Оглавление
Введение

Атомная электростанция (АЭС) - ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом).

Примечательно то, что первая в мире атомная электростанция была построена в СССР в 1954 году, в городе Обнинске. Первоначальная её мощность составляла 5 МВт, однако именно Обнинская АЭС положила начало для бурного развития атомной энергетики во всем мире. Запустив первый на планете управляемый атомный реактор, практически была доказана сама возможность получения электроэнергии на основе расцепления урановых ядер. В то время, атомная энергетика являлась своего рода возможностью использования альтернативного топлива, однако очень быстро именно атомные электростанции стали доминировать среди прочих систем получения электроэнергии.
Крупнейшая АЭС  в Европе — Запорожская АЭС  у г. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 г. С 1996 г. работают 6 энергоблоков суммарной мощностью 6 ГВт.
Крупнейшая АЭС  в мире Касивадзаки-Карива по установленной мощности (на 2008 год) находится в Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата — в эксплуатации находятся пять кипящих ядерных реакторов (BWR) и два продвинутых кипящих ядерных реакторов (ABWR), суммарная мощность которых составляет 8,212 ГВт. 
Принцип работы АЭС 


Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.

---

В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем (в основном 233U, 235U. 239Pu).

Установлено, что мировые энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и др.) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического топлива (нефть, уголь, природный газ и др.). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе. Кроме того, необходимо учитывать всё увеличивающийся объём потребления угля и нефти для технологических целей мировой химической промышленности, которая становится серьёзным конкурентом тепловых электростанций.
Несмотря на открытие новых месторождений органического топлива и совершенствование способов его добычи, в мире наблюдается тенденция к относительному увеличению его стоимости. Это создаёт наиболее тяжёлые условия для стран, имеющих ограниченные запасы топлива органического происхождения. Очевидна необходимость быстрейшего развития атомной энергетики, которая уже занимает заметное место в энергетическом балансе ряда промышленных стран мира. 
Наиболее часто на АЭС применяются  4 типа реакторов на тепловых  нейтронах: 1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя;

2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем;

3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя;

4) графитогазовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем. 
Принцип работы атомной электростанции заключается в получении электроэнергии путем контролируемой (т. е. невзрывной) ядерной реакции.

Атомные электростанции используют ядерные реакции деления в реакторах. Реакторы нагревают воду для производства пара, который затем используется для выработки электроэнергии.

Принцип работы атомной электростанции основан и состоит из управляемого атомного реактора из стержней, которые изготовлены из стали, содержащей высокий процент материала, способного поглощать нейтроны, например бор.

Стержни управления находятся в активной зоне реактора. Они контролируют количество реакции и, следовательно, количество вырабатываемой тепловой энергии. Кроме того для регулирования скорости синтеза применяются замедлители. Типичными замедлителями являются вода, графит или тяжелая вода. Только нейтроны с достаточного низкой скоростью могут производить деление ядер урана.

---

Ядерная реакция производит тепло, которое уносится теплоносителем. Типичными хладагентами являются вода, углекислый газ, жидкий натрий. Пар, вырабатываемый в парогенераторе, переходит в паровую турбину. Сила паровой струи заставляет турбину вращаться. Турбина связана с генератором, который производит электричество.

На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.

В России имеется 9 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.




Перспективы развития АЭС

Исходя из перспектив глобального преобразования мировой энергетики, наиболее перспективным можно считать, пожалуй, пять основных известных в настоящее время науке типов реакторов: это реактор ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический реактор), РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный), реактор на тяжелой воде, реактор с шаровой засыпкой и газовым контуром, реактор на быстрых нейтронах.
Перспективность связана со следующим:

• 
  возможность получения большой мощности;
  
• 
  коэффициент воспроизводства, превышающий единицу;
  
• 
  высокая температура нагрева рабочей среды (более 10000 К);
  
• 
  малая критическая масса (десятки килограмм делящегося вещества);
  
• 
  возможность циркуляции делящегося вещества и его очистка в системе циркуляции.
  

Из  этого следует:

• 
  высокая эффективность использования горючего;
  
• 
  минимальные затраты на топливный цикл;
  
• 
  повышенная безопасность;
  
• 
  высокая экономичность;
  
• 
  широкий диапазон использования.
  

Необходимость развития атомной энергетики


По  данным Международного агентства ООН  по атомной энергии (МАГАТЭ), более 18% электроэнергии, вырабатываемой в мире, производится на ядерных реакторах. В отличие от электростанций, работающих на органическом топливе, АЭС не выбрасывают  в атмосферу загрязняющих веществ, которые негативно влияют на здоровье людей, являются причиной образования  смога и разрушительно воздействуют на озоновый слой.
Стоимость электричества, произведенного на АЭС, ниже, чем на большинстве электростанций иных типов. В мире насчитывается около 440 ядерных реакторов общей мощностью свыше 365 тыс. МВт, которые расположены более чем в 30 странах. Только в 2000-2005 гг. в строй введено 30 новых реакторов. В настоящее время в 12 странах строится 29 реакторов общей мощностью около 25 тыс. МВт.

---

При отказе от развития атомной энергетики основной упор в удовлетворении растущих потребностей народного хозяйства в энергии придется делать на наращивании строительства ТЕЦ и ГЭС. А это неизбежно приведет к большему загрязнению атмосферы вредными веществами, накоплению в ней избыточного количества углекислого газа, значительному росту финансовых затрат.





Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются:

• 
  США (По данным за июнь 2019 года, в США работают 97 ядерных реакторов суммарной мощностью 98,4 ГВт, которые вырабатывают 19,32 % электроэнергии в стране.)
  
• 
  Франция (По состоянию на март 2018 года, Франция имеет 58 действующих промышленных ядерных реакторов суммарной мощностью 63,1 ГВт.)
  
• 
  Япония. До катастрофы на Фукусиме Япония располагала 54 действующими атомными реакторами (третье место в мире после Франции и США и первое в Азии). АЭС Японии вырабатывали около 30 % электроэнергии страны. Сейчас атомная энергетика Японии, по итогам 2017 года, выработала 3,61 % электроэнергии в стране. Хотя 38 ядерных реакторов формально классифицируются МАГАТЭ и правительством Японии как действующие, только 9 из них генерировали электроэнергию в 2018 году, остальные временно остановлены.
  
• 
  Россия. На 1 января 2019 года в России на 10 действующих АЭС эксплуатируется 35 энергоблоков общей мощностью 29 132,2 МВт, из них: 20 реакторов с водой под давлением — 13 ВВЭР-1000 (12 блоков 1000 МВт и 1 блок 1100 МВт), 2 ВВЭР-1200 (1200 МВт), 5 ВВЭР-440 (4 блока 440 МВт и 1 блок 417 МВт.)
  
• 
  Китай. Атомная энергетика в Китае (не включая Тайвань) имеет 46 действующих промышленных ядерных реакторов, размещённых на 17 АЭС, суммарной мощностью 42,8 ГВт (по состоянию на октябрь 2018 года). Также 12 блоков находятся в стадии строительства и примерно 30 запланировано.
  

Достоинства и недостатки АЭС


Достоинства атомных станций:

• 
  Отсутствие вредных выбросов;
  
• 
  Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);
  
• 
  Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;
  
• 
  Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
  
• 
  Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
  

Недостатки атомных станций:

• 
  Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;
  

---

• 
  Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
  
• 
  Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;
  
• 
  Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.
  

Влияние АЭС на окружающую среду


Атомные электростанции оказывают на окружающую среду - тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие. Для обеспечения безопасности биосферы нужны необходимые и достаточные защитные средства. Под необходимой защитой окружающей среды будем понимать систему мер, направленных на компенсацию возможного превышения допустимых значений температур сред, механических и дозовых нагрузок, концентраций токсикогенных веществ в экзосфере.
Факторы воздействия АЭС на окружающий мир
Наряду с прочими промышленными комплексами атомные электростанции оказывают воздействие на природную среду и человеческую жизнедеятельность. В практике использования энергетических объектов нет на 100% надежных систем. Анализ воздействия АЭС проводится с учетом возможных последующих рисков и ожидаемой пользы.

При этом совершено безопасной энергетики не существует. Воздействие АЭС на окружающую среду начинается с момента возведения, продолжается при эксплуатации и даже по ее окончанию. На территорию расположения станции по выработке электроэнергии и за ее пределами следует предусматривать возникновение таких негативных влияний:

• 
  Изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон.
  
• 
  Изменение рельефа местности.
  
• 
  Уничтожение растительности из-за строительства.
  
• 
  Загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ.
  
• 
  Переселение местных жителей на другие территории.
  
• 
  Вред популяциям местных животных.
  
• 
  Тепловое загрязнение, влияющее микроклимат территории.
  
• 
  Изменение условий пользования землей и природными ресурсами на определенной территории.
  
• 
  Химическое воздействие АЭС – выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв.
  
• 
  Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных.
  
• 
  Радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей. Против этого и других факторов существуют специальные превентивные меры.
  
• 
  Ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.
  

---

Смотрите также файлы

• МоскваСтандартинф орм.pdf

• Focудapctbehhoe.docx

• Закройте окна и двери. Включите телевизор и радиоприемник для получения дополнительной информации об аварии и указаний местных властей.docx

• Методические рекомендации по выполнению дипломного проекта для специальности 23. 02. 07.docx

• Издательство проблемы науки.doc