Фізика. З поглибленим вивченням фізики. Повторне видання. 9 клас. Засєкіна

§ 40. Атомна енергетика України. Екологічні проблеми атомної енергетики

Ви дізнаєтесь

Про стан атомної енергетики в Україні та світі

Пригадайте

Як працює атомна електростанція

Атомні електростанції України. Атомна енергетика України є не лише однією з галузей української енергетики, а й базовою складовою енергозабезпечення країни. На атомних електростанціях виробляють понад 50 % вітчизняної електроенергії.

В Україні експлуатують 15 енергоблоків загальною потужністю 13,835 ГВт на чотирьох АЕС (6 — на Запорізькій, 4 — на Рівненській, 3 — на Южно-Українській, 2 — на Хмельницькій). Дванадцять енергоблоків Україна успадкувала від СРСР, ще три запущено в часи незалежності: у 1995-му і 2004-му рр. За базою даних МАГАТЕPRIS (2018 р.) Україна посідає восьме місце в світі за потужністю реакторів та 9-те за їх кількістю, у Європі відповідно 3 і 3 місця.

Усі реактори, що експлуатуються на АЕС України, належать до типу водо-водяних енергетичних реакторів (ВВЕР). У цих реакторах теплоносієм і сповільнювачем є вода під тиском. На малюнку 213, с. 180 зображено будову найбільш поширеного на атомних електростанціях енергетичного блока ВВЕР-1000 та його монтаж на Рівненській АЕС.

Мал. 213. Реактор ВВЕР-1000: а — схема будови; б — монтаж реактора на Рівненській АЕС

За розвіданими запасами урану Україна посідає перше місце в Європі й десяте у світі, однак видобуток уранової сировини становить лише 40 % від потреб атомної енергетики (800 — 960 т на рік). Українські поклади урану зосереджені у Кіровоградській області, а переробка у Дніпропетровській на Східному гірничо-збагачувальному комбінаті.

Важливою проблемою атомної енергетики України є заходи із поводження з радіоактивними відходами, що включають усі види діяльності, що стосуються їхньої попередньої обробки, перевезення, зберігання, захоронения тощо.

Радіоактивні відходи — це рідкі, тверді, газуваті речовини, активність радіонуклідів або радіоактивне забруднення яких перевищує межі, встановлені діючими нормами, і повторне використання яких не передбачається.

Перспективи розвитку атомної енергетики. Сьогодні АЕС є в 30 країнах світу, ще 30 країн планують у найближчому майбутньому побудувати нові атомні електростанції.

Прихильники атомної енергетики аргументують її переваги таким чином:

• в атомній енергетиці фактично не відбувається викидів парникових газів. Повний ядерно-енергетичний цикл (від видобутку урану до поховання відходів, включаючи спорудження реакторів) характеризується викидом лише 2 — 6 г вуглецю на 1 кВт електроенергії. Приблизно така сама кількість вуглецю виділяється при використанні енергії вітру й сонця, що приблизно в 100 разів менше, ніж при використанні вугілля, нафти або природного газу. Якщо закрити АЕС в усьому світі й замінити їх тепловими електростанціями, то викиди вуглецю збільшаться на 600 млн т за рік, а загальний обсяг викидів у атмосферу Землі приблизно вдвічі перевищить допустиме значення;

• атомна енергетика на сьогодні краще забезпечена паливними ресурсами порівняно з традиційною енергетикою. При використанні сучасних технологій ядерного циклу світових запасів урану вистачить до кінця сторіччя, а в разі переходу на нові види палива ресурсна база АЕС стане практично необмеженою;

• вартість електроенергії, що виробляється на АЕС, має низький рівень залежності від ціни на паливну сировину.

До проблемних питань сьогоднішньої атомної енергетики належать питання безпеки, а передусім — поводження із радіоактивними відходами.

Екологічні проблеми атомної енергетики. Екологічні проблеми атомної енергетики нагадали про себе в останні десятиліття, і їх вирішення — одне з першочергових завдань сучасного суспільства.

До певного часу головною екологічною проблемою атомної енергетики залишалась утилізація радіоактивних відходів. Вплив на природу відходів ядерного палива на сьогодні доведений тисячами наукових праць і показниками існуючих захоронень відпрацьованого палива. У близькому майбутньому ще однією екологічною проблемою атомної енергетики може стати теплове забруднення природних водойм, що використовуються для охолодження агрегатів АЕС. Ще однією екологічною проблемою є відведення величезних територій з якісними ґрунтами під будівництво нових атомних електростанцій.

Донедавна екологічні проблеми атомної енергетики відсувалися на другий план у порівнянні з її перевагами.

Усе змінила аварія на Чорнобильській АЕС в Україні в 1986 р. (мал. 214, а), що кваліфікується за міжнародною шкалою ядерних інцидентів як аварія найвищого сьомого рівня. Ця трагедія підірвала довіру світової спільноти до атомної енергетики. До цієї події про екологічні проблеми атомної енергетики говорилося дуже мало. Але після того, як увесь світ побачив руйнівну потужність ядерної енергії, головні екологічні проблеми атомної енергетики стали пов’язувати з можливим повторенням подібних катастроф. Ці побоювання виправдалися у 2011 р., коли в результаті землетрусу сталася аварія на японській АЕС «Фукусіма-1» (мал. 214, б), яка також була оцінена по сьомому (максимальному) рівню небезпеки. Повна ліквідація наслідків подібних аварій займатиме приблизно 30-40 років.

Мал. 214. Аварії на АЕС: а — на четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС; б — на японській АЕС «Фукусіма-1»

Природно, що після цих двох масштабних аварій екологічні проблеми атомної енергетики знову перемістилися на перші місця в рейтингу питань розвитку світового енергетичного комплексу. Вирішення екологічних проблем атомної енергетики є життєвою необхідністю, і недостатньо відповідальне ставлення до цих питань може стати фатальною помилкою для людської цивілізації. Але поряд із цим не варто недооцінювати переваги атомної енергетики, адже для багатьох країн це єдина можливість отримувати недорогу енергію й завдяки цьому не залежати від інших держав.

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. Назвіть основні переваги й недоліки атомної енергетики в порівнянні з іншими галузями енергетики України.
2. Які перспективи розвитку атомної енергетики?
3. Що розуміють під екологічними проблемами атомної енергетики?
4. Яка частка атомної енергетики в загальному обсязі світового виробництва електроенергії?

Зміст