Проблеми ядерної енергетики в Україні. Позитивні і негативні наслідки використання ядерної енергії - Фізика - Великі роботи - Каталог файлів - Інформаційно-розважальний портал школярів, студентів
Чт, 08-Груд-2016, 11:49
Учимсь учитись
Головна Реєстрація Вхід
Вітаю Вас, Гість · RSS
Форма входу
Категорії розділу
Пошук
Наше опитування
Оцініть мій сайт
Всього відповідей: 270
Друзі сайту
Статистика

Онлайн всього: 1
Гості: 1
Користувачі: 0
 Каталог файлів
Головна » Файли » Великі роботи » Фізика

Проблеми ядерної енергетики в Україні. Позитивні і негативні наслідки використання ядерної енергії
[ Викачати з сервера (115.5Kb) ] 09-Трав-2008, 12:07
Для виробництва електроенергетика використовує природній уран, запаси якого вистачить на кілька тисячоліть.
Уран — дуже поширений хімічний елемент на Землі. Його вміст у земній корі становить у середньому 4•10-6 г/г породи, у морській воді — 1,3•10-6 г/л. Природний уран складається з трьох ізотопів: 233U, 235U та 238U. При цьому вміст ізотопів дуже різний: на 140 частин 238U припадає одна частина 235U і незначна кількість 233U. При опроміненні нейтронами ізотопи виявляють себе по-різному. Так, при поглинанні нейтрону ядро 235U переходить у нестабільний стан і розпадається на два осколки з виділенням енергії та випусканням т. зв. вторинних нейтронів. Якщо нейтрон знову потрапляє в ядро 235U, то відбувається ще одне ділення. Якщо нейтрон потрапляє в ядро 238U, то відбувається інша реакція: новоутворене ядро 239U випускає b-частку та перетворюється на нептуній (239Np), який за наступного b-розпаду перетворюється на плутоній (239Pu). Плутоній є ядерним паливом і здатний ділитися та перетворюватися під дією нейтронів на важчі ізотопи.
Так само як і 235U, 233U теж є матеріалом, який ділиться і розпадається при поглиненні нейтрону. Ресурси 233U у природі вельми малі, отож його напрацьовують у ядерних реакторах з торія (Th), вміст якого у земній корі — близько 12•10-6 г/г породи —значно перевищує вміст урану. Щоправда, в океанічній воді торія міститься лише близько (1-2)•10-9 г/л — приблизно в тисячу разів менше, ніж урану. Однак у процесі вироблення 233U утворюються домішки баластних ізотопів 232U та 234U, які не діляться. Ізотоп 232U має період піврозпаду 72 роки й утворюється за кількома ядерними реакціями при опроміненні нейтронами природного торія; його присутність погіршує радіаційну обстановку, бо його продукти є a-, b- і g- активними. Тому у порівнянні з 235U паливо на основі 233U вимагає акуратнішого поводження.
Щоб проникнути в ядро 238U і викликати його перетворення на 239U, потрібні швидкі, а щоб викликати ділення 235U — повільні нейтрони. Реактори, в яких основну роботу здійснюють швидкі нейтрони, називаються швидкими, а реактори, котрі працюють на повільних нейтронах, — тепловими. У якості сповільнювача нейтронів у теплових реакторах використовуються графіт, вода або важка вода. Звідси й назви — уран-графітові, легководні, важководні реактори.
У процесі роботи в паливі утворюються довгоживучі радіонукліди: америцій (Am), кюрій (Cm), нептуній (Np), технецій-99 (99Tc) та йод-129 (129I). На сьогодні розроблені і випробувані технології, завдяки яким довгоживучі радіонукліди (з періодом піврозпаду в десятки й сотні тисяч років) вилучаються з відпрацьованого ядерного палива і піддаються трансмутації у швидких реакторах. У такому випадку замкнений ядерно-паливний цикл стає екологічно прийнятним, бо вимагає контролю за збереженням вилучених високоактивних відходів (у тому числі стронція-90 (90Sr) і цезія-137 (137Cs)) протягом лише 100—200 років. Після падіння активності ці відходи заховуються з дотриманням принципу радіаційно-міграційної еквівалентності (згідно з цим принципом, разом з відходами у земних глибинах ховається така ж кількість радіонуклідів, як і в добутому природному урані).
Для оцінки доцільності енерговиробництва, використовуючи те чи інше паливо враховується:
доступність і ефективність палива;
землекористування;
екологічні наслідки розміщення відходів;
можливості повторного енергетичного циклу;
доступність і конкурентоспроможність, включаючи сюди зовнішні та соціальні витрати;
кліматичні зміни.

Основа ядерного палива — уран, який, крім атомної енергетики, не має іншого конструктивного застосування. Природно-біологічні процеси спираються на кисень, водень, вуглець та азот. Використання урану не втручається до жодного з них і, таким чином, залишає цінні ресурси для інших застосувань. Україна має власні поклади урану. Також уранові родовища є в багатьох політично стабільних країнах. Величезна кількість урану міститься у морській воді. За оцінками фахівців, його світових запасів вистачить на декілька тисячоліть.

Землекористування. Україна має високорозвинуте сільське господарство, а тому питання відчуження ґрунтів під промислові об’єкти є вельми гострим. З наведеної на наступній сторінці таблиці видно, що АЕС вимагають найменшої площі у порівнянні з іншими електростанціями. Треба також зважати на те, що сонячна та вітрова енергії можуть з максимальною ефективністю використовуватися тільки у місцях із сприятливими природними умовами (в інших місцях потрібні великі вкладення у підтримуючі виробничі потужності). У нашій країні такі умови є лише у південних областях (Миколаївська, Херсонська, Одеська) та у Криму. Використання біомаси для широкомасштабного виробництва енергії можливе тільки у малонаселених країнах із сприятливими кліматичними умовами. Клімат у нас добрий, але, спрямовуючи свою політику землекористування переважно на виробництво продуктів харчування, Україна не може собі дозволити відводити великі площі для вирощування енергопостачальної біомаси.

Тип електростанції АЕС Сонячна Вітрова З використан­ням біомаси
Площа відчужуваних земель для 1000-мегаватної станції 1—4 км2 20—50 км2 50—150 км2 4000—6000 км2

Незважаючи на поширену думку, гідроенергія не є вже такою екологічно чистою. Насправді гідроелектростанції можуть бути екологічно чистими лише у гірських районах (за умов невеликої потужності), а також екологічно чистими є припливні електростанції (ті, що використовують енергію припливів та відпливів). Будівництво гідроелектростанції на рівнинах викликає багато екологічних проблем, а саме: відчужується величезна кількість сільськогосподарських земель, локально погіршується клімат, виснажуються ріки, різко зменшуються рибні ресурси, виникають проблеми у постачанні населення прісною водою. Як тут не згадати відомий вислів, що “гідроенергетика перетворила Дніпро на ланцюг брудних калюж”. Крім того, мало хто замислюється, що треба буде робити, коли закінчиться термін експлуатації греблі ДніпроГЕСу, і скільки на це знадобиться грошей. А чекати, коли гребля почне саморуйнуватися, залишилось не так вже й багато.
Екологічні наслідки розміщення відходів. Технологічні відходи електростанцій або упаковують у контейнери, або «розсіюють». Досить малі за об’ємами відходи ядерної енергетики ніколи не викидали в повітря, у тепловій же енергетиці велика частина відходів розпорошується в атмосфері. При цьому оксиди сірки й азоту з’єднуються з атмосферною вологою і спричинюють кислотні дощі; вуглекислий газ сьогодні визнаний головною складовою парникових газів; а важкі метали і арсен (миш’як) осідають на ґрунт. Усі ці шкідливі речовини ми вдихаємо, споживаємо їх разом з овочами, годуємо забрудненим сіном домашніх тварин, отруюючи їхнє молоко і м’ясо. Окрім цього, треба пам’ятати, що тоді як рівень радіації з часом понижується і врешті-решт зникає зовсім, токсичні матеріали (важкі метали) існують вічно...
Категорія: Фізика | Додав: Serega_adm
Переглядів: 5363 | Завантажень: 475 | Рейтинг: 3.7/16
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Copyright MyCorp © 2016