Реферати українською » Физика » Проблеми розвитку атомної енергетики


Реферат Проблеми розвитку атомної енергетики

Білоруський державний університет

Факультет міжнародних відносин

Кафедра міжнародного туризму

Курсова робота на задану тему
Проблеми розвитку атомної енергетики
за курсом « Соціально-економічна географія розвинених країн»

Виконала: Войтюк Т.Ю.

7 група, 1 курс

Керівник: доцент

 Аношко Я.И.

Мінськ 2002

Зміст

Введение___________________________________________________3

Глава 1 Загальні відомостей про атомної энергетике__________________5

1.1 Особливості атомної энергетики______________________5

1.2 Ресурси атомної энергетики__________________________6

Глава 2 Проблеми та перспективи розвитку атомної энергетики____10

2.1 Розвиток атомної промышленности____________________10

2.2 Проблеми розвитку энергетики________________________10

2.3 Проблеми безопасности______________________________12

2.4 Перспективи розвитку атомної энергетики_____________12

2.5 Економіка атомної энергетики_______________________14

2.6 відмовитися від атомної энергетики?____________________14

Глава 3 Альтернативна енергетика. Теорія і реальность_________16

3.1 Сонячна энергия__________________________________16

3.2 Енергія ветра______________________________________16

3.3 Гидроэнергия______________________________________17

3.4 Енергія припливів і отливов_________________________18

3.5 Енергія волн______________________________________19

3.6 Геотермальна энергия______________________________20

3.7 Гидротермальная энергия____________________________20

Заключение________________________________________________22

Список використовуваної литературы_____________________________24

«АТОМНА ЕНЕРГЕТИКА - ПЕРСПЕКТИВНАЯ ГАЛУЗЬ.
У ньому екологія і економіка йдуть рука разом.»

Роберт Нігматулін.


Запровадження

 

Наприкінці тисячоліття, коли суспільство дедалі далі просувається шляхом техногенного розвитку, розвиваються вже існуючі режими та зароджуються нові виробничі галузі, коли «технології» ввійшли практично у кожний сучасний дім" і багато людей що неспроможні уявити життя без будь-яких них, ми краще бачимо необмеженість людських потреб. Чим більший людство створює, то більше вона споживає, зокрема такої ваги ресурс, як енергія.

Людство віддавна шукало нові джерела. На середину ХХ століття було освоєно майже всі її природні джерела, причому використання в промислових масштабах призвело до значного забруднення відходами виробництва довкілля, особливо великих, промислово розвинених містах.

Досвід минулого свідчить, що проходить щонайменше 80 років, як одні основні джерела замінюються іншими - дерево замінив вугілля, вугілля - нафту, нафту - газ, хімічні є екологічно безпечними замінила атомна енергетика. Історія оволодіння атомну енергію - від перших досвідчених експериментів - налічує близько 60 років, як у 1939г. було відкрито реакція розподілу урану.

Опанування ядерної енергією – найбільше, ні із чим не сумірне досягнення науку й техніки XX в. Высвобождение внутрішньоядерної енергії атома, насичення природні комори таємниць речовини, атома переважає всі, що коли-небудь раніше вдавалося зробити людям. Новий генератор величезної потужності обіцяв неоціненні багатющі можливості.

Для відкриття такого виду енергії, як внутриядерная енергія атома, знадобилося довгих роки завзятій і самовідданої праці закордонних вчених багатьох поколінь, і різних країн.

Высвобождение внутрішньоядерної енергії атома зажадало цього рівня розвитку науки, такого науково-технічного устаткування, такий апаратури, хімічних матеріалів, такої високої культури та техніки виробництва, що змогли скластися у світі лише у середині ХХ століття. Проте людство мало пройти довгий шлях пошуків, подолати безліч перешкод, спростувати колишні ставлення до природі речей.

Нині з кожним роком антропогенний вплив на довкілля стає дедалі значним фінансовим і загрожує благополучного існуванню людства. Небезпеки, пов'язані з техногенними процесами, дедалі більше викликають глибокі побоювання за майбутнє нашої планети. У цьому однією з основних завдань є підготування висококваліфікованих спеціалістів з метою забезпечення безпеки індустрії й енергетики зокрема, і навіть запобігання серъездных аварій та руйнівних екологічних катастроф.

У цьому роботі також розглядаються натомість альтернативні джерела енергії. Саме їх повсюдне впровадження може запобігти екологічну катастрофу.

Уважно вивчивши тенденції розвитку альтернативних джерел енергії можна прийти висновку, що ніякі фінансові вкладення що неспроможні конкурувати з екологічної їх цінністю. На цей час енергія вітру, хвиль, припливів і відпливів, гідроенергія, геотермальная- і гидротермальная енергії, і навіть сонячна енергія є найбільш екологічно чистими. Хоча які й що неспроможні конкурувати з теплової, а з атомну енергію, їх внесок у світової відсоток видобутку енергії помітний, і , тим паче, дуже важливий.


Глава 1. Загальні відомостей про атомної енергетики

 

1.1. Особливості атомної енергетики

Енергія - це базис. Усі блага цивілізації, всі матеріальні сфери діяльності - від прання білизни до дослідження відвідин Місяця й Марса - вимагають витрати енергії. І далі, тим більше коштів.

 Сьогодні енергія атома широко використовується у багатьох галузях економіки. Будуються потужні підводні човни й надводні кораблі з ядерними енергетичними установками. З допомогою мирного атома здійснюється розвідку корисних копалин. Масове використання у біології, сільське господарство, медицині, лідера в освоєнні космосу знайшли радіоактивні ізотопи.

Значення атомних електростанцій в енергобалансі кожної країни важко переоцінити. Гидроэнергетика потребує створення великих водоймищ, під якими затоплюються великі площі родючих земель. Вода у яких застоюється і втрачає своє якість, що, своєю чергою, загострює проблеми водопостачання, рибного господарства і індустрії дозвілля.

Теплоэнергетические станції найбільше сприяють руйнації біосфери та природного середовища Землі. Вони вже витратили десятки тонн органічного палива (вугілля). На його видобутку сільському господарстві іншій системі економіки вилучаються величезні земельні площі. У місцях відкритої видобутку вугілля утворюються «місячні ландшафти», а підвищений вміст золи палива є причиною викиду у повітря десятків мільйонів тонн SO2. Теплові енергетичні установки в усьому світі викидають у повітря протягом року до 250 млн. тонн золи і майже 60 млн. тонн сірчистого ангідриду.

Атомні електростанції (АЕС) –це третій «кит» у системі сучасної енергетики. Технічна забезпеченість АЕС, безперечно, є найбільшим досягненням науково-технічного прогресу (НТП). У випадку їхнього безаварійної роботи виробляється практично ніякого забруднення довкілля, крім теплового. Щоправда внаслідок роботи АЕС (і атомного паливного циклу) утворюються радіоактивні відходи, що становлять потенційну небезпеку обману всього живого. Обнадіює те що, що міра радіоактивних відходів досить малий, вони цілком компактні, і можна зберігати таких умов, які гарантують відсутність витоку. АЕС багато економічніше звичайних теплових електростанцій, а, найголовніше, за її правильної експлуатації – це чисті джерела.

У 1990 року атомними електростанціями світу вироблялося 16% електроенергії. Такі електростанції pаботали в 31 стpане і стpоились ще 6 стpанах. Ядерний сектор енергетики найбільш значний у Фpанции, Бельгії, Фінляндії, Швеції, Болгаpии і Швейцаpии, тобто. у його промислово розвинених країн, де недостатньо природних энергоpесуpсов. Ці стpаны пpоизводят від четвеpти майже половину своєї электpоэнеpгии на АЕС. США пpоизводят на АЕС лише восьму частину свого электpоэнеpгии, але ці становить близько одну п'яту її миpового пpоизводства.

Разом про те, розвиваючи ядерну енергетику у сфері економіки, не слід забувати також безпеку і душевному здоров'ї людей, оскільки помилки можуть призвести до катастрофічним последствиям.Всего з початку експлуатації атомних станцій в 14 країн світу сталося більш 150 інцидентів і різного рівня складності. Найхарактерніші їх: в 1957 р. – в Уиндскейле (Англія), в 1959 р. – в Санта-Сюзанне (США), в 1961 р. – в Айдахо-Фолсе (США), 1979 р. – на АЕС Три-Майл-Айленд (США), в 1986 р. – на Чорнобильською АЕС ( колишній СРСР, нині Україна) [5; стор. 15].

Атомна енергетика як і раніше залишається предметом гострих дебатів. Прибічники і противників атомної енергетики різко розсуваються в різні оцінках безпечності, надійності та його економічної ефективності. З іншого боку, широко pаспpостpанено думка стосовно можливої відпливу палива зі сфери вироблення электpоэнеpгии та її використанні до створення створення ядерної зброї.

1.2. Ресурси атомної енергетики

Природним і важливим є запитання про земельні ресурси самого палива. Достаточны його запаси, щоб забезпечити значне поширення ядерної енергетики? По оцінним даним, по всьому земній кулі в родовищах, придатних і розробити, є кілька тонн урана.Это значна частина, але потрібно також ураховувати, що у які отримали час стала вельми поширеною АЕС з реакторами на теплових нейтронах тільки дуже невелику частину урану (близько 1%) використовується розробки енергії. Тому, за спеціалізації лише з реакторах з тепловими нейтронами, ядерна енергетика за співвідношенням ресурсів непогані багато може додати звичайній енергетиці - лише близько 20%. Глобального рішення що насувається проблеми енергетичного голоду неможливо.

Зовсім інші перспективи з'являються у разі застосування АЕС з реакторами на швидких нейтронах, у яких використовуються практично усе видобуте уран. Це означає, що міра потенційних ресурсів ядерної енергетики з реакторами на швидких нейтронах приблизно 10 разів більшою за у традиційній (на органічному паливі). Понад те, за повної використанні урану стає рентабельною його здобич у родовищах з малої його концентрацією. І це зрештою означає практично необмежене (по сучасним масштабам) розширення потенційних сировинних ресурсів ядерної енергетики.

Отже, застосування реакторів на швидких нейтронах помітно розширює паливну базу ядерної енергетики. Проте може запитати: якщо реактори на швидких нейтронах так хороші, й суттєво перевершують реактори на теплових нейтронах за паливною ефективністю використання урану, чому останні взагалі будуються? Чому б із початку не розвивати ядерну енергетику з урахуванням реакторів на швидких нейтронах? Насамперед, слід зазначити, що в першому етапі розвитку ядерної енергетики, коли сумарна потужність АЕС була мала та земельних ресурсів було чимало, питання про їхнє відтворенні не стояв гостро. Тому основний перевагу реакторів на швидких нейтронах - великий коефіцієнт відтворення - ще був вирішальним.

 У той самий час спочатку реактори на швидких нейтронах виявилися готовими запровадження. Річ у тім, що з своєї здавалося б відносної простоті (відсутність уповільнювача) вони технічно складніші, ніж реактори на теплових нейтронах. Для їх створення потрібно було вирішити низку серйозні проблеми, що вимагало багато часу. Ці дві проблеми пов'язані переважно особливостям використання палива, які, як та здатність до відтворення, по-різному виявляється у реакторах різних типів. Проте на відміну від останньої ці особливості позначаються прихильніше в реакторах на теплових нейтронах.

Перша з цих особливостей у тому, що ядерного палива може бути витрачено в реакторі повністю, як витрачається звичайна хімічна паливо. Останнє, зазвичай, спалюється в топці остаточно. Можливість перебігу хімічної реакції слабко кількості який входить у реакцію речовини. Ланцюговий ядерної реакцією немає, якщо кількість палива на реакторі меншою від визначеного значення, званого критичної маси.

Уран (плутоній) у кількості, котрий становить критичної маси, перестав бути паливом у власному значенні цього терміну. Його час хіба що перетворюється на деяке інертне речовина на кшталт заліза чи інших конструкційних матеріалів, що у реакторі. Выгорать може лише не та частина палива, яка завантажується в реактор понад критичної маси. Отже, ядерного палива у кількості, рівному критичній масі, є своєрідною каталізатором процесу, забезпечує можливість перебігу реакції, не беручи участь у ній.

Природно, що паливо у кількості, яким критичної маси, фізично невіддільне в реакторі від выгорающего палива. У тепловыделяющихся елементах, загружаемых в реактор, від початку поміщається паливо, як створення критичної маси, так вигоряння. Значення критичної маси неоднаково щодо різноманітних реакторів і взагалі разі щодо велике.

Так, для серійного вітчизняного енергетичного блоку з реактором на теплових нейтронах ВВЕР-440 (водо-водяний енергетичний реактор потужністю 440 МВт) критичної маси уран-235 становить 700 кг. Це відповідає 2 млн. тонн вугілля. Інакше кажучи, стосовно електростанції на вугіллі тієї ж потужності це обов'язкове наявність в її присутності такого досить значної кількості недоторканного запасу вугілля. Жоден киллограмм від цього запасу не витрачається не може бути витрачено, проте ж без нього електростанція працювати неспроможна.

Наявність такої великого кількості "замороженого" палива, хоч і позначається негативно на економічних показниках, але з реально сформованого співвідношення витрат реакторів на теплових нейтронах не занадто обтяжливим. У разі реакторів на швидких нейтронах з цим доводиться вважатися серйозніше.

Реакторы на швидких нейтронах мають значно більшої критичної маси проти реакторами на теплових нейтронах (при заданих розмірах реактора). Це тим, що швидкі нейтрони при взаємодії з середовищем виявляються більш "інертними", ніж теплові. Зокрема, ймовірність викликати розподіл атома палива (на одиниці довжини шляху) їм у сотні разів менше, ніж для теплових. А, щоб швидкі нейтрони не вилітали без взаємодії межі реактори й не губилися, їх "інертність" необхідно компенсувати збільшенням кількості закладываемого палива з певним зростанням критичної маси.

Щоб реактори на швидких нейтронах не програвали проти реакторами на теплових нейтронах, необхідно підвищувати потужність, развиваемую при заданих розмірах реактора. У разі кількість "замороженого" палива на одиницю потужності зменшуватиметься. Досягнення високої густини тепловыделения в реакторі на швидких нейтронах було головне завдання нових електростанцій.

Слід зазначити, у тому що собі потужність безпосередньо пов'язана з кількістю палива, що у реакторі. Якщо на цю кількість перевищує критичної маси, у ньому зарахунок створеної нестаціонарність ланцюгову реакцію можна розвинути будь-яку необхідну потужність. Питання у цьому, щоб забезпечити досить інтенсивний теплоотвод з реактора. Йдеться саме про підвищення щільності тепловыделения, бо збільшення, наприклад, розмірів реактора, що сприяє збільшення тепловідведення, неодмінно веде у себе і підвищення критичної маси, тобто. не вирішує завдання.

 Становище ускладнює і тих, що з тепловідведення з реактора на швидких нейтронах такий звичний і добре освоєний теплоносій, як звичайна вода, не підходить з своїх ядерних властивостей. Вона, як відомо, уповільнює нейтрони і, отже, знижує коефіцієнт відтворення. Газові теплоносії (гелій та інші) мають у разі прийнятними ядерними параметрами. Проте вимоги інтенсивного тепловідведення призводять до необхідності використовувати газ при високих тисках (приблизно 1,5

Схожі реферати:

Навігація