АЭС, радиационная безопасность и сравнение возможных экологических результатов эксплуатации с ТЭС и ГЭС

Сегодня развитию ядерной энергетики придается боль­шое значение, т. к. без широкого использования АЭС элек­троэнергетике становится все труднее обеспечивать воз­растающие топливно-энергетические потребности стран. Расход ядерного топлива по массе в 10 000 раз меньше расхода органического топлива, что позволяет строить АЭС в районах, не имеющих топливных ресурсов. Ма­невренность АЭС невысокая, эти станции должны рабо­тать на расчетной мощности, желательно без всякого ре­гулирования.

Одной из актуальных задач, стоящих перед атомной энергетикой, является комплексная автоматизация АЭС и широкое внедрение на них автоматизированных сис­тем управления технологическими процессами, оснащенных современными электронно-вычислительны­ми машинами и микропроцессорной техникой.

Строительство и ввод новых АЭС выдвигают ряд про­блем и задач, которые должны найти свое решение в бли­жайшие годы. В их числе можно выделить такие как дальнейшее совершенствование строительства АЭС, повы­шение эффективности и качества пусконаладочных ра­бот, повышение технологического уровня эксплуатации АЭС, совершенствование ремонтного обслуживания, а так­же подготовка и переподготовка кадров для атомной энер­гетики.

Основным путем повышения эффективности соору­жения АЭС является поточное строительство значитель­ного количества однотипных энергоблоков. При этом в проекты АЭС не будут вноситься какие-либо изменения. Применение прогрессивных технологий и индустриаль­ных методов строительства с использованием широкой специализации по видам работ позволит не только повы­сить качество строительно-монтажных работ, но также существенно сократить продолжительность строительства.

Авария на Чернобыльской АЭС показала, что пробле­ма безусловного обеспечения надежной и безопасной экс­плуатации АЭС является наиболее актуальной и важной. Безопасность АЭС зависит от следующих факторов: уро­вень их эксплуатации, квалификации эксплуатационно­го и ремонтного персонала, контроль за соблюдением тре­бований безопасности на всех этапах создания и эксплуа­тации АЭС, качество разработки и изготовления оборудо­вания, научно-технический уровень и качество проектов, качество выполнения строительно-монтажных работ при сооружении АЭС.

Главными путями обеспечения надежной и безопас­ной эксплуатации АЭС являются: повышение производ­ственной дисциплины и технического уровня эксплуата­ции; усиление профилактической противоаварийной ра­боты; дальнейшее совершенствование систем и оборудо­вания АЭС.

При строительстве и эксплуатации АЭС возникает воп­рос об охране окружающей среды, т.к. техногенные воз­действия очень велики. Обычно говорят, что имеют место физические, химические, радиационные и другие факто­ры техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объек­ты окружающей среды.

Наиболее существенные факторы:

• локальное механическое воздействие на рельеф при строительстве;

• сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты;

• изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС;

• изменение микроклиматических характеристик при­лежащих районов.

Возникновение мощных источников тепла в виде во­доемов-охладителей при эксплуатации АЭС обычно за­метным образом изменяет микроклиматические харак­теристики прилежащих районов. Движение воды в сис­теме внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты, ока­зывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

Особое значение имеет распространение радиоактив­ных веществ в окружающем пространстве.

В комплексе сложных вопросов по защите окружаю­щей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности АЭС, идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Обще­признано, что АЭС при их нормальной эксплуатации не менее чем в 5-10 раз «чище» в экологическом отноше­нии, чем ТЭС, работающие на угле, но тепловое загрязне­ние от них больше. Однако при авариях АЭС могут ока­зывать существенное радиационное воздействие на лю­дей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экос­феры и защиты окружающей среды от вредных воздей­ствий - крупная научная и технологическая задача ядер­ной энергетики, обеспечивающая ее будущее. Ремонт ядер­ных установок ограничен, поэтому примерно через 20 лет встает вопрос об их консервации. Сложна проблема лик­видации радиоактивных отходов.

В связи с радиоактивным загрязнением поверхност­ных вод в районе расположения АЭС устанавливают уров­ни контрольных концентраций радионуклидов в различных объектах. Если концентрация радионуклидов не пре­восходит контрольные уровни, то тем самым гарантиру­ется, что дозовые нагрузки как на население региона, так и на представителей флоры и фауны не будут превышать нормативных.

ГЭС отличаются от АЭС прежде всего тем, что исполь­зуют возобновляемый источник энергии и не нуждаются в топливе, КПД ГЭС очень высок. Мощность ГЭС может быть различной - от небольших установок в несколько киловатт до гигантов мощностью в 10 ГВт. /у Самая крупная в мире ГЭС «Итайпу» работает в Бра-зилии. Ее мощность - 11 ГВт. Сопоставимая с ней по мощности (18,2 ГВт) ГЭС «Три ущелья» сооружается в Китае на реке Янцзы. Проект «Три ущелья» станет са­мой дорогостоящей ГЭС в истории - стоимость проекта приблизительно составит 25 млрд долларов. Плотина воз­высится на 300 м над уровнем воды в реке Янцзы. Стро­ительные работы ведутся с 1990 года и продлятся до 2009 года. В течение нескольких лет в этом районе об­разуется водохранилище протяженностью 600 км. Более 600 тыс. человек были заблаговременно выселены из за­тапливаемых районов.

ГЭС обладают исключительно маневренными свойства­ми: работающий агрегат может увеличить свою мощность в течение нескольких секунд, а запуск установленного агрегата занимает всего 1-2 минуты. Крупные многоаг­регатные ГЭС могут экономично без снижения КПД ра­ботать во всем диапазоне мощностей.

ГЭС - это наиболее экологически чистое предприятие, не создающее каких-либо загрязнений земли, воды и ат­мосферы. В последние годы наряду с повышением вни­мания общественности к экологическим проблемам раз­вернута критика гидротехнического строительства, свя­занная с последствиями создания водохранилищ.

Сопоставим последствия строительства ГЭС с послед­ствиями создания ТЭС. ТЭС мощностью 1000 МВт, рабо­тающая на привозном угле среднего качества, требует ежедневного подвоза 15 тыс. т угля, в результате в отва­лы пойдет 3 тыс. т золы и шлака, а в атмосферу будет выброшено 500 т газов и золы. Выбросы ТЭС будут не­прерывно поражать большую территорию. Сернистый ангидрид (S0₂), основной компонент выбросов, взаимодей­ствуя с атмосферной влагой, образует серную кислоту (H₂S0₄), которая с осадками будет постепенно отравлять моря, леса и водоемы. Значительное количество земель займут выработки угольных карьеров, золоотвалы, дороги для транспортировки угля и отходов; 2/3 теплоты, выде­ленной при сжигании угля, будет выброшено в атмосферу и водоем с охлаждающей водой, что создаст тепловое заг­рязнение.

В глобальном масштабе неограниченное и неконтро­лируемое развитие энергетики, особенно ядерной, может в будущем нарушить тепловой баланс планеты с трудно­предсказуемыми для человечества последствиями. Гид­роэнергетика, использующая преобразованную солнечную энергию, не изменяет теплового баланса в масштабах пла­неты, а лишь перераспределяет энергию, получаемую от Солнца.

Контрольные вопросы и задания

1. Какое влияние оказывают энергетические объекты и установки на окружающую среду?

2. Какие сферы деятельности людей наносят наибольший вред окружающей среде?

3. Какие вредные вещества содержатся в продуктах горе­ния топлива?

4. Что такое парниковый эффект?

5. Назовите основные причины повышения средней темпе­ратуры на планете.

6. К каким последствиям может привести глобальное по­вышение температуры на Земле?

7. Можно ли однозначно утверждать, что парниковый эф­фект вреден?

8. В результате чего возникает тепловое загрязнение окру­жающей среды?

9. Перечислите основные преимущества и недостатки при эксплуатации ТЭС, АЭС и ГЭС.

10.Какие отрицательные последствия, кроме загрязнения
окружающей среды, влечет использование ядерной энергии?

Дата добавления: 2015-11-26