6 Н очисні пристрої; 7 - джерело поповнення води

Видалення хімічних забруднюючих речовин може здійснюватись у відстійниках, в які вводять речовини-нейтралізатори і реагенти. Очищення води від нафтопродуктів виконують за допомогою флотаторів і нафтовловлювачів, охолоджування - за допомогою градирень і бризкальних басейнів. Гідрозоловидалення може мати свої системи очищення і водопостачання.

12. Основні відомості про атомну енергетику. Принцип вироблення атомної електроенергії.

Атомна енергетика — галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в електричну і теплову.

Сучасна атомна енергетика базується на використанні енергії, яка виділяється при поділі ядер урану. В енергетичних установках за певних умов, що контролюються, здійснюється бомбардуваня нейтронами ядер ізотопів урану. Трапляється ланцюгова реакція поділу ядер важких елементів, яка супроводжується виділенням великої кількості енергії.

Основа ядерної енергетики — атомні електростанції, які забезпечують близько 6 % світового виробництва енергії та 13-14 % електроенергії. За даними МАГАТЕ у 2013 році у світі працювало 437 промислових ядерних реакторів, розташованих на території 31 країни. Було збудовано також понад 150 суден з ядерними енергетичними установками.

Перша атомна електростанція (5 МВт), що поклала початок використанню ядерної енергії в мирних цілях, була пущена в СРСР у 1954. За кількістю реакторів та їх сумарною потужністю Україна посідає восьме місце у світі та п'яте в Європі.

При наявності в Україні п'яти атомних електростанцій потужністю 11800 МВт (на 01.01.2000), уран відіграє значну роль у забезпеченні країни електроенергією. Його частка у виробництві електроенергії, в порівнянні з іншими енергоносіями, постійно зростає. Так у 2000 р. АЕС виробили 45,1% електроенергії і майже зрівнялись з часткою ТЕС, на яких 19 млн кВт потужностей із 36 вимагають ремонту чи реконструкції.

А́томна електроста́нція (АЕС) — електростанція, в якій атомна (ядерна) енергія перетворюється в електричну. Генератором енергії на АЕС є атомний реактор. Тепло, яке виділяється в реакторі в результаті ланцюгової реакції ділення ядер деяких важких елементів перетвориться в електроенергію. Це тепло передається воді та водяній парі, пара з котла надходить до парової турбіни, де тепло перетворюється на кінетичну енергію обертання електрогенератора, з'єднаного з турбіною; відпрацьована в турбіні пара надходить до конденсатора і віддає тепло охолоджуючій воді (наприклад, з ріки). АЕС працює на ядерному пальному (в основному 233 U, 235 U, 239 Pu)

У результаті роботи АЕС утворюються радіоактивні відходи та відпрацьоване ядерне паливо. Вони є небезпечними для людини і довкілля, для знешкодження вимагають переробки та тривалого зберігання.

13. Необхідні енергетичні ресурси для атомних електростанцій.

Я́дерне па́ливо — речовина, яка використовується в ядерних реакторах для здійснення ланцюгової ядерної реакції поділу.

Ядерне пальне ділиться на два види:

природне ядерне пальне: ізотоп урану-235;

вторинне ядерне пальне, штучно отримувані в ядерному реакторі ізотоп плутонію-239 і ізотоп урану-233.

За хімічним складом ядерне пальне може бути:

Металевим, включаючи сплави;

Оксидним (наприклад, UO2);

Карбідом (наприклад, PuC1-x)

Нітрідним;

Змішаним (PuO2 + UO2)

Уранове паливо

Уранове ядерне паливо отримують переробкою руди. Процес відбувається у декілька етапів:

Для бідних родовищ: У сучасній промисловості через відсутність багатих уранових руд (винятки становлять канадські родовища незгоди, де концентрація урану доходить до 30 % і австралійських з вмістом урану до 3 %) використовується спосіб підземного вилуження руди. Це виключає дорогий видобуток руди. Попередня підготовка йде безпосередньо під землею. Через закачні труби під землю над родовищем закачується сірчана кислота, іноді з додаванням солей тривалентного заліза (для окислення урану U(IV) до U(VI)), хоча руди часто містять залізо і пиролюзит, які полегшують окислення. Через відкачні труби спеціальними насосами розчин сірчаної кислоти з ураном піднімається на поверхню. Далі він безпосередньо поступає на сорбційне, гідрометалургійне витягання і одночасна концентрування урану.

Для рудних родовищ: використовують збагачення руди і радіометричне збагачення руди.

Гідрометалургійна переробка — дроблення, вилуговування, сорбційне або екстракційне витягання урану з отриманням очищеного закису-окислу урану U3O8 або діураната натрію Na2U2O7 або діураната амонія.

Перевод урану з оксиду в тетрафторид UF4, або з оксидів безпосередньо для отримання гексафторида UF6, який використовується для збагачення урану по ізотопу 235.

Збагачення методами газової термодифузії або центрифугуванням (Розділення ізотопів) UF6, збагачений по 235 ізотопу переводять в двоокис UO2, з якого виготовляють «пігулки» ТВЕЛів або отримують інші сполуки урану з цією ж метою.

Торієве паливо

Торій в наш час як сировина для виробництва ядерного палива не застосовується через такі причини:

Запаси урану досить великі;

Витягання торія складніше і дорожче через відсутність багатих родовищ;

Утворення 232U, який, у свою чергу, утворює γ-активні ядра 212Bi, 208Te, що утрудняють виробництво ТВЕЛів;

Переробка опромінених торієвих ТВЕЛів складніша і дорожча за переробку уранових.

Плутонієве паливо

Плутонієве ядерне паливо в наш час також не застосовується, що пов'язане з його украй складною хімією. За багаторічну історію атомної промисловості неодноразово робилися спроби використання плутонію як у вигляді чистих з'єднань, так і в суміші із сполуками урану, проте успіхом вони не увінчалися. Паливо для АЕС, що містить плутоній, називається MOX-паливо. Застосування його в реакторах ВВЕР недоцільно через зменшення приблизно в 2 рази періоду розгону, на що не розраховані штатні системи управління реактором.