Ядзерная энэргетыка
Ядзерная энэргетыка — галіна энэргетыкі, у якой выкарыстоўваюць ядзерную энэргію для вытворчасьці цеплавой і электрычнай энэргіі. Таксама галіна навукі і тэхнікі, у якой распрацоўваюць спосабы і сродкі пераўтварэньня ядзернай энэргіі ў цеплавую і электрычную. Аснова — атамныя электрастанцыі (АЭС). Ядзерную энэргію таксама пераўтвараюць у карысную на атамных цеплаэлектрацэнтралях (ЦЭЦ), атамных станцыях цеплазабесьпячэньня і ядзерных сілавых устаноўках на ледаколах і падлодках[1].
Крыніцай энэргіі на АЭС служыць ядзерны рэактар, у якім ажыцьцяўляюць кіраваную ланцуговую ядзерную рэакцыю дзяленьня цяжкіх ядраў урану, плютону і тору. У ходзе дзяленьня вылучаецца значная колькасьць цяпла. Звыш 90% цяпла вылучаецца пры тармажэньні аскепкаў дзяленьня ядраў у матэрыяле ядзернага паліва. Адвод і ператварэньне атрыманага цяпла ў карысную энэргію ажыцьцяўляюць спосабамі прамысловай цеплаэнэргетыкі. Для атрыманьня электраэнэргіі выкарыстоўваюць паратурбіну. Для атрыманьня вадзяной пары (працоўнага цела) — ядзерны рэактар[1].
Разьвіцьцё
У 1951 годзе ў Айдагаўскай нацыянальнай лябараторыі ў ЗША ўпершыню вырабілі электраэнэргію пры дапамозе рашчапленьня атама[2].
26 чэрвеня 1954 году ў СССР запусьцілі першую ў сьвеце АЭС (Обнінск, Калуская вобласьць, Расейская СФСР) магутнасьцю 5 мэгават. У 1960-я гады аснову сусьветнай ядзернай энэргетыкі склалі АЭС з рэактарамі на цеплавых нэўтронах. Найбольшае пашырэньне зь цеплавых рэактараў атрымалі корпусныя вода-вадзяныя рэактары (ВВЭР у СССР) пад ціскам і кіпячыя рэактары. Асноўная хіба цеплавых рэактараў — нізкая выніковасьць выкарыстаньня прыроднага ўрану. Больш выніковыя рэактары на хуткіх нэўтронах (хуткія рэактары) разам з электраэнэргіяй выпрацоўваюць плютон (каэфіцыент узнаўленьня 1,4 і вышэй), які служыць новым ядзерным палівам. Аднак больш высокі кошт абмежаваў іх будаўніцтва досьледнымі блёкамі[1].
Нафтавы крызіс 1973 году выклікаў шырокае будаўніцтва АЭС з павялічанай да 4—6 гігават магутнасьцю, у тым ліку з магутнасьцю энэргаблёкаў да 1—1,5 гігават. Перавытворчасьць нафты 1980-х гадоў прывяла да скарачэньня агульнага ліку ўзводзімых АЭС. Апераджальнае будаўніцтва працягвалася ў Нямеччыне, СССР, Францыі і Японіі. 26 красавіка 1986 г. адбылася Чарнобыльская катастрофа (Кіеўская вобласьць, Украінская ССР), што выклікала спыненьне і забарону будаўніцтва АЭС у некалькіх краінах. Новыя АЭС працягвалі будаваць пераважна ў краінах Азіі. У наступным удасканаленьне на існых АЭС захадаў прадухіленьня цяжкіх здарэньняў з выкідам радыёнуклідаў у навакольле прывяло да распрацоўкі энэргаблёкаў 3-га пакаленьня. Разьвіцьцё ядзернай энэргетыкі працягвалі стрымліваць складанасьці з пахаваньнем радыяактыўных адкідаў, рэсурсамі ядзернага паліва і бясьпекай[1].
На пачатак 2003 году ў сьвеце выкарыстоўвалі 441 ядзерны энэргаблёк агульнай электрычнай магутнасьцю звыш 377 гігават. Яшчэ 32 энэргаблёкі будавалі, у тым ліку ў Індыі, Іране, Кітаі і Паўднёвай Карэі, на Тайвані, у Францыі і Японіі. У Эўрапейскім Зьвязе ядзерная энэргетыка склала 34% усёй энэргетыкі. У шэрагу краінаў яе дзель дасягала ад 40% да 80% (Францыя). Урады 6 краінаў Эўропы (Аўстрыі, Даніі, Італіі, Нідэрляндаў, Нямеччыны і Швэцыі) працягвалі захады скарачэньня выкарыстаньня ядзернай энэргетыкі[1]. У 2004 годзе атамныя электрастанцыі ўсяго сьвету выраблялі 6,5% ад усёй спажыванай сьветам энэргіі і 15,7% — электраэнэргіі. 57% ўсёй вырабляемай на АЭС электраэнэргіі даводзілася на ЗША, Францыю і Японію. На пачатак жніўня 2007 у 31 краіне сьвету працавалі 439 атамных рэактараў[3]. Найбольш электрычнасьці з дапамогай ядзернай энэргетыкі выраблялі ЗША (кожная пятая кіляват-гадзіна ў гэтай краіне мела атамнае паходжаньне).
З 2010 г. пачалі шырока выводзіць з выкарыстаньня энэргаблёкі 1-га і 2-га пакаленьняў, якія вычарпалі свой тэрмін службы[1]. На сакавік 2010 г. у сьвеце працавала 436 ядзерных рэактараў, зь іх 104 (24%) у ЗША. Па больш як 50 дзейных рэактараў было ў Францыі і Японіі[4]. Цягам 1993—2012 гадоў дзель АЭС у вытворчасьці электраэнэргіі ў сьвеце скарацілася з 17% да 11%[5]. 11 сакавіка 2011 г. адбылася аварыя на АЭС Фукусіма I у Японіі. 9 лютага 2012 г. Камісія па ядзерным рэгуляваньні ЗША ўхваліла будаўніцтва 2 новых ядзерных рэактараў упершыню за 30 гадоў[6] на АЭС Воўгэля (штат Джорджыя). У сярэдзіне красавіка 2012 г. пачалі будаваць Беларускую АЭС у Астравецкім раёне (Гарадзенская вобласьць)[7]. На 2020-я гады прыпадае пашырэньне энэргаблёкаў 3-га пакаленьня, якія будуюцца[1].
У 2023 годзе на атамныя электрастанцыі прыпадала 17 % вытворчасьці электраэнэргіі ў сьвеце[8].
Пагрозы і перашкоды
Надалей буйнамаштабная ядзерная энэргетыка можа разьвівацца толькі на аснове хуткіх рэактараў. Існы стан ядзерных тэхналёгіяў прадугледжвае: 1) гаспадарчую неканкурэнтаздольнасьць; 2) рэчышча распаўсюду ядзернай зброі шляхам здабываньня плютону з адпрацаванага паліва; 3) шкоду навакольлю пры захаваньні радыяактыўных адкідаў; 4) цяжкае здарэньне з радыяцыйным выкідам пры адмове абсталяваньня, памылцы супрацоўнікаў АЭС і зьнешнім узьдзеяньні; 5) абмежаваную забясьпечанасьць прыродным уранам і торам у якасьці крыніцы паліва[1].
Крыніцы
Вонкавыя спасылкі
Ядзерная энэргетыка — сховішча мультымэдыйных матэрыялаў