Проблемы развития ядерной энергетики

Федеральное агентство по образованию  РФ

Амурский  Государственный  университет 
 
 
 

Реферат по дисциплине

«Концепции  современного естествознания» 
 

Тема: «Проблемы развития ядерной энергетики» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил                                                                                    студент гр. №774 а

                                                                                                       Неробелова А. И. 
 
 
 
 
 

Проверил                                                                                             _________________ 
 
 
 
 
 

Дата  сдачи работы «29» ноября 2007 г. 
 

Реферат защищен на оценку                                                       «_________________» 
 
 
 
 
 
 

Благовещенск

2007 

Лист  замечаний 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание  

Введение -----------------------------------------------------------------------------------4 стр. 

1. Проблемы  ресурсов ядерной энергетики. --------------------------------7 стр.
2. Проблемы безопасности. -----------------------------------------------------12 стр.
3. Проблемы переработки и захоронения отходов.-----------------------13.стр.
4. АЭС и окружающая среда.---------------------------------------------------15 стр.
5. Перспективы развития ядерной энергетики в XXI веке------------17 стр.
6. Заключение.----------------------------------------------------------------------19 стр.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

   Энергия – это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека – от стирки белья до исследования Луны и Марса – требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

    Человечество  с древних времен искало новые  источники энергии. К

середине XX столетия были освоены почти все ее природные источники, причем

использование их в промышленных масштабах привело к значительному загрязнению отходами производства окружающей среды, особенно в крупных,

промышленно развитых городах.

    Опыт  прошлого свидетельствует, что  проходит не менее 80 лет, прежде  чем

одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь,

уголь – нефть, нефть – газ, химические виды топлива заменила атомная

энергетика. История  овладения атомной энергией – от первых опытных

экспериментов – насчитывает около 60 лет, когда в 1939г. была открыта

реакция деления  урана.

    Высвобождение внутриядерной энергии атома потребовало такого уровня

развития науки, такого научно-технического оборудования, такой аппаратуры,

химических материалов, такой высокой культуры и техники производства,

которые смогли сложиться в мире только к середине XX столетия. Однако

человечество  должно было пройти долгий путь поисков, преодолеть множество

препятствий, опровергнуть прежние представления о природе  вещей.

   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.

   Значение атомных электростанций в энергобалансе любой страны трудно

переоценить. Гидроэнергетика  требует создания крупных водохранилищ, под  
 

которые затапливаются большие площади плодородных земель.  Вода  в них

застаивается  и  теряет  свое  качество,  что,  в  свою  очередь,  обостряет

проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии  досуга.

   Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже израсходовали десятки тонн органического топлива (угля). Для его добычи в сельском хозяйстве и других сферах экономики изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты», а повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн SO2.

   Атомные электростанции (АЭС) – это третий «кит»  в  системе  современной

мировой энергетики.  Техническая  обеспеченность  АЭС,  бесспорно,  являются

крупнейшим достижением  научно-технического  прогресса  (НТП).  В  случае  их

безаварийной  работы  не  производится  практически   никакого загрязнения

окружающей среды,  кроме  теплового.  Правда  в  результате  работы  АЭС  (и

предприятий атомного  топливного  цикла)  образуются  радиоактивные  отходы,

представляющие  потенциальную опасность для  всего  живого.  Обнадеживает  тот

факт, что объем  радиоактивных отходов довольно мал, они весьма компактны,  и

их можно хранить  в таких условиях, которые  гарантируют  отсутствие  утечки.

АЭС много экономичнее обычных тепловых  электростанций,  а,  самое  главное,

при их правильной  эксплуатации – это чистые источники  энергии.

   В 1990 году  атомными  электростанциями  мира  производилось  16%  всей

электроэнергии. Такие электростанции работали в 31 стране и строились еще в

6 странах. Ядерный сектор энергетики наиболее  значителен  во  Франции, Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгарии и Швейцарии,  т.е.  в тех промышленно развитых странах, где  недостаточно  природных  энергоресурсов.  Эти  страны производят  от  четверти  до  половины  своей электроэнергии  на  АЭС.  США производят  на  АЭС только  восьмую часть своей электроэнергии,  но  это составляет около одной пятой ее мирового производства. 
 

   Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя

забывать и  о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести  к

катастрофическим  последствиям. Всего с момента  начала  эксплуатации  атомных

станций в 14 странах  мира произошло более 150 инцидентов и аварий  различной

степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957  г.  –  в  Уиндскейле

(Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США),  в 1961 г. –   в   Айдахо-Фолсе

(США),  в  1979  г.  –  на  АЭС  Три-Майл-Айленд  (США),  в  1986  г.  –  на

Чернобыльской АЭС ( бывший СССР, сейчас Украина)[www.polar.mephi.ru/5/html].

   Сторонники и противники атомной энергетики резко расходятся  в  оценках  ее

безопасности, надежности и экономической эффективности. Кроме того, широко

распространено мнение о возможной  утечке  ядерного  топлива из сферы

выработки электроэнергии и его использовании для создания ядерного оружия.

Атомная  энергетика  по – прежнему остается предметом острых дебатов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Проблемы  ресурсов ядерной энергетики

Естественным  и немаловажным представляется  вопрос о ресурсах самого

ядерного  топлива.  Достаточны ли его  запасы,  чтобы  обеспечить  широкое

развитие ядерной  энергетики? По оценочным данным,  на  всем  земном  шаре 

в месторождениях, пригодных для разработки, имеется несколько  миллионов  тонн

урана. Это довольно много, но необходимо также учитывать, что в получивших  в

настоящее  время  широкое  распространение  АЭС  с  реакторами  на  тепловых

нейтронах лишь очень небольшая  часть  урана  (около  1%)  используется  для

выработки  энергии.  Поэтому  при  специализации  только  на   реакторах   с

тепловыми нейтронами, ядерная энергетика по соотношению ресурсов не  так уж

много  может  добавить  к  обычной  энергетике – всего  лишь  около   10%.[ Титаева Н. А. Ядерная геохимия. М.: Изд-во МГУ, 1992., c.55] Глобального  решения  надвигающейся  проблемы  энергетического   голода   не получается.

   Совсем  иные перспективы появляются  в случае применения АЭС с  реакторами

на быстрых  нейтронах, в которых  используются  практически  весь  добываемый

уран. Это означает, что объем потенциальных ресурсов  ядерной  энергетики  с

реакторами на быстрых нейтронах примерно в 10 раз  больше чем в традиционной (на органическом топливе). Более того, при полном использовании урана становится рентабельной его добыча в месторождениях с малой его  концентрацией. А это в конечном счете означает практически неограниченное (по современным масштабам) расширение потенциальных сырьевых ресурсов ядерной энергетики. [Титаева Н. А. Ядерная геохимия. М.: Изд-во МГУ, 1992., c.108]

Итак, применение реакторов на быстрых нейтронах  значительно  расширяет

топливную базу ядерной энергетики.  Однако  может  возникнуть  вопрос:  если

реакторы  на  быстрых  нейтронах  так  хороши,  и  существенно   превосходят

реакторы на тепловых нейтронах  по  эффективности  использования  урана,  то

почему последние  вообще строятся? Почему бы с  самого  начала  не  развивать

ядерную энергетику на основе реакторов на быстрых нейтронах?  Прежде  всего, 

следует сказать, что на первом  этапе  развития  ядерной  энергетики,  когда

суммарная мощность АЭС была мала и ресурсов было достаточно,  вопрос  об  их

воспроизводстве не стоял так остро. Поэтому основное преимущество  реакторов

на быстрых  нейтронах – большой коэффициент воспроизводства – еще не  являлся

решающим. В то же время вначале  реакторы  на  быстрых  нейтронах  оказались  не

готовыми к  внедрению. Дело в том,  что  при  своей  кажущейся  относительной

простоте (отсутствие замедлителя) они технически более  сложны, чем  реакторы

на тепловых нейтронах. Для их создания необходимо было решить ряд  серьезных

проблем, что  потребовало продолжительного времени. Эти  проблемы  связаны  в

основном с  особенностями использования  ядерного  топлива,  которые,  как  и

способность  к   воспроизводству,   по-разному   проявляются   в   реакторах