ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА (син. атомная энергетика, Я.э.) — получение электрической энергии с использованием ядерных реакторов, на которых улавливается тепловая энергия радиоактивного распада ядерного «топлива » — обогащенного урана и некоторых других радиоактивных материалов (см.[ ...]
Ядерное топливо. Уран как источник энергии крайне редок в природе (около 60 млн тонн; в морской воде - 3 г на 100 т воды, что составляет 4,5 млрд тонн урана).[ ...]
ЯДЕРНЫЕ УСТАНОВКИ — сооружения и комплексы с ядерными реакторами, в т. ч. атомные станции, суда и другие плавсредства, космические и летательные аппараты, другие транспортные и транспортабельные средства, сооружения и комплексы с промышленными, экспериментальными и исследовательскими ядерными реакторами, критическими и подкритическими ядерными стендами; сооружения, комплексы, полигоны, установки и устройства с ядерными зарядами для использования в мирных целях; другие содержащие ядерные материалы сооружения, комплексы, установки для производства, использования, переработки, транспортировки ядерного топлива и ядерных материалов. Являются объектом применения Закона об использовании атомной энергии.[ ...]
Ядерная безопасность — это состояние АЭС, способное предотвращать ядерные аварии, связанные с повреждением ядерного топлива или переоблучением персонала.[ ...]
Ядерный реактор является основной частью АЭС и ядерных двигателей. Он представляет собой большой котел для нагрева теплоносителя (воды, газа). Источник тепла — управляемая ядерная реакция. Необходимо иметь в виду, что 0,5 г ядерного топлива по производству энергии эквивалентно 15 вагонам угля, который к тому же при сгорании выбрасывает в атмосферу огромное количество канцерогенных веществ.[ ...]
При ядерной реакции до 99% ядерного топлива идет в РА отходы (плутоний, стронций, цезий, кобальт), которые нельзя уничтожить, поэтому надо хранить. Контакты с ядерным горючим, его отходами, энергоносителями, тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ) и другими РА продуктами приводят к РЗ зданий, оборудования, транспорта. Если специальная обработка не снизит их уровень заражения ниже ПДД (ПДУ), то они также требуют захоронения.[ ...]
Почти 98,5% ядерного топлива АЭС идет в отходы, представляющие собой радиоактивные продукты расщепления (плутоний, цезий, стронций и т.д.), которые нельзя уничтожить, а можно лишь вечно хранить на спецскладах. Если учесть, что загрузка только реактора мощностью 1000 МВт (это аналог злополучного 4 реактора Чернобыльской АЭС) составляет около 180 т., чего хватает на 3 года, то за указанное время на территории АЭС с 4 реакторами скапливается до 700 т отработанного топлива. В случаи аварии это может привести к глобальной экологической катастрофе.[ ...]
В ведущих ядерных странах накоплен большой опыт переработки облученного ядерного топлива и выполнен ряд научно-исследовательских работ по оценкам риска обращения с радиоактивными отходами АЭС и ЯТЦ в целом.[ ...]
Существуют ядерные реакторы на медленных и быстрых нейтронах. Реакторы на медленных нейтронах могут охлаждаться обычной водой, как, например, РБМК — реактор большой мощности, канальный; ВВЭР — водо-водяной реактор, либо «тяжелой» водой или газом, как, например, ВТГР — высокотемпературный с гелиевым охлаждением реактор. Реакторы на быстрых нейтронах называются реакторами-размножителями (Р-Р). Если ВВЭР использует 5% ядерного топлива, то реактор на быстрых нейтронах, например БН-600, — до 55%.[ ...]
Особенностью ядерного реактора на быстрых нейтронах (Р-Р) является его способность производить ядерного топлива больше, чем он сам потребляет. При этом стержни урана-238 помещают в зону воспроизводства (кольцом охватывающую активную зону). Здесь из-за воздействия нейтронов часть атомов и-238 превращается в атомы Ри-239. Если эту смесь (11-238 и Ри-239) поместить в активную зону, то при ее «сгорании» получится «оружейный» плутоний, так как произойдет обогащение природного урана. Эти циклы можно повторять несколько раз и получить электроэнергии в 40 раз больше, чем в реакторе на медленных нейтронах. К тому же Р-Р имеет значительно более высокий КПД по сравнению с реактором на медленных нейтронах. Он эффективней использует ядерное топливо, дает меньше РА отходов и работает при более низком давлении, то есть менее вероятна его разгерметизация («утечка»). Но ему присущ и серьезный недостаток: от воздействия быстрых нейтронов происходит «ослабление» металла (сталь набухает и становится хрупкой). Р-Р «всеядны»: только они способны перерабатывать любое ядерное топливо и отходы, уничтожать высвобождающийся при разоружении плутоний.[ ...]
Знать сколько топлива выброшено и сколько осталось, важно и для определения опасности, до сих пор таящейся в разрушенном четвертом блоке. От того, сколько ядерного топлива в саркофаге (170 тонн или несколько тонн?) самым непосредственным образом зависят и меры по обеспечению безопасности. Если, не дай Бог, саркофаг рухнет, то облака радиоактивной пыли могут покрыть полЕвропы. Если, в саркофаге сложатся какие-то условия для возникновения самоподдерживающейся цепной реакции, возможен его новый взрыв. То, что эти опасения не беспочвенны, говорит увеличение плотности нейтронных потоков внутри саркофага, наблюдавшееся за последние годы несколько раз (Гродзинский, 2000).[ ...]
Основная часть ядерного топлива во время активной стадии аварии переплавилась и вместе с бетоном строений образовала стекловидные лавы. Кроме того, при разрушении топлива, графита и конструкционных материалов возникло большое количество (17 ±5 т) пылеобразного материала. Основное количество этих диспергированных продуктов похоронено под слоем сброшенных во время ликвидации аварии материалов. Однако в центральном зале на поверхности и в настоящее время находится 1-1,5 т пыли.[ ...]
Действительно, ядерное топливо при горении не потребляет кислород, а углекислый газ выделяется в небольших количествах при производстве урана. Следовательно, не происходит усиления парникового эффекта в атмосфере и заметных климатических изменений. Технология производства тепла и электроэнергии из ядерного топлива хорошо разработана и экономически конкурентоспособна по сравнению с технологиями, использующими ископаемое (природное) топливо. Уникальной особенностью ядерного топлива является возможность его воспроизводства, т. е. искусственная наработка в реакторе [30]. Ядерные электростанции в нормальном режиме производства электроэнергии обеспечивают наибольшую экологическую чистоту, но могут представлять огромную опасность для окружающей среды в случае тяжелых аварий. В отличие от других способов получения энергии в процессе работы ЯЭУ остаются экологически более опасные отходы в виде выгоревшего топлива с высокой долгоживущей радиоактивностью. Следовательно, необходима оптимизация топливного цикла ЯЭУ, способов переработки облученного топлива и обращения с полученными при этом радиоактивными отходами.[ ...]
Продукты деления ядерного топлива остаются внутри тепловыделяющих элементов в течение рабочей компании реактора. Отработавшие срок кассеты с тепловыделяющими элементами дистанционно извлекаются из реактора управляемыми человеком механизмами, хранятся в бассейнах выдержки и перерабатываются на специальных заводах. Радиоактивные отходы подвергаются захоронению в могильниках.[ ...]
ПЯТЦ (предприятие ядерного топливного цикла) — это ОЭ для изготовления ядерного топлива, его переработки, перевозки и захоронения отходов.[ ...]
Если будущее земной ядерной энергетики выглядит сегодня достаточно туманным, то ее космические перспективы более очевидны. В будущем, при хозяйственном (как и любом другом) освоении планет Солнечной системы, их спутников, а также астероидов, потребуется значительное количество надежных энергетических установок, способных работать длительное время в автономном режиме. В условиях дефицита солнечного излучения, химических и иных неатомных источников энергии ядерное топливо может оказаться если небезальтернативным, то, по крайней мере, наиболее эффективным энергетическим сырьем.[ ...]
В процессе получения ядерного горючего накапливаются значительные количества отходов. На рудниках и близлежащих предприятиях накапливаются отвалы твердой пустой породы, содержащей весьма незначительный процент руды. На металургических предприятиях отходы могут быть твердыми или дегтеобразными и содержать все дочерние продукты урана и тория, в особенности радия. Таким образом, процессы получения ядерного топлива можно подразделить на две фазы: одна — предшествующая отделению урана и тория от их дочерних продуктов, а другая — последующая. Каждая из этих фаз сопровождается различным загрязнением атмосферы.[ ...]
Основная часть любого ядерного реактора — активная зона, образуемая загруженным ядерным топливом в виде тепловыделяющих элементов (твэлов). В ней протекает цепная реакция деления. Теплота, выделяющаяся в твэлах, отводится непрерывно циркулирующим теплоносителем.[ ...]
Количество отработанного ядерного топлива только в США и западных странах без России и стран Восточной Европы превышает 100 тыс.т.[ ...]
Другая проблема заключается в том, что ядерное топливо можно использовать только в течение сравнительно короткого времени, так как запасов природного урана должно хватить, примерно, на 100 лет. Этот срок может быть продлен, если все отработанные твэлы будут подвергаться регенерации. Этот срок можно продлить еще больше, если использовать реакторы-размножители, в которых из нерасщепляющихся тория-232 и урана-238 под действием облучения нейтронами получают расщепляющиеся материалы — соответственно уран-233 и плутоний-239. Но в случае этих реакторов возникают проблемы по сравнению с реакторами обычного типа. Поскольку в них расщепляющийся материал на 20—25% состоит из плутония-239, то необходимо применять особые меры предосторожности, так как Ри-239 помимо того, что имеет большой период полураспада, является самым ядовитым из всех известных элементов. Для человека максимально допустимая доза составляет не выше 0,001 мг. В случае аварии таких реакторов опасность гораздо больше, чем для обычных реакторов.[ ...]
Термоядерный синтез - это реакция, противоположная происходящей в ядерном топливе. В последнем ядра тяжелых элементов (уран и другие) превращаются в ядра более легкие. В реакции синтеза участвуют ядра легких элементов - водорода и его изотопов дейтерия и трития. Подобные реакции происходят на Солнце. Легкие ядра при очень высокой температуре и огромном давлении превращаются в более тяжелые; при этом высвобождается колоссальная энергия. Термоядерный реактор чище и экологичнее атомного. В первые десятилетия будущего века термоядерный реактор может быть использован как переработчик топлива для обычной атомной энергетики. Но еще важнее, что термоядерная энергетика открывает возможность для совершенствования необычных технологий, например для получения искусственного горючего.[ ...]
Даже самые совершенные АЭС использует всего около 1% исходного сырья - ядерного топлива, и уже поэтому атомная энергетика - самая экологически грязное производство из всех которые когда- либо изобретало человечество. Огромен и масштаб образования твердых отходов. Главным из них является отработавшее ядерное топливо (ОЯТ). В США, Швеции, Испании и ряде других стран ОЯТ считается твердыми радиоактивными отходами (ТРО) и направляется на вечное хранение. В других странах (Россия, Япония, Франция, Великобритания, Германия, Швейцария, Бельгия и др.) оно частично перерабатывается, с целью регенерации урана и плутония, которые можно использовать для получения нового ядерного топлива. Если бы все существующие заводы по переработке ОЯТ (в Великобритании, Франции и России) действовали на полную мощность, они не могли бы переработать более 40% образующегося ежегодно ОЯТ Поэтому ОЯТ накапливается в мире гораздо быстрее, чем перерабатывается: в 2000 г. его было во всем мире накоплено около 200 тыс. т., к 2010 г. его будет около 300 тыс. т. (Иванов, Петров, 1999).[ ...]
Комбинат - единственное предприятие в мире по производству некоторых компонентов для ядерного оружия. Некоторым очень хочется вытолкнуть нас с рынка, в том числе и с рынка по переработке ядерного топлива».[ ...]
Долговременное радиационное загрязнение создают обогатительные производства по подготовке ядерного «топлива»; в процессе переработки, например, урановых руд образуется огромное количество отходов — «хвостов». Так, по данным американских специалистов, уже сейчас объемы этих «хвостов» в США достигают почти 500 млн. т. Главным же является не колоссальный объем отходов, а то, что они будут оставаться радиоактивными миллионы лет, когда никакого производства давно уже не будет, а загрязнение, в первую очередь атмосферного воздуха, будет продолжаться.[ ...]
Лишь по случайности на протяжении 13 лет после Чернобыля в мировой атомной энергетике не произошло новых крупных ядерно-радиаци-онных катастроф. В сентябре 1999 г. цепочка везения кончилась, и новая радиационная катастрофа случилась: на японской станции по подготовке ядерного топлива в Токаймура на протяжении 8 часов несколько раз возникала самопроизвольная цепная реакция, уровень облучения при этом поднимался в десятки тысяч раз. Как и в Чернобыле, и на АЭС «Три-Майл-Айленд», атомщики стараются изо всех сил скрыть истинные масштабы облучения населения: сначала говорили всего о нескольких пострадавших, но к февралю 2000 г. приходится говорить о 439.[ ...]
Второе обстоятельство касается необходимости предусмотреть затраты на транспортировку свежего и отработавшего ядерного топлива на большие расстояния.[ ...]
Проведены первые коммерческие испытания ионообменной очистки ЖРО цеолитами на установке по переработке облученного ядерного топлива вблизи Уэст-Велли (штат Нью-Йорк, США). Отходы ( 2400 м3) в виде щелочных жидкостей и пульп хранятся в цистернах. Из них предстоит выделить плутоний, цезий и стронций. Оставшиеся низкоосновные отходы предполагается подвергнуть отверждению с последующим захоронением.[ ...]
От идеально работающих АЭС плутоний не должен был бы попадать в окружающую среду,- он образуется в процессе нейтронного облучения ядерного топлива в реакторе и извлекается из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в процессе химической переработки. Но, как уже говорилось выше, из всегда присутствующих в реакторе поврежденных ТВЭЛов, небольшие количества плутония могут попадать в теплоноситель и, в конце концов, - в окрестности АЭС.[ ...]
Тем не менее использование человеком атомной энергии таит в себе большие проблемы, главные из которых — утилизация отработанного ядерного топлива и аварии с утечкой в окружающую природную среду радиоактивных веществ.[ ...]
Американская общественная организация (Nuclear Information and Resource Service — NÏRS), а не конструкторы АЭС!, обратила внимание на то обстоятельство, что бассейны выдержки отработавшего ядерного топлива на АЭС не снабжены автономной системой охлаждения, и потребовала от правительства США обязать АЭС установить такие системы (Portzline, 1999).[ ...]
Это подтверждается острой дискуссией, которая велась в нашей стране после принятия в 2001 г. Государственной Думой пакета законов, разрешающих ввоз в Россию отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с зарубежных АЭС для его переработки и технологического хранения при определенных условиях.[ ...]
Встречающиеся в природе радиоактивные изотопы присутствуют уже на ранней стадии цикла, который включает в себя ряд операций (добычу, переработку урановых руд, подготовку ядерного топлива и разделения изотопов различными методами, изготовление топливных элементов, работу реактора). В процессе добычи урана и тория образуются пыль, растворимые соединения и газы. Радиоактивными изотопами, сопровождающими эту операцию, являются продукты распада урана и тория.[ ...]
Выше все время шла речь о первичном источнике атомно-радиацион-ных бед — атомном реакторе и оборудовании, непосредственно с ним связанном. Однако на АЭС есть и другие очаги ядерно-радиационной опасности. В последнее время опасность ядерных катастроф подбирается с несколько неожиданной стороны: из хранилищ отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) на атомных станциях. На большинстве российских и украинских АЭС хранилища для ОЯТ переполнены (на начало 1995 г. на Курской АЭС хранилища были заполнены на 99%, на Смоленской и Билибин-ской — на 81%», на Калининской — на 70 % и т.д.), и там хранится радионуклидов в 4—5 раз больше, чем в самом реакторе.[ ...]
Наиболее серьезное загрязнение природной среды радионуклидами в настоящее время связано с работой заводов по обогащению и переработке сырья для атомной энергетики и отработанного ядерного топлива.[ ...]
Постановлением Правительства РФ «Об утверждении программы развития атомной энергетики РФ на 1998-2005 годы и на период до 2010 года» (№815 от 21 июля 1998 года) предусматривалось сооружение энергоисточников малой мощности на ядерном топливе для энергообеспечения удаленных районов Крайнего Севера (Чукотский автономный округ) и Дальнего Востока (Приморский край). В программе сказано, что разработка проектов АЭС нового поколения идет за счет средств федерального бюджета.[ ...]
В то же время, предварительные оценки стоимости атомной энергии представлялись особенно оптимистичными. В частности, реактор-размножитель, т. е. реактор, в котором можно было бы получать энергетически более емкое (более «активное») ядерное топливо при взаимодействии активного 23511 и имеющегося в достаточных количествах 238и, все еще технологически недоработан.[ ...]
В результате выполнения указанных работ создаются технические системы предотвращения тяжелых аварий на объектах авиации, космоса, железных дорог, гражданского строительства, особенно тех, где аварии и разрушения непосредственно связаны с опасностью для населения, ядерной энергетики, в том числе связанных с переработкой, транспортировкой и захоронением ядерного топлива и радиоактивных материалов.[ ...]
Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству долгоживущих радионуклидов этот выброс соответствует 500-600 Хиросимам.[ ...]
Аварии и техногенные катастрофы возникают внезапно и хотя, как правило, имеют локальный характер, их экологические последствия могут иметь региональный и даже глобальный масштаб. При этом наибольшую опасность имеют аварии и катастрофы на радиационных объектах (АЭС, предприятия по переработке ядерного топлива и др.), химических предприятиях, нефте- и газопроводах, морском и железнодорожном транспорте, плотинах водохранилищ и др.[ ...]
Примером такого акта является Указ Президента РФ от 25 января 1995 г. «О государственной поддержке структурной перестройки и конверсии атомной промышленности в г. Железногорске Красноярского края». Предусмотренные п. 1 и 3 Указа «продолжение строительства завода РТ-2 для регенерации отработавшего ядерного топлива атомных электростанций» и его финансирование до проведения государственной экологической экспертизы предпроектных и проектных материалов и при отсутствии ее положительного заключения противоречило п. 1 и 2 ст. 36, ст. 37 и п. 1 ст. 43 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды». Содержащееся в п. 1 и 2 Указа разрешение на временное хранение в целях последующей переработки отработавшего ядерного топлива из других государств находилось в противоречии с п. 3 ст. 50 этого же Закона, прямо запрещающего ввоз радиоактивных материалов из других государств в целях хранения или захоронения.[ ...]
Энергетические предприятия оказывают сложное воздействие на подземные воды. Наиболее чистыми являются атомные электростанции, естественно при условии их работы в штатном режиме. Правда, с атомной энергетикой связаны два очень неприятных обстоятельства, не безразличных для качества подземных вод и тем самым для всех других компонентов экосистем. Производство и подготовка ядерного топлива и ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов реактора) относятся к опасным процессам, сопровождающимися сбросом и необходимостью очистки токсичных сточных вод. Это касается и утилизации или захоронения отработанного ядерного топлива.[ ...]
Успешно для российского отделения Гринпис и населения Красноярского края завершилось рассмотрение иска его представителей к Президенту России о признании незаконным пункта Указа «О государственной поддержке структурной перестройки и конверсии атомной промышленности в г. Железногорске Красноярского края» от 25 января 1995 г., противоречащего российскому природоохранительному законодательству, разрешающего горнохимическому комбинату принимать из-за границы отработавшее ядерное топливо АЭС, построенных по зарубежным проектам. Президент разрешил ввоз в Россию такого топлива под предлогом « временной выдержки». Фактически это означало ввоз на хранение зарубежных радиоактивных отходов, что противоречит ч. 2 ст. 50 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды».[ ...]
Важной составной частью международного сотрудничества в области атомной энергетики является международно-правовое регулирование отношений. Эти отношения складываются как внутри государства (регулируются советским атомным правом), так и в международном масштабе (регулируются международным атомным правом). В этой ситуации международноправовые нормы оказывают на развитие советского атомного законодательства существенное влияние. Примерами такой деятельности является Конвенция о физической защите ядерного материала, ратифицированная Советским Союзом в 1983 г., ряд действующих нормативных документов СЭВ: Нормы радиационной безопасности, Правила работы с радиоактивными веществами, Правила перевозки радиоактивных веществ, Правила безопасной перевозки отработавшего ядерного топлива от атомных электростанций. Общепризнанные принципы радиационной защиты содержат стандарты безопасности МАГАТЭ. Кроме того, в основу действующих в странах восточной Европы Норм радиационной безопасности положены рекомендации Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ).[ ...]
Типичными жидкими отходами 1 класса являются сточные воды дезактивационных пунктов, санпропусков, прачечных и т.д. Высокоактивные РАО, содержащие преимущественно искусственные радионуклиды, образуются на конечных звеньях производственного цикла, а также в некоторых научных лабораториях. Особую опасность в экологическом аспекте (в связи с большим количеством) представляют отходы заводов, на которых перерабатываются облученные тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) АЭС с целью извлечения из них невыгоревшего ядерного топлива или выделения вновь образовавшегося плутония.[ ...]
В соответствии с вышеизложенным, назрела необходимость строгой регламентации вплоть до запрещения трансграничного перемещения на территорию России опасных твердых и жидких отходов, которые содержат тяжелые металлы, хлорорганические вещества и нитросоединения и выдаются за низкоэнергоемкие теплоносители, якобы безопасные для населения принимающей страны. К сожалению, в 2001 г., несмотря на протесты общественности, Минатом РФ протолкнул так называемую «сделку века», связанную с завозом на территорию России отработанного ядерного топлива (около 20 тыс. т), выгруженного из реакторов зарубежных АЭС и предназначенного для длительного хранения и переработки. Все это может привести к тому, что, если не принять надлежащих мер, Россия превратится в «свалку отходов» иностранного происхождения с самыми тяжелыми экологическими последствиями для нынешнего и особенно будущих поколений.[ ...]
Существенное значение имеет и потенциальная опасность перемещения в Россию опасных промышленных отходов из стран Западной Европы, США, Японии и других стран. Многочисленные попытки реализовать такую опасность и тем самым «затопить» Россию опасными отходами предпринимаются вплоть до настоящего времени. Постановлением Правительства РФ от 1 июля 1995 г. хотя, импорт в нашу страну опасных отходов с целью захоронения или обезвреживания, был запрещен. Это подтверждается острой дискуссией, которая велась в нашей стране после принятия в 2001 г. Государственной Думой пакета законов, разрешающих ввоз в Россию отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с зарубежных АЭС для его переработки и технологического хранения при определенных условиях.[ ...]