Ядерная энергетика


Ядерная энергетика, отрасль энергетики, использующая ядерную (ат.) энергию в целях теплофикации и электрификации. Основу Я. э. составляют АЭС. В силовой установке (реакторе) АЭС осуществляется управляемая цепная реакция деления ат. ядер. Выделяемая при этом энергия преобразуется в тепловую и электрич. Пром. энергоустановки делятся на 3 группы: АЭС (стационарные и транспортабельные); тепловые ат. станции (вырабатывают тепловую энергию для теплофикации и пром. целей); двигатели, использующие Я. э. для приведения в движение подводных и надводных судов, космич. и летат. аппаратов, др. трансп. средств. Ядерные энергоустановки могут размещаться в отдал, от топливных баз районах; горючее обладает большой теплотворной способностью (выделяет тепла на 6 порядков больше, чем нефть и уголь), что позволяет значит. уменьшить расходы на его транспортировку, а также сократить до минимума (по весу) его запас (одной загрузки реактора ядерным топливом достаточно для его работы до неск. лет). Пр-во ядерного топлива осуществляется за счет превращения ядер урана-238 и тория-232 в делящийся мат-л (плутоний-239, уран-233). Запасы ядерного горючего (при полн. их использовании) почти в 20 раз превышают запасы органич. топлива. С сер. 20 в. Я. э. развивается быстрыми темпами. Так, если в 1970 на АЭС приходилось менее 1% электроэнергии, произвед. всеми электростанциями мира, то уже в 1976 — ок. 4,5%, в 1990 — 16%. В условиях разрухи, нанес. нашей стране во время Великой Отечественной войны, была создана одна из наиб. мощных и эффективно действующих в мире ат. отраслей (см. Атомный проект). Наряду с укреплением «ядерного щита» страны успешно решалась задача освоения «мирного атома» в целях развития экономики гос-ва. 27 июня 1954 дала ток первая в стране (и в мире) ат. электростанция в г. Обнинске, сооруж. под рук-вом акад. И. В. Курчатова. Ее мощность была невелика — всего 5 МВт. Она сыграла роль эксперимент. установки; накопл. опыт оказался незаменимым при эксплуатации след. АЭС (Белоярской, Кольской, Курской, Ленингр., Нововоронежской и др.). Вслед за сов. были пущены АЭС в Великобритании и США. Ядерный сектор экономики значителен в Бельгии, Германии, Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции и Японии (АЭС работают в 31 стране). В 2006 в РФ эксплуатировалось 30 ат. энергоблоков общей мощностью 22,2 млн кВт. Выработка электроэнергии составляла 142 млрд кВт-ч (16% пр-ва электроэнергии страны). Использование Я. э. включает множество процессов — от добычи урана и тория до захоронения радиоактивных отходов. Каждый этап строго регламентируется, с тем чтобы обеспечивались безопасность людей и защита окружающей среды. Осн. документом, регулирующим вопросы, связ. с пр-вом и потреблением Я. э., является закон РФ «Об использовании атомной энергии» (1995). В принятой Прав-вом РФ программе «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007—2010 годы и на перспективу до 2015 года» (2006) предусматривается ускор. развитие ат. энергетики. Еще в 1981—82 были разработаны и утверждены ТЭО стр-ва объектов на площадке ПО «Маяк» и проект Юж.-Урал. ат. электростанции — ЮУАЭС (переработан в 1993 в связи с аварией на Чернобыльской АЭС). Мощность каждого из 3 запроектир. энергоблоков (с реакторами на быстрых нейтронах) — 840 МВт, энерговыработка — до 6 млрд кВт-ч электроэнергии в год. По проекту энергоблоки ЮУАЭС способны выдержать редко повторяющиеся внеш. природные воздействия, вероятность к-рых не превышает 1 события в 10 тыс. лет: землетрясения до 8 баллов, ураганные ветры, низкие и высокие темп-ры, оледенения. Безопасность станции основывалась на принципах внутр. самозащищенности (ошибки и бездействие персонала не могли привести к нарушению пределов безопасности). Важное достоинство реакторов на быстрых нейтронах — их способность сжигать наиб. опасные радионуклиды, образующиеся при использовании ядерного топлива и в традиционной технологии атомной энергетики попадающие в радиоактивные отходы. Ввод в эксплуатацию ЮУАЭС позволил бы решить проблемы утилизации плутония, выделяющегося при переработке облучённого ядерного топлива и обеспечения безопасности хранения радиоактивных отходов в Теченском каскаде водоёмов. Воду одного из водоемов планировалось использовать для охлаждения конденсаторов турбин АЭС; предполагалось, что подъем уровня водоемов прекратится. Электрич. мощности ЮУАЭС могут уменьшить зависимость пром-сти области от поставок угля и газа, улучшить экол. состояние атмосферы. Чел. обл. входит в число 12 энергодефицитных регионов России. При решении вопроса о стр-ве АЭС учитывалось, что в области вырабатывается только 70% нужной региону электроэнергии (остальные 30% покупаются); избыток тепла, к-рое может обеспечить АЭС, существенно снизит себестоимость электроэнергии. В 1984 началось стр-во станции, к-рое из-за отсутствия финансирования в 1992 было прекращено. Недостаточная информированность об особенностях объекта вызвала отрицат. отношение населения к стройке. На состоявшемся в марте 1991 гор. референдуме 75,7% жит. Чел. высказались против ее продолжения [жит. Челябинск-65 (г. Озерск) придерживались противоположного мнения]. В последующие годы обозначился сдвиг в пользу завершения стр-ва АЭС. Ввод ЮУАЭС будет содействовать эффективному развитию Я. э. На очереди — решение проблемы выработки энергии с использованием управляемого термоядерного синтеза, при к-ром уменьшится необходимость обеспечивать надежное захоронение высоко-активных отходов.