Начало » » » Как выработать «чистое» электричество? Атомная электростанция.
Как выработать «чистое» электричество? Атомная электростанция.
Атомная энергетика сравнительно молода. Но, тем не менее, на сегодняшний день ее доля во всем объеме полученной электроэнергии на планете - около 17%. А в некоторых странах эта составляющая значительно выше. Например, Франция получает с помощью АЭС почти три четверти всей своей электроэнергии. По всему миру разбросано более 400 атомных электростанций, около четверти из которых размещены в США. В России электроэнергию вырабатывает 31 атомная электростанция.
Источником энергии для всех современных АЭС является уран, довольно широко распространенный радиоактивный элемент с громадным периодом полураспада. Но подойдет не весь уран, а только изотоп уран-235, доля которого всего лишь 0,7% от всех запасов. Он обладает свойством, очень полезным для атомной энергетики и оружия – делением ядра под воздействием нейтронов. При приближении нейтрона ядро атома урана-235 захватывает его, делится на две части, излучает нейтроны… и так далее, пока не закончится весь заряд. Для того чтобы цепная реакция смогла начаться, содержание «нужного» урана должно быть не менее 2%. АЭС могут работать с содержанием 3%, атомной бомбе требуется не менее 90%.
Процесс деления ядра сопровождается громадным выбросом энергии и радиоактивного излучения, и происходит, после инициации начала процесса, так быстро, что образуется ядерный взрыв. Само по себе значение количества энергии, полученной при делении одного атома, совсем не велико, но атомов очень много. Энергия, «спрятанная» в 1 килограмме обогащенного урана, занимающего объем примерно как теннисный мяч, соответствует энергии более 7 миллионов литров автомобильного бензина.
Но атомной электростанции не нужен взрыв, цепная реакция должна идти медленно, чтобы «собрать» и «вывезти» получаемую энергию. Для этого гранулы обогащенного урана прессуются в стержни вместе с тугоплавкими веществами, поглощающими нейтроны, и вводятся в зону цепной реакции очень медленно.
Выделяющаяся энергия нагревает воду, превращает ее в пар, вращающий паровые турбины как на обычных тепловых электростанциях. После выполненной работы по вращению турбины пар все еще очень горячий и обладает большим запасом неиспользованной энергии. Его необходимо охладить, т.е. потратить энергию впустую, после чего, обращенный в воду, он будет снова пригоден для использования в реакторе.
Таким образом, мы видим, что любая АЭС по сути является гигантским кипятильником, использующим для разогрева воды ядерную энергию цепной реакции. И если при расчетах к.п.д. в качестве исходной точки использовать не затраты на производство ядерного топлива, а энергию из него извлекаемую, а в качестве конечной – полученную электроэнергию, то АЭС окажется далеко позади паровоза.
И все-таки, несмотря на техническую сложность управляемой цепной реакции, атомные станции распространены повсеместно. Почему? Одно из главных преимуществ АЭС – нанесение окружающей среде минимального вреда. При отсутствии аварий и повреждений, разумеется. Тепловая электростанция, работающая на угле, выбрасывает в атмосферу куда больше радиоактивных веществ, чем нормально работающая АЭС. Тонны углерода, серы и других вредных веществ выделяются тепловыми, а не атомными электростанциями.
Но, к сожалению, чистота эта не без проблем. Добыча и обогащение урана чрезвычайно грязный и вредный для здоровья человека процесс. Транспортировка ядерного топлива - тоже источник повышенной опасности.
Сложность оборудования требует высокой квалификации обслуживающего АЭС персонала. Нарушение правил эксплуатации может стать источником катастрофы. Отработанное ядерное топливо очень токсично и опасно. Сегодня никто не знает, что с ним делать, никто не предложил надежных способов его хранения и захоронения.
Учитывая все плюсы и минусы ядерной энергетики, развитые страны постепенно отказываются от нее. По крайней мере, в том ее виде, в каком она сегодня существует. Великобритания, по заявлениям официальных лиц, не планирует строительства новых станций на своей территории. Франция словами своего посла в Беларуси назвала вопрос строительства АЭС очень сложным и требующим детального изучения.
И только нищета из осколков СССР по прежнему не видит минусов и альтернатив. Игнорируя экологические проблемы, мы упорно стремимся повторно наступить на чернобыльские грабли. Может быть, стоит призадуматься?
Shkolazhizni.ru
Постоянный адрес статьи
Послать ссылку на этот обзор другу по ICQ или E-Mail:
В последнее время мы часто слышим такие фразы, как «альтернативная энергия», «возобновляемые источники энергетики», «малая энергетика». Так что же это такое? Какая-такая малая энергетика? И что за аль...
Сейчас, когда учёные «закрывают» Плутон, когда мы имеем возможность изучать другие Галактики, когда люди уже смотрели из космоса на Землю, я хочу поговорить об Уране, седьмой планете Солнечной системы...
Здоровье - это самое важное для человека, от него зависит все: полноценная жизнь, успешная карьера, счастливые глаза, спокойствие близких, здоровые дети... и все, все, что входит в нашу жизнь! Чтобы б...
Отопительные котлы традиционно подразделяют на газовые, жидко-, твердотопливные и электрические. Однако существуют модели, способные работать на нескольких видах топлива. В этой статье мы попытались о...
