Атомна електростанція
А́томна електроста́нція (АЕС) — електростанція, в якій атомна (ядерна) енергія перетворюється на електричну. Генератором енергії на АЕС є атомний реактор. Тепло, котре виділяється в реакторі внаслідок ланцюгової реакції поділу ядер деяких важких елементів, потім так само як і на звичайних теплових електростанціях (ТЕС), перетвориться на електроенергію. На відміну від теплоелектростанцій, що працюють на органічному паливі, АЕС працює на ядерному паливі (переважно 232U, 235U, 239Pu)[1]
Унаслідок роботи АЕС утворюються радіоактивні відходи та відпрацьоване ядерне паливо. Вони є небезпечними для людини й довкілля, тож для знешкодження вимагають переробки та тривалого зберігання.
Історія
ред.
.
20 грудня 1951 року ядерний реактор вперше в історії людства виробив придатну для використання кількість електроенергії — в нинішній Національній Лабораторії INEEL Департаменту енергії США. Реактор виробив достатню потужність, щоби запалити простий ланцюжок з чотирьох лампочок 100 Вт. Після другого експерименту, проведеного наступного дня, 16 учених і інженерів, що брали участь в ньому, «увічнили» своє історичне досягнення, написавши крейдою власні імена на бетонній стіні генератора.
Того ж дня, дослідний реактор-брідер EBR-1, що розміщувався в маленькій будівлі, котра і сьогодні як і раніше самотньо стоїть на відкритій всім вітрам рівнині в південно-східному Айдахо, підвищив виробок до 100 кіловатів, чого було достатньо для живлення всього його електроустаткування. Перша дослідницька мета EBR-1 полягала в розробленні й перевірці концепції реактора-брідера. 4 червня 1953 року, Комісія з атомної енергії США оголосила, що реактор EBR-1 став першим реактором у світі, який продемонстрував брідінг плутонію й урану.
У 1962 році він став першим у світі реактором з плутонієвою активною зоною, який виробив електроенергію. Протягом всього наступного року, він був джерелом цінних даних по брідінгу в реакторі з плутонієвим паливом і допомагав науковцям краще зрозуміти поведінку плутонію в реакторі, що діяв. 30 грудня 1963 року, реактор був офіційно зупинений. 26 серпня 1966 його оголошено національним історичним пам'ятником. (За матеріалами Національної лабораторії Айдахо, США).
1972 року, на розроблюваному з 1958 родовищі урану «Окло» в Габоні, виявлено сліди ланцюгової реакції. Подальші дослідження підтвердили, що тут приблизно 2.0-1.8 мільярдів років тому, діяв єдиний відомий на 2011 природний реактор[2][3].
Атомні електростанції у світі
ред.Перша у світі атомна електростанція потужністю 5 МВт, Обнінська АЕС, була запущена в колишньому СРСР 27 червня 1954 року, в м. Обнінську, розташованому в Калузькій області.
У 1958 введено в експлуатацію 1-у чергу Сибірської АЕС (м. Томськ-7, Томська область) потужністю 100 МВт (повна проєктна потужність 600 МВт). Того ж року розгорнулося будівництво промислової Білоярської АЕС (м. Зарічний, Свердловська область), а 26 квітня 1964 генератор 1-ї черги дав струм споживачам. У вересні 1964 пущений 1-й блок Нововоронезької АЕС потужністю 210 МВт. Другий блок потужністю 350 МВт запущений в грудні 1969. У 1973 почала працювати Ленінградська АЕС.
За межами СРСР перша АЕС промислового призначення потужністю 46 МВт введена в експлуатацію в 1956 в Колдер-Голі (Велика Британія). За рік, почала виробляти електроенергію АЕС потужністю 60 МВт в Шиппінгпорті (США).
Світовими лідерами у виробництві ядерної електроенергії є: США (788,6 млрд кВт·год/рік), Франція (426,8 млрд кВт·год/рік), Японія (273,8 млрд кВт·год/рік) і Німеччина (158,4 млрд кВт·год/рік)[4].
Наприкінці червня 2008 року, заступник голови Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ) Юрій Соколов наголошував, що на його думку, до 2030-го, атомні електростанції лишатимуться основним джерелом електроенергії, та кількісно збільшаться на 60 %[5].
Станом на квітень 2018 року у світі працювало 449 енергоблоків АЕС. Усі вони зосереджені в 45 країнах світу, зокрема:
США — 99 блоків АЕС;
Франція — 58 блоків АЕС;
КНР — 48 блоків АЕС;
Японія — 42 діє, із них тільки 8 працюють (роботу більшості АЕС було призупинено після Фукусімської аварії);
Росія — 37 блоків АЕС;
Україна — 19 блоків, ЧАЕС не працює після чорнобильської аварії.
Найбільша АЕС в Європі — Запорізька атомна електростанція[6] в місті Енергодарі (Запорізька область), будівництво якої розпочато 1980 року і на середину 2008-го, тут працювало 6 атомних енергоблоків (6-й введено в дію після відновлення незалежності — 19 жовтня 1995).
Найбільша АЕС у світі Касівадзакі-Каріва за встановленою потужністю (на 2008) розташована в японському місті Касівадзакі префектури Ніїгата — в роботі перебувають 5 киплячих ядерних реакторів (BWR) і 2 розширених киплячих ядерних реактори (ABWR), загальна потужність яких становить 8,212 ГВт.
На 2015 рік, будувалося ще 65 атомних реакторів[7], зокрема в країнах, які розвиваються. Передбачається, що до 2030 року, ще 8 країн почнуть використовувати атомну енергетику, а 3 — (Німеччина, Вірменія та Бельгія) відмовляться від атомних електростанцій, тож загалом це складе 35 країн, які використовуватимуть АЕС[7]. Найбільше блоків АЕС, що тимчасово не працюють — в Японії (через Фукусімську аварію).
2020 року, в Об'єднаних Арабських Еміратах ввели в експлуатацію першу в арабських країнах атомну електростанцію Барака [Архівовано 10 травня 2021 у Wayback Machine.][8]. Підготовчі роботи тривали на АЕС протягом п'яти місяців.
На початку грудня 2023 року, як повідомили урядові ЗМІ Китаю з посиланням на заяву Національного управління енергетики, у китайській провінції Шаньдун офіційно запущено в комерційну експлуатацію першу у світі атомну електростанцію четвертого покоління. На АЕС Шидаован встановлено два високотемпературні газоохолоджувальні реактори (HTGR) потужністю 250 МВт кожен[9][10].
Українські АЕС
ред.В Україні розташовані 5 АЕС і Чигиринська АЕС, на якій немає енергоблоків, а 2 будується:
- Чорнобильська атомна електростанція (ЧАЕС) — у м. Прип'ять (Київська обл.); на ній у квітні 1986 сталась одна з найбільших в історії людства техногенних катастроф (Чорнобильська аварія), внаслідок чого тривали й тривають досі значні трудомісткі й капіталомісткі аварійні роботи, заходи з відновлення стану постраждалих територій (так звана Чорнобильська зона) і населення, яке на них мешкало і проживає. Аварія на ЧАЕС спонукала людство переглянути райдужні перспективи зростання частки «мирного атому» у загальному видобутку електроенергії у світі; на більшості АЕС світу було вжито додаткових заходів і введені в дію додаткові системи захисту і безпеки, а в самій Україні до 22 жовтня 1993 року, діяв мораторій на будівництво нових АЕС[11]. Понад 20 років ЧАЕС лишалась робочою АЕС, а її закриття стало однією з вимог до України з боку ЄС, а також передумовою для вступу України до СОТ. 21 липня 2007 президент України Віктор Ющенко підписав указ про закриття ЧАЕС[12], яка проте, і надалі працює й виконує завдання з перерозподілу електроенергії від інших електростанцій, поводження з радіоактивними відходами, відпрацьованим ядерним паливом тощо.
- Південноукраїнська атомна електростанція — у м. Південноукраїнськ (Миколаївська обл.); 3 атомних енергоблоки.
- Хмельницька атомна електростанція — у м. Нетішин на Хмельниччині; 2 атомних енергоблоки.
- Запорізька атомна електростанція — у м. Енергодар (Запорізька область); найбільша в Україні (і в Європі); 6 атомних енергоблоків.
- Рівненська атомна електростанція — у м. Вараш 4 атомних енергоблоки.
На наявних українських АЕС встановлено 15 енергоблоків спільною потужністю 13 888 МВт, які виробляють приблизно 40~50 % від загального обсягу електроенергії в Україні.
2010 року, частка АЕС у виробленні електроенергії по Україні складала 47,4 %.
Час від часу, є повідомлення ЗМІ про позаштатні ситуації на українських (і не тільки) АЕС, в тому числі, з аварійними вимкненнями окремих енергоблоків, отже всі енергоблоки разом, в Україні майже ніколи не працюють[13][14][15]. Однак, АЕС лишається надійним джерелом електроенергії, і в Україні будуються ще декілька нових енергоблоків.
Спосіб дії
ред.
Майбутнє
ред.Прогнози Світової енергетичної ради щодо можливих варіантів розвитку ПЕК засвідчують, що до 2100 року головними джерелами енергопостачання стануть АЕС та поновлювані джерела енергії, а частки електростанцій на нафті, природному газі (ТЕС, ТЕЦ) та особливо вугіллі будуть суттєво меншими.
Водночас, багато досліджень MIT, Black & Veatch та DOE передбачають, що на природний газ та поновлювані джерела, у майбутньому буде припадати більша частина виробництва електроенергії та тепла[16][17].
Застосування мікрореакторів
ред.В 2024 році Міністерство оборони США розпочало будівництво першої в країні атомної електростанції з мікрореактором IV покоління. Це проєкт Pele, компанії BWXT Advanced Technologies, який реалізовуватимуть в Національній лабораторії Айдахо (INL). Метою проєкту є створення ядерного мікрореактора для забезпечення потреб військових об'єктів стабільним живленням електроенергією. Майбутній реактор матиме можливість працювати протягом 3 днів після його доставки на місце виконання завдання і забезпечуватиме свій демонтаж протягом 7 днів після завершення експлуатації. Розробник створив високотемпературну установку з газовим охолодженням, що працює на триструктурно-ізотропному (Triso) низькозбагаченому урані (Haleu) з високим вмістом ізотопів. Вона може транспортуватися у звичайних морських контейнерах і матиме встановлену потужність 1-5 МВт[18].
Запобіжні заходи та дії у разі надзвичайних подій на АЕС
ред.В історії людства, відбулося вже кілька надзвичайних подій та ядерних аварій/катастроф (найвідоміші: Трі-Майл-Айленд—1979 в США, Чорнобиль—1986 в Україні і Фукусіма—2011 в Японії).
Якщо ви живете біля атомної електростанції (у радіусі 10 км), потрібно вжити кілька негайних заходів:
- Звернутися до вашої влади за інформаційними брошурами чи настановами. Вони надають дані про сигнали тривоги та перераховують усі поради, яких треба дотримуватися під час аварії.
- Отримати або купити таблетки йоду в аптеках-партнерах.
- Зібрати в одному місці усі необхідні речі: ксерокопії документів, що засвідчують особу, ліки, аптечку, змінний одяг, їжу та воду в маленьких закупорених пляшках.
- Забезпечити себе переносним радіоприймачем та запасними батарейками[19].
Що робити у разі ядерної аварії:
- Сховатися в будівлі з твердими стінами. Якщо ви перебуваєте в транспортному засобі, треба якомога швидше дістатися укриття (будинку, місця проживання тощо).
- Зачинити двері та вікна, вимкнути та перекрити зовнішню вентиляцію.
- Приймати йодид калію лише за вказівкою влади та за умови, що для цього немає медичних протипоказань. Якщо на мить аварії у вас вдома не було таких таблеток, швидке розповсюдження можуть організувати у громадських центрах, визначених мером/головою адміністрації. Переважно, це стосується вагітних жінок та дітей до 18 років.
- Підготуватися до можливої евакуації та, якщо потрібно, дотримуватися інструкцій щодо виїзду з відповідних районів.
- Мати з собою набір швидкої допомоги, зокрема всі необхідні речі[19].
Дотримуватися «належних відомих практик за надзвичайних становищ»:
- Не намагатися одразу піти і забрати своїх дітей. Про них може подбати педагогічний колектив і служби з надзвичайних ситуацій у шкільних та позакласних умовах.
- Уникати використання телефону, щоби залишити телефонні мережі доступними для нагальних служб.
- Не торкатися жодних предметів зовні.
- Якщо падає дощ, лишити на вулиці все, що могло намокнути (парасоль, взуття, пальто, куртку тощо)[19].
Примітки
ред.- ↑ Атомна електростанція(АЕС)- vseslova.com.ua. Архів оригіналу за 5 жовтня 2013. Процитовано 27 березня 2011.
- ↑ Meshik, A. P. (November 2005). The Workings of an Ancient Nuclear Reactor. Scientific American. Архів оригіналу за 27 лютого 2009.(англ.)
- ↑ The natural nuclear reactor at Oklo: A comparison with modern nuclear reactors, Radiation Information Network, April 2005 [Архівовано 21 серпня 2017 у Wayback Machine.](англ.)
- ↑ дані World Nuclear Association на 2004 рік
- ↑ «Україна Молода», за 27 червня 2008
- ↑ Офіційний сайт Запорізької атомної електростанції (рос.). Архів оригіналу за 29 вересня 2007. Процитовано 11 липня 2008.
- ↑ а б Атомна футурологія: яке майбутнє чекає енергетику України [Архівовано 5 березня 2016 у Wayback Machine.], 4 березня 2016
- ↑ В ОАЕ запустили першу атомну електростанцію. kosatka.media (рос.). Архів оригіналу за 10 травня 2021. Процитовано 28 вересня 2020. [Архівовано 2021-05-10 у Wayback Machine.]
- ↑ World's 1st 4th-generation nuclear power plant goes into commercial operation in China. // Xinhua. Updated: 2023-12-06, 15:16
- ↑ Перша у світі АЕС четвертого покоління: Китай запустив в експлуатацію найбезпечнішу станцію. // Автор: Діденко Сергій. 06.12.2023, 20:23
- ↑ Офіційний сайт Запорізької АЕС [недоступне посилання](рос.)[недоступне посилання з червня 2019]
- ↑ Президент підписав указ про зупинку Чорнобильської АЕС, інформація на www.newsru.ua за 23-07-2007 (укр.). Архів оригіналу за 25-01-2008. Процитовано 11-07-2008.
- ↑ На Південно-Українській АЕС зупинили реактор, інфо «Кореспондент.нет» за 31-01-2001(укр.)
- ↑ На українських АЕС працюють 12 з 15 енергоблоків, інформація ДК ядерного регулювання за 11-04-2005 [Архівовано 18 грудня 2012 у Wayback Machine.](укр.)
- ↑ Через несправність відключили четвертий енергоблок Рівненської АЕС, інформація на www.newsru.ua за 13-08-2007 (укр.). Архів оригіналу за 26-11-2007. Процитовано 11-07-2008.
- ↑ LAS VEGAS SANDS CORP., a Nevada corporation, Plaintiff, v. UKNOWN REGISTRANTS OF www.wn0000.com, www.wn1111.com, www.wn2222.com, www.wn3333.com, www.wn4444.com, www.wn5555.com, www.wn6666.com, www.wn7777.com, www.wn8888.com, www.wn9999.com, www.112211.com, www.4456888.com, www.4489888.com, www.001148.com, and www.2289888.com, Defendants. Gaming Law Review and Economics. Т. 20, № 10. 2016-12. с. 859—868. doi:10.1089/glre.2016.201011. ISSN 1097-5349. Архів оригіналу за 13 грудня 2019. Процитовано 6 грудня 2021.
- ↑ Green Technology | Cleantech and Renewable Energy News and Analysis. www.greentechmedia.com. Архів оригіналу за 6 грудня 2021. Процитовано 6 грудня 2021.
- ↑ У США розпочалося будівництво першої атомної електростанції з мікрореактором. 29.09.2024, 14:51
- ↑ а б в Nuclear risk: precautions and responses in the event of accident. Gouvernement.fr (англ.). Архів оригіналу за 1 квітня 2022. Процитовано 1 квітня 2022.
Див. також
ред.Джерела та література
ред.- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Запорізька АЕС, офіційний сайт [Архівовано 8 березня 2021 у Wayback Machine.] (рос.)
- Довідник з ядерної енергетики на сайті «BBC» [Архівовано 7 липня 2013 у Archive.is] (укр.)
Посилання
ред.- Електростанція атомна // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- Атомні електростанції (АЕС) // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 12-13.