Применение

Деление ядер — мощный источник энергии, которое человечество использует в больших масштабах уже более 50 лет. Применение свойства деления, которое заключается в том, что при определённых условиях реакция деления может быть цепной, привело к созданию ядерных реакторов, использующих управляемую цепную реакцию для различных целей, иядерного оружия, использующего неуправляемую цепную реакцию. Наряду с термоядерным, ядерное оружие является самым сокрушительным видом вооружений. Крупнейшимимеждународными организациями в области использования атомной энергии являются МАГАТЭ и ВАО АЭС.

Ядерные реакторы

Монтаж одного из первых энергетических реакторов, весьма маломощного по современным меркам (60 МВт).Shippingport NPP, США, 1956 год.

Ядерный реактор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Первый ядерный реактор в мире, «Чикагскую поленницу-1» (англ. Chicago Pile-1), запустили под трибунами университетского стадиона в 1942 году сотрудники Чикагского университета под руководством Энрико Ферми, в рамках проекта Манхэттен по разработке ядерного оружия^[48]. Спустя 4 года в Лаборатории № 2 Академии наук СССР по руководством Курчатовас теми же целями был пущен первый в Европе реактор Ф1^[49]. Первая в мире атомная электростанция в Обнинске с энергетическим реактором АМ-1 была запущена 1954 году^[50].

Ядерные реакторы — весьма разнообразные по конструкции и областям применения устройства. По характеру использования реакторы можно условно разделить на:

• исследовательские (экспериментальные) реакторы, диапазон применения которых весьма широк: например реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований и физических экспериментов в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в том числе материалов ядерных реакторов), для производства изотопов;

• изотопные (оружейные, промышленные) реакторы, используемые для наработки изотопов, используемых в ядерных вооружениях, например ²³⁹Pu, к ним относят реакторы-конвертеры и реакторы-размножители;

• энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, а также для опреснения воды;

• транспортные реакторы для привода силовых установок кораблей и подводных лодок^[51][52].

АЭС с 4-мя энергоблоками во Франции, Dampierre NPP.

Такое разделение является довольно условным, так как применение реакторов часто не ограничивается лишь одной функцией. Самыми разнообразными и узкоспециализированными являются исследовательские реакторы, что обусловлено широким спектром решаемых ими задач^[53]. Энергетические реакторы кроме своих основных функций могут выполнять и другие, например энергетический реактор первой АЭС в Обнинске в основном предназначался для экспериментов, а реакторы на быстрых нейтронах могут быть одновременно и энергетическими, и нарабатывать изотопы, которые возможно в дальнейшем использовать в качестве топлива или сырья для оружия. Оружейные реакторы кроме своей основной задачи часто снабжают свои рабочие посёлки теплом и электроэнергией^[54].

История ядерной энергетики охватывает период более полувека, и за это время она уже стала традиционной отраслью энергетики, в настоящее время доля выработки электроэнергии на АЭС во многих странах достигает довольно больших значений. Сейчас в мире насчитывается 433 энергетических реактора общей мощностью 366,590 ГВт и 65 в стадии сооружения^[55]. Мировым лидером по установленной мощности АЭС является США (около 100 млн кВт) и Франция (примерно 63 млн кВт), по доле выработки электроэнергии на АЭС первенствует Франция, США же занимает лишь 18-ое место. Пятёрка стран по мощности и доле выработки^[56]:

Страны	Установленная мощность, млн кВт	Страны	Доля выработки электроэнергии на АЭС,%
США	101,2	Франция	74,1
Франция	63,1	Словакия	51,8
Япония	44,1	Бельгия	51,2
Россия	22,7	Украина	48,1
Ю.Корея	20,5	Венгрия	42,1