioaktyviųjų atliekų laidojimu, tarptautinis bendradarbiavimas yra labai svarbus, nes tik jis gali užtikrinti pakankamą finansavimą saugiam ir ilgalaikiam radiacinių atliekų ir panaudoto branduolinio kuro laidojimui.
Pagrindiniai argumentai branduolinės energetikos plėtrai yra palyginti energijos pigumas ir nedidelis atliekų kiekis. Pagal pagamintos energijos vienetą atominių elektrinių atliekų yra tūkstančius kartų mažiau nei iš anglimi kūrenamų šiluminių elektrinių (1 stiklinė urano-235 pagamina tiek pat energijos, kiek 10 tūkst. tonų anglies). Atominių elektrinių privalumas yra tai, kad į atmosferą neišskiriamas anglies dioksidas, kuris lydi elektros gamybą deginant anglies pagrindu pagamintus energijos išteklius.
Šiandien jau visiškai akivaizdu, kad kada normalus veikimas Atominėse elektrinėse rizika aplinkai gaminant energiją yra nepalyginamai mažesnė nei anglies pramonėje.
Apytiksliais skaičiavimais, uždarant esamas atomines elektrines kasmet reikėtų papildomai sudeginti 630 mln. tonų anglies, todėl į aplinką patektų 2 mlrd. tonų anglies dioksido ir 4 mln. tonų toksiškų ir radioaktyvių pelenų. atmosfera. Atominių elektrinių pakeitimas šiluminėmis elektrinėmis lemtų 50 kartų padidėjusį mirtingumą nuo atmosferos tarša. Norint išgauti šį papildomą anglies dvideginį iš atmosferos, tektų 4–8 kartus didesniame plote nei Vokietijos Federacinės Respublikos teritorija įveisti miškų.
Branduolinė energetika turi rimtų priešų. Jis vertinamas kaip nekonkurencingas naujausi darbai L. Brown (Brown, 2001). Argumentai prieš branduolinės energetikos plėtrą yra visiškos branduolinio kuro ciklo saugumo užtikrinimo sunkumai, taip pat avarijų atominėse elektrinėse rizika. Branduolinės energetikos plėtros istoriją nustelbia sunkios avarijos, įvykusios Kyštyme ir Černobylyje. Tačiau šiuolaikinėse atominėse elektrinėse avarijų tikimybė itin maža. Taigi, Didžiojoje Britanijoje jis yra ne didesnis kaip 1:1 000 000. Japonijoje seismiškai pavojingose zonose vandenyno pakrantėje statomos naujos atominės elektrinės (tarp jų ir didžiausia pasaulyje – Fukušima).
Branduolinės energetikos perspektyvos.
anglies energijos išteklių išeikvojimas, ribotos galimybės atsinaujinančiais energijos šaltiniais pagrįsta energetika ir augantis energijos poreikis daugumą pasaulio šalių stumia atominės energetikos plėtros link, o atominės elektrinės pradedamos statyti m. besivystančios šalys Pietų Amerika, Azijoje ir Afrikoje. Anksčiau sustabdytos atominių elektrinių statybos atnaujinamos net ir nuo Černobylio katastrofos nukentėjusiose šalyse – Ukrainoje, Baltarusijoje, Rusijos Federacijoje. Armėnijoje atnaujinamas atominių elektrinių darbas.
Kyla branduolinės energetikos technologinis lygis ir jos aplinkos sauga. Jau parengti projektai diegti naujus, ekonomiškesnius reaktorius, galinčius sunaudoti 4-10 kartų mažiau urano vienam elektros vienetui nei šiuolaikiniai. Aptariamas torio ir plutonio kaip „kuro“ panaudojimo klausimas. Japonijos mokslininkai mano, kad plutonį galima sudeginti be likučių, o plutonį naudojančios atominės elektrinės gali būti ekologiškiausios, nes jose negamina radioaktyviųjų atliekų (RAW). Dėl šios priežasties Japonija aktyviai perka plutonį, išsiskyrusį išmontuojant branduolines galvutes. Tačiau norint atomines elektrines paversti plutonio kuru, reikia brangiai modernizuoti branduolinius reaktorius.
Branduolinio kuro ciklas keičiasi, t.y. visų operacijų, susijusių su branduolinio kuro žaliavų gavyba, jo paruošimu deginti reaktoriuose, energijos gavimo ir radioaktyviųjų atliekų apdorojimo, saugojimo ir laidojimo procesu, visuma. Kai kuriose Europos šalyse ir Rusijos Federacijoje pereinama prie uždaro ciklo, kurio metu susidaro mažiau radioaktyviųjų atliekų, nes po apdorojimo didelė jų dalis sudeginama. Tai leidžia ne tik sumažinti aplinkos radioaktyviosios taršos riziką (žr. 10.4.4), bet ir šimtus kartų sumažinti urano, kurio ištekliai išsenka, suvartojimą. Atvirame cikle radioaktyviosios atliekos ne apdorojamos, o šalinamos. Tai ekonomiškiau, bet aplinkai nepateisinama. JAV atominės elektrinės šiuo metu veikia pagal šią schemą.
Apskritai radioaktyviųjų atliekų perdirbimo ir saugaus laidojimo klausimai yra techniškai išsprendžiami. Už branduolinės energetikos plėtrą m pastaraisiais metais Pasisako ir Romos klubas, kurio ekspertai suformulavo tokią poziciją: „Nafta per brangi, anglis – per daug pavojinga gamtai, atsinaujinančių energijos šaltinių indėlis per menkas, vienintelė galimybė – likti prie branduolinio varianto“.
Finansų akademija prie Rusijos Federacijos vyriausybės
skyrius “ Ekonominė geografija ir regionų ekonomika“
KURSINIS DARBAS
„Branduolinės energetikos plėtros perspektyvos Rusijoje“
Puiku!
NP1_2 grupės mokinys Erovichenkov A.S.
Mokslinis vadovas doc. Vinokurovas A.A.
Maskva – 1997 m
Planuoti.
Įvadas Situacija Rusijos energetikos komplekse
Riboti energijos šaltiniai
Svarbiausi branduolinės energetikos plėtros veiksniai
Branduolinės energijos privalumai ir trūkumai
Rusijos branduolinio kuro ir energijos bazė
Nauji jėgos agregatai
Išvada Branduolinės energetikos plėtros Rusijoje perspektyvos
Branduolinės energetikos plėtros prielaidos
Rusija buvo, yra ir bus viena iš pirmaujančių energetikos galių pasaulyje. Ir tai ne tik todėl, kad šalies gelmėse yra 12% pasaulio anglies atsargų, 13% pasaulio naftos ir 36% pasaulio gamtinių dujų atsargų, kurių pakanka pilnai patenkinti savo poreikius ir eksportuoti į kaimynines šalis. Rusija tapo viena iš pirmaujančių pasaulio energetikos galių, visų pirma dėl unikalaus kuro ir energijos komplekso (FEC) gamybinio, mokslinio, techninio ir personalo potencialo sukūrimo.#1
Tačiau pastarųjų metų ekonominė krizė labai paveikė šį kompleksą. Pirminės energijos išteklių gamyba 1993 m. sudarė 82% 1990 m. lygio ir toliau mažėjo. Dėl bendro ekonomikos nuosmukio sumažėjęs kuro ir energijos suvartojimas laikinai palengvino šalies aprūpinimą energija, nors kai kuriuose regionuose energijos suvartojimą reikėjo riboti. Reikalingų investicijų trūkumas 90-aisiais neleido kompensuoti natūralaus gamybos pajėgumų išnykimo ir atnaujinti ilgalaikį turtą, kurio nusidėvėjimas kuro ir energetikos sektoriuje svyruoja nuo 30–80 proc. Pagal saugos standartus iki pusės atominių elektrinių reikia rekonstrukcijos.#9
Pažymėtina, kad 1981–1985 m. vidutinis metinis elektros energijos paleidimas elektros pramonėje buvo 6 mln. kW per metus, o 1995 m. – tik 0,3 mln. kW. 1995 metais Rusija pagamino 860 mlrd. kW/val., o 1996 m. sumažėjus elektrinėse įrengtos įrangos paklausai ir nusidėvėjimui – 840 mlrd. kW/val.
Elektros gamyba Rusijos elektrinėse (mlrd. kWh)
|
HE ir DUJOS |
||||
1 lentelė #3
Rusijos dalis pasaulio elektros gamyboje 1990 metais sudarė 8,2%, o 1995 metais sumažėjo iki 7,6%.
1993 metais Rusija užėmė 13 vietą pasaulyje pagal elektros energijos gamybą vienam gyventojui (6297 kWh).
1991-1996 metais Elektros suvartojimas Rusijoje sumažėjo daugiau nei 20%, įskaitant 1% 1996 m. Tikimasi, kad 1997 m., pirmą kartą 90-aisiais, elektros gamyba padidės.
Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Rusijos instaliuoti energijos pajėgumai viršijo 7% pasaulio. 1995 m. Rusijos elektros energetikos instaliuota galia buvo 215,3 mln. kW, įskaitant šiluminių elektrinių dalį - 70%, hidroelektrinių - 20% ir atominių elektrinių - 10%.
1992-1995 metais. Pradėta eksploatuoti 66 mln. kW gamybos galios. Šiuo metu 15 milijonų kW šiluminės elektrinės įrangos eksploatavimo laikas yra pasibaigęs. 2000 metais tokia galia jau bus 35 mln. kW, o 2005 m. – 55 mln. kW. Iki 2005 m. 21 mln. kW (50% Rusijos hidroelektrinių galios) hidroelektrinių blokai pasieks maksimalų eksploatavimo laiką. Atominėse elektrinėse 2001-2005 m. Bus nutraukti 6 energijos blokai, kurių bendra galia – 3,8 mln. kW.
Ekspertų teigimu, šiuo metu 40% Rusijos elektrinių naudoja pasenusią įrangą.Jei nebus imtasi priemonių atnaujinti generuojančią įrangą, tai jos senėjimo dinamika iki 2010 metų atrodys taip: (tūkst. mln. kW)
2 lentelė #3
Esant tokioms sąlygoms, siekiant patenkinti numatomą elektros energijos ir elektros energijos poreikį, reikės ženkliai rekonstruoti esamas, o vėliau statyti naujas elektrines. Bet kokia energijos rūšis yra ekonomiškiausia, saugiausia ir ekologiškiausia? Kurios pramonės šakos plėtrai reikėtų skirti ilgalaikį turtą? Šiandien, renkantis elektros šaltinį, negalima nepaisyti tokio veiksnio kaip riboti energijos šaltiniai.
Riboti energijos šaltiniai.
Dabartiniai energijos suvartojimo rodikliai yra maždaug 0,5 Q per metus, tačiau jie auga eksponentiškai. Taigi pirmąjį kito tūkstantmečio ketvirtį energijos suvartojimas prognozuojamas 1 ketvirčiu per metus. Vadinasi, net ir atsižvelgus į tai, kad dėl energijos taupymo technologijų tobulėjimo elektros suvartojimo augimo tempai kiek sumažės, energetinių žaliavų atsargų užteks daugiausiai 100 metų.
Tačiau situaciją dar labiau apsunkina atsargų struktūros ir ekologiškų žaliavų vartojimo neatitikimas. Taigi 80 % iškastinio kuro atsargų gaunama iš anglies ir lignito ir tik 20 % iš naftos ir dujų, o 8/10 šiuolaikinės energijos suvartojama iš naftos ir dujų. Dėl to laiko tarpas dar labiau susiaurinamas.
Alternatyva iškastiniam kurui ir atsinaujinančiam energijos šaltiniui yra hidroenergetika. Tačiau ir čia energijos šaltinis yra gana ribotas. Taip yra dėl to, kad didelės upės, kaip taisyklė, yra labai toli nuo pramonės centrų arba jų talpa beveik visiškai išnaudojama. Taigi hidroenergija, kuri šiuo metu sukuria apie 10% pasaulio energijos, šio rodiklio ženkliai padidinti negalės.
Didžiulis potencialas saulės energija(vidutiniškai apie 10 Q per dieną) teoriškai galėtų patenkinti visus pasaulio energijos poreikius. Bet jei šią energiją priskirsime vienam kvadratiniam metrui Žemės paviršiaus, tai vidutinė šiluminė galia bus ne didesnė kaip 200 W/m arba apie 20 W/m elektros galios, kai konversijos į elektros energiją efektyvumas yra 10%. Tai akivaizdžiai riboja saulės energijos galimybes kuriant didelės galios jėgaines (1 mln. kW galios stočiai saulės keitiklių plotas turėtų būti apie 100 km). Esminių sunkumų iškyla ir analizuojant galimybes sukurti didelės galios generatorius naudojant vėjo energiją, vandenynų potvynius, geoterminę energiją, biodujas, augalinį kurą ir kt. Visa tai leidžia daryti išvadą, kad vadinamų „atsinaujinančių“ ir sąlyginai aplinkai nekenksmingų energijos išteklių galimybės bent jau santykinai netolimoje ateityje yra ribotos. Nors jų panaudojimo poveikis sprendžiant atskiras energijos tiekimo problemas jau gali būti labai įspūdingas, tačiau bendra atsinaujinančių išteklių dalis per artimiausius 40–50 metų neviršys 15–20%.
Žinoma, yra optimizmo dėl galimybių termobranduolinė energija ir kiti veiksmingi būdai energijos gamyba, intensyviai tyrinėjama mokslo, tačiau esant dabartiniams energijos gamybos masteliams, praktinis šių galimų šaltinių vystymas užtruks keletą dešimtmečių dėl didelio kapitalo intensyvumo (energetikai reikia iki 30 proc. visų kapitalo sąnaudų pramonėje). sektorius) ir atitinkama inercija įgyvendinant projektus. Taigi ateityje, iki kito šimtmečio vidurio, galime sutelkti dėmesį į reikšmingą indėlį į pasaulio energetikos sektorių tik iš tų naujų šaltinių, kuriems jau išspręstos esminės masinio naudojimo problemos ir techninė pramonės plėtros bazė. buvo sukurtas. Vienintelis konkurentas tradiciniam organiniam kurui čia gali būti tik atominė energija, kuri jau dabar aprūpina apie 20% pasaulinės elektros energijos su išvystyta žaliava ir gamybos baze tolimesnis vystymas industrija. #2
Svarbiausi branduolinės energetikos plėtros veiksniai
Vis labiau konkurencingoje ir daugianacionalinėje pasaulinėje energetikos rinkoje daugybė kritinių veiksnių turės įtakos ne tik energijos rūšies pasirinkimui, bet ir skirtingų energijos šaltinių naudojimo mastui bei pobūdžiui. Šie veiksniai apima:
optimalus turimų išteklių panaudojimas;
bendrų išlaidų sumažinimas;
sumažinti poveikį aplinkai;
įtikinamas saugumo demonstravimas;
nacionalinės ir tarptautinės politikos poreikius.
Branduolinės energijos atveju šie penki veiksniai lemia būsimą kuro ciklą ir reaktoriaus strategijas. Tikslas yra optimizuoti šiuos veiksnius.
Nors visuomenės pripažinimo siekimas ne visada buvo įtrauktas į a svarbiausias veiksnys, iš tikrųjų šis veiksnys yra gyvybiškai svarbus branduolinei energijai. Tikroji branduolinės energijos nauda turi būti atvirai ir patikimai informuojama visuomenė ir sprendimus priimantys asmenys. Tolesnėje diskusijoje pateikiami įtikinamo argumento elementai. Didėjantis visuomenės nenoras, ypač išsivysčiusiose šalyse, sutikti su naujų pramonės įrenginių įdiegimu, daro įtaką viso energetikos sektoriaus politikai ir visų energetikos įrenginių projektų įgyvendinimui.
Maksimalus išteklių panaudojimas
Žinomos ir tikėtinos urano atsargos turėtų užtikrinti pakankamą branduolinio kuro tiekimą trumpuoju ir vidutinės trukmės laikotarpiu, net jei reaktoriai pirmiausiai veikia vienkartiniais ciklais, apimančiais panaudoto branduolinio kuro laidojimą. Branduolinės energijos kuro tiekimo problemų gali kilti tik iki 2030 m., jei iki to laiko bus išvystyti ir padidinti branduolinės energijos pajėgumai. Norint juos išspręsti, reikės tyrinėti ir plėtoti naujas urano telkinius Rusijoje, panaudoti sukauptą ginklų ir energetinio lygio plutonį ir uraną bei plėtoti branduolinę energiją naudojant alternatyvias branduolinio kuro rūšis. Viena tona ginkluoto plutonio, skaičiuojant pagal organinio kuro kaloringumo ekvivalentą, „sudeginus“ šiluminiuose reaktoriuose atvirame kuro cikle, atitinka 2,5 milijardo kubinių metrų. m gamtinių dujų. Apytikslis vertinimas rodo, kad bendras ginklams skirtų žaliavų energetinis potencialas, atominės elektrinės parke naudojant greitųjų neutronų reaktorius, gali atitikti 12-14 trln. kilovatvalandžių elektros energijos, t. y. 12–14 metinių produkcijos 1993 m. lygiu, ir sutaupyti apie 3,5 trilijono kubinių metrų gamtinių dujų elektros energetikos pramonėje. Tačiau didėjant urano poreikiui ir mažėjant jo atsargoms, dėl poreikio tenkinti augančių atominių elektrinių poreikius, atsiras ekonominis poreikis optimaliai panaudoti uraną taip, kad visa jame esanti potenciali energija būtų susidaro vienam rūdos kiekio vienetui. Yra įvairių būdų, kaip tai pasiekti naudos teikimo proceso ir eksploatavimo etapo metu. Ilgainiui reikės pakartotinai panaudoti sukauptas skiliąsias medžiagas šiluminiuose reaktoriuose ir diegti sparčiuosius reaktorius.
2. Maksimalios ekonominės naudos siekimas
Kadangi kuro sąnaudos yra santykinai mažos, bendrųjų sąnaudų mažinimas mažinant plėtros, vietos nustatymo, statybos, eksploatavimo ir pradinio finansavimo išlaidas yra būtinas bendram ekonominiam branduolinės energijos gyvybingumui. Licencijavimo reikalavimų neapibrėžtumo ir kintamumo pašalinimas, ypač prieš pradedant naudoti, leistų labiau nuspėti kapitalo investicijų ir finansavimo strategijas.
P investicijų poreikiai pagal SIARE rezultatus (milijardai dolerių)(SIARE – bendras elektros energijos plėtros alternatyvų tyrimas)
|
Didelis energijos suvartojimas |
Mažas energijos suvartojimas |
|
|
Gamyba |
elektros |
|
|
Energija |
taupymas |
|
|
Transliacija |
energijos |
|
|
Iš viso |
poreikiai |
|
3 lentelė #1
3. Didžiausios naudos aplinkai pasiekimas
Nors branduolinė energija turi aiškių pranašumų, palyginti su dabartinėmis iškastinio kuro sistemomis, atsižvelgiant į suvartojamo kuro, išmetamųjų teršalų ir susidarančių atliekų kiekį, tolesnės priemonės, skirtos sušvelninti susijusias aplinkosaugos problemas, gali turėti didelės įtakos visuomenės požiūriui.
Kuro ir atliekų lyginamieji duomenys (tonos per metus 1000 MW jėgainei)
|
Atominė jėgainė: |
27 (160 tonų natūralaus urano per metus) |
|
|
27 labai aktyvus |
||
|
310 vidutiniškai aktyvus |
||
|
460 žemas lygis |
||
|
2,600,000 |
||
|
6 000 000 CO 2 |
||
|
44 000 SO2 |
||
|
22 000 NE |
||
|
320 000 pelenų (įskaitant 400 tonų sunkiųjų toksiškų metalų) |
4 lentelė #8
Kadangi bendras branduolinio kuro ciklo poveikis žmonių sveikatai ir aplinkai yra nedidelis, dėmesys bus skiriamas geresnei praktikai radioaktyviųjų atliekų srityje. Tai padėtų siekti tvaraus vystymosi tikslų ir kartu padidintų konkurencingumą su kitais energijos šaltiniais, kurie taip pat turi tinkamai spręsti atliekų problemas. Siekiant sumažinti atliekų susidarymą, galima keisti reaktorių sistemas ir kuro ciklus. Bus nustatyti atliekų mažinimo projektavimo reikalavimai ir atliekų mažinimo būdai, tokie kaip tankinimas.
4. Reaktoriaus saugos didinimas
Branduolinės energetikos saugumas paprastai yra puikus – veikia 433 reaktoriai, kurių vidutinis veikimo laikas yra daugiau nei 20 metų. Tačiau Černobylio katastrofa parodė, kad labai sunki branduolinė avarija gali sukelti radioaktyvųjį užterštumą nacionaliniu ir regioniniu mastu. Nors saugos ir aplinkosaugos klausimai tampa itin svarbūs visiems energijos šaltiniams, daugelis mano, kad branduolinė energija yra ypač nesaugi. Saugos klausimai ir susiję reguliavimo reikalavimai artimiausiu metu ir toliau turės didelę įtaką branduolinės energijos plėtrai. Siekiant sumažinti esamų ir galimų avarijų įrenginiuose mastą, bus įgyvendinta keletas metodų. Itin veiksmingos užtvaros (pvz., dvigubos izoliacijos) sumažins reikšmingų radiologinių padarinių dėl avarijų už objekto ribų tikimybę. žemas lygis, panaikinant avarinių planų poreikį. Pagerinus reaktoriaus indo ir reaktorių sistemų vientisumą taip pat sumažės pasekmių vietoje tikimybė. Gamyklos struktūrų ir procesų prigimtinė sauga gali būti pagerinta įtraukiant pasyviąsias saugos priemones, o ne aktyviąsias apsaugos sistemas. Aukštos temperatūros dujomis aušinami reaktoriai, kuriuose naudojamas keraminis grafito kuras, pasižymintis dideliu atsparumu karščiui ir vientisumu, sumažinantis radioaktyviųjų medžiagų išsiskyrimo tikimybę, gali būti tinkamas pasirinkimas. #8
Branduolinės energijos privalumai ir trūkumai
Per 40 branduolinės energetikos plėtros metų pasaulyje 26 šalyse buvo pastatyta apie 400 jėgainių, kurių bendra energetinė galia siekia apie 300 mln. kW. Pagrindiniai branduolinės energijos privalumai yra didelis galutinis pelningumas ir degimo produktų išmetimo į atmosferą nebuvimas (šiuo požiūriu ji gali būti laikoma nekenksminga aplinkai), pagrindiniai trūkumai – galimas radioaktyviosios taršos pavojus. aplinka su branduolinio kuro dalijimosi produktais avarijos metu (pvz., Černobylyje ar Amerikos Trimilės stoties saloje) ir panaudoto branduolinio kuro perdirbimo problema.
Pirmiausia pažvelkime į pranašumus. Branduolinės energijos pelningumas susideda iš kelių komponentų. Vienas iš jų – nepriklausomybė nuo kuro gabenimo. Jeigu 1 milijono kW galios elektrinei per metus reikia apie 2 mln. (arba apie 5 mln. žemos kokybės anglies), tuomet VVER-1000 blokui reikės pristatyti ne daugiau kaip 30 tonų prisodrinto urano, o tai praktiškai sumažina kuro transportavimo sąnaudas iki nulio (anglį kūrenamose stotyse šios sąnaudos siekia iki 50 % kainos). Branduolinio kuro naudojimas energijos gamybai nereikalauja deguonies ir nėra nuolatinio degimo produktų išmetimo, todėl nereikės statyti įrenginių, skirtų išmetamiesiems teršalams į atmosferą valyti. Šalia atominių elektrinių esantys miestai dažniausiai yra aplinkai draugiški žalieji miestai visose pasaulio šalyse, o jei taip nėra, tai dėl toje pačioje teritorijoje esančių kitų pramonės šakų ir objektų įtakos. Šiuo atžvilgiu TPP pateikia visiškai kitokį vaizdą. Aplinkos padėties Rusijoje analizė rodo, kad šiluminės elektrinės išmeta daugiau nei 25% visų kenksmingų išmetimų į atmosferą. Apie 60 % šiluminių elektrinių išmetamų teršalų susidaro europinėje dalyje ir Urale, kur aplinkos apkrova gerokai viršija maksimalią ribą. Sunkiausia aplinkos situacija susiklostė Uralo, Centriniame ir Volgos regionuose, kur sieros ir azoto nusėdimo apkrovos vietomis viršija kritines 2-2,5 karto.
Branduolinės energijos trūkumai apima galimą radioaktyviosios aplinkos užteršimo pavojų sunkių avarijų, tokių kaip Černobylis, atveju. Dabar atominėse elektrinėse, kuriose naudojami Černobylio tipo (RBMK) reaktoriai, buvo imtasi papildomų saugos priemonių, kurios, remiantis TATENA (Tarptautinės atominės energijos agentūros) išvada, visiškai atmeta tokio sunkumo avariją: kaip numatyta projektiniame gyvenime. yra išsekęs, tokie reaktoriai turėtų būti pakeisti naujos kartos padidinto saugumo reaktoriais. Vis dėlto visuomenės nuomonės dėl saugaus branduolinės energijos naudojimo lūžis, matyt, įvyks dar negreitai. Radioaktyviųjų atliekų laidojimo problema yra labai opi visai pasaulio bendruomenei. Dabar jau yra atominių elektrinių radioaktyviųjų atliekų stiklinimo, bitumavimo ir cementavimo būdai, tačiau kapinynams įrengti reikia plotų, kur šios atliekos bus dedamos amžinai saugoti. Šalys, turinčios mažą teritoriją ir didelį gyventojų tankumą, susiduria su rimtais sunkumais spręsdamos šią problemą. #2
Rusijos branduolinio kuro ir energijos bazė.
Pirmosios atominės elektrinės, kurios galia siekė tik 5000 kW, paleidimas 1954 metais tapo pasaulinės svarbos įvykiu. Tai buvo branduolinės energijos, kuri ilgą laiką gali aprūpinti žmoniją elektros ir šilumos energija, plėtros pradžia. Šiuo metu pasaulyje atominėse elektrinėse pagaminamos elektros energijos dalis yra palyginti nedidelė ir siekia apie 17 proc., tačiau kai kuriose šalyse ji siekia 50-75 procentus. Sovietų Sąjungoje buvo sukurta galinga branduolinės energetikos pramonė, kuri tiekė kurą ne tik savo, bet ir daugelio kitų šalių atominėms elektrinėms. Šiuo metu atominėse elektrinėse Rusijoje, NVS šalyse ir Rytų Europoje veikia 20 blokų su VVER-1000 reaktoriais, 26 blokai su VVER-440 reaktoriais, 15 blokų su RBMK reaktoriais ir 2 blokai su greitųjų neutronų reaktoriais. Branduolinio kuro tiekimas šiems reaktoriams lemia pramoninės kuro strypų ir kuro rinklių gamybos apimtis Rusijoje. Jie gaminami dviejose gamyklose: Elektrostalyje - VVER-440, RBMK ir greitųjų neutronų reaktoriams; Novosibirske - reaktoriams VVER-1000. Granulės VVER-1000 ir RBMK kuro elementams tiekiamos gamykloje, esančioje Kazachstane (Ust-Kamenogorskas). #4
Šiuo metu iš 15 SSRS pastatytų atominių elektrinių 9 yra Rusijos teritorijoje; jų 29 jėgos agregatų instaliuota galia – 21 242 megavatai. Iš veikiančių galios blokų 13 turi VVER indinius reaktorius (slėginio vandens galios reaktorius, kurio šerdis yra metaliniame arba įtemptojo betono korpuse, skirtame pilnam aušinimo skysčio slėgiui), 11 blokinių kanalų reaktorių RMBK-1000 (RMBK - grafito- vandens reaktorius be patvaraus korpuso.Šiame reaktoriuje aušinimo skystis teka vamzdžiais, kurių viduje yra kuro elementai), 4 vnt. - EGP (vandens-grafito kanalo reaktorius su verdančiu aušinimo skysčiu) po 12 megavatų įrengti Bilibino APEC ir dar vienas Jėgos bloke įrengtas BN-600 greitųjų neutronų reaktorius. Pažymėtina, kad pagrindinis naujausios kartos slėginių indų reaktorių parkas buvo Ukrainoje (10 VVER-1000 vnt. ir 2 VVER-440 vnt.). #9
Nauji jėgos agregatai.
Šį dešimtmetį pradedami statyti naujos kartos jėgos agregatai su slėginio vandens reaktoriais. Pirmieji iš jų bus VVER-640 blokai, kurių konstrukcijoje ir parametruose atsižvelgta į šalies ir pasaulio patirtį, taip pat blokai su patobulintu VVER-1000 reaktoriumi, kurio saugos rodikliai gerokai pagerėjo. Pagrindiniai VVER-640 energijos blokai yra Sosnovy Bor, Leningrado srityje ir Kolos AE, o VVER-1000 pagrindu - Novovoronežo AE aikštelėje.
Taip pat parengtas vidutinio galingumo slėginių indų reaktoriaus VPBER-600 su vientisu išdėstymu projektas. Atominės elektrinės su tokiais reaktoriais galės būti pastatytos kiek vėliau.
Įvardytos įrangos rūšys, laiku įgyvendinus visus mokslinius ir eksperimentinius darbus, užtikrins pagrindinius branduolinės energijos poreikius prognozuojamam 15-20 metų laikotarpiui.
Yra siūlymų tęsti darbus ties grafito-vandens kanalo reaktoriais, pereiti prie 800 megavatų elektros galios ir sukurti sauga niekuo nenusileidžiantį VVER reaktoriui. Tokie reaktoriai galėtų pakeisti esamus RBMK reaktorius. Ateityje galima statyti jėgos agregatus su moderniais saugiais BN-800 greitųjų neutronų reaktoriais. Šie reaktoriai taip pat gali būti naudojami energetiniam ir ginklui tinkamam plutoniui įtraukti į kuro ciklą ir sukurti aktinidų (radioaktyvių metalų elementų, kurių visi izotopai yra radioaktyvūs) deginimo technologijas. #9
Branduolinės energetikos plėtros perspektyvos.
Svarstant branduolinės energetikos perspektyvas artimiausioje (iki amžiaus pabaigos) ir tolimoje ateityje, būtina atsižvelgti į daugelio veiksnių įtaką: ribotas gamtinio urano atsargas, brangias branduolinės energetikos kapitalines statybas. augalų, palyginti su šiluminėmis elektrinėmis, neigiamas vieša nuomonė, dėl ko daugelyje šalių (JAV, Vokietijoje, Švedijoje, Italijoje) buvo priimti įstatymai, ribojantys branduolinės energijos naudojimą kai kurioms technologijoms (pavyzdžiui, naudojant Pu ir pan.), todėl buvo apribota statyba. naujų pajėgumų ir laipsniškas panaudotų pajėgumų pašalinimas, nekeičiant jų naujais. Tuo pačiu metu yra didelis jau išgaunamo ir prisodrinto urano, taip pat urano ir plutonio, išsiskiriančio išmontuojant branduolines galvutes, rezervas, pažangių veisimo technologijų buvimas (kai iš reaktoriaus iškraunamas kuras turi daugiau skiliųjų izotopų nei buvo pakrauta) pašalina gamtinių urano atsargų ribojimo problemą, padidindama branduolinės energijos pajėgumus iki 200-300 Q. Tai viršija organinio kuro išteklius ir leidžia suformuoti pasaulio energetikos pamatą 200-300 metų į priekį. .
Tačiau pažangios dauginimo technologijos (ypač greitieji reaktoriai) neperėjo į masinės gamybos etapą dėl atsilikimo perdirbimo ir perdirbimo srityje (iš panaudoto kuro išgaunamas „naudingas“ uranas ir plutonis). O labiausiai pasaulyje paplitę šiuolaikiniai šiluminiai neutroniniai reaktoriai naudoja tik 0,50,6% urano (daugiausia skilusis izotopas U 238, kurio koncentracija gamtiniame urane yra 0,7%). Esant tokiam mažam urano naudojimo efektyvumui, branduolinės energijos energetinės galimybės vertinamos tik 35 Q. Nors tai gali būti priimtina pasaulio bendruomenei netolimoje ateityje, atsižvelgiant į jau nusistovėjusį branduolinės ir tradicinės energijos ryšį bei atominių elektrinių augimo tempų nustatymas visame pasaulyje. Be to, išplėstinio dauginimosi technologija sukuria didelę papildomą naštą aplinkai. .Šiandien specialistams visiškai aišku, kad branduolinė energija iš principo yra vienintelis realus ir reikšmingas elektros energijos tiekimo šaltinis žmonijai ilgalaikėje perspektyvoje, nesukeliantis planetai tokių neigiamų reiškinių kaip šiltnamio efektas, rūgštūs lietūs. ir kt. Kaip žinia, šiandien energija, pagrįsta iškastiniu kuru, tai yra deginant anglį, naftą ir dujas, yra elektros energijos gamybos pagrindas pasaulyje Noras išsaugoti organinės rūšys degalai, kurie taip pat yra vertingos žaliavos, įpareigojimas nustatyti CO emisijos ribas; arba sumažinti jų lygį ir ribotos didelio masto atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimo perspektyvos rodo poreikį didinti branduolinės energijos indėlį.
Atsižvelgdami į visa tai, kas išdėstyta, galime daryti išvadą, kad branduolinės energetikos plėtros perspektyvos pasaulyje bus skirtingos skirtinguose regionuose ir atskirose šalyse, atsižvelgiant į poreikius ir elektros energiją, teritorijos mastą, iškastinio kuro prieinamumą. kuro atsargos, galimybė pritraukti finansiniai ištekliai dėl tokios gana brangios technologijos sukūrimo ir eksploatavimo, visuomenės nuomonės įtakos tam tikroje šalyje ir daugybės kitų priežasčių. #2
Panagrinėkime atskirai branduolinės energijos perspektyvos Rusijoje. Rusijoje sukurtas uždaras technologiškai susijusių įmonių tyrimų ir gamybos kompleksas apima visas branduolinės pramonės funkcionavimui reikalingas sritis, įskaitant rūdos gavybą ir perdirbimą, metalurgiją, chemiją ir radiochemiją, mechanikos ir prietaisų inžineriją bei statybos potencialą. Mokslinis, inžinerinis ir techninis pramonės potencialas yra unikalus. Pramonės pramoninis ir žaliavų potencialas leidžia užtikrinti atominių elektrinių darbą Rusijoje ir NVS šalyse ilgus metus, be to, planuojama į kuro ciklą įtraukti sukauptą ginklų klasės uraną ir plutonį. . Rusija gali eksportuoti natūralų ir prisodrintą uraną į pasaulinę rinką, atsižvelgiant į tai, kad urano gavybos ir perdirbimo technologijų lygis kai kuriose srityse viršija pasaulinį, o tai leidžia išlaikyti savo pozicijas pasaulinėje urano rinkoje pasaulinės konkurencijos sąlygomis.
Tačiau toliau plėtoti pramonę negrįžtant prie jos visuomenės pasitikėjimas neįmanomas. Tam būtina suformuoti teigiamą visuomenės nuomonę, pagrįstą pramonės atvirumu ir užtikrinti saugaus TATENA kontroliuojamų atominių elektrinių eksploatavimo galimybę. Atsižvelgiant į Rusijos ekonominius sunkumus, pramonė artimiausiu metu skirs didžiausią dėmesį saugiam esamų pajėgumų eksploatavimui, palaipsniui pakeisdama panaudotus pirmosios kartos blokus pažangiausiais Rusijos reaktoriais (VVER-1000, 500, 600) ir šiek tiek padidindama. pajėgumų atsiras dėl jau pradėtų gamyklų statybos užbaigimo. Tikėtina, kad ilgainiui Rusijos pajėgumai padidės pereinant prie naujos kartos atominių elektrinių, kurių saugos lygis ir ekonominiai rodikliai užtikrins darnią pramonės plėtrą ateityje.
Dialogas tarp branduolinės energetikos šalininkų ir priešininkų reikalauja išsamios ir tikslios informacijos apie pramonės padėtį tiek atskiroje šalyje, tiek pasaulyje, moksliškai pagrįstų branduolinės energetikos plėtros ir poreikių prognozių. Tik skaidrumas ir sąmoningumas gali pasiekti priimtinų rezultatų. Daugiau nei 400 blokų visame pasaulyje (TATENA elektrinių reaktorių informacinės sistemos duomenimis 1994 m. pabaigoje 30 šalių veikė 432 atominės elektrinės, kurių bendras galingumas apie 340 GW) užtikrina nemažą dalį visuomenės energijos poreikių. Milijonai žmonių visame pasaulyje kasa uraną, sodina jį, kuria įrangą ir stato atomines elektrines, dešimtys tūkstančių mokslininkų dirba pramonėje. Tai viena galingiausių šiuolaikinės pramonės šakų, jau tapusi neatsiejama jos dalimi. Ir nors branduolinės energetikos kilimą dabar keičia pajėgumų stabilizavimo laikotarpis, atsižvelgiant į branduolinės energetikos per 40 metų užimtas pozicijas, yra vilties, kad ji sugebės išlaikyti savo dalį pasaulinėje elektros gamyboje gana ilgai. laiko, kol pasaulio bendruomenėje susiformuos bendras požiūris į branduolinės energijos poreikį ir panaudojimo mastą pasaulyje.
Naudotos literatūros sąrašas:
# 1 „Branduolinė energija alternatyviosios energijos scenarijuose“ Energetika 1997 Nr. 4
# 2 „Kai kurie ekonominiai šiuolaikinės branduolinės energetikos plėtros aspektai“ Vestnik MSU 1997 Nr. 1
# 3 „Situacija ir Rusijos elektros energetikos plėtros perspektyvos“ BIKI 1997 Nr. 8
# 4 .Tarptautiniai reikalai 1997 Nr.5, Nr.6
# 5 .VEK 1996 Nr.18, Nr.13
# 6 .Nezavisimaya Gazeta 97-01-30
# 8 „Branduolinės energetikos strategija“ Tarptautiniai reikalai 1997 Nr. 7
# 9 „Dėl branduolinės energijos perspektyvų Rusijoje“, 1995 m. birželio mėn
IN vienas iš skyrių„LiveJournal“ elektronikos inžinierius nuolat rašo apie branduolines ir termobranduolines mašinas – reaktorius, įrenginius, tyrimų laboratorijas, greitintuvus, taip pat apie. Naujoji Rusijos raketa, liudijimas per metinį prezidento pranešimą, sukėlė didelį tinklaraštininko susidomėjimą. Ir tai jis rado šioje temoje.
Taip, istoriškai buvo kuriamos sparnuotosios raketos su reaktyviniu branduoliniu oro varikliu: SLAM raketa JAV su TORY-II reaktoriumi, Avro Z-59 koncepcija JK, plėtra SSRS.
Modernus Avro Z-59 raketos koncepcijos atvaizdas, sveriantis apie 20 tonų.
Tačiau visas šis darbas buvo atliktas 60-aisiais kaip MTEP įvairaus laipsnio gylio (JAV nuėjo toliausiai, kaip aptarta toliau) ir nesulaukė tęsinio eksploatuojamų modelių pavidalu. Mes jo negavome dėl tos pačios priežasties, kaip ir daugelis kitų atomų amžiaus kūrimo – lėktuvų, traukinių, raketų su atominėmis elektrinėmis. Visos šios parinktys Transporto priemonė Nepaisant kai kurių privalumų, kuriuos suteikia beprotiškas energijos tankis branduoliniame kure, jie turi labai rimtų trūkumų – didelę kainą, eksploatacijos sudėtingumą, nuolatinės apsaugos reikalavimus ir galiausiai nepatenkinamus kūrimo rezultatus, apie kuriuos paprastai mažai žinoma (skelbiant rezultatus). MTEP, visoms šalims naudingiau rodyti pasiekimus ir slėpti nesėkmes).
Visų pirma, sparnuotoms raketoms daug lengviau sukurti nešiklį (povandeninį laivą ar orlaivį), kuris „nutemptų“ daug raketų paleidimo įrenginių į paleidimo vietą, nei kvailioti su nedideliu laivynu (o sukurti didelį laivyną yra neįtikėtinai sunku). ) sparnuotųjų raketų, paleistų iš savo teritorijos. Universalus, pigus, masinės gamybos produktas galiausiai nugalėjo mažos apimties, brangus gaminys su dviprasmiškais pranašumais. Branduolinės sparnuotosios raketos neapsiribojo bandymais ant žemės.
Ši konceptuali 6-ojo dešimtmečio Kirgizijos Respublikos aklavietė su atominėmis elektrinėmis, mano nuomone, tebėra aktuali ir dabar, todėl pagrindinis klausimas rodomam yra „kodėl??“. Tačiau tai dar labiau išryškina problemos, kylančios kuriant, bandant ir eksploatuojant tokius ginklus, kurias aptarsime toliau.
Taigi, pradėkime nuo reaktoriaus. SLAM ir Z-59 koncepcijos buvo įspūdingo dydžio ir svorio žemai skraidančios trijų machų raketos (20 ir daugiau tonų po paleidimo stiprintuvų išmetimo). Siaubingai brangus žemai skraidantis viršgarsinis skraidymas leido maksimaliai išnaudoti praktiškai neribotą energijos šaltinį laive, be to, svarbi branduolinio oro reaktyvinio variklio savybė yra pagerintas veiklos efektyvumas (termodinaminis ciklas) didėjant greičiui, t.y. ta pati mintis, bet važiuojant 1000 km/h greičiu būtų kur kas sunkesnis ir didesnis variklis. Galiausiai, 3M šimto metrų aukštyje 1965 metais reiškė nepažeidžiamumą oro gynybai. Pasirodo, anksčiau raketų paleidimo su branduoline jėga koncepcija buvo „pririšta“ dideliu greičiu, kur koncepcijos pranašumai buvo stiprūs ir konkurentai su angliavandenilių kuru silpdavo.Rodoma raketa, mano nuomone, atrodo transoninė arba ikigarsinė (jei, žinoma, tiki, kad tai ji vaizdo įraše). Tačiau tuo pačiu metu reaktoriaus dydis gerokai sumažėjo, palyginti su TORY-II iš SLAM raketos, kur ji buvo net 2 metrai, įskaitant radialinį neutroninį reflektorių, pagamintą iš grafito
Pirmojo TORY-II-A bandomojo reaktoriaus šerdis surinkimo metu.
Ar išvis galima įrengti 0,4-0,6 metro skersmens reaktorių?
Pradėkime nuo iš esmės minimalaus reaktoriaus – Pu239 kiaulės. Geras pavyzdys Tokios koncepcijos įgyvendinimas yra Kilopower kosminis reaktorius, kuris vis dėlto naudoja U235. Reaktoriaus šerdies skersmuo – tik 11 centimetrų! Jei pereisime prie plutonio 239, šerdies dydis sumažės dar 1,5-2 kartus.Dabar nuo minimalus dydis pradėsime žengti link tikro branduolinio oro reaktyvinio variklio, prisimindami sunkumus.
Pats pirmas dalykas, kurį reikia pridėti prie reaktoriaus dydžio, yra atšvaito dydis – ypač Kilopower BeO patrigubina dydį. Antra, mes negalime naudoti U ar Pu ruošinių – jie tiesiog sudegs oro sraute vos per minutę. Reikalingas apvalkalas, pavyzdžiui, iš inkalorijos, atsparios momentinei oksidacijai iki 1000 C arba kitų nikelio lydinių su galima keramine danga. Taikymas didelis kiekis apvalkalo medžiaga šerdyje iš karto kelis kartus padidina reikiamą branduolinio kuro kiekį - juk dabar smarkiai išaugo „neproduktyvi“ neutronų absorbcija šerdyje!
Viso reaktyvinio lėktuvo su TORY-II atomine elektrine dydis
Be to, metalinė U arba Pu forma nebetinka – šios medžiagos pačios nėra ugniai atsparios (plutonis paprastai tirpsta 634 C temperatūroje), taip pat sąveikauja su metalinių apvalkalų medžiaga. Kurą paverčiame klasikine UO2 arba PuO2 forma – gauname dar vieną medžiagos praskiedimą šerdyje, šį kartą deguonimi.
Galiausiai prisiminkime reaktoriaus paskirtį. Per jį reikia pumpuoti daug oro, kuriam atiduosime šilumą. Maždaug 2/3 erdvės užims „oro vamzdeliai“.
Dėl to minimalus aktyviosios zonos skersmuo išauga iki 40-50 cm (uranui), o reaktoriaus skersmuo su 10 centimetrų berilio reflektoriumi iki 60-70 cm. patvirtino branduolinio reaktyvinio variklio konstrukcija MITEE , skirtas skrydžiams Jupiterio atmosferoje. Šio visiškai popierinio projekto (pavyzdžiui, šerdies temperatūra yra 3000 K, o sienos pagamintos iš berilio, kuris gali atlaikyti daugiausia 1200 K) šerdies skersmuo, apskaičiuotas pagal neutronines medžiagas, yra 55,4 cm, nepaisant to, kad aušinimas su vandeniliu leidžia šiek tiek sumažinti kanalų, kuriais pumpuojamas aušinimo skystis, dydį.
Mano nuomone, ore skraidantį branduolinį reaktyvinį variklį galima įgrūsti į maždaug metro skersmens raketą, kuri vis dėlto nėra radikaliai didesnė už nurodytą 0,6-0,74 m, bet vis tiek kelia nerimą.. Vienaip ar kitaip, atominė elektrinė turės ~kelių megavatų galią, varoma ~10^16 skilimų per sekundę. Tai reiškia, kad pats reaktorius paviršiuje sukurs kelių dešimčių tūkstančių rentgeno spindulių lauką, o visoje raketoje – iki tūkstančio rentgenų. Net įrengus kelis šimtus kg sektoriaus apsaugos šių lygių ženkliai nesumažės, nes Neutronai ir gama spinduliai atsispindės iš oro ir „aplenks apsaugą“.
Per kelias valandas toks reaktorius pagamins ~10^21-10^22 atomus skilimo produktų c, kurių aktyvumas siekia keletą (kelių dešimčių) petabekkerelių, kurie net ir išjungus šalia reaktoriaus sukurs kelių tūkstančių rentgeno foną.
Raketos dizainas bus suaktyvintas iki maždaug 10^14 Bq, nors izotopai pirmiausia bus beta skleidėjai ir yra pavojingi tik dėl bremsstrahlung rentgeno spindulių. Pačios konstrukcijos fonas gali pasiekti dešimtis rentgeno spindulių 10 metrų atstumu nuo raketos korpuso.
Visos šios „linksmybės“ leidžia suprasti, kad tokios raketos kūrimas ir išbandymas yra užduotis ant galimo slenksčio. Reikia sukurti visą komplektą radiacijai atsparios navigacijos ir valdymo įrangos, visa tai išbandyti gana visapusiškai (radiacija, temperatūra, vibracija – ir visa tai statistikai). Skrydžio bandymai su veikiančiu reaktoriumi gali virsti radiacinė nelaimė išmetamųjų teršalų kiekis svyruoja nuo šimtų terabekerelių iki petabekerelių vienetų. Net ir be katastrofiškų situacijų labai tikėtinas atskirų kuro elementų slėgio sumažėjimas ir radionuklidų išsiskyrimas.
Žinoma, Rusijoje jų vis dar yra Novozemelskio bandymų aikštelė dėl kurių galima atlikti tokius bandymus, tačiau tai prieštarautų susitarimo dėl uždrausti branduolinių ginklų bandymus trijose aplinkose (draudimas įvestas siekiant užkirsti kelią sistemingai atmosferos ir vandenyno taršai radionuklidais).
Galiausiai įdomu, kas Rusijos Federacijoje galėtų sukurti tokį reaktorių. Tradiciškai Kurchatovo institutas (bendras projektas ir skaičiavimai), Obninsko IPPE (eksperimentiniai bandymai ir kuras) ir Luch tyrimų institutas Podolske (kuro ir medžiagų technologija) iš pradžių buvo įtraukti į aukštos temperatūros reaktorius. Vėliau NIKIET komanda įsitraukė į tokių mašinų projektavimą (pavyzdžiui, IGR ir IVG reaktoriai yra branduolinės raketos variklio RD-0410 branduolio prototipai).
Šiandien NIKIET turi projektuotojų komandą, kuri atlieka reaktoriaus projektavimo darbus ( aukštos temperatūros dujomis aušinamas RUGK , greitieji reaktoriai MBIR, ), o IPPE ir Luch atitinkamai toliau užsiima susijusiais skaičiavimais ir technologijomis. Pastaraisiais dešimtmečiais Kurchatovo institutas labiau pajudėjo prie branduolinių reaktorių teorijos.
Apibendrinant noriu pasakyti, kad sparnuotosios raketos su oro reaktyviniais varikliais su atomine elektrine sukūrimas paprastai yra įmanomas uždavinys, tačiau tuo pat metu labai brangus ir sudėtingas, reikalaujantis didelių žmogiškųjų ir finansinių išteklių sutelkimo. , man atrodo, labiau nei visi kiti paskelbti projektai („Sarmat“, „Dagger“, „Status-6“, „Vanguard“). Labai keista, kad ši mobilizacija nepaliko nė menkiausio pėdsako. Ir svarbiausia, visiškai neaišku, kokia yra tokių ginklų įsigijimo nauda (esamų vežėjų fone) ir kaip jie gali atsverti daugybę trūkumų - radiacinės saugos, didelių sąnaudų, nesuderinamumo su strateginėmis ginklų mažinimo sutartimis. .
P.S. Tačiau „šaltiniai“ jau pradeda švelninti situaciją: „Artimas kariniam-pramoniniam kompleksui esantis šaltinis sakė Vedomosti „Raketos bandymų metu buvo užtikrinta radiacinė sauga. Laive esantį branduolinį įrenginį pavaizdavo elektrinis maketas, teigia šaltinis.
Panašūs straipsniai
