Ядролук энергия дүйнөнү сактап калат, Альфредо Гарсиа

Мукаба: Атомдук энергия дүйнөнү сактап калат, Альфредо Гарсиа

Альфредо Гарсиа тарабынан өзөктүк энергия жөнүндө уламыштарды жокко чыгаруу @OperadorNuclear

Бул Альфредо Гарсиа бизге көрсөткөн абдан так жана дидактикалык китеп атомдук энергетика жана атомдук электр станцияларынын артында илим жана инженердик негиздер.

Китептин бүтүндөй бөлүгүндө биз радиоактивдүүлүк кантип иштээрин, радиациянын түрлөрүн, атомдук электр станциясынын бөлүктөрүн жана иштешин жана коопсуздук чараларын жана андан кийин аткарыла турган протоколдорду билебиз.

Мындан тышкары, ал өзөктүк оператор болуу үчүн зарыл болгон окутууну түшүндүрөт жана болгон үч негизги өзөктүк кырсыкты талдап, себептерин, айтылган жалган маалыматтарды жана алар бүгүн дагы кайталанышы мүмкүнбү же жокпу, талдайт.

Китеп автордун ядролук энергияны таза энергия катары база катары жана кайра жаралуучу энергиянын башка булактары менен гармонияда колдонууга койгон коюму.

Радиоактивдүүлүктүн бирдиги – радиоактивдүүлүктү ачкан француз физиги Анри Беккерелдин урматына беккерель. Бир беккерель (1 Бк) секундасына 1 атомдук ажыроого барабар.

Адамдын организмине зыян иондоштуруучу нурлануунун дозасы болуп саналат. бир эле доза нурлануунун түрүнө жараша ар кандай зыян келтирет. Радиациянын дозасы сивертте (Зв) өлчөнөт, бул абдан чоң бирдик, ошондуктан миллизиверт жана микрозиверттер кеңири колдонулат.

нурлануунун түрлөрү

  • Бета нурлануу: электрондор же позитрондор протондор менен нейтрондордун ыдырашы менен
  • Нейтрон нурлануусу: эркин нейтрондор
  • Гамма нурлары жана рентген нурлары: Электромагниттик толкундар (фотондор) абдан энергиялуу
  • Альфа нурлануусу: 2 нейтрон жана 2 протон бар гелий атомдорунун ядролору.

Магнитуда ордендери

Бул китепте талкууланган кээ бир баалуулуктар жана алар радиация жана радиоактивдүүлүк жөнүндө сөз кылганда чоңдук тартибине ээ болууга жардам берет.

  • Колдун рентгени 0,0001 мЗв радиоактивдүү дозаны пайда кылат
  • Калктын табигый келип чыгышы боюнча алган радиациясы, жылына 2,4 мЗв. Бул табигый радиоактивдүү фон.
  • Рак оорусу 100 мЗв/жылына көбүрөөк байкалат
  • Космостук нурлар иондоштуруучу нурлануунун олуттуу дозасы болуп саналат. орточо дозасы жылына 0,39 мЗв
  • Маанилүү табигый иондоштуруучу нурлануу Испанияда радон газы (Rn-222), биз жашаган аймакка жараша 1,15 жана 40 мЗв/жыл дозасы эсептелинет.
  • Азыктандыруу жылына орточо 0,29 мЗв берет, демек, калий-40 0,17 берет. Деңиз азыктарында радиоактивдүүлүк жана банандар көп.
  • UNSCEAR ден соолугунун I деңгээлиндеги өлкөдөгү ар бир адам үчүн орточо доза рентген нурлары жана ядролук медицина менен жылына 1,28 мЗв түзөт.

Мекемелер жана аббревиатуралар

Өзөктүк энергияга жана өзөктүк технологияга тиешелүү уюмдар жана аббревиатуралар

  • ТАРТУУ: Бириккен Улуттар Уюмунун Атомдук расациянын таасири боюнча илимий комитети:
  • CSN (Ядролук коопсуздук кеңеши): Бул Испаниядагы өзөктүк жана радиоактивдүү электр станцияларын жана объектилерин жөнгө салуучу орган.
  • МАГАТЭ (Атомдук энергия боюнча эл аралык агенттик)
  • NRC (Ядролук жөнгө салуу комиссиясы) — америкалык
  • OSART (Операциялык коопсуздукту текшерүү тобу)
  • чет элдик (Дүйнөлүк ядролук ассоциация)
  • WANO (Дүйнөлүк ядролук операторлор ассоциациясы)
  • INPO (Атомдук энергетикалык оператор институту)
  • ARN (Nuclear Risk Insurer) Атомдук электр станциялары камсыздандырылган.
  • AGNES (Ядролук окуялардын эл аралык масштабы): 0дөн 7ге чейин барат. 1ден 3кө чейинки алгачкы үч деңгээл инциденттер жана 4төн 7ге чейин авариялар.
  • ENRESA
  • Радиоактивдүү калдыктардын башкы планы
  • GIF (IV муундун эл аралык форуму)

атомдук электр станциялары

Өзөктүк реактордун эң кеңири таралган түрү – басымдуу суу. Анда 3 гидротехникалык суу схемасы бар. Реактор тарабынан пайда болгон жылуулукту муздатуу үчүн биринчилик, биринчиликти муздатуу үчүн жана турбинаны жылдыруу үчүн буу алат жана экинчиликти дарыя же деңиз суусу менен муздатуу үчүн үчүнчү.

Биринчи схема радиоактивдүү, бирок ал жабык, экинчилик менен аралашпайт. Реактордун күйүүчү майы кээ бир таякчалар, 264×20 сантиметр жана 20 м бийиктиктеги PWR Westinghouse реакторлорунда 4. Алар 152 атмосфера басымы жана 300ºC суюк суу менен иштешет

Үчүнчү чөйрө чөйрө менен сууну алмаштырат. Радиоактивдүүлүк жок, бирок суунун температурасын жогорулатат. Заводго суунун кириши менен ошол эле суунун чыгышынын ортосунда күнүмдүк орточо 3ºC көтөрүлүү чеги бар.

Сиз көргөн чоң мунаралар муздаткыч мунаралар

bwr

Реактордун экинчи эң көп түрү - BWR кайнак суу реакторлору. Буу ошол эле реактордо түзүлөт жана түздөн-түз турбинага алынат, баары баштапкы схеманын ичинде. Бул өндүрүмдүүлүк деңгээлинин жакшырышы, бирок бардык техника радиоактивдүү зонанын ичинде.

Атомдук электр станциясы атом бомбасындай жарылып кете албайт. Электр станциясынын отун 2-5% уран-235 менен байытылгандыктан, чынжыр реакциясы атомдук бомбадагыдай пайда болушу үчүн критикалык массанын 90%дан ашыгын байытуу керек.

PWRде чынжыр реакциясы башкаруу таякчалары жана сууда эриген бор кислотасы менен башкарылат. Таякчалардын нейтронду сиңирүү жөндөмдүүлүгү жогору, BWRде башкаруу таякчалары гана бар

муздатуу мунаралары

Алар атомдук электростанциялардын жана ТЭЦтин эң таанымал символдору. Алар чындап бууну муздатуу үчүн кызмат кылган чоң морлор, жылуулук алмаштыргычтар жана сууну 3ºC уруксат берилген температура диапазонунда айлана-чөйрөгө (дарыя, деңиз) кайтарууга мүмкүндүк берет.

Алардын бийиктиги болжол менен 150 метрге жетет

Отун бассейни жана Черенков радиациясы

Бул көк жарыкты чыгарган күйүүчү элементтерде пайда болгон физикалык көрүнүш. Бул колдонулган күйүүчү май чыгарган заряддуу бөлүкчөлөр менен шартталган, алар сууда жарыкка караганда ылдамыраак жүрөт жана биз кооз көк түстөгү жарыкты көрө алабыз.

Бул жерде сиз бир мисал көрө аласыз.

ядролук технологияларды колдонуу

Ал космосто али колдонула элек болсо да, термоэлектрдик эффекттин артыкчылыктарын пайдалануу менен ажырашууну электр энергиясына айландыруу үчүн термопарларды колдонгон RTG радиоизотоптук термоэлектрдик генератор сыяктуу генераторлорду колдонуу боюнча ондогон жылдар бою көптөгөн долбоорлор бар.

Деңизде суу астындагы атомдук кайыктарды кыймылдатуу үчүн колдонулат.

Ошондой эле карбано-14 менен таанышууда колдонулат

Өнөр жай деңгээлинде өнөр жайлык сцинтиграфия бар, бул кыйратпоо сыноо үчүн башкаруу ыкмасы, тетиктерди, жаракаларды, коррозияны ж.б. баалоо үчүн нейтрондук рентгенография. Кобальт-60 медициналык жана фармацевтикалык буюмдарды, таңгактарды жана косметикалык жана айыл чарба азыктарын стерилизациялоо үчүн колдонулат.

Эгерде сизди ядролук технология кызыктырса, анда да караңыз когенерация

Колдонуучунун деңгээлинде ал түтүн детекторлорунда, караңгыда жаркыраган кээ бир сааттарда, флуоресценттик боёктордо ж.б. Жаркыраган нерсе көбүнчө радиоактивдүү тритийди колдонот.

Ядролук медицина радиографияны же радиологиялык сүрөттөрдү, радиофармацевтиканы, позитрондук эмиссиялык томографияны (ПЭТ), радиоиммундук анализди жана нур терапиясын камтыйт.

жол кырсыгы

Эң белгилүү үчөө

Три миль аралы (TMI)

АКШнын Пенсильвания штатындагы атомдук электр станциясынын экинчи схемасы иштен чыгып, буу генераторлоруна суу алып келүүчү суу насостору иштебей калды. Ошентип, негизги басым бир топ жогорулады. Көп суутек пайда болгон, бирок бактыга жараша ал жарылган эмес. Негизги 4 тонна материалдын 62% эрип, бирок баары идиште камалып калган. ошондуктан радиоактивдүү булгануу болгон эмес.

Чернобыль

Netflixтеги өзүнүн сериясы менен эң белгилүү. Китепте серияларды жана кырсык тууралуу туура же туура эмес айтылган нерселердин бардыгын талдоочу бүтүндөй бир бөлүм бар. Эгер сиз көргөн болсоңуз же көрө турган болсоңуз, жакшы окуу.

Чернобылдагы авария башка типтеги реакторлордун RBMK Reaktor Большой Мощности Каналный канал тибиндеги жогорку кубаттуулуктагы реактору менен болгон. Алардын өзгөчөлүгү температуранын жогорулашы менен реактордун кубаттуулугу жогорулап, жогорку температурада кубаттуулукту азайткан PWR реакторлорунан айырмаланып, авария болгон учурда башкарууну кыйындатат.

Чернобыль миңдеген жылдар бою жашоого жараксыз болот деген кеңири таралган жалган маалымат, бирок андай эмес, чындыгында, тиешелүү коопсуздук чаралары менен аймакка экскурсиялар жүргүзүлүп жатат.

Тояма

11-жылдын 2011-мартында Япониянын жээгинде 9 баллдык жер титирөөдөн кийин цунами Фукусима Даиичи электр станциясын жарактан чыгарган. Ал дизель генераторлорунан ажырап, айлана-чөйрөгө радиоактивдүү материалдарды чыгарган суутек жарылуулар болгон.

Радиоактивдүүлүктөн каза болгондор жок. 100.000 адам эвакуацияланды жана IZA изилдөөсүнө ылайык, жер которгондордогу суук жер которгондор болбогонго караганда 1280 адамдын өлүмүнө себеп болду.

Waste

Атомдук энергия жөнүндө сөз болгондо эки чоң коркунуч бар. Бирөө кырсыктан коркот, экинчиси таштандыны эмне кылам деп коркушат.

Радиоактивдүү калдыктардын түрлөрү

RBBA: Өтө төмөн активдүүлүктүн калдыктары, атомдук электр станцияларын демонтаждоодон келип чыгат жана 5 жылдан кийин радиоактивдүү болбой калат

RBMA: Төмөн жана орточо активдүүлүктүн калдыктары: бул жумуш кийимдери, шаймандар, медициналык аспаптар жана башка тармактардан алынган материалдар. Анын жарым ажыроо мөөнөтү 30 жыл.

RAA: Жогорку активдүүлүктүн калдыктары. Алар атомдук электр станцияларынан пайдаланылуучу отун. Жарым ажыроо мезгили 30 жылдан ашык, кээде миңдеген жылдарды түзөт.

Gestión de reziduos

Эки стратегия бар, отун жарым-жартылай кайра иштетилген жабык цикл жана күйүүчү май калдык деп эсептелип, ар кандай жолдор менен башкарылуучу ачык цикл.

  • ATI: жекелештирилген убактылуу дүкөндөр. Алар кургак сактоо үчүн контейнерлерге негизделген. Алар ядролук көрүстөн эмес, алар 60 жылдан 100 жылга чейин иштешет.
  • ATC борборлоштурулган убактылуу кампа. Ал так чечим табылганга чейин өзөктүк отундун коопсуз сакталышы үчүн кызмат кылат. Же аны кайра иштетиңиз же APGге жөнөтүңүз
  • AGP терең, узак мөөнөттүү геологиялык репозиторий. Келечек муундарга таштандыларды башкаруу жоопкерчилигин калтырбоо үчүн аракет кылыңыз. APG мөөр басылгандан кийин, ал мындан ары тейлөөгө же көзөмөлгө муктаж болбойт.

ядролук отунду кайра иштетүү

Күйүүчү майды кайра иштетүү жана кайра колдонуу технологиялары бар, алар азырынча анча эффективдүү болбосо да, 4-муундагы генераторлордо дээрлик бардык күйүүчү май колдонулат, азыркы 97%тын ордуна 5%ке чейин деп болжолдонууда.

Уран менен плутонийдин аралаш оксидинин MOX отун бар эле. Ал иштетилген отундан кайра иштетилген плутонийден жасалган. Ал ошондой эле атомдук бомбалардан плутонийди кайра иштетүү үчүн кызмат кылат.

REMIX, бул отун кайра иштетилген уран менен плутонийдин аралашмасынан кайра иштетилген күйүүчү майдан алынат. Аны учурдагы VVER-100 реакторлорунда 1000% зарядда 5 эсеге чейин кайра иштетүүгө болот.

Испаниядагы атомдук энергия

Испанияда ядролук жана өлкөнүн бардык саясаты үчүн атайын бөлүм бар. Бирок мен эч нерсе чогулткан жокмун. Ким көбүрөөк билгиси келсе, аны окуп, өзөктүк мораторийди иликтеши керек.

Дүйнө жүзү боюнча өзөктүк энергия

Дүйнөдөгү электр энергиясынын 10% 442 өзөктүк реактордо өндүрүлөт. 2018-жылы 2563 XNUMX ТВт саат өндүрүлгөн

Келечекте ГЭСтерди түзүү менен өзөктүк энергияга эң көп ставка койгон өлкөлөр Кытай, Индия, Орусия, АКШ, Сауд Арабиясы, Япония, Түштүк Африка жана Түркия, ошондой эле Польша жана Улуу Британия.

WNA 25-жылга чейин дүйнөдөгү электр энергиясынын кеминде 2050% атомдук энергия менен өндүрүү үчүн Гармония программасын сунуштады.

40 жылдан бери иштеп келе жаткан атомдук станциялар өз өмүрүн бүтө элек. Бул убакыт - анын долбоорлоо мөөнөтү, башкача айтканда, анын узак болушу керек, бирок анын пайдалуу мөөнөтү жакшы шарттарда туруштук бере ала турган жана жабдуулар менен технологияларды жаңыртууга болот. түзөтүүчү тейлөө y алдын алуучуАлар аларды бир топ узакка созулат.

Уран менен камсыздоо

Уран калай же цинк сыяктуу кеңири таралган, ал тоо тектерде (көбүнчө гранитте), топуракта жана деңиз суусунда эриген абалда кездешет.

Эң белгилүү ресурстары бар өлкөлөр Австралия (39%), Казакстан (14%), Канада (8%), Орусия (8%), андан кийин Намибия, Түштүк Африка, Кытай, Нигер же Бразилия сыяктуу өлкөлөр.

Дүйнөдөгү кубаттуулугу 450 ГвЭ болгон 400 реактор жылына 65.000 XNUMX тонна керектелет.

Фосфат жана сейрек кездешүүчү жер кендеринен тышкары деңиз суусунан уранды алуу варианты да изилденип жатат. Бул жерде 4000 миллион тонна эриген уран бар деп эсептелүүдө. 100.000 XNUMX жылда миң атомдук электр станциясын иштетүүгө жетет

Ториум

1828-жылы Йонс Якоб Берцелиус жаңы элементти ачкан, Торий, Норвегия күн күркүрүнүн кудайы Тордун атынан аталган. 1898-жылы Герхард Шмидт жана Мари Кюри торийдин радиоактивдүү экенин өз алдынча ачышкан.

Th-232 абдан жай ажыроо, анын жарым ажыроо мөөнөтү 14.000 миллиард жыл. Бул өтө аз радиоактивдүү. Тори оксиди (ThO2) же торианит бардык оксиддердин эң жогорку эрүү чекиттеринин бирине ээ 3350ºC, ал электр лампаларында, газ фонарларында, ширетүүчү электроддордо, керамикада ж.

Индияда торий көп санда бар.

Бирок ал бөлүнүүчү эмес, аны менен нейтрон кагылышканда сынбайт. Ошентип, сиз өзөктүк реакторду түздөн-түз колдоно албайсыз, бирок нейтронду сиңирүү менен ал бөлүнүүчү U-233кө айланат.

Торийдин артыкчылыгы - бул дагы көп, аны байытуунун кажети жок жана калдыктарды аз чыгарат. Бирок күйүүчү май жасоо кымбатка турат

SMR чакан модулдук реакторлор

SMR (Small modulate Reactor) суу астындагы кайыктарда колдонулуп келе жаткан реактор болуп саналат, аларды сериялык түрдө жасоо, ташуу ж.б. жеңилирээк. Алар автономдуу иштөө үчүн бардык системаларды камтыйт.

Алар АКШдагы NuScale Power тарабынан иштелип чыккан. Алардын диаметри 23м х 4,5 м жана 50 МВт энергия берет.

Аргентинада CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) иштелип жатат

Россияда KLT-40S, Европада IRIS жана Кытайда графит менен модерацияланган гранул катмарлуу реактор колдонулат. Япония 200Mwe HTRP-PM реакторунун үстүндө иштеп жатат.

жаңы реакторлор

6 жаңы технология, дээрлик бардыгы жабык отун цикли менен, азыркы 97%га салыштырмалуу күйүүчү майдын 5% колдонулат деп эсептейт.

Дизайндардын төртөө тез нейтрондорду колдонот.

Муздатуу үчүн алар кадимки сууну колдонушат, 2си гелий менен муздатса, огре натрий менен, экинчиси фтор менен, экинчиси коргошун менен.

LFR коргошун муздатылган тез реактору

Суутек - энергияны сактоо үчүн колдонулган энергия вектору.

МСР эриген туз реактору, мында уран муздаткычта туз катары эрийт.

Азыркы учурда эң жашоого жөндөмдүү SFR натрий менен муздатылган тез реактор. отун базасы катары түгөнгөн уранды колдонот.

SFR өзгөчө учуру Билл Гейтс тарабынан негизделген TerraPower тарабынан иштелип чыккан кыдыруучу толкун реактору TWR болуп саналат.

Ядролук синтез

китеп мукабасы, ядролук энергия

Ал түгөнгүс жана абдан арзан суутек колдонот. Бул дээрлик эч кандай калдыктарды чыгарбайт. бөлүү караганда күйүүчү майдын көлөмүнө көбүрөөк энергияны иштеп чыгат

Эң келечектүү долбоор - Франциядагы эксперименталдык ядролук синтез реактору ITER. Анын биринчи максаты 2025-жылы плазма алуу tokamak ITERден, анын туурасы 19 метр, бийиктиги 11 метр жана салмагы 5000 тоннага жакын. Анын максаты - 500 МВт жылуулук энергиясынан 50 МВт өндүрүү. Өндүрүш жана курулуш иштери кечеңдеп жаткандыктан, ал 2040-жылы онлайн режимине келет

Бириктирүүнүн негизи биз 8 суутек атому биригип, гелийди түзүп, жарык, жылуулук жана бөлүкчөлөр түрүндө көп энергия бөлүнүп чыгышы үчүн биз көп энергия беребиз.

Ядролордун түртүүчү электростатикалык күчтөрүнүн синтези тоскоол болот. Атомдорду бириктирүү абдан кыйын.

Учурдагы технология менен жетишүү мүмкүн болгон ядролук синтез технологиясы - бул дейтерий менен тритийдин, суутектин эки изотопунун биригүү.

Биз синтез үчүн керектүү температурага жете алабыз, татаал бөлүгү бөлүкчөлөрдүн камалып калуусу. 2 технология боюнча иш жүрүп жатат.

MFC магниттик кампа, плазма өтө төмөн басымдагы магнит талаасында камалып, эрүү температурасына чейин ысытылат. Эң жакшы жолу - тороиддик реакторлор, реактор tokamak, бирок башка татаалдары да изилденет жылдыз.

инерциялык камоо. лазер нурлары отунга басым жасап, материалдын сырткы катмарын ысытат. ичине кысып жарылат. Бөлүнгөн энергия отун түзүүчү синтезди жылытат. Бул реакциялардын болушу үчүн талап кылынган убакыт күйүүчү майдын инерциясы менен чектелет.


Булардын баары менин көңүлүмдү бурган жана эстегим келген жазуулар. Бирок китепте дагы көп маалымат бар жана баарынан мурда тереңирээк түшүндүрүлгөн. Андыктан сизди кызыктырган болсоңуз, тартынбаңыз.

Изилдөө жана көбүрөөк билүү үчүн шилтемелер Энергетика жана ядролук технология

Эгерде сиз биз сыяктуу тынчыбаган адам болсоңуз жана долбоордун оңдоп-түзөөсүнө жана жакшыртуусуна кызматташууну кааласаңыз, кайрымдуулук кыла аласыз. Бардык акча эксперимент жана окуу куралдары үчүн китептерди жана материалдарды сатып алууга кетет

Комментарий калтыруу