Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискСмотриComboВсе проекты

​​​​​​​Современная АЭС: ответы на главные вопросы

Атомная энергетика — это доступ к стабильной и чистой энергии. В то же время, это сложная и высокотехнологичная отрасль, и разобраться в ней непросто. Собрали ответы на главные вопросы о современных атомных станциях.
Партнер материала

За последние 30 лет население Земли существенно увеличилось: с 5,3 млрд человек до 7,9 млрд — и продолжает расти. Обеспечивать огромное количество людей электроэнергией становится всё сложнее. Залежи полезных ископаемых далеко не бесконечны. По подсчетам ученых, к 2050 году потребности человечества в электроэнергии увеличатся в три раза, а ресурсов для ее выработки хватит всего лишь лет на сто.

Кроме того, привычная нам углеводородная энергетика, использующая нефть, уголь и природный газ, из-за выбросов в воздух вредных веществ медленно, но верно приводит к усилению парникового эффекта и, как следствие, к изменению климата. Чтобы бороться с глобальным потеплением, на Парижском климатическом саммите в 2015 году были приняты решения по снижению выбросов, соблюдать которые обязались большинство стран мира.

Чем заменить традиционные источники энергии, которые сейчас доминируют в мировой энергетике? Ответ есть: это атомная энергетика — экологически чистая, способная многократно использовать уже отработанные ресурсы. 

Ростовская АЭС. Фото: Росатом

Эксперты Всемирной ядерной ассоциации (WNA) подсчитали, что для сокращения выбросов парниковых газов доля атомной генерации к 2050 году должна составлять не менее 25% от мировой выработки электроэнергии. Сейчас объем электроэнергии, произведенной на всех АЭС в мире, составляет примерно 10% от всего объема производимой на планете электроэнергии.

Мы подготовили ликбез по современной атомной энергетике.

Сколько всего АЭС в мире? И где они находятся?

В развитых странах уже давно работают над переходом к «зеленой» энергетике — в частности, развивают атомную энергетику. Так, во Франции доля атомной генерации электроэнергии составляет 70%, а в Венгрии, Словакии и Украине — 50%. Первое место по атомным мощностям занимают США — там работают 95 реакторов установленной мощностью более 97 тыс МВт.

В мировой «атомный клуб» в последнее время вступают многие страны-новички. Особенно активно наращивают темпы строительства страны с большим количеством населения. Китай здесь является рекордсменом — на территории страны одновременно строятся 10 энергоблоков. В Индии (второй после КНР стране по численности населения) одновременно строят 7 новых реакторов. 

Всего в 31 стране мира работают 442 ядерных реактора, еще 53 строятся.

Существенный вклад в развитие мировой атомной энергетики вносит российская госкорпорация «Росатом». Россия сегодня является лидером по строительству атомных станций за рубежом: зарубежный портфель проектов Росатома включает в себя 36 блоков в 12 странах. Например, два энергоблока по российскому проекту и под контролем компании возводят в Бангладеш, два — в Республике Беларусь, четыре энергоблока с реакторами ВВЭР-1200 российские специалисты строят на АЭС «Аккую» в Турции. Это будут первые атомные станции для этих стран.

АЭС «Аккую» (Турция). Фото: Росатом

Как работает АЭС?

Принцип работы АЭС, несмотря на технологические сложности, довольно прост. Главными циркуляционными насосами вода, подаваемая к АЭС по специальному трубопроводу, прокачивается через активную зону реактора, где она под давлением нагревается до температуры 320 градусов за счет управляемой цепной реакции. 

Затем нагретый теплоноситель отдает тепло воде второго контура (рабочему телу), испаряя ее в парогенераторе. Парогенератор выдает насыщенный пар под давлением 6,4 МПа, который подается к паровой турбине. Турбина вращает ротор электрогенератора, и полученная электроэнергия далее через контактную сеть отдается на распределительные станции. 

Главная задача для разработчиков АЭС — обеспечить стабильную, бесперебойную работу станции на весь срок работы.

Уран-235 делится медленными (тепловыми) нейтронами. В результате выделяется огромное количество тепла. Оно отводится из активной зоны реактора теплоносителем — жидким или газообразным веществом, проходящим через ее объем. Эта тепловая энергия используется для получения водяного пара в парогенераторе. Механическая энергия пара направляется к турбогенератору, где она превращается в электрическую и дальше по проводам поступает к потребителям.

Как сказалось на мировой атомной отрасли эхо «Фукусимы»?

В 2011 году авария на японской АЭС «Фукусима-1» нанесла серьезный ущерб репутации ядерной энергетики. Огромная волна цунами, вызванного сильнейшим землетрясением, вывела из строя системы энергоснабжения и охлаждения, а также резервные дизельные генераторы на всех четырех блоках станции.

Сразу после аварии экологи и общественные организации призывали к отказу от атомной энергетики. Некоторые страны сделали попытки заменить атомную энергетику солнечной и ветряной. Однако скоро стало понятно, что эти источники не могут обеспечить стабильную генерацию в тех же объемах, что и АЭС, подчеркнул в интервью Reuters глава Росатома Алексей Лихачев:

«Страны принимали корректировки к национальным энергопрограммам — где-то притормаживали, где-то пересматривали требования к развитию атомной энергетики. Родился ряд технологических вызовов. Был аспект экономический, когда, отложив на некоторое время развитие атомной компетенции или даже, может быть, де-юре запретив их развитие вообще, страны столкнулись с невозможностью декарбонизировать свою энергетику без наличия базовой составляющей — атомной генерации».

По словам гендиректора Росатома, сейчас вопросы безопасности при форсировании темпов развития атомной энергетики обсуждаются в первую очередь.

Как решается вопрос безопасности АЭС сегодня?

Российские атомщики на протяжении десятилетий совершенствовали технологии и улучшали безопасность реакторов, в частности, ВВЭР — самого популярного на сегодняшний день типа реакторов. Флагманский проект Росатома — реактор ВВЭР-1200 — сегодня признан самым безопасным в мире. При его проектировании были учтены все уроки истории: инцидент на станции «Три Майл Айленд» с реактором PWR, авария с РБМК на Чернобыльской АЭС, а также авария на «Фукусиме» с реакторами BWR.

В реакторах ВВЭР-1200 предусмотрены активная и пассивная системы безопасности: последние сработают без участия оператора и даже в том случае, если станция обесточена в результате аварии. 

Система защитных герметичных оболочек (контайнмент) сконструирована так, что сможет выдержать колоссальное внутреннее давление — даже если вся поданная в реактор вода превратится в пар. Для снижения давления пара внутри защитной оболочки установлена специальная спринклерная система. Она похожа на обычную систему пожаротушения в офисе, но вместо воды из-под купола блока в случае необходимости разбрызгивается раствор бора и других веществ, препятствующих распространению радиоактивности. Вместе с разбрызгивателями размещаются рекомбинаторы водорода, не позволяющие газу скапливаться. Это исключает возможность взрыва. Кроме того, контайнмент современной АЭС способен противостоять практически любым внешним угрозам — например, он выдерживает падение самолета, смерч, ураган или взрыв.

Еще одна важная конструкция реактора ВВЭР-1200 — это уникальная разработка российских атомщиков, «ловушка расплава». Она устанавливается в шахте реактора под днищем корпуса и в случае аварии не позволит расплаву выйти за пределы корпуса реактора.

Система безопасности АЭС. Фото: Росатом

Все российские АЭС находятся под надежной охраной — их патрулируют войска Росгвардии, а система охраны периметра станции сделана так, что любого нарушителя остановят еще на линии охраны.

Мониторинг радиационного состояния АЭС ведется круглосуточно: данные с постов каждый час поступают в Единую автоматизированную систему контроля радиационной обстановки. Эти данные абсолютно открытые: уже больше десяти лет каждый может увидеть их онлайн на сайте https://www.russianatom.ru/.

Какое будущее ждет АЭС?

История АЭС похожа на историю автомобиля — век прожорливых масл-каров прошел, им на смену пришли технологичные, экономичные и надежные машины. С ядерной энергетикой всё примерно так же. Сегодня будущее — за замкнутым ядерным топливным циклом, когда в одной связке работают два вида реакторов — привычные нам тепловые реакторы и реакторы на быстрых нейтронах. Цикл называют замкнутым потому, что в нем повторно используется отработавшее ядерное топливо, да и отходов остается минимум.

Россия в этом направлении — в лидерах. Так, еще в 1980 году в СССР был запущен реактор БН-600 на быстрых нейтронах (на Белоярской АЭС). Спустя 40 лет бесперебойной работы планируется продление его срока эксплуатации — до 2040 года. На этой же атомной станции с 2014 работает и его «брат» — реактор на быстрых нейтронах БН-800. Сегодня Россия — единственная страна в мире с действующими промышленными реакторами на быстрых нейтронах.

Реактор БН-800. Фото: Росатом

Но это еще не всё — российские атомщики реализуют не имеющий аналогов в мире проект «Прорыв»: строится целый комплекс, который будет включать в себя модули по фабрикации и переработке «топлива будущего», а также реактор на быстрых нейтронах нового поколения. Когда опытно-демонстрационный комплекс будет готов, Россия сможет наглядно продемонстрировать всему миру преимущества замкнутого цикла.

Конечно, существует еще много перспективных технологий по использованию энергии атома. Один из проектов, идеей которого давно захвачены ученые по всему миру, — это получение энергии путем термоядерного синтеза. Для этого сейчас силами нескольких десятков стран — в их числе и России — строится «искусственное Солнце на Земле» — крупнейший экспериментальный термоядерный реактор ITER.

Еще больше об атомной промышленности на www.atom75.ru

Это тоже интересно:

Поделись с друзьями — нажми на одну из кнопок ниже!
Комментарии
29
Дмитрий Пустовит
В ответ на комментарий от Мирридин История переписки2
Мирридин
Скажите Михаил, а разве ГЭС не экологичней? Вы можете возразить, что плотина перекрывает ход рыбы не нерест, затапливаются площади, увеличивается коэффициент испарения. Согласен, но обращения в компетентные органы с решением этих проблем привело лишь к отпискам или игнорированию обращения.
А вы говорите - атом!
Дорогое и экологически не безопасное решение.
СсылкаПожаловаться
Атом - самая дешевая энергия, если что. Даже ГЭС дороже, займитесь арифметикой, не пишите глупостей.
СсылкаПожаловаться
ЦАФАП
мы все умрем
СсылкаПожаловаться
Михаил К
В ответ на комментарий от Человек История переписки5
Человек
Если такой умный, еще раз предлагаю приезжай в п. Дунай Приморского края. Смотрю кроме Маяка кругозор ограничен.
СсылкаПожаловаться
Еще раз, для непонятливых, ОЯТ перерабатывают ТОЛЬКО на Маяке и более ни где в России. Что там у вас происходит я не в курсе, расскажите подробнее.
СсылкаПожаловаться
Неизвестно
В ответ на комментарий от Алексей Шаплов
Алексей Шаплов
Что-то зачастили статьи по атомной энергетике (за прошлые несколько лет ни одной не припомню, а в этом году минимум 3). К чему бы это?
СсылкаПожаловаться
По той причине, что в октябре юбилей 75 лет от начала промышленного использования атомной энергетики.
СсылкаПожаловаться
Max
Аналогия с "современными надежными" автомобилями заставила задуматься о "светлом" будущем атома ))
СсылкаПожаловаться
Человек
В ответ на комментарий от Михаил К История переписки4
Михаил К
Человек, а причем Приморский край? ОЯТ перерабатывают только на ПО «Маяк»
СсылкаПожаловаться
Если такой умный, еще раз предлагаю приезжай в п. Дунай Приморского края. Смотрю кроме Маяка кругозор ограничен.
СсылкаПожаловаться
Александр Сафронов
В ответ на комментарий от Алексей Шаплов
Алексей Шаплов
Что-то зачастили статьи по атомной энергетике (за прошлые несколько лет ни одной не припомню, а в этом году минимум 3). К чему бы это?
СсылкаПожаловаться
Так 75 лет празднуем в 2020
СсылкаПожаловаться
Михаил К
В ответ на комментарий от Человек История переписки3
Человек
Вы приезжайте в Приморский край, пос. Дунай в бухте Чажма и посмотрите как перерабатывают ОЯТ, как вы называете, и мнение поменяется.
СсылкаПожаловаться
Человек, а причем Приморский край? ОЯТ перерабатывают только на ПО «Маяк»
СсылкаПожаловаться
Владимир Сыродой
Вернее всего человечество вернётся в пещеры к кострам .
СсылкаПожаловаться
Михаил К
В ответ на комментарий от Мирридин История переписки3
Мирридин
Михаил, Вы конечно в теме и знаете, что ГЭС работает 24/7/365, а с решением предложения то стоимость и безопасность могут оставить атом далеко за бортом.
СсылкаПожаловаться
Да, ГЭС это наиболее экологичный способ выработки, хотя тоже не без недостатков (вы их уже перечислили). Но вы не учли еще один момент, гидроресурсы на густонаселенных территориях уже все освоены и они не могут полностью покрыть потребности.
СсылкаПожаловаться
Мирридин
В ответ на комментарий от я пенсионер
я пенсионер
отправлять в космос...
СсылкаПожаловаться
Давайте и его загрязнять, не говоря уже о стоимости решения.
СсылкаПожаловаться
Мирридин
В ответ на комментарий от Михаил К История переписки2
Михаил К
Роман, если не в теме, так не позоритесь своими комментариями. Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) в России умеют отлично перерабатывать. И отходов при такой переработке минимум. А то, что в других странах забиты могильники ОЯТ, так это по тому, что данные страны не обладают технологией переработки.
А на счет "зеленой" энергетики. Данная энергетика является прерывистой и это главная ее проблема. Что вы будете делать если ветер не дует и солнце зашло, а у вас непрерывное производство? Я уже не говорю про стоимость "зеленой" энергетики и экологичности производства и утилизации самих батарей.
СсылкаПожаловаться
Михаил, Вы конечно в теме и знаете, что ГЭС работает 24/7/365, а с решением предложения то стоимость и безопасность могут оставить атом далеко за бортом.
СсылкаПожаловаться
Мирридин
В ответ на комментарий от Михаил К
Михаил К
На данный момент атомная энергетика, это самая экологичная энергетика на Земле. Ни какая "зеленая" энергетика и рядом с ней не стоит.
СсылкаПожаловаться
Скажите Михаил, а разве ГЭС не экологичней? Вы можете возразить, что плотина перекрывает ход рыбы не нерест, затапливаются площади, увеличивается коэффициент испарения. Согласен, но обращения в компетентные органы с решением этих проблем привело лишь к отпискам или игнорированию обращения.
А вы говорите - атом!
Дорогое и экологически не безопасное решение.
СсылкаПожаловаться
Человек
В ответ на комментарий от Михаил К История переписки2
Михаил К
Роман, если не в теме, так не позоритесь своими комментариями. Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) в России умеют отлично перерабатывать. И отходов при такой переработке минимум. А то, что в других странах забиты могильники ОЯТ, так это по тому, что данные страны не обладают технологией переработки.
А на счет "зеленой" энергетики. Данная энергетика является прерывистой и это главная ее проблема. Что вы будете делать если ветер не дует и солнце зашло, а у вас непрерывное производство? Я уже не говорю про стоимость "зеленой" энергетики и экологичности производства и утилизации самих батарей.
СсылкаПожаловаться
Вы приезжайте в Приморский край, пос. Дунай в бухте Чажма и посмотрите как перерабатывают ОЯТ, как вы называете, и мнение поменяется.
СсылкаПожаловаться
Юрий Кирюткин
В ответ на комментарий от Роман Захаров
Комментарий удален.Почему?
Мусор у нас перерабатывать не особо умеют потому, что этим никто толком не занимался. А ядерными технологиями, в том числе и переработкой, занималось отдельное министерство с 50-х годов, а позднее - росатом. Т.е. опыта и наработок у них хватает. Тем более, если вы немного углубитесь в тему, то узнаете, что в реакторах на быстрых нейтронах используется топливо, полученное из того самого отработанного ядерного топлива. А в результате его работы в реакторах нарабатывается уран для традиционных АЭС. И так по кругу, пока не выжгут все радиоактивные элементы.
Германия тут вообще не пример, т.к. у этой страны нет ядерных технологий, после 2мв никто такого ей позволить не мог. Зато есть у французов, и что характерно - отказываться от атома они не собираются, а наоборот, хотят строить новые АЭС. Так же как Англия, Китай, Южная Корея. США под вопросом, у них там многие компетенции в атомной отрасли утрачены.
Кстати, держу в курсе: в России уже есть реакторы поколения 3+, а "старые советские" выводят из эксплуатации по мере истечения срока их эксплуатации. Вот неожиданность, правда?
СсылкаПожаловаться
Михаил К
В ответ на комментарий от валентин ельников
валентин ельников
а что-запасы урана бесконечны.?
СсылкаПожаловаться
Не бесконечны, но огромны. Так при текущей его потребности, урана хватит на несколько десятков тысяч лет.
СсылкаПожаловаться
Михаил К
На данный момент атомная энергетика, это самая экологичная энергетика на Земле. Ни какая "зеленая" энергетика и рядом с ней не стоит.
СсылкаПожаловаться
Михаил К
В ответ на комментарий от Роман Захаров
Роман Захаров
к сожалению, нас ждёт печальный конец...никогда не поверю что солнечная ветряная энергия не даёт эффекта, просто мало старались.
Искренне жаль наших детей и внуков, т.к. после себя мы не оставим им абсолютно ничего, кроме выжженой земли.
АЭС это не выход, а временная мера, тем более что ядерное топливо девать скоро будет некуда, уже могильников в Европе нет, свозят на Украину.
Если коротко - сами себе на яйца наступаем.
СсылкаПожаловаться
Роман, если не в теме, так не позоритесь своими комментариями. Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) в России умеют отлично перерабатывать. И отходов при такой переработке минимум. А то, что в других странах забиты могильники ОЯТ, так это по тому, что данные страны не обладают технологией переработки.
А на счет "зеленой" энергетики. Данная энергетика является прерывистой и это главная ее проблема. Что вы будете делать если ветер не дует и солнце зашло, а у вас непрерывное производство? Я уже не говорю про стоимость "зеленой" энергетики и экологичности производства и утилизации самих батарей.
СсылкаПожаловаться
валентин ельников
а что-запасы урана бесконечны.?
СсылкаПожаловаться
я пенсионер
отправлять в космос...
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Вы не ввели текст комментария
Вы не ввели текст комментария
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас