VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Тема «Атомные электростанции» была, есть и будет актуальной во все времена, так как ее значение для общества велико. Известно каждому, что используемыми источниками энергии в настоящее время являются: источники органического происхождения – это древесное топливо и т.д., также гидравлическая энергия – реки, водоемы. Однако, запасы полезных ископаемых распределяются не равномерно. Но в итоге, широкое использование этих ресурсов может привести к экологической катастрофе.

Каждый из нас знает, к каким бедствиям может привести использование АЭС, но ученые отечественных и зарубежный стран убеждают в том, что перспективы развития энергетики лежат в поле действия ядерной энергии. Перспективы ядерной энергетики, даже несмотря на последствия чернобыльской аварии, становится с каждым годом очевидными благодаря исследованиям, которые проводятся в ведущих ядерных странах. Результаты исследований свидетельствуют о том, что создание надежных энергетических установок на ядерном топливе сегодня вполне реально. И поэтому основными задачами для России и других зарубежных стран в последние годы является разработка качественных подходов для создания безопасных атомных станций.

1. Так что же такое АЭС?

Атомные электростанции (АЭС) – это ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определенной проектом территорий, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор и комплекс необходимых систем, устройств, оборудований, сооружений с необходимым персоналом.

Если «окунуться» в далекое прошлое, то можно проследить за линией усовершенствования атомных электростанций, с момента создания и до наших дней.

Во второй половине 40 – ых годов была создана первая атомная бомба (испытания проходили 29 августа 1949 года), советские ученые разрабатывали первые проекты использования атомной энергии, главным направлением стала электроэнергетика. В 1948 году И. В. Курчатов вместе с партией и правительством предложили начать первые работы на практике.

В 1950 году в мае, около поселка Обнинск Калужской области начала строится первая в мире АЭС. Именно на этом месте, спустя 4 года, 27 июня 1954 года была запущен первая промышленная атомная электростанция с мощностью 5 МВт. Однако, уже в 1958 году создана Сибирская АЭС мощностью 100 МВт, а позже было достигнуто до 600 МВт.

Разработкой АЭС занимались не только на территории СССР, но и за ее пределами. В 1956 году была запущена первая АЭС мощностью 46 МВт в Колдер – Холле (Великобритания). Спустя год, стартовала следующая АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США). В 1979 году после серьезной аварии на Три – Майл – Айленд (США), они прекратили строительство АЭС до 2017 года, хотя в планах постройка двух новых реакторов.

В 1986 году на территории России в Чернобыле произошла огромная катастрофа, которая повлекла за собой гибель большого числа людей. Она заставила специалистов пересмотреть проблему безопасности АЭС и задуматься о повышении безопасности.

Хочется отметить, что крупнейшая АЭС находится в Японском городе – работают пять кипящих ядерных реакторов и два усовершенствованных, с мощностью 8, 212 ГВт.

Последняя крупнейшая авария, произошедшая в Японии в марте 2011 года. Причиной стало сильное землетрясения, после чего последовало цунами.

В настоящее время по всему миру действуют большое количество ядерных реакторов.

2. Достоинства и недостатки АЭС.

О вреде атомных электростанций можно говорить вечно. Последствия, произошедшие под влиянием АЭС, оказались, губительны для людей и окружающей среды. Все прекрасно понимают, насколько это серьезно, но так и ничего не предпринимают, слышны только последующие действия, которые так и не воспроизводят в реальность.

Что же будет потом, в ближайшем будущем?

Этот ответ не знает никто. Однако, приходится разбирать то, что уже случилось. И одна из них – это экологическая проблема.

Экологическое состояние различных районов вызывает тревогу. Серьезные проблемы возникли с мелиорацией земель. Сильное загрязнение происходит стоковыми водами коммунальных и промышленных предприятий. Происходят выбросы углекислого газа, сернистых соединений в атмосфере, в результате промышленных работ. Металлургические предприятия приводят к возникновению парникового эффекта, который в дальнейшем приведет к потеплению климата.

Глобальное потепление, по оценкам ученых, может составить от 2-х до 5-и градусов, если не будет предприняты меры по сокращению выбросов. Также потепление климата, будет способствовать увеличению уровня океана на 60 – 80 см, который приведет к экологической катастрофе невиданного масштаба, и будет влиять на деградацию человеческого общества.

Вторая проблема связана с дефицитом воды. 3000 куб. воды в год потребляет промышленность, 40% приблизительно возвращается в цикл, но с отходами. В ней содержаться различные примеси: частицы золы, продукты коррозии, смол, все те компоненты радиоактивных веществ. Все это попадает в воду, откладывается в пищевых путях рыб, и попадает на стол человека. И это еще не все.

Атмосфера загрязняется продуктами ядерных взрывов. Выбросы пыли загрязняю воздух, территории загрязняется шлаками, содержащие в радиоактивных веществах при сжигании топлива в казнах электростанций.

Известно много различных аварий, некоторые из них: Чернобыльская АЭС, ПО «Маяк», авария с нефтеналивными судами, и это не весь перечень случившихся аварий.

Далее я хотела бы затронуть достоинства АЭС.

• Главное преимущество - это независимость от источников топлива, так как его используют небольшими объемами;

• Большой плюс в том, что малые затраты уходят на перевозку ядерного топлива, в сравнении с традиционным. Для России это очень выгодно, потому что доставка из Сибири дорого;

• Еще одно преимущество АЭС, сказалось в стоимости производимой электроэнергии, во времена энергетических кризисов, которые происходили с начала 70 – х годов. Падают цены на нефть, автоматически снижается конкурентоспособность АЭС;

• По подсчетам, составленных на основе проектов в 2000 – х годах, затраты на строительство АЭС составляют 2300 $ за кВт. Прогнозы на стоимость проектов в настоящее время равны 2000$ за кВт (на 35% выше, чем для угольных; на 45% - газовых ТЭС).

Недостатки:

• Тяжелые последствия после аварий;

• Серьезная проблема АЭС - это ликвидация после выработки ресурсов. По подсчетам равна до 20% от стоимости строительства;

• Для АЭС нежелательно работать в маневременных режимах, для того чтобы покрыть части графика электрической нагрузкой.

3. Чернобыльская авария и ее последствия.

26 апреля 1986 года, в 01:23 на 4 –м энергоблоке произошел взрыв, после чего разрушился реактор. Здание немного обрушилось, после погибло два человека. Валерий Ходемчук (главный циркуляционных насосов). Тело его не найдено, так как завалено под обломками 130 – тонных сепараторов. Владимир Шашенок, умер от ожогов и перелома позвоночника 26 апреля в 6 часов утра.

Начался пожар в помещении и на крыше. Затем смесь из расплавленного металла, бетона, песка растеклась по помещению. В окружающую среду произошел выброс радиоактивных веществ: стронций – 90 (период полураспада - 28 лет), цезий -137( период полураспада – 17 – 30 лет), цезий – 134 (период полураспада – 2 года), йод – 131 ( период полураспада -8 дней).

После произошедшей аварии на Чернобыльской АЭС набралось очень много причин и объяснений. Научных только две.

Первая причина получила свое объяснение в августе 1986 года. 26 апреля 1986 года в ночь персонал 4 – го блока в процессе подготовки и испытаний, 6 раз серьезно нарушил правило, т.е. безопасность эксплуатации реактора. Вышли из активной зоны 204 управляющих стержней из 211 штативных, т.е. более 95%. В то время как от них требовалось снизить оперативный запас реактивности до 15 стержней. Реактор был немедленно заглушен. До этого они отключили все средства аварийной защиты. От персонала требовалось вмешательство в работу автоматики, защиты, блокировки, кроме неисправности. Реактор попал в такое состояние, что исправить ничего было нельзя. Началась цепная неисправная ситуация. Закончилась она тепловым взрывом реактора. Отмечается также небрежность в управлении реактора.

В 1991 году появилось второе объяснение причины. Суть в том, что у реактора 4 – го блока были недостатки конструкционные, которые помогли персоналу довести до взрыва реактор. Главное было то, что положительный коэффициент радиоактивности и длинные вытеснители воды на управляющих концах стержней вытесняли воду из каналов хуже. И управляющие стержни не могли ее скомпенсировать. Началась неуправляемая реакция. Привело это к тепловому взрыву.

Время шло. Две стороны мнений о причинах аварии оставались на своем месте. Позже сложилось мнение, что комиссии, которые прогнозировали причины аварий, пришли к противоположным выводам. Казалось, что происходит что – то странное или в комиссиях, или в материалах. Причем в материалах некоторые факты остались недоказанными. Возможно, поэтому ни одна из комиссий не могли обосновать причины.

Комиссии, которые исследовали причины аварии, затрагивали одну важную деталь – это кнопка А3-5 – кнопка аварийного заглушителя реактора. Нажимают ее в самом крайнем случае при аварийном процессе, когда другими средствами остановить нельзя. Но в тот момент, говорили, что персонал не видел серьезных причин для нажатия это кнопки.

Можно выдвигать различные гипотезы о происхождении причин, вызвавших аварию – это и сейсмический толчок, и неисправность аппарата. Но больше всего мне хочется затронуть тему последствий, к которым привела эта авария., То что произошло, приходится «расхлебывать» людям до сих пор.

Нанесен неисправимый ущерб окружающей среде. Ученым понадобилось 30 лет, для того чтобы составить новый атлас и указать территории загрязненные радиацией. Эти территории теперь непригодны.

- А что же стало с людьми, которые попали под радиационное излучение?

Большое число людей умерло. Другие продолжают существовать, потому что жизнью это нельзя назвать. Они страдают язвами кишечника, остеохондрозом, гипертонической болезнью, заболеванием глаз и др. Сама болезнь проявляется не сразу, спустя от 1-4 лет после облучения.

Больше всего меня шокировали мутанты Чернобыля. На Международной конференции ученые – генетики продемонстрировали ужасные данные о том, что мутация из – за взрыва будет продолжаться 800 лет. Последствия ощущают на себе поколения уже четверть века.

Вячеслав Сергеевич Коновалов – профессор, преподаватель кафедры генетики Житомирской сельскохозяйственной академии собрал большую коллекцию явлений, произошедшие в живой природе, после аварии на Украинской территории. Его экспонатом является жеребенок, который больше похож на кенгуру. У него восемь ног. Есть теленок с восемью ногами, череп коровы с четырьмя рогами. Поросенок, у которого два туловища, и зародыш человека с измененными признаками, кричащий от ужаса.

Профессору пришлось нелегко. Для того чтобы доказать всем к чему привела Чернобыльская авария, он собрал материал о не рожденных детях. На них нельзя смотреть без слез. Радиация изуродовала детей даже в утробе матери. У них отсутствовали внутренние органы, ноги. Хотя официальные власти убеждали население, что это не серьезно, и последствий не будет.

В своей работе « Генетические аспекты Чернобыльской катастрофы – 25 лет спустя», он привел проверенные данные, касающиеся патологии у животных и детей. Провел опыт на мухах – дрозофилах. И пришел к выводу, что патология у мух будет проявляться и через сорок поколений. И если перевести это на человеческий возраст – это восемьсот лет.

По его словам, после такого громкого высказывания, жизнь его приобрела иной вид. Ему перекрыли кислород в 1992 г. Власти стояли на своей позиции, но он не сдался. Удалось уехать в США. Там он начал читать лекции, и о мутантах заговорил весь мир. Западная пресса размещала фотографии детей с патологиями.

Без внимания не оставили Чернобыльскую трагедию. Многие страны оказали помощь пострадавшим. Дети были отправлены в реабилитационный центр. А в Донецке был открыт памятник жертвам Чернобыльской катастрофы.

Подводя итоги, хочется сказать, что Чернобыльская авария – это катастрофа 21 века. Прошло уже достаточно времени, а мы все равно иногда слышим разговоры о ней. Большое количество детей, болезней, смертей, рожденных детей с физиологическими и умственными отклонениями. А ведь это наше будущее. Окружающая среда заражена. Опустели районы, умерли леса, животные, загрязнены водоемы, закрыли зоны. А всему виной беспечность и халатность людей. Чернобыльская авария дала понять всем, что вышедшая из – под контроля ядерная энергия захватила огромные границы.

Список используемых источников

1. Борис Горбачёв Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы. [Сайт] – Режим доступа: http://n-t.ru/tp/ie/ca.htm

2. Катастрофа на Чернобыльской АЭС . [Сайт] – Режим доступа:http://o-chaes.ru/

3. Чернобыль [сайт] – Режим доступа: http://nepoznannoe.org/HTM/chernobil.htm