География атомной энергетики мира: современные особенности, проблемы и перспективы развития

Проблема 7. Накопление радиоактивных отходов (РАО) в атомной энергетике. Обращение с радиоактивными отходами АЭС имеет критическое значение с точки зрения безопасности и охраны окружающей среды. А некоторые радионуклиды, и в первую очередь плутоний, образующийся в реакторе АЭС в процессе ядерного деления, остаются опасными в течение срока, соизмеримого с историей человечества. Общий объем РАО, накопленный в России, составляет около 600 млн м3 с суммарной радиоактивностью 1,5 млрд Кu. 99,9 % отходов накоплено на предприятиях Минатома России. Самый существенный вклад в образовавшиеся в России радиоактивные отходы внесли радиохимические предприятия, созданные для решения оборонных задач.

Особую проблему представляет отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), являющееся самым высокоактивным материалом в атомной энергетике.

3.3 Перспективы развития атомной энергетики

Атомная энергетика, хоть и имеет трагическую историю развития, не лишена определенных преимуществ, чем и обусловлен интерес государств к этой отрасли. У АЭС есть как сторонники, поддерживающие развитие и дальнейшее строительство, так и противники, в основном экологические организации, вроде «Гринпис». Рассмотрим по пунктам сначала аргументы «За» затем «Против», с выводом о целесообразности развития этой отрасли в целом.

Преимущества АЭС. Главное преимущество -- практическая независимость от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива, например 54 тепловыделяющих сборки общей массой 41 тонна на один энергоблок с реактором ВВЭР-1000 в 1-1,5 года (для сравнения, одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля). Расходы на перевозку ядерного топлива в отличие от традиционного, ничтожны.

Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в которые входят сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль, на 1000 МВт установленной мощности составляют от примерно 13 000 тонн в год на газовых до 165 000 на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислорода вообще. Кроме того, больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных веществ даёт угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества, при сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС. Единственный фактор, в котором АЭС уступают в экологическом плане традиционным ТЭС -- тепловое загрязнение, вызванное большими расходами технической воды для охлаждения конденсаторов турбин, которое у АЭС несколько выше из-за более низкого КПД (не более 35%). Однако этот фактор важен для водных экосистем, а современные АЭС в основном имеют собственные искусственно созданные водохранилища-охладители или вовсе охлаждаются градирнями. Также некоторые АЭС отводят часть тепла на нужды отопления и горячего водоснабжения городов, что снижает непродуктивные тепловые потери, существуют действующие и перспективные проекты по использованию «лишнего» тепла в энергобиологических комплексах (рыбоводство, выращивание устриц, обогрев теплиц и пр.). Кроме того, в перспективе возможно осуществление проектов комбинирования АЭС с ГТУ (газотурбинными установками), в том числе в качестве «надстроек» на существующих АЭС, которые могут позволить добиться аналогичного с тепловыми станциями КПД.

Затраты на строительство АЭС находятся примерно на таком же уровне, как и строительство ТЭС, или несколько выше.

Перспективы атомной энергетики мира. Давно ведущаяся дискуссия по этому вопросу разделила всех ее участников на два больших лагеря - сторонников и противников развития этой отрасли. Первые доказывают, что без мощностей АЭС человечество не сможет обеспечить себя необходимым количеством электроэнергии. Вторые делают акцент на очень высокую капиталоемкость (строительство 1 энергоблока мощностью 1ГВт составляет 2 млрд. долларов) атомной энергетики и в еще большей степени - на ее недостаточную экологическую и радиационную безопасность. Поэтому и имеющиеся прогнозы, сценарии развития АЭС на будущее сильно различаются.

Так, оптимисты считают, что к 2015 году суммарная мощность АЭС мира может возрасти до 500 ГВт, а по максимальному варианту - даже почти до 600 ГВт. Пессимисты же считают, что доля АЭС в выработке электроэнергии уменьшится до 12%. Они учитывают не только снижение заказов на строительство АЭС, но и тот факт, что срок службы энергоблока составляет примерно 30-35 лет, и даже при его продлении еще на 5-7 лет к 2010 году должна быть выведена из эксплуатации большая часть АЭС, построенных в первой половине 70-х. Но в любом случае география атомной энергетики существенно изменится - произойдет увеличение доли Азиатско-Тихоокеанского региона. В нем наблюдается наиболее активный рост потребления электроэнергии вообще, что приведет в конечном итоге к неизбежному строительству новых электростанций. Особенно большое внимание развитию АЭС уделяют Японя, Южная Корея, Китай и о. Тайвань.

Заключение

Детально рассмотрев материал, изложенный в данной работе, можно выделить важное место атомной энергетики в комплексе производства электроэнергии, отметить большое внимание, которое уделяется развитию этой отрасли, и выявить то, что процессы, происходящие в ней, находят отголосок в современном обществе. Очевидно, что чем дальше будет двигаться научно-технический прогресс, тем больше ресурсов ему будет необходимо для развития. Но, стоит отметить, что и вопрос об уменьшении затрат ресурсов во время производства также широко рассматривается наукой. И, для решения вышеперечисленных задач самым подходящим вариантом является атомная энергетика. Как было отмечено ранее, атомная энергетика имеет долгосрочные перспективы развития, и при определенных условиях в будущем она может выйти в лидеры по количеству производимой электроэнергии. Также, необходимо отметить влияние этой отрасли на общество.

Вследствие нескольких крупных катастроф на АЭС, общественность все чаще задумывается о целесообразности использования атомной энергетики. Но, издержки неизбежны в любой отрасли, и, по причине относительно малого опыта эксплуатации АЭС допускалось и допускается много ошибок, но со временем накопленный опыт осядет в виде максимально безопасных способов добычи электроэнергии на АЭС.

Стоит отметить, что многие страны стали пересматривать свои атомные программы. Например, в Германии, после аварии на АЭС Фукусима приняли программу о постепенном отказе от использования мирного атома. Однако некоторые страны не только оставили свои атомные программы без изменений, но и в перспективе планируют их развивать, при условии замены старых реакторов на новые, более безопасные и продуктивные. Примером такой страны является соседка Германии Франция. Там в перспективе планируется увеличить количество АЭС, и заменить уже устаревшие реакторы на современные.

Хотелось бы выделить и то, что с каждым годом увеличивается количество энергии получаемой от АЭС. Это говорит о постепенном увеличении, как мощностей реакторов, так и добываемого сырья для их продуктивной работы. Из этого можно выявить, что и качество обогащения сырья также растет.

В сырьевой базе атомной энергетики по-прежнему преобладают изотопы урана, однако ведутся научные исследования и разработки по использованию не только одного изотопа - урана-23, содержание в руде которого всего 0,7%, но и урана-238 встречающегося в значительных количествах в руде а так же изотопов других радиоактивных элементов. Кроме того ведутся работы по освоению энергии термоядерного синтеза.

На данный момент существуют три «узла» станций - Североамериканский, Европейский и Японский. Однако в мире намечается тенденция к развитию ядерной энергетики в странах Азии. При благоприятном развитии событий может сформироваться Китайский и Юго-Западный Азиатский «узлы» концентрации станций.

Но, необходимо упомянуть и о писсимистичеких прогнозах, которые имеют место быть при обсуждении вопроса о перспективах развития атомной энергетики. Так, некоторые специалисты считают что в течении ближайших пятнадцати лет доля АЭС в выработке электроэнергии сократиться в 1.5 раза , за счет изнашивания реакторов , построенных в 70-80 годах 20-го века. Также они подчеркивают, что высокая стоимость строительства АЭС и экологические издержки будут в дальнейшем мешать развитию атомной энергетики

Автор благодарит за прочтение работы, и надеется, что информация, изложенная в ней, была полезной и содержательной.

Список использованных источников

1. Алаев Э.Б. Социально-экономическая география. Понятийно-терминологический словарь. / Э.Б. Алаев. - Москва, 1983. - 290 с.

2. Атомная энергетика сегодня [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.rus-stat.ru/index.php?vid=1&year=2004&id=74

3. Байков Н. Производство и потребление топливно-энергетических ресурсов в 20 веке / Н. Байков, И. Александрова // МЭМО - 2001 - №9 - С 27-34.

4. Байков Н. Мировое потребление и производство первичных энергоресурсов/ Н. Байков, Г. Безмельницына // МЭМО - 2003 - №5 - С 44-53.

5. Варнавский В. Реформирование мировой электроэнергетики/ В. Варнавский //МЭМО - 2003 - №4 - с 25-28.

6. Горкина Г.И. Тенденции развития мировой электроэнергетики на рубеже веков / Г.И. Горкина // Известия Российской Академии наук. Сер География - 2003 - №4 - С 69-77.

7. Гринкевич Р. Тенденции мировой электроэнергетики / Р. Гринкевич // МЭМО - 2003 - №4 - С 15-28.

8. Добыча урана в мире // География - 2006 - №21 - С 23-27.

9. Максаковский В.П Географическая картина мира В 2 кн. Кн. 1. Общая характеристика мира / В.П. Максаковский. - Москва: Дрофа, 2008. - 496 с.

10. Проблемы энергетической безопасности // МЭМО - 2007 - №12 - С.

11. Пашковская И. Проблемы энергетической безопасности ЕС/И. Пашковская // МЭМО - 2008 - №10 - С 51-56.

12. Форсайт развития атомной энергетики мира [Электронный ресурс] - Режим доступа:

http://futuredesigning.org/proekti/0/forsaytrazvitiyaatomnoyenergetiki0.html

13. Социальная и экономическая география мира / В.В. Вольский [и др.]; под ред. В.В. Вольского. 2-ое изд. исправ. - Москва: Дрофа, 2003. - 560 с.

14. Power Reactor Informatiom System // Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pris.iaea.org/Public/CountryStatistics/CountryStatisticsLandingPage.aspx/.

15. Supply of Uranium // World Nuclear Association [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.world-nuclear.org/info/inf75.html.

16. Wann endlich abgeschaltet wird (нем.)// NABU Energie Atomkraft Atomausstieg und Restlaufzeiten [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nabu.de/m07/m07_05/04634.html.

17. Конырова К. Казахстан вышел на первое место по добыче урана в мире /К. Конырова // Trend.az [Электронный ресурс]. - 2009. - Режим доступа: http://ru.trend.az/capital/entrepreneurship/1610640.html.

18. ТВЭЛ будет поставлять топливо на Армянскую АЭС до ее вывода из эксплуатации // Atomic-Energy.ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.atomic-energy.ru/news/2010/07/05/12055.

19. Размещено на Allbest.ru