Ядерная энергетика. Экологические проблемы

Практикуем ремонт вмятин кузовной-ремонт42.рф. . Павел Крымов: биткоин наиболее перспективен для инвесторов.
Физика
Элементы квантовой механики
Молекулярные спектры
Полупроводники
Ядерная физика конспект
Решение задач по ядерной физике
Физика атомного ядра и частиц
Примеры решения задач
Оптическая физика
Физика элементарных частиц
Законы радиоактивного распада
Задачи по теме Законы радиоактивного распада
Взаимодействие нейтронов с ядрами
Задачи на ядерные реакции
Деление и синтез ядер
Кинематика примеры задач
Электротехника
Общий курс
Теоретические основы электротехники
Расчет электрической цепи
Трехфазные цепи
Электрические машины и трансформаторы
Электрические двигатели и генераторы
Математика
Кратные интегралы
Векторный анализ
Аналитическая геометрия
Курс лекций математического анализа
ТФКП
Атомная энергетика
АЭС России
Развитие энергетики России
Курсовые по энергетике
Ядерные реакторы
РБМК
ВВЭР
Атомные реакторы на быстрых нейтронах
Физика ядерного реактора
Аварийные ситуации на АЭС
Повышение безопасности АЭС
Проблема снижения выбрасов АЭС
Системы контроля на атомной станции
Экологическая политика
Атомные батареи
Ядерные двигатели
Авария на ЧАЭС
Термоядерный синтез
Термоядерный реактор
Тепловая энергетика
Паровой котел
Тепловые станции
Системы теплоснабжения
Экологические проблемы в теплоэнергетике
Экологический аспект
Электрофильтры
Регенеративные методы
Математическое моделирование экологических систем
Ядерное оружие
Полигон Новая земля
История создания
Информатика
Архитектура ЭВМ
Операционная система
Вычислительные комплексы
Начертательная геометрия
Курс лекций
Практикум по решению задач
Геометрическое черчение
Инженерная графика
Каталог графических примеров

 

Состояние и перспективы российской энергетики Основная проблема российской энергетики на сегодняшний день – недопустимо высокий физический износ основных фондов. В электроэнергетике доля физически изношенного оборудования превысила 50%, а в нефтепереработке – 80%. Продление срока службы агрегатов электростанций с расчётных 30 до сверхнормативных 50 лет за счёт «латания дыр» без ввода новых компенсирующих мощностей приводит лишь к дорогостоящим ремонтным затратам и угрозе массового выхода оборудования из строя (печальный пример – Саяно-Шушинская ГРЭС).

Ядерный реактор Устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер (233U, 235U, 239Pu и др.) с преобразованием освобождающейся при этом энергии в тепловую, называется ядерным реактором.

Особенности ядерных реакторов Ядерным реакторам, независимо от их типа, присущи следующие специфические особенности. Ядерное топливо – источник энергии в реакторе – отличается высокой энергоемкостью (при полном делении 1кг 235U высвобождается энергия, равная 8×1013 Дж, а при сгорании 1кг органического топлива выделяется энергия порядка (3…5)×107 Дж, в зависимости от вида топлива). В этом заключается основное преимущество ядерного топлива. В таблице 7.2 представлены годовые потребности в топливе электростанций одинаковой электрической мощности разных типов.

Типы реакторов АЭС Ядерные реакторы различаются по параметрам, конструкционному исполнению, назначению и ряду других отличительных признаков, основные из которых следующие:

энергия нейтронов, при взаимодействии с которыми происходит деление тяжелых ядер;

материал замедлителя в реакторах на тепловых нейтронах;

вид и параметры теплоносителя;

назначение и конструкционное исполнение.

Основные способы получения энергии Сжигание ископаемого органического топлива. В настоящее время около 90% всей потребляемой в мире энергии получают из ископаемого органического топлива. Структура потребления первичных энергоресурсов в России и мире (2000г.) представлена на рис.15.3. Свыше трети добываемого в мире топлива сжигается в котлах и топках тепловых электростанций (ТЭС)

Геотермальная энергия. Глубинные слои земли, как известно, имеют более высокую температуру, чем поверхность планеты. В ядре Земли продолжается распад радиоактивных элементов, и его температура достигает примерно 5000°С.

Ещё одно из важнейших направлений использования солнечной энергии связано с живыми (в первую очередь растительными) организмами. Автотрофные организмы ежегодно ассимилируют в результа­те процесса фотосинтеза около 200 млрд. т углерода, превращая его в органические соединения.

Источником энергии на атомных электростанциях (АЭС) является процесс деления тяжёлых ядер при взаимодействии их с нейтронами. Полное энерговыделение на один элементарный акт деления составляет 200 МэВ. Та­кое высокое энерговыделение и определяет огромную теплотворную способность ядерного топлива, превышающую теплотворную способность органического топлива в миллионы раз. В соответствии с принципом, положенным в основу получения управляемой реакции деления, все ядерные реакторы делятся на два типа: реакторы на тепловых или медленных нейтронах и реакторы на быстрых нейтронах или реакторы-размножители.

Запасы энергетических ресурсов и их роль в современной энергетике Весьма важное значение для судеб человечества имеет анализ имеющихся энергетических ресурсов, перспектив развития энергетики и экологических последствий её развития. Толчком к этому послужил энергетический кризис 1973-1974 гг. и обсуждение экологических последствий антропогенного влияния на биосферу в целом, которые стимулировали проведение всесторонних исследований и долгосрочных прогнозов развития энергетики. Один из таких прогнозов приведён в фундаментальной работе академика В.А. Легасова с сотрудниками института Атомной энергии им. И.В. Курчатова

Ядерная энергетика и её ресурсы. Итак, детальный учет всех рассмотренных выше факторов позволил экспертам МИРЭК-Х сделать вывод, что к 2020 г доля возобновляемых источников энергии в мировом энергетическом балансе может составить около 13%. Теперь оценим, какими ресурсами располагает ядерная энергетика. Естественно, что в первую очередь необходимо оценить запасы урана, поскольку ядерная энергетика сегодняшнего дня развивается только за счёт строительства АЭС с реакторами, в которых осущест­вляется цепная ядерная реакция.

Анализ процессов трансформации энергии. Один из основополагающих законов природы – закон сохранения энергии устанавливает закономерности взаимной трансформации всех видов энергии. Согласно установившейся трактовке этого закона энергия не может быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь пере­ходить из одного вида в другой. Но это вовсе не означает, что любой вид энергии может быть переведён в другой полностью. Это утверждение справедливо лишь в случае перевода любого вида энергии в тепловую энергию. Процесс обратной трансформации тепловой энергии в другие виды энергии не всегда возможен и, если происходит, то в любом случае не полностью.

Экологические проблемы производства энергии В последние годы проблемы влияния производства энергии на окружающую среду широко обсуждались на различных уровнях во всех странах мира

Радиоактивное загрязнение окружающей среды. Анализ многолетней работы атомных электростанций свидетельствует о том, что благодаря многоступенчатым системам защиты практически полностью исключены выбросы радио­активных веществ в окружающую среду

Вопрос о решающем влиянии «парниковых газов» на изменение климата является спорным. На чём собственно базируется Киотский протокол. Анализ данных изменения концентрации CO2 , CH4 , N2O и температуры за последние 650 тыс. лет показал, что они изменялись в широких пределах периодически под влиянием природных (космических) причин поскольку менялась орбита Земли и наклон её оси вращения, а следовательно, и количество энергии поступающей на Землю от Солнца.

Проблема теплового загрязнения Локальное тепловое загрязнение окружающей среды. Основное количество тепловой энергии на ТЭС и ТЭЦ поступает в окружающую среду на стадии конденсации пара, около 50-55% от тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива. На АЭС эта величина ещё больше и составляет для ВВЭР (водо-водяных реакторов) 65-68% от общей тепловой энергии, вырабатываемой в реакторе. В настоящее время наиболее распространённым хладоагентом при конденсации пара на ТЭС и АЭС является вода системы технического водоснабжения (СТВС). При прямоточной СТВС теплота конденсации передаётся проточной воде рек или озёр. При организации замкнутых СТВС тепло передаётся циркуляционной воде, охлаждаемой в замкнутых прудах-охладителях или градирнях.

  Классификация ядерных реакторов. Ядерный реактор: активная зона, топливо, отражатель, теплоноситель, радиационная защита, работа и системы управления

Кипящие водо-водяные реакторы В кипящих водо-водяных реакторах пар непосредственно генерируется в активной зоне и направляется для работы в турбину.

Основные атомные энергоустановки Атомные электростанции Главные составные элементы энергоблока АЭС – ядерная паро-про­изводящая установка (ЯППУ), паротурбинная установка (ПТУ) и электрический генератор. В состав блока входит также ряд систем, не участвующих в работе при нормальных режимах эксплуатации, но обеспечивающих его безопасность при аварийных режимах.

Атомные теплоэлектроцентрали и атомные станции теплоснабжения АТЭЦ и АСТ – что это? Помимо АЭС, на которых реакторы предназначены для производства в основном только электроэнергии, они могут применяться на атомных теплоэлектроцентралях (АТЭЦ), где вырабатываются и электроэнергия, и тепловая энергия, а также в составе атомных котельных – атомных станций теплоснабжения (АСТ), вырабатывающих низкопотенциальную теплоту для отопительных нагрузок (при температуре около 150 °С) и высокопотенциальное для промышленного теплоснабжения.

Размещение атомных энергоустановок. Выбор площадки для АЭС При выборе площадки для строительства АЭС должны быть учтены три категории факторов: технические, охраны окружающей среды и радиационные.

Смоленская атомная станция

История Смоленской АЭС

Экологическая политика Смоленской АЭС Наряду с выработкой электрической и тепловой энергии охрана окружающей среды и рациональное природопользование являются приоритетными направлениями деятельности Смоленской атомной станции.

Системы экологического менеджмента и менеджмента качества

Производственный экологический контроль на Смоленской АЭС осуществляется в целях:

обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов;

соблюдения требований, в том числе нормативов и нормативных документов в области охраны окружающей среды;

обеспечения экологической безопасности.

Воздействие на окружающую среду Забор воды из водных источников Атомные станции являются крупными водопотребителями. Поэтому вопросы водопотребления и водоотведения занимают важное место в природоохранной деятельности АЭС. Практически вся забранная вода на станциях используется на производственные нужды и возвращается обратно в водные объекты. Водоотведение составляет порядка 95% от объема забранной поверхностной воды, что говорит об экономичном использовании водных ресурсов.

Выбросы в атмосферный воздух Валовые выбросы вредных химических веществ в атмосферный воздух от источников загрязнения Смоленской атомной станции

Обращение с отходами производства и потребления В 2011 году в филиале ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Смоленская атомная станция» образовалось 96 наименований отходов производства и потребления в количестве 5558,876 тонн при общем нормативе образования – 24104,958 тонн

Загрязненные территории и их рекультивация За 2011 год работы по рекультивации с нарушением почвенных покровов не проводились. По данным мониторинговых исследований на промышленных землях Смоленской АЭС отсутствуют территории, загрязненные вредными химическими веществами и радионуклидами сверх установленных предельно допустимых нормативов.

Взаимодействие с общественными экологическими организациями, научными и социальными институтами и населением САЭС как объект атомной энергетики вызывает большой интерес широкой общественности. После событий на атомной станции в Японии по заданию Президента РФ осуществлялись общественные проверки объектов атомной энергетики. Подобная проверка проводилась и на Смоленской АЭС в апреле 2011 года. Атомную станцию посетили представители органов власти, духовенства, педагогической, культурной и медицинской общественности г. Десногорска, Рославля и Смоленска. Вывод общественной проверки: САЭС работает эффективно, надежно, безопасно

Экологическая деятельность и деятельность по информированию населения На Смоленской АЭС проводится постоянная информационно-просветительская работа среди населения города и зоны наблюдения.

Экологические проблемы Курс лекций

Экономические отношения, складывающиеся в процессе взаимодействия между обществом и природой. Экономические отношения, складывающиеся в процессе взаимодействия между обществом  и природой нужно рассматривать на протяжении всей истории человечества.

Территориальные аспекты формирования современных глобальных экологических процессов. Экономический потенциал наиболее развитых регионов во второй половине XX века (Северная Америка, Европа, Австралия) продолжает возрастать, вместе с этим достаточно быстрыми тепами начал расти экономический потенциал Южной Америки и Африки, а наибольший рост наблюдался в Азии. В настоящее время Азия по размерам ВВП почти в 1,5 раза превосходит Европу и Северную Америку.

Рост народонаселения. Продовольственная и энергетическая проблемы. При анализе мировой социально-экономической ситуации рост численности населения следует рассматривать как один из важнейших факторов влияния на эколого-экономическую ситуацию.

Глобальный сырьевой кризис и ядерная угроза. Развитие цивилизации сопровождалось постоянным  ростом вовлечения в оборот различных ресурсов. На какой бы ступени исторического  развития ни находилось общество производство материальных благ должно обеспечивать  потребности человека. Процесс производства одновременно предполагает и процесс  потребления.

Влияние хозяйственной деятельности на атмосферу, разрушение озонового слоя и проблемы изменения климата. Нашу планету омывает единый воздушный океан, который защищает и сохраняет жизнь на Земле. Державы мира могут делить сушу между собой, но находящаяся в вечном движении атмосфера всегда будет общим достоянием человечества. Как компонент природной среды она взаимодействует с Космосом, Мировым океаном и природными водами суши, биотой. Состав атмосферы в значительной мере имеет биогенное происхождение.

Экологические  проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды. Океаны покрывают большую часть поверхности Земли. На одного жителя планеты в среднем приходится более 311 млн. т воды. Моря и океаны занимают свыше 70% поверхности нашей планеты,  они влияют на состояние атмосферы, являются источниками пищи и полезных ископаемых. Они, самые продуктивные экологические системы Земли, и обеспечивают 80% общемирового  лова рыбы. Океан явился колыбелью жизни на планете и в этом смысле ее экологической первоосновой.

Глобальные модели экоразвития . Альтернативные варианты решения энергетических проблем.Отрасли топливно-энергетический комплекс (ТЭК), относятся к капиталоемким отраслям. В промышленно развитых странах, где представлены все его отрасли, обычно основные капиталовложения в пределах до 85% приходятся на нефтегазодобывающую промышленность и электроэнергетику (примерно в равных долях) и до 15% — на нефтепереработку и угольную промышленность. Значительное влияние на инвестиционный процесс в ТЭК в целом оказывают инвестиции в нефтяную промышленность.

Экологические проблемы сельскохозяйственного использования земли. В настоящее время сельское хозяйство стало, наряду с промышленностью, мощным фактором воздействия на окружающую среду.

Природные ресурсы в системе расширенного воспроизводства и природноресурсный потенциал всемирного хозяйства. Природные ресурсы понимаются как объекты и силы природы, которые  на определенном уровне развития производительных сил используются или могут быть  использованы для удовлетворения потребностей общества в форме непосредственного  участия в материальной деятельности.

Процессы интернационализации хозяйственной жизни и межнациональный механизм регулирования международных эколого-экономических отношений. Исторически именно с разделения труда, интернационализации обмена началось формирование мирового хозяйства. В эпоху первоначального накопления капитала произошло превращение национальных локальных центров межотраслевой торговли в мировой рынок

Конверсия ВПК. Воздействие ВПК на окружающую среду в мирное время является значительным для любого государства. Военно-промышленный комплекс является одним из основных природопользователей, влияние которых на окружающую среду обладает большой разрушительной силой.

Организационные и экономические механизмы экоразвития. Известно, что в мире, обществе и деятельности человека есть процессы управляемые и неуправляемые. Неуправляемые процессы - происходят по естественным законам природы и общества независимо от целей и интересов человека, но в соответствии с характером, видом и объемом его деятельности.

Формирование экологических ограничений экономического развития и экономико-организационный механизм хозяйствования на международном уровне. Современное общественное производство представляет собой открытую геохимическую систему, которая берет у природы исходные материалы и перерабатывает их в продукцию целевого назначения. Готовая продукция по весу составляет ничтожно малую часть потраченных исходных веществ и в процессе потребления переходит в отходы.

Международное сотрудничество по охране окружающей среды. (Международные конференции по охране окружающей среды и международные экологические организации). Поколение, живущих сегодня людей стало свидетелем драматических событий, которые изменили природу отношений человека с окружающей его средой. Проблемы охраны окружающей среды не ограничиваются рамками отдельных стран или регионов - они приобретают глобальный характер. Необходимость их решения в общепланетарном масштабе предполагает объединение усилий международного сообщества, развитие международного сотрудничества в целях охраны окружающей среды.

Оценка природно-ресурсного потенциала Исходя из приведенной выше схемы, первоочередного внимания требует Блок I, то есть, как было отмечено выше, необходимо совершенствование методологии оценки конкретных видов природных активов, а также их совокупности как элемента национального богатства.

Международно-правовая охрана окружающей среды. Главной целью охраны окружающей среды является, в конечном счете, установление гармонии между развитием человечества и благоприятным состоянием окружающей среды.

Критерии и показатели устойчивого развития. Проблема выбора показателей и критериев устойчивого развития широко осуждается в мире. Этими вопросами занимается Департамент политической координации устойчивого развития ООН. Проблема рассматривается на различных международных конференциях и семинарах.

Современные  международные инструменты экологизации хозяйственной деятельности. (Систем экологической сертификации, Развитие рынка экологических товаров и услуг, экологическое страхование. Финансово-кредитная и ценовая политика в области регулирования природопользования).

На главную