Атомная энергетика. Биологическое действие радиации. Термоядерная реакция

Одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством является проблема источников энергии. Потребление энергии растет столь быстро, что известные нам источники топлива могут оказаться исчерпанными в короткие сроки.
40 лет
60 лет
350 лет

1946 г.
Развитие атомной энергетики
1937 г.
1942 г.
1954 г.
Резерфорд: получение ядерной энергии для практического использования никогда не будут возможным
Первый в мире ядерный реактор Энрико Ферми
Первый в Европе ядерный реактор Игоря Васильевича Курчатова
Первая в мире атомная электростанция в Обнинске
Чикаго, США

Дата ввода первых мощностей АЭС по странам

Преимущества атомных электростанций:
требуется небольшое количество топлива
дешевая эксплуатация (но дорогое строительство)
относительная экологическая чистота
Энергия 1 г урана
Энергия 2,5 т нефти
Большая часть радионуклидов, содержащихся в выбросах АЭС, быстро распадается, превращаясь в нерадиоактивные. Количество долгоживущих радионуклидов и мощность их излучения невелики.

Атомные Электростанции
АЭС различаются по:
типу контура – одноконтурные, двухконтурные и трехконтурные
типу реактора – на тепловых или быстрых нейтронах;
параметров и типа паровых турбин – АЭС с турбинами на насыщенном или перегретом паре и т. п.;
параметрам и типу теплоносителя – с газовым теплоносителем,
теплоносителем «вода под давлением», жидкометаллическим и др.;
конструктивным особенностям реактора – с реакторами канального или корпусного типа, кипящим с естественной или принудительной циркуляцией и др.;
типу замедлителя реактора – графитовый, тяжеловодный или др. замедлитель.

Достоинства и недостатки АЭС
«+»
для работы АЭС требуется очень небольшое кол-во топлива
их эксплуатация обходится значительно дешевле, чем тепловых
экологическая чистота
ориентация на потребителя
ликвидация проблем с электроэнергией
«-»
содействие распространению ядерного оружия
радиоактивные отходы
возможность аварий
небольшой срок эксплуатации (35 лет)
длительный срок демонтажной работы
строительство АЭС – дорогое удовольствие

(ТЭС)тепловая электростанция

Сравнение с типами ЭС:
углевые ТЭС – основной источник поступление в среду радионуклидов
опасность выпадения кислотных дождей
гибель рыбы и других организмов в результате перекрытия рек для установки ГЭС
В угле всегда содержатся микропримеси радиоактивных элементов, которые выносятся вместе с продуктами сгорания, оседают и накапливаются на зольных полях возле ТЭС.
В топливе для ТЭС содержится от 1,5% до 5% серы. При сгорании топлива образуется сернистый ангидрид (SO2) – бесцветный токсичный газ, который попадает в атмосферу и контактирует с атмосферной влагой, образуя раствор или аэрозоль серной кислоты (H2SO4), который затем выпадает на землю вместе с дождями.
S + O2 = SO2
2SO2 + 2H2O + O2 = 2H2SO4

АЭС России
В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны.
Балаковская АЭС
Белоярская АЭС
Билибинская АЭС
Калининская АЭС
Кольская АЭС
Курская АЭС
Ленинградская АЭС
Нововоронежская АЭС
Ростовская (Волгодонская) АЭС
Смоленская АЭС
Огни Смоленской атомной электростанции.
Курская АЭС

Наиболее мощные АЭС в мире

Проблемы использования АЭС:
содействие распространению ядерного оружия
возможность аварий
радиоактивные отходы
задачи обезвреживания радиоактивных отходов:
совершенствование технологий с целью уменьшения образования отходов при работе реакторов
переработка отходов для их консолидации и уменьшения опасности от распространения в окружающей среде
надежная изоляция отходов от биосферы за счет создания могильников разных типов
Установки для отверждения жидких отходов
Остеклование отходов
Очистка газообразных отходов
МАГАТЭ (англ. IAEA) — международная организация для развития сотрудничества в области мирного использования атомной энергии.