Аэс как работают: Как работает атомная станция? — Атомэнергомаш

Часто задаваемые вопросы AKKUYU NÜKLEER A.Ş.

Часто задаваемые вопросы

Сколько энергии выделяет ядерное топливо?

Из одного килограмма ядерного топлива, используемого на атомной электростанции, можно получить столько же энергии, сколько выделяется при сжигании двух железнодорожных вагонов угля (100 000 кг) или двух железнодорожных цистерн нефти (600 000 кг), поэтому генерация электроэнергии на основе ядерного топлива дешевле и эффективнее.

 


 

Как получают ядерное топливо?

Самый первый шаг в получении атомной энергии – это добыча урановой руды. В руде содержится менее 1% чистого урана. Поэтому руду перерабатывают и переходят к следующему шагу – обогащению урана для увеличения концентрации делящихся ядер урана-235 от 1% до 4%. Из обогащенного урана производятся урановые таблетки. Готовые таблетки помещают в металлическую трубку, которая называется тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ). И в виде нескольких десятков ТВЭЛов, соединенных вместе в тепловыделяющие сборки (ТВС) топливо попадет в ядерный реактор.

 


 

Что происходит в атомном реакторе?

Атомный реактор работает благодаря процессу, который называется делением ядра. После загрузки топлива в реакторе начинается процесс деления, в результате которого образуются продукты деления – нейтроны. Свободные нейтроны сталкиваются с ядрами других атомов урана и продолжают реакцию до тех пор, пока не закончится все топливо. Поэтому реакция деления ядра атомов урана называется цепная реакция.

 


 

Что такое радиация?

Радиация – излучение энергии в виде частиц или электромагнитных волн. Это природное явление, которое существует миллиарды лет. Все живые организмы постоянно испытывают на себе действие природного излучения. Разные виды излучения попадают на поверхность Земли из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Находящийся в земной коре калий также содержит природный радиоактивный изотоп. Даже в тканях человеческого тела постоянно присутствуют радиоактивные элементы, и избавиться от них просто физически невозможно.

 


 

Оказывает ли АЭС радиационное воздействие на население?

Атомные станции не загрязняют природу. Радиационное воздействие АЭС на окружающую среду и население гораздо меньше по сравнению с электростанциями на нефти, угле и мазуте, которые выбрасывают вредные продукты сгорания в атмосферу. Атомная электростанция – предприятие замкнутого технологического цикла. Это означает, что все сгорающее топливо остается внутри АЭС, а потом увозится в особо прочных контейнерах. От атомной стаций в атмосферу поступает только чистая вода.

 


 

Как работает АЭС?

Принцип вырабатывания электроэнергии на АЭС похож на обычную тепловую электростанцию. Ядерный реактор при помощи энергии, полученной при делении урана, нагревает воду 1 контура, которая поступает в парогенератор, где происходит ее теплообмен с водой 2 контура. Пар 2 контура из парогенератора поступает в турбину, которая приводит в движение генератор. Электрогенератор вырабатывает электроэнергию, которая по линиям электропередач поступает к потребителям.

 


 

В чем преимущества атомной энергетики?

1. Огромная энергоемкость используемого топлива (см. Сколько энергии выделяет ядерное топливо?)
2. Возможность повторного использования топлива (после регенерации).
3. Ядерная энергетика не способствует созданию «парникового эффекта». Ежегодно атомные станции в Европе позволяют избежать эмиссии 700 миллионов тонн СО2, а в Японии — 270 миллионов тонн СO2.
4. Стоимость электричества, произведенного на АЭС, ниже, чем на большинстве электростанций иных типов.

 


 

Где еще применяется атомная энергия?

Атомная энергия успешно используется в космической технике, авиастроении, глубоководных аппаратах, на ледоколах. В мире используется около 160 различных изотопов – атомов одного и того же химического элемента, близкого по своим физико-химическим свойствам, но имеющим разную атомную массу. С помощью изотопов выполнено огромное число исследований в самых разнообразных направлениях биологии и биохимии. Одно из направлений включает работы по изучению динамики и путей перемещения популяций в биосфере и отдельных особей внутри данной популяции. Радиоактивные изотопы широко применяются в промышленности для автоматизации производственных процессов и контроля за ними, в аналитической химии, производстве строительных материалов, для повышения чувствительности химического анализа, контроля утечек нефтепродуктов, в медицине для диагностики и лечения ряда заболеваний,

Наибольшее применение изотопы нашли в химии для изучения механизма химических реакций, процессов горения, катализа, синтеза химических соединений, в спектрометрии. В медицине с помощью изотопов были раскрыты механизмы развития (патогенез) ряда заболеваний. Изотопы также используются в медицинских установках для облучения, рентгеновских установках, гамма-дефектоскопах.

В сельском хозяйстве изотопы широко используются для определения физических свойств почвы и запасов в ней элементов пищи растений, для изучения взаимодействия почвы и удобрений, процессов усвоения растениями питательных элементов из минеральных туков, поступления в растения минеральной пищи через листья и других вопросов почвоведения и агрохимии.

 


 

Достаточно ли АЭС безопасна?

Современные АЭС оснащены надежной многослойной системой безопасности. Она похожа по структуре на матрешку. Первая – сама топливная таблетка, внутри которой находится уран. Таблетки находятся в металлических ТВЭЛах. Следующий защитный барьер – корпус реактора. И, наконец, снаружи находится бетонная герметичная оболочка (контайнмент). Конструкция контейнмента позволяет выдерживать все виды внешних воздействий: землетрясения, смерчи, ураганы, пыльные бури, воздушные ударные волны и даже падение самолета.
Есть также система управления и защиты, которая способна управлять ядерной реакцией вплоть до ее полного прекращения. Кроме того, все станции оснащены несколькими поясами ограждений, контрольно-пропускными пунктами и прочими элементами физической защиты.

 


 

Почему Германия отказывается от атомной энергетики?

Германия приняла решение о постепенном отказе от атомной программы в 2001 году. Канцлер ФРГ Ангела Меркель, будучи лидером Христианско-демократического союза, перед своим избранием в 2005 году заняла позицию в поддержку Закона об отказе от атомной энергетики. На сегодняшний день, после закрытия 7 самых старых АЭС Германия начала импортировать электроэнергию из Франции и Чехии (78% энергии во Франции и 34% в Чехии вырабатываются на атомных станциях).

 


 

Может ли случиться повторение Фукусимы?

На атомных станциях, которые в настоящее время строит Россия, в том числе за рубежом, исключена возможность повторения аварии, произошедшей на АЭС «Фукусима». На АЭС, спроектированных российскими специалистами, предусмотрена многоуровневая система защиты и инновационные элементы – так называемая ловушка расплава и система пассивного отвода тепла, позволяющая охладить реактор при обесточивании АЭС. Она присутствует на всех проектируемых Россией АЭС, в том числе на АЭС «Аккую». На АЭС «Фкукусима» эти уровни защиты отсутствовали.

 


 

Повлияет ли строительство АЭС на экологическую обстановку в регионе?

Атомная станция безопасна и экологически чиста со всех точек зрения. АЭС не будет угрожать сельхозяйственным культурам и водной среде. Никаких выбросов химических или других загрязняющих веществ от АЭС в окружающую среду и воду не происходит. Например, в России ежегодно проводят соревнования по рыбалке вблизи АЭС, после чего улов проверяют с помощью дозиметра, и результаты позволяют убедиться, что и рыба и вода ничем не отличаются от обычных водоемов (см. Экологическая безопасность)

 


 

Какая самая большая (мощная) АЭС на Земле?

Cамая крупная в Европе АЭС находится в Украине, это Запорожская АЭС. Она имеет 6 реакторов ВВЭР-1000 суммарной мощностью 6000 МВт.

 


 

Могу ли я работать на АЭС?

Ядерная энергетика считается в мире одной из самых передовых отраслей по уровню используемых технологий, производственной культуре, качеству подготовки и квалификации персонала. Например, Россия в настоящее время обладает наиболее совершенными обогатительными технологиями в мире. Чтобы получить работу в атомной отрасли, необходимо закончить один из профильных ВУЗов. В России таким считается Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, который открыл свои двери для 50 турецких студентов в 2011-2012 учебном году.

Власти заявили о полной остановке работы Запорожской АЭС

  • Общество

Работу последнего, шестого энергоблока Запорожской АЭС полностью остановили, сообщил украинский «Энергоатом». В «Росэнергоатоме» подтвердили эту информацию. Сейчас блок переводят в холодное состояние. МАГАТЭ ранее призвало создать безопасную зону вокруг станции, так как из-за обстрелов она может лишиться связи с энергосетью

Шестой энергоблок Запорожской атомной электростанции (ЗАЭС) в Энергодаре остановлен в ночь на 11 сентября, сообщил украинский «Энергоатом» в Telegram-канале. Это последний работавший энергоблок станции. «Ночью, в 03:41 энергоблок №6 ЗАЭС отключили от энергосети. Идет подготовка к его расхолаживанию и переводу в холодное состояние», — говорится в сообщении.

Информацию о прекращении работы энергоблока подтвердил «Интерфаксу» советник главы концерна «Росэнергоатом» Ренат Карчаа. Он добавил, что отключение реактора проводилось в мягком, безопасном режиме. Ранее Карчаа подчеркивал, что такие меры не снимают угрозу ядерной катастрофы в условиях продолжающихся ударов, напоминает агентство.

Материал по теме

В сообщении «Энергоатома» говорится, что последние трое суток энергоблок работал «в режиме острова», обеспечивая только свои потребности на критически низком уровне мощности (от 114 до 140 МВт). Там объяснили это ситуацией вокруг станции, в частности, обстрелами, которые привели к повреждению линий связи с энергосистемой Украины. В «Энергоатоме» добавили, что позже восстановили линии связи, но в случае их повторного повреждения, «риск чего остается большим», ЗАЭС будут питать от дизельных генераторов, срок работы которых ограничен, в том числе из-за ограниченного объема дизельного топлива. 

Организация добавила, что делает все для того, чтобы получить дополнительное дизельное топливо для ЗАЭС. Однако, прежде всего, необходимо прекратить обстрелы линий связи. «После этого линии связи можно будет отремонтировать, обеспечить включение и дальнейшую безопасную работу ЗАЭС», — говорится в сообщении.

Остановку шестого энергоблока ЗАЭС подтвердил «РИА Новости» член главного совета военно-гражданской администрации Запорожской области Владимир Рогов. Он предупредил, что постоянно меняющийся режим работы реакторов и турбин может привести к аварии. В то же время, по словам Рогова, режим остановки позволяет осуществить перезапуск энергоблока. Глава администрации Энергодара Александр Волга сообщил «Интерфаксу», что электроснабжение города осуществляется в штатном режиме. «Частично по некоторым направлениям ведется работа по включению трансформаторов, но это в основном касается промзоны. Жилой сектор полностью освещен», — сказал Волга.

Материал по теме

Запорожская АЭС — самая крупная атомная станция в Европе, которая имеет шесть энергоблоков. В конце августа ЗАЭС впервые в истории была полностью остановлена в связи с пожарами на золоотвалах соседней ТЭС, вследствие чего несколько раз отключалась четвертая, последняя линия связи с энергосистемой Украины.

Минобороны России объявило о взятии ЗАЭС под контроль 28 февраля. Официальный представитель российского военного ведомства Игорь Конашенков говорил, что персонал станции продолжит ее обслуживать, а «радиоактивный фон в норме». После этого Минобороны России и власти Энергодара неоднократно сообщали об обстрелах в районе станции. 

В начале сентября ЗАЭС посетила миссия МАГАТЭ. По ее итогам эксперты призвали создать безопасную зону вокруг станции. Позже Reuters со ссылкой на проект резолюции организации писало, что МАГАТЭ намерено требовать от России прекращения «всех действий» на ядерных объектах Украины и осудить присутствие на Запорожской АЭС российских военных и персонала «Росатома».

  • Матвей Бирюков

    Редакция Forbes

#Запорожье
#АЭС
#Украина
#МАГАТЭ
#«спецоперация» на Украине

Рассылка Forbes

Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях

Как работает атомная энергетика | Союз обеспокоенных ученых

Поглотив как можно больше убытков, производители прекратили предлагать готовые изделия. К 1970-м годам было построено, строятся или планируются около 200 заводов. Но ряд факторов положил конец ядерному буму.

Во-первых, перерасход показал истинную стоимость атомных станций. Как только коммунальные предприятия начали строить заводы по своим собственным проектам, отсутствие у них опыта работы с технологиями, использование уникальных проектов для каждого завода и подход «строительство с опережением проекта» привели к огромному перерасходу средств.

Поскольку на строительство ушло несколько лет, коммунальные службы вложили огромные суммы денег в завод еще до того, как возникли какие-либо проблемы. Cincinnati Gas and Electric, например, влезла в долги на 716 миллионов долларов, чтобы построить свою атомную электростанцию ​​Zimmer, что составляет около 90 процентов чистой стоимости коммунального предприятия. Тем не менее, в 1983 году коммунальное предприятие отменило строительство станции.

Во-вторых, цены на энергию быстро росли в 1970-х из-за нефтяного эмбарго ОПЕК, проблем с рабочей силой в угольной промышленности и нехватки природного газа. Эти высокие цены привели к повышению энергоэффективности и снижению спроса на энергию. После многих лет ежегодного роста спроса на электроэнергию на 7% к концу 19 века годовой рост упал до 2%.70-е годы. Поскольку атомные электростанции были большими, часто более 1000 МВт каждая, замедление роста спроса означало, что они были недостаточно загружены, что еще больше усугубляло долговое бремя коммунальных предприятий.

В-третьих, рост цен на энергоносители вызвал рост инфляции. Высокая инфляция означала высокие кредитные ставки. Коммунальные предприятия по уши в долгах от атомных электростанций столкнулись с ростом процентных ставок и были вынуждены поднять цены на электроэнергию. Государственные комиссии по коммунальным предприятиям, которые уделяли мало внимания финансам коммунальных предприятий в эпоху снижения тарифов, внезапно проявили живой интерес к решениям коммунальных предприятий об инвестициях в электростанции.

В-четвертых, критически важные комиссии коммунальных услуг с меньшей вероятностью переложат все инвестиционные затраты на плательщиков коммунальных услуг. В Нью-Йорке комиссия постановила, что четверть стоимости атомной электростанции в Шорхэме не была «понесена благоразумно» и вызвала убыток в размере 1,35 миллиарда долларов для акционеров коммунального предприятия. Инвесторы быстро стали с подозрением относиться к рискованным и крупным инвестициям в ядерную энергетику.

В-пятых, общественная оппозиция атомным станциям усилилась в 1970-х годах. Заводы в Сибруке, Нью-Гэмпшир, и Шорхэме, Лонг-Айленд, были в центре интенсивных антиядерных протестов. Вмешиваясь в решения о размещении и лицензировании, антиядерные группы, правительства штатов и местные органы власти смогли заблокировать или отсрочить строительство станций.

В 1979 году расплавление активной зоны реактора на АЭС в Три-Майл-Айленде стало последней из серии проблем для отрасли. Более пристальное внимание со стороны Комиссии по ядерному регулированию вынудило строителей станций изменить проект в процессе производства. Хотя сторонники ядерной энергетики обвиняют государственное регулирование в бедах отрасли, федеральное правительство остается самым сильным союзником отрасли. Только после Три-Майл-Айленда «сторожевой пес» был готов выполнить свой долг.

К 19В 80-е годы атомная отрасль переживала серьезные проблемы. После 1978 г. новые заводы не заказывались, а все заводы, заказанные с 1973 г., позже были аннулированы. Журнал Forbes сообщил в 1985 году, что выборка из 35 строящихся заводов, как ожидается, будет стоить в шесть-восемь раз больше их первоначальной оценки, а на строительство уйдет вдвое больше времени, чем планировалось, — с шести до двенадцати лет.

Они назвали атомную энергетику «величайшей управленческой катастрофой в истории бизнеса». В итоге 120 заводов были закрыты между 1972 и 1990 г., больше, чем было построено.

Как работает ядерная энергия


Что такое ядерная энергия?

Атомная энергия обеспечивает эффективное и надежное электроснабжение по всему миру. Сегодня более 400 коммерческих реакторов работают более чем в 30 странах.

Общее определение ядерной энергии — это энергия, высвобождаемая в результате цепной реакции, особенно при делении или синтезе. С практической точки зрения, ядерная энергетика использует топливо, изготовленное из добытого и переработанного урана, для получения пара и выработки электроэнергии.

Атомная генерация — единственный источник электроэнергии, который может производить постоянный источник электроэнергии, известный как мощность базовой нагрузки, без выбросов парниковых газов.

Атомная энергетика оказывает одно из самых низких воздействий на землю и природные ресурсы среди всех источников электроэнергии.

Ядерная энергия в ОАЭ

В ОАЭ на атомной электростанции Барака, расположенной в регионе Аль-Дафра эмирата Абу-Даби, находятся четыре реактора. Каждый реактор рассчитан на производство 1400 мегаватт (МВт) электроэнергии с почти нулевым выбросом углерода.

Созданные для работы в течение 60 и более лет, эти реакторы обеспечат эффективную и надежную низкоуглеродную электроэнергию для будущих поколений. После выхода на полную мощность завод предотвратит выброс более 21 миллиона тонн парниковых газов в год. Это равносильно удалению с дорог ОАЭ 3,2 млн автомобилей-седанов.

В 2016 году ENEC учредила компанию Nawah Energy Company, которая отвечает за эксплуатацию и техническое обслуживание четырех реакторов в Бараке. По мере того, как команды ENEC и Nawah готовятся к переходу станции от строительного проекта к действующему объекту, они работают над тем, чтобы обеспечить ее соответствие самым высоким национальным и международным стандартам качества и извлечь выгоду из мирового опыта эксплуатации.

Как это работает?

Ядерный реактор производит электричество почти так же, как и другие электростанции. Цепная реакция производит энергию, которая превращает воду в пар. Давление пара приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество.

Разница в том, как создается тепло. Электростанции, работающие на ископаемом топливе, сжигают уголь, нефть или природный газ для выработки тепла. На атомной электростанции тепло вырабатывается при расщеплении атомов — процесс, называемый ядерным делением.

  • Ядерный реактор вырабатывает тепло, которое используется для производства пара
  • Пар вращает турбину, соединенную с электромагнитом, называемую генератором
  • Генератор производит электричество

В реакторе с водой под давлением (PWR) — тип реактора, строящегося в ОАЭ — высокое давление предотвращает кипение воды в корпусе реактора. Перегретая вода подается в парогенератор, состоящий из множества маленьких трубок. Тепло в этих трубах используется для превращения второй, изолированной подачи воды в пар, который, в свою очередь, используется для привода турбины. Вода из реактора перекачивается обратно в корпус реактора и повторно нагревается. Пар от турбины охлаждается в конденсаторе, а полученная вода направляется обратно в парогенератор.

Уран

Обогащенный уран является топливом для ядерных реакторов. Уран — широко распространенный естественно радиоактивный элемент, содержащийся в большинстве горных пород. Когда уран разлагается или распадается, он выделяет тепло внутри земной коры. Подобный процесс генерирует тепло внутри ядерного реактора.

Деление ядра

Деление — это процесс разделения ядра на две части.

Внутри каждой урановой топливной таблетки находятся миллионы ядер урана. Когда эти ядра расщепляются, высвобождается огромное количество энергии. Часть этой энергии исходит от излучения, но самым большим источником является кинетическая энергия. Это энергия, которая производит тепло внутри реактора, которое, в свою очередь, используется для производства пара и, в конечном итоге, вырабатывает электричество.

Факты со всего мира

Вот уже более 60 лет ядерная энергетика обеспечивает мир надежной электроэнергией. Сегодня более 400 реакторов работают более чем в 30 странах мира.

Эти электростанции производят около 10 процентов электроэнергии в мире, не выделяя при этом парниковых газов.

Все больше стран изучают возможности использования ядерной энергии, особенно по мере роста спроса на электроэнергию и роста опасений по поводу изменения климата.

Аэс как работают: Как работает атомная станция? — Атомэнергомаш