ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

АННОТАЦИЯ

Ядерная энергия — это использование ядерных реакций, которые высвобождают ядерную энергию для выработки тепла, которое затем чаще всего используется в паровых турбинах для производства электроэнергии на атомной электростанции. Данная статья направлена на изучение понимания влияния ядерной энергетики на окружающую среду.

ABSTRACT

Nuclear energy is the use of nuclear reactions that release nuclear energy to generate heat, which is then most commonly used in steam turbines to generate electricity in a nuclear power plant. This article aims to explore the understanding of the impact of nuclear power on the environment.

Ключевые слова: атомы, ядерная энергия, источник энергии.

Keywords: atoms, nuclear energy, energy source.

Ядерная энергия — это энергия в ядре атома. Атомы — это крошечные частицы в молекулах, из которых состоят газы, жидкости и твердые тела. Сами атомы состоят из трех частиц: протонов, нейтронов и электронов. У атома есть ядро, содержащее протоны и нейтроны, которое окружено электронами. Протоны несут положительный электрический заряд, а электроны несут отрицательный электрический заряд. Нейтроны не имеют электрического заряда. Огромная энергия присутствует в связях, удерживающих ядра вместе. Эта ядерная энергия может быть высвобождена при разрыве этих связей. Связи могут быть разорваны посредством ядерного деления, и эта энергия может быть использована для производства электричества.

При делении ядер атомы разделяются, что высвобождает энергию. Все атомные электростанции используют ядерное деление, и большинство атомных электростанций используют атомы урана. Во время деления ядра нейтрон сталкивается с атомом урана и расщепляет его, высвобождая большое количество энергии в виде тепла и излучения. Больше нейтронов также выделяется при расщеплении атома урана. Эти нейтроны продолжают сталкиваться с другими атомами урана, и этот процесс повторяется снова и снова. Этот процесс называется цепной ядерной реакцией. Эта реакция контролируется в реакторах атомных электростанций для получения желаемого количества тепла.

Ядерная энергия также может выделяться при ядерном синтезе, когда атомы объединяются или сливаются вместе, образуя более крупный атом. Термоядерный синтез — это источник энергии солнца и звезд. Разработка технологии использования ядерного синтеза в качестве источника энергии для производства тепла и электричества является предметом текущих исследований, но будет ли это коммерчески жизнеспособной технологией, пока не ясно из-за сложности контроля реакции синтеза.

Ядерная энергия используется из-за ее известных преимуществ, поскольку в ближайшем будущем человечество будет использовать больше энергии, чем когда-либо.

Вот некоторые из так называемых преимуществ ядерной энергии.

• Один килограмм урана с обогащением до 4% высвобождает энергию, эквивалентную сжиганию почти 100 тонн высококачественного угля или 60 тонн нефти.
• Уран-235 не полностью сгорает в реакторе и может быть повторно использован после регенерации (в отличие от золы и шлака, оставшихся после сжигания ископаемого топлива). С будущим переходом к замкнутому топливному циклу технология не будет производить отходов.
• В нынешних условиях атомная энергетика - одна из важнейших отраслей экономики России. Динамичное развитие отрасли - одно из основных условий обеспечения энергетической независимости государства и стабильного роста экономики страны.

Всего в России на 10 атомных станциях эксплуатируется 35 энергоблоков: 18 энергоблоков с реакторами ВВЭР (из них 12 энергоблоков ВВЭР-1000, 1 энергоблок ВВЭР-1200 и 5 энергоблоков ВВЭР-440 различных модификаций); 15 блоков с реактором канального типа (11 блоков РБМК-1000 и 4 блока ЭГП-6); и 2 блока с реакторами на быстрых нейтронах (БН-600 и БН-800). Суммарная установленная мощность всех энергоблоков - 27,89 ГВт.

ОАО «Концерн Росэнергоатом» - эксплуатирующая организация российских АЭС. В настоящее время Госкорпорация «Росатом» строит в России 8 новых энергоблоков. Госкорпорация «Росатом» занимает первое место по крупнейшему портфелю зарубежных строительных проектов (36 АЭС в 6 странах).

Ядерную энергию называют чистым источником энергии, потому что электростанции не выделяют углекислый газ. Атомные электростанции могут не выделять углекислый газ во время работы, но большое количество углекислого газа выбрасывается в результате деятельности, связанной со строительством и эксплуатацией станций. Атомные электростанции используют уран в качестве топлива. В процессе добычи урана в окружающую среду выделяется большое количество диоксида углерода. Двуокись углерода также выбрасывается в окружающую среду при строительстве новых атомных электростанций. Наконец, транспортировка радиоактивных отходов также вызывает выбросы углекислого газа.

Атомные электростанции постоянно излучают в окружающую среду низкие уровни радиации. Ученые расходятся во мнениях относительно эффектов, вызываемых постоянным низким уровнем радиации. Степень вреда, наносимого низкими уровнями радиации дикой природе, растениям и озоновому слою, до конца не изучена. В настоящее время проводятся дополнительные исследования, чтобы определить масштабы воздействия низких уровней радиации в окружающей среде.

Радиоактивные отходы - огромная проблема. Отходы атомных электростанций могут оставаться активными в течение сотен тысяч лет. В настоящее время большая часть радиоактивных отходов атомных электростанций хранится на электростанции.

В настоящее время не существует решения проблемы утилизации радиоактивных отходов. Системы охлаждения используются для предотвращения перегрева атомных электростанций. Существуют две основные экологические проблемы, связанные с системами охлаждения АЭС. Во-первых, система охлаждения забирает воду из источника океана или реки. Рыба случайно попадает в воздухозаборник системы охлаждения и погибает. Во-вторых, после того, как вода используется для охлаждения электростанции, ее возвращают в океан или реку. Возвращаемая вода примерно на 25 градусов теплее, чем была изначально. Более теплая вода убивает некоторые виды рыб и растений.

Нет никаких сомнений в том, что чистые источники энергии жизненно важны для окружающей среды. Разногласия заключаются в том, в какой форме должна быть чистая энергия. Сторонники ядерной энергии утверждают, что это эффективный источник энергии. Противники атомной энергетики предлагают использовать комбинированные методы солнечной, ветровой и геотермальной энергии. Солнечная, ветровая и геотермальная энергия по-прежнему имеет экологические проблемы, но не такие серьезные, как атомные или угольные электростанции.

Список литературы:

1. Сазонов, А. Б.  Ядерная физика: учебное пособие для вузов / А. Б. Сазонов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 320 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11829-2. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/454214 (дата обращения: 24.12.2020).
2. Строковский, Е. А.  Физика атомного ядра и элементарных частиц: основы кинематики: учебное пособие для вузов / Е. А. Строковский. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 361 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-03804-0. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/453646 (дата обращения: 24.12.2020).
3. Экология: учебник и практикум для вузов / О. Е. Кондратьева [и др.] ; под редакцией О. Е. Кондратьевой. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 283 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-00769-5. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/450582 (дата обращения: 24.12.2020).