Атомна енергетика України

Я́дерна енерге́тика (атомна енергетика) — галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в електричну і теплову. 

Основа ядерної  енергетики — атомні електростанції. Перша атомна електростанція (5 МВт), що поклала початок використанню ядерної енергії в мирних цілях, була пущена в СРСР у 1954. До початку 90-их у 27 країнах світу працювало  понад 430 ядерних енергетичних реакторів  загальною потужністю біля 340 ГВт. За прогнозами фахівців, частка ядерної  енергетики в загальній структурі  вироблення електроенергії у світі  буде безупинно зростати за умови  реалізації основних принципів концепції  безпеки атомних електростанцій. Головні принципи цієї концепції  — істотна модернізація сучасних ядерних реакторів, посилення мір  захисту населення і навколишнього  середовища від шкідливого техногенного впливу, підготовка висококваліфікованих кадрів для атомних електростанцій, розробка надійних сховищ радіоактивних  відходів тощо.

Станом на 2007, енергетичні  ядерні реактори працювали в 31 країні світу.[2] Найбільше ядерна енергетика розвинута в країнах з великими об'єднаними електричними мережами. Ядерна енергетика США найпотужніша у світі, 28% від світового виробництва. Далі йдуть Франція з 18% та Японія з 12%. У 2007 році в світі працювало 439 ядерних  реакторів із загальною потужністю 351 ГВт.

За оцінками МАГАТЕ від 2008, доля ядерної енергетики залишатиметься до 2030-го в межах від 12.4% до 14.4% світового  виробництва енергії[3]. 

Атомна енергетика України

a) Загальний технічний  стан. 
 

Зараз в Україні  діють 4 АЕС (Запорізька, Рівненська, Хмельницька  та Південно - українська. В експлуатації на АЕС України 13 енергоблоків із встановленою потужністю - 11848 мВТ. За 2000 рік АЕС України було відпущено товарної продукції на суму 5,5 млрд. грн. Реально, станом на 1 січня 1999 роком виробництво електроенергії на АЕС України зросло на 7,4%. В 2000 році було відпущено 77405 млн, кВТ/год е/е. 

 Співвідношення  встановленої потужності з об'ємом  виробництва е/е на АЕС України складає 26% до 44%. На 11 енергоблоках АЕС України встановлено реактори серії ВВЕГ - 1000 і на двох енергоблоках реактори серії ВВЕГ - 440, які за технічними характеристиками схожі до закордонних реакторів PWR.Проектний термін їх експлуатації 30 років. Через 10 - 20 років майже всі АЕС України відпрацюють свій термін. 

 З 1986 року на  АЕС України здійснюється комплекс  технічних заходів, спрямованих  на підвищення безпеки та надійності  ядерних енергоблоків. Досить велика  кількість тепломеханічного та  електротехнічного обладнання (від  2 до 5 одиниць на блок) вимагає  заміни внаслідок закінчення  терміну їх експлуатації. У зв'язку  з високою вартістю заміни  обладнання (близько 25 - 30 млн. доларів  США для реакторного і турбінного відділень одного блока ВВЕТ - 1000) і відсутністю на Україні його виробника, вживаються заходи щодо продовження терміну служби обладнання. Це зумовлює необхідність збільшення виробітку електроенергії за рахунок підвищення якості виконання робіт і ефективності управління. Окрім того, на ситуацію, що склалася, суттєво впливають фінансові труднощі. Значні складнощі в роботі АЕС за останні роки викликані залежністю від імпорту ядерного палива (імпортується на 100% з-закордону). На 2001 рік всі 13 енергоблоків забезпечені паливом. Палива було поставлено на суму 210 млн. доларів США, на даний момент НАЕК "Енергоатом" сплатила за нього 180 млн. дол. США. Суму, яка залишилась планується сплатити до кінця 1-го кварталу 2001 року. 

 Великим недоліком  залишається відсутність необхідної  інфраструктури для забезпечення  надійної і безпечної роботи  АЕС, включаючи наукову та інженерну  підтримку їх експлуатації, забезпечення  запасними частинами, змінним  обладнанням та матеріалами вітчизняного  виробника, економічно доцільну  систему паливо - забезпечення, заховання  відпрацьованих ядерних паливних  збірок і РАВ (радіоактивних  відходів), особливо тих, що містять  довго-живучі радіоактивні елементи. 

 Для забезпечення  необхідного рівня безпеки при  експлуатації АЕС та створення  умов для підвищення ефективності  роботи АЕС в єдиній системі  енергопостачання народного господарства  і населення держави створено  НАЕК "Енергоатом".

Перспективи розвитку атомної  енергетики в Україні.

2006 року на чотирьох  діючих АЕС України експлуатувалось  15 енергоблоків, які відпрацювали, в  середньому, близько половини передба¬ченого проектами строку експлуатації. Енергетичною стратегією України (затверджена Урядом у березні 2006 р.) планується збереження протягом 2006 - 2030 рр. частки виробництва електроенергії АЕС на рівні 2006 року (тобто близько половини від сумарного річного виробництва електроенергії в Україні). Таке рішення ґрунтується, на¬самперед, на наявності власних сировинних ресурсів урану, а також стабільній роботі АЕС, потенційних можливостях країни щодо створення енергетичних потужностей на АЕС, наявних технічних, фінансових та екологічних проблемах теплової енергетики.

2030 року для виробництва  на АЕС 219,0 млрд.кВтг електроенергії потрібно мати 29,5 ГВт встановленої потужності при КВВП на рівні 85%. Будівництво нових потужностей АЕС у період до 2030 року визначається кількістю нині діючих енергоблоків, які можуть знаходитися в цей період в експлуатації з урахуванням продовження строку їх експлуатації на 15 років. До 2030 року в експлуатації будуть перебувати 9 нині працюючих енергоблоків АЕС: 7 енергоблоків з продовженим (понад проектним) строком експлуатації - № № 3, 4, 5, 6 З АЕС, №3 РАЕС, №1 ХАЕС, №3 ПУАЕС та 2 енергоблоки, які введено в експлуатацію 2004 року - № 2 ХАЕС та № 4 РАЕС. Таким чином, для забезпечення стратегії щодо обся¬гу виробництва електроенергії необхідно ввести до 2030 року в експлуатацію 20-21 ГВт додаткових потужностей на АЕС.

Аварії на атомних  електростанціях 
 

12 грудня 1952. Канада, штат Онтаріо, Чолк-Рівер, АЕС NRX  

Перша в світі  серйозна аварія на атомній електростанції. Технічна помилка персоналу призвела до перегріву і часткового розплавлення активної зони. Тисячі кюрі продуктів  поділу потрапили в зовнішнє середовище, а близько 3800 кубічних метрів радіоактивно забрудненої води було скинуто прямо  на землю, в дрібні траншеї неподалік  від річки Оттави. У складі команди, що займалася екологічної очищенням  території станції, працював майбутній  президент США Джиммі Картер, тоді ядерний інженер військово-морського флоту (The Careless Atom, 1969).

27січня 1984 року. СРСР, м. Енергодар, Запорізька АЕС 

Пожежа на першому  енергоблоці в період підготовки його до пуску. Після самозаймання одного з блоків реле вогненний вал протягом 18 годин метався по 50-метрової кабельної  шахті. Як з'ясувалося, причиною пожежі стало використання на станції поліхлорвінілової  ізоляції, яка запалала, плавилася  і, обриваючись, підпалювала пучки  кабелів на нижніх відмітках. Вигоріла вся начинка шахти: понад 4 тис. блоків управління, 41 електродвигун, 700 кілометрів різних кабелів. Після цього випадку  на всіх споруджуваних в СРСР блоках АЕС почали користуватися кабелем  тільки з неспалимою ізоляцією (Гаєв, 1999).

26 квітня 1986. СРСР, Україна,  Київська область, м.Прип 'ять, Чорнобильська АЕС

Найбільша радіаційна катастрофа у світовій історії (подія  сьомого рівня за міжнародною  шкалою INES). О 1 годині 23 хвилини 49 секунд (за московським часом) на четвертому блоці Чорнобильської АЕС під  час проведення проектних випробувань  однієї з систем забезпечення безпеки  пролунало два потужні вибухи, що зруйнували частину реакторного  блоку і машинного залу. Тротиловий еквівалент цих вибухів оцінюється величиною близько 100-250 тонн тротилу. У період з 26 квітня по 10 травня 1986 року, коли зруйнований реактор був  остаточно заглушений, за офіційною  інформацією, в атмосферу було викинуто близько 190 тонн (50 мки) радіоактивних речовин (приблизно 4 відсотка загальної активності палива в реакторі). За іншими оцінками, з реактора було викинуто від 90 до 100 () відсотків палива. Забруднено територію площею 160 тис. квадратних кілометрів. Найбільше постраждали північна частина України, захід Росії і Білорусь. Радіоактивні випадіння відбулися (в тій чи іншій мірі) на території 20 держав.

Від радіаційного ураження, отриманого при гасінні виниклої пожежі в ніч аварії, загинули 28 осіб (6 пожежних і 22 працівника станції), у 208 - діагностовано променева хвороба. Приблизно 400 тис. громадян евакуйовані  з зони лиха. У роботах з ліквідації наслідків катастрофи брали участь від 600 тис. до 800 тис. чоловік (200 тис.-з  Росії). Згідно звіту ООН, кількість  людей, безпосередньо або побічно  постраждалих від аварії на ЧАЕС, складає 9 млн, з них 3-4 млн - діти. Катастрофа коштувала Радянському Союзу в три з гаком рази більше, ніж сумарний економічний ефект, накопичений у результаті роботи всіх радянських АЕС, експлуатувалися в 1954-1990 роки (IAEA, 1986; Hudson, 1990; Ядерне товариство СРСР, 1991; UNSCEAR, 2000; Чечеров , 2002).

23 травня 1986. Там же 

Пожежа на аварійному четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС. Загоряння сталося в зоні розташування головних циркуляційних  насосів блоку. Потужність дози гамма-випромінювання в цьому місці становила 50-200 Р / г. Пожежних підвозили до місця  пожежі на бронетранспортерах. З-за високих  рівнів радіації гасили його малими групами - по п'ять осіб. Час роботи кожної з них було не більше 10 хвилин. У  гасінні пожежі, що тривав близько 8 годин, взяли участь 268 вогнеборців. З них 11 осіб отримали дози опромінення понад 20 Р сім осіб - від 50 до 100 Р (Міці, 2000; 3 apxiBiB ВУЧК-ГПУ-НКВС-КДБ, 2001а).

19 серпня 1986. Там же 

Аварія, що відбулася  в безпосередній близькості від  четвертого аварійного енергоблоку  Чорнобильської АЕС, - сходження з  рейок спеціального залізничного вагону з відпрацьованим ядерним паливом. Цивільні фахівці не змогли впоратися  з аварією, і для її ліквідації були залучені воїни залізничних  військ Міністерства оборони СРСР Через  два дні зруйнований залізничний  шлях відновили. Потім протягом декількох  годин самовідданої праці солдатів і офіцерів 180-тонний вагон з ядерним  паливом був поставлений на залізничні рейки і вивезений з території  аварійної атомної станції. Рівні  радіації на місці проведення робіт  становили 1-1,5 Р / г (Шевченко, 1998).

1 жовтня 1991. Україна, Київська область, м.Прип 'ять, Чорнобильська АЕС

В результаті короткого  замикання в електрокабель сталася  пожежа в машинному залі другого  енергоблоку. Як і під час аварії на четвертому блоці ЧАЕС у квітні 1986 року, розвиток пожежі стимулювало  використання при її будівництві  горючих матеріалів: термопластобетона, руберойду та бітуму. Були зруйновані дев'ять прольотів даху, виведено з ладу турбінне обладнання (Яблоков, 2000).