- •Лекция 2. История развития энергопроизводства и энергоиспользования в России и в мире
- •Ископаемый уголь Добыча угля
- •Доказанные запасы угля
- •Уголь в России История добычи угля в России
- •Добыча и запасы угля в России
- •Крупнейшие перспективные месторождения
- •Применение угля
- •Стоимость угля
- •Газификация угля
- •Сжижение угля
- •Уголь в качестве топлива
- •Удельная теплота сгорания угля в сравнении с другими веществами
- •Нефть Исторические сведения о нефти
- •Разработка и применение нефти Добыча нефти
- •Очистка нефти
- •Применение
- •Развитие учения о нефти и нефтепереработке
- •Экономика и промышленность Запасы нефти
- •Цены на нефть и их экономическое значение
- •Нефтяная промышленность в России
- •История отрасли
- •Современная ситуация
- •Экономия и альтернативы конвенциональной нефти
- •Битуминозные (нефтяные) пески
- •Нефть из горючих сланцев
- •Топливо из угля
- •Газовые автомобили
- •Биотопливо
- •Гибридные автомобили Электромобили
- •Природный газ Месторождения природного газа
- •Добыча и транспортировка
- •Транспортировка природного газа
- •Содержание
- •Глава 1. Получение электроэнергии
- •Глава 2. Топливо для производства электроэнергии
- •Глава 3. Устройство ядерных реакторов
- •Глава 4. Обеспечение безопасной работы ядерных реакторов
- •Глава 5. Ядерный топливный цикл
- •Глава 6. Воздействие на среду обитания энергетических установок
- •Введение
- •Глава 1. Получение электроэнергии
- •Немного истории. Почему электрическая?
- •Тепло механическая энергия электрическая энергия
- •Кпд теплового двигателя
- •Глава 2. Топливо для производства электроэнергии
- •Топливные ресурсы
- •Органические невозобновляемые топливные ресурсы
- •Ядерное топливо
- •Прогноз стоимости электроэнергии, вырабатываемой различными способами, в 2005-2010 годах (цент сша/кВт-час)
- •Солнечная энергия
- •Энергия ветра
- •Глава 3. Устройство ядерных реакторов
- •Атомная электростанция (аэс)
- •Виды ядерных реакторов
- •Реакторы на медленных нейтронах
- •Канальные водо-графитовые реакторы
- •Газоохлаждаемые реакторы
- •Реакторы на быстрых нейтронах
- •Реакторы нового поколения
- •Глава 4. Обеспечение безопасной работы ядерных реакторов
- •Радиоактивное излучение в нормальном режиме работы аэс
- •Материалы и конструкции биологической защиты
- •Излучение остановленного реактора
- •Средние индивидуальные годовые дозы облучения населения зоны аэс, мЗв/год
- •Вклад различных источников ионизирующего излучения в годовую дозу, получаемую человеком
- •Наиболее вероятные эффекты при различных значениях доз облучения и мощностей дозы, отнесенные к целому телу
- •Предотвращение аварий на ядерных реакторах
- •Международная шкала ядерных аварий
- •Общая статистика аварий на электростанциях
- •Серьезные аварии на военных, исследовательских и коммерческих ядерных реакторах с 1977 года
- •Некоторые инциденты, связанные с производством энергии на органическом топливе, начиная с 1977 года
- •Более ранние зафиксированные аварии на ядерных реакторах
- •Статистика инцидентов при производстве электроэнергии
- •Глава 5. Ядерный топливный цикл
- •Добыча руды
- •Отработанное ядерное топливо (оят)
- •Ядерные "отходы"
- •Переработка отработанного ядерного топлива
- •Размещение и хранение отходов
- •Глава 6. Воздействие на среду обитания энергетических установок
- •Использование угля как топлива
- •Теплотворная способность различного топлива и коэффициенты выброса co2
- •Международная ядерная безопасность
- •Заключение
- •Электроэнергия
- •Динамика мирового производства электроэнергии по годам
- •Промышленное производство электроэнергии
- •Распределённая энергетика
- •Добыча полезных ископаемых в России
- •Топливно-энергетические полезные ископаемые
- •Нефть и газ
- •История добычи нефти и газа
- •История добычи угля в России
- •История добычи угля
- •Запасы угля в России
- •Крупнейшие перспективные месторождения
- •Трудовые ресурсы и зарплата
- •Тема 3. Современное состояние энерго- и ресурсопроизводства и использования
Международная ядерная безопасность
В течение вот уже более 25 лет система международной ядерной безопасности, разработанная МАГАТЭ, имеет заметный международный успех. Это во многом способствовует развитию сотрудничества в области ядерной энергетики и обеспечивает режим нераспространения урановых и плутониевых технологий, направленных на создание ядерного оружия.
Важно отметить, что международная система ядерной безопасности направлена, прежде всего, на управление ядерным топливным циклом. Она не имеет никакого отношения к инженерным или организационным аспектам безопасности ядерных реакторов, их размещения или транспортировки. Эти аспекты регулируются другими международными соглашениями. Принципы международной ядерной безопасности являются главным инструментом, посредством которого неядерные государства демонстрируют свои мирные намерения в этой области. Они позволяют предотвращать наращивание ядерного оружия путем взаимных инспекций. Цель таких инспекций состоит в проверке использования ядерного топливного цикла исключительно для мирных целей.
Другими словами, система мер по международной ядерной безопасности призвана дать ответ на вопрос, твердо ли придерживается то или иное государство своих обязательств относительно использования ядерных материалов. Страны, отклоняющиеся от своих мирных ядерных программ, подвергаются определенным санкциям со стороны мирового сообщества. Согласно правилам международной ядерной безопасности, от 186 государств, участников соглашения, требуется выполнение следующих условий:
Предоставление отчетов в МАГАТЭ об используемом ядерном топливе и местах его хранения.
Обеспечение свободного доступа инспекторам МАГАТЭ для осмотра ядерных объектов, мест хранения ядерного топлива и проверки его количества.
На состоявшемся 6 сентября 2000 года Саммите тысячелетия ООН определила основные проблемы, с которыми человечество сталкивается на пороге нового тысячелетия. Значительное место среди них занимают усилия, предпринимаемые международным сообществом с целью достижения «свободы от страха» и «свободы от нищеты». Было отмечено, что будущее ядерной энергетики сильно зависит от успехов в разработке реакторов и топливных циклов нового поколения, которые обладали бы повышенной безопасностью, обеспечивали соблюдение режима нераспространения и являлись экономически конкурентоспособными. В зависимости от наличия внебюджетных ресурсов МАГАТЭ создала специальную комиссию по инновационным реакторам и топливным циклам. Эта комиссия должна изучить будущие технологические и энергетические потребности и определить технические свойства реакторов и топливных циклов, отвечающие этим потребностям.
В связи с этим с большим интересом была встречена инициатива Президента России В.В. Путина, выдвинутая на Саммите тысячелетия. Он призвал все страны присоединиться к международному проекту под эгидой МАГАТЭ, направленному на развитие такой технологии производства ядерной энергии, которая не применяет и не вырабатывает ядерных материалов военного назначения. В то же время, эта технология будет способна сжигать долгоживущие отходы отработавшего ядерного топлива и ядерного оружия. Как отметил в своем выступлении В.В. Путин: «Надо надежно перекрыть пути расползания ядерного оружия. Этого можно добиться, в том числе исключив использование в мирной ядерной энергетике обогащенного урана и чистого плутония. Технически это вполне осуществимо. Но гораздо важнее другое — сжигание плутония и других радиоактивных элементов дает предпосылки для окончательного решения проблемы радиоактивных отходов. Открывает миру принципиально новые перспективы безопасной жизни. В этой связи Россия предлагает разработать и реализовать при участии МАГАТЭ соответствующий международный проект».
Двадцатый век не решил целого ряда ключевых проблем, в том числе важнейшей для человечества проблемы предотвращения военных конфликтов. Ситуация усложняется тем, что распространение оружия массового поражения, и в первую очередь ядерного, остается серьезной угрозой человечеству.
Другая угроза исходит от техногенной деятельности человечества и ее влияния на окружающую среду. Выброс в атмосферу парникового газа, связанный с производством энергии, ведет к дальнейшей деградации экологии. Ситуация вряд ли улучшится в ближайшем будущем, поскольку развивающиеся страны, где в следующем веке будет наиболее бурный рост производства энергии, не владеют современными технологиями, требующими значительных инвестиций, и будут полагаться на наиболее доступные источники энергии — это сжигание угля и гидроэнергетика, наносящие самый большой ущерб окружающей среде.
Следует добавить, что некоторые из этих стран, заинтересованные в своей энергетической независимости, начинают развивать или уже развивают ядерную энергетику, осваивая опыт ядерных стран по традиционным замкнутым ядерным топливным циклам с возможностью выделения чистого плутония и технологиями обогащения урана для обеспечения АЭС с легководными реакторами собственным ядерным топливом. Это ведет к вполне легальному распространению ключевых технологий получения оружейных материалов: обогащения урана и извлечения чистого плутония.
При этом политика ограничения передачи ядерных технологий другим странам и усиление международных контрольных мер оказались недостаточно эффективными барьерами на пути ядерного распространения.
Предложенная Президентом Российской Федерации инициатива является политическим выводом из критического анализа состояния мировой ядерной энергетики в тесной связи двух ее важнейших для человечества аспектов: долговременное обеспечение энергией безопасным и экологически приемлемым способом и предотвращение ее использования для целей создания ядерного оружия. Предлагаемый подход способен постепенно заменить существующую сегодня ядерную энергетику с ее проблемами нераспространения, ресурсными и экологическими ограничениями. Он также будет содействовать завершению начатого Россией и США процесса ядерного разоружения запрещением и полной ликвидацией ядерного оружия.
При этом предложено постепенное исключение из использования в мирной ядерной энергетике обогащенного урана. В будущем будут разрабатываться новые поколения реакторов на быстрых нейтронах, которые возьмут на себя основную роль в развитии ядерной энергетики. Когда дешевый уран будет исчерпан, эта технология позволит перевести реакторы на тепловых нейтронах на торий-урановый цикл. Этот процесс потребует нескольких десятилетий, в течение которых будут работать легководные реакторы, использующие низкообогашенный уран, в первую очередь, полученный из накопленных оружейных запасов.
Отказ от чистого плутония в качестве топлива говорит о намерении разработать быстрый реактор без уранового бланкета (т.е. исключающий возможность наработки плутония) и с ядерным топливом равновесного состава.
Предложения России направлены на совместную разработку инновационной реакторной технологии и ядерного топливного цикла естественной безопасности, основными чертами которых являются:
неограниченная обеспеченность топливными ресурсами за счет эффективного использования природного урана, а в дальнейшем и тория;
исключение тяжелых аварий с радиационными выбросами, требующими эвакуации населения, при любых отказах оборудования, ошибках персонала и внешних воздействиях за счет, главным образом, присущих ядерным реакторам и их компонентам природных качеств и закономерностей (естественная безопасность);
экологически безопасное производство энергии и утилизация отходов за счет замыкания топливного цикла со сжиганием в реакторе долгоживущих актиноидов и продуктов деления и радиационно-эквивалентным захоронением радиоактивных отходов (РАО) без нарушения природного радиационного баланса;
закрытие канала распространения ядерного оружия, связанного с ядерной энергетикой, путем постепенного исключения в ней технологий извлечения плутония из отработавшего топлива и обогащения урана и обеспечения физической зашиты ядерного топлива от краж;
экономическая конкурентоспособность за счет низкой стоимости и воспроизводства топлива, высокой эффективности термодинамического цикла, решения проблем безопасности АЭС без усложнения их конструкций и предъявления экстремальных требований к оборудованию и персоналу.
Все эти требования можно выполнить, не слишком отклоняясь от существующих принципов естественной безопасности. Проведенные в России исследования показали реальность такого подхода. Однако решать эти задачи может только кооперация нескольких государств. На данном этапе в этом качестве Россия готова предложить мировому сообществу разработки по ядерному топливному циклу с естественной безопасностью, технологически усиливающему режим нераспространения ядерного оружия. Поэтому мы поддержали создание специальной группы МАГАТЭ по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам, цель которой – анализ, выбор и разработка перспективной ядерной технологии.
Выступлением своего Президента Россия показала готовность взаимодействовать со всеми странами на этом стратегическом направлении энергетического обеспечения устойчивого развития человечества, кардинального решения проблем нераспространения ядерного оружия и экологического оздоровления планеты Земля.
