 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Ядерний реактор – це пристрій, що містить ядерне паливо, в якому здійснюється керована ланцюгова ядерна реакція
|
|
Перший ядерний реактор був побудований у 1942 році в м. Чикаго (США) під керівництвом Е.Фермі. У СРСР пуск першого ядерного реактора був здійснений 25 грудня 1946 року під керівництвом Ігоря Васильовича Курчатова.
Ядра урану, особливо ізотопу 235 92 U, найефективніше захоплюють повільні нейтрони, імовірність захоплення яких з подальшим поділом ядер у сотні разів більша ніж швидких. Тому в ядерних реакторах, що працюють на природному урані,
використовують уповільнювачі нейтронів для підвищення коефіцієнта розмноження нейтронів.
Основними елементами ядерного реактора є:
- ядерне паливо (235 92 U, 239 94 Pu, 238 92 U та ін..);
- теплоносій для виведення енергії, яка утворюється, коли реактор працює (вода, рідкий натрій та ін..);
- пристрій для регулювання швидкості реакції (стрижні, які вводяться у робочий простір реактора, які містять кадмій або бор, які добре поглинають нейтрони).
Ззовні реактор оточують захисною оболонкою з бетону з залізним
наповнювачем, яка затримує γ – випромінювання та нейтрони. Найкращим сповільнювачем вважається важка вода. Звичайна вода сама захоплює нейтрони та перетворюється у важку воду. Добрим сповільнювачем є графіт, ядра якого не поглинають нейтрони.
Коефіцієнт розмноження нейтронів k може дорівнювати одиниці лише за умови, що розміри реактора та відповідна маса урану перевищують певне критичне значення. Критичною масою називають найменшу масу діленої речовини, при якій може проходити ланцюгова ядерна реакція.
Керування реактором здійснюється уведенням до активної зони стрижнем, які дозволяють у будь-який момент призупинити розвиток ланцюгової реакції.
Екологічні проблеми роботи АЕС. З кінця 1960-х років почався бум ядерної енергетики. В цей час виникло дві ілюзії, пов’язаних з нею. Вважалося, що ядерні реактори достатньо безпечні, а системи контролю, навчений персонал, захисні екрани тощо гарантують їх безаварійну роботу. Також вважалося, що ядерна енергетика є екологічно чистою, оскільки забезпечує зниження викидів парникових газів під час заміщення енергетичних установок, працюючих на органічному паливі. Ілюзія безпечності ядерної енергетики похитнулася після декількох великих аварій у Великобританії, США та СРСР. Чорнобильська катастрофа показала, що втрати під час аварії на ядерному реакторі на декілька порядків перевищують втрати під час аварії на енергоустановці такої ж потужності, яка працює на органічному паливі. В епіцентрі аварії рівень забруднення був настільки високим, що населення ряду районів прийшлося евакуювати, а ґрунти, поверхневі води, рослини стали радіоактивно забрудненими на багато десятиліть.
Теплове забруднення. Теплові втрати АЕС у 1,5 рази перевищують втрати на ТЕС аналогічної потужності, тому ККД атомних електростанцій невисокий (20-25%), їх работа супроводжується викидом великої кількості тепла в повітря та воду.
Теплове забруднення змінює клімат регіона, в якому розташованана АЕС. Збільшується вологість повітря, особливо в осінньо - зимовий період, що негативно впливає на здоров’я людей, на стан посівів, лісів, будівель, розподільних пристроїв та ліній електропередач. Підвищення температури природних водойм, у які скидають теплу воду з систем охолодження станцій, приводить до зниження концентрації розчиненого у воді кисню. Через це гине риба. В нагрітій теплій воді водойм відбувається активний розвиток синьо – зелених водоростей, настає цвітіння води, це явище унеможливлює використання таких водойм, як джерел питної води.
Радіоактивні відходи. Ядерна енергетика залишає багато радіоактивних відходів: відпрацьоване ядерне паливо реакторів АЕС та підводних човнів, а також надводних кораблів. Ці відходи накопичуються та представляють радіоактивну небезпеку для багатьох держав.
Екологічні проблеми виникають на всіх етапах паливного циклу. Уранова руда видобувається на рудниках підземним або відкритим способом. Це виробництво приводить до виведення з господарчого використання значних територій, змінює ландшафт та гідрологічний режим, забруднює повітря, ґрунт, поверхневі та підземні води. Відходи на стадії видобування та переробки природного урану дуже великі. Використання води у процесах видобування уранової руди та її первинної переробки створює проблему безпечного збереження та утилізації рідких відходів, що містять токсичні радіоактивні речовини. З резервуарів для збереження рідких відходів радіоактивні речовини можуть потрапити в ґрунтові води та розташовані поряд водойми.
Радіоактивні викиди у повітря та воду при нормальному функціонуванні АЕС невеликі, але вони мають акумулюючий ефект (здатні накопичуватися), тому можуть здійснювати негативний вплив на живі організми, на працівників станції та жителів місцевості, що входить у зону розташування станції.
Тверді та рідкі відходи дуже радіоактивні і потребують спеціальної переробки та спеціального захоронення з метою безпеки.
Під час спорудження перших АЕС біля них створювалися басейни для збереження відпрацьованого палива, розраховані на утримання відходів протягом 2-3 років, після чого їх мали відправляти на переробний завод.
Однак у більшості країн попередні програми з переробки палива були відкладені, тож виникли проблеми безпечного зберігання палива на самих АЕС та створення централізованих довгострокових сховищ.
За оцінками Єврокомісії, щороку країни Євросоюзу вимушені утилізувати 1 млрд. куб. метрів промислових відходів, з них 50 тис. кубометрів – радіоактивні. Проблема в тому, що радіоактивне сміття залишається небезпечним протягом сотень і тисяч років, тому будь-які ушкодження сховищ здатні привести до найтяжчих наслідків.
Радіоактивні випромінювання – найголовніша небезпека атомної енергетики, яка існує на всіх етапах паливного циклу і роботи АЕС. Радіоактивні випромінювання негативно впливають на живі організми.
Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 917 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
