4.2 Принцип действия

Схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

5.1 Достоинства и недостатки атомных электростанций.

Достоинства атомных станций:

• Отсутствие вредных выбросов;

• Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше ТЭС;

• Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно;

• Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;

• Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатки атомных станций:

• Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;

• Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;

• При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы

• Большие капитальные вложения, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации

5.2 Надежность аэс.

Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями, приводящими к экологическим и техногенным катастрофам, а также с возможностью использовать повреждение этих объектов (наряду с другими: ГЭС, химзаводами и т. п.) обычным оружием или в результате теракта — как оружие массового поражения. «Двойное применение» предприятий ядерной энергетики, возможная утечка (как санкционированная, так и преступная) ядерного топлива из сферы производства электроэнергии и его использовании для производства ядерного оружия.

Вместе с тем, выступающая за продвижение ядерной энергетики Всемирная ядерная ассоциация публиковала данные, согласно которым гигаватт мощности, произведенной на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственную цепочку) обходится в 342 человеческих жертвы, на газовых — в 85, на гидростанциях — в 885, тогда как на атомных — всего в 8

6. Воспроизводство ядерного горючего.

Образование в ядерных реакторах вторичного ядерного топлива — 239Pu (или 233U). Происходит в результате того, что ядра так называемого сырьевого материала 238U (или 232Th) захватывают нейтроны, выделяющиеся при «горении» первичного ядерного топлива 235U. Осуществляется в реакторах-размножителях (бридерах).

Ядерное топливо, вещество, которое используется в ядерных реакторах для осуществления ядерной цепной реакции деления. Существует только одно природное Я. т. — урановое, которое содержит делящиеся ядра 235U, обеспечивающие поддержание цепной реакции (ядерное горючее), и т. н. "сырьевые" ядра 238U, способные, захватывая нейтроны, превращаться в новые делящиеся ядра 239Рu, не существующие в природе (вторичное горючее):

Вторичным горючим являются также не встречающиеся в природе ядра 233U, образующиеся в результате захвата нейтронов сырьевыми ядрами 232Th:

Я. т. используется в ядерных реакторах, тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) которых представляют собой обычно металлические оболочки различной формы и длины, содержащие Я. т. и герметично заваренные. По химическому составу Я. т. может быть металлическим (включая сплавы), окисным, карбидным, нитридным и др. Основные требования к Я. т.: хорошая совместимость с материалом оболочки ТВЭЛов; высокие температуры плавления и испарения, большая теплопроводность; слабое взаимодействие с теплоносителем; минимальное увеличение объёма (распухание) в процессе облучения в реакторе; технологичность производства и минимальная стоимость; простая технология регенерации (см. ниже) и др. Я. т., используемое в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах, кроме того, должно обеспечить высокий коэффициент воспроизводства.

Производство уранового Я. т. начинается с переработки руд с целью извлечения из них урана.

В процессе эксплуатации ТВЭЛов Я. т. выгорает далеко не полностью, в реакторах-размножителях имеет место воспроизводство Я. т. (Pu). Поэтому отработанные ТВЭЛы направляют на переработку с целью регенерации Я. т. для повторного его использования; U и Pu очищают от продуктов деления.

7. Геотермальная электростанция (ГеоЭС или ГеоТЭС) — вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Геотермический градиент в скважине возрастает на 1 °C каждые 36 метров. Это тепло доставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира.

8.1 Энергия речного водотока. ЭНЕРГИЯ РЕКИ — способность речного потока выполнять работу; находится в прямой зависимости от расхода воды и скорости течения. На отдельном участке течения Э. р. в единицу времени (N), т. е. мощность, определяется произведением падения (Н) на расход воды (Q) в м3/сек: N=13,33 HQ л. с. Суммирование указанных произведений по всей длине течения определяет полную мощность реки. Энергия реки в основном затрачивается на преодоление сопротивлений движению воды и лишь небольшая её часть — на эрозию и транспортировку наносов. В турбулентном потоке величина потерь энергии на преодоление сопротивлений движению пропорциональна квадрату скорости течения. Установка плотин, подпор которых замедляет течение, позволяет значительно снизить потери, связанные с перемещением воды, и использовать энергию реки для получения механической и электрической энергии.