Атомна електростанція
А́томна електроста́нція (АЕС) — електростанція, в якій атомна (ядерна) енергія перетворюється в електричну. Генератором енергії на АЕС є атомний реактор. Тепло, яке виділяється в реакторі внаслідок ланцюгової реакції поділу ядер деяких важких елементів, потім так само як і на звичайних теплових електростанціях (ТЕС), перетвориться на електроенергію. На відміну від теплоелектростанцій, що працюють на органічному паливі, АЕС працює на ядерному паливі (в основному 232U, 235U, 239Pu)[1]
Унаслідок роботи АЕС утворюються радіоактивні відходи та відпрацьоване ядерне паливо. Вони є небезпечними для людини й довкілля, для знешкодження вимагають переробки та тривалого зберігання.
Історія
20 грудня 1951 ядерний реактор вперше в історії людства виробив придатну для використання кількість електроенергії — в нинішній Національній Лабораторії INEEL Департаменту енергії США. Реактор виробив достатню потужність, щоби запалити простий ланцюжок з чотирьох лампочок 100 Вт. Після другого експерименту, проведеного наступного дня, 16 учених і інженерів, що брали участь в ньому, «увічнили» своє історичне досягнення, написавши крейдою власні імена на бетонній стіні генератора.
Того ж дня дослідний реактор-брідер EBR-1, що розміщувався в маленькій будівлі, яка і сьогодні як і раніше самотньо стоїть на відкритій всім вітрам рівнині в південно-східному Айдахо, підвищив виробок до 100 кіловатів, чого було достатньо для живлення всього його електроустаткування. Перша дослідницька мета EBR-1 полягала в розробці й перевірці концепції реактора-брідера. 4 червня 1953 року, Комісія з атомної енергії США оголосила, що реактор EBR-1 став першим реактором у світі, що продемонстрував брідінг плутонію й урану.
У 1962 він став першим у світі реактором з плутонієвою активною зоною, який виробив електроенергію. Протягом всього наступного року, він був джерелом цінних даних по брідінгу в реакторі з плутонієвим паливом і допомагав ученим краще зрозуміти поведінку плутонію в реакторі, що діяв. 30 грудня 1963 реактор був офіційно зупинений. 26 серпня 1966 його оголошено національним історичним пам'ятником. (За матеріалами Національної лабораторії Айдахо, США).
У 1972 на розроблюваному з 1958 родовищі урану «Окло» в Габоні виявлені сліди ланцюгової реакції. Подальші дослідження підтвердили, що тут приблизно 2.0-1.8 мільярдів років тому діяв єдиний відомий на 2011 природний реактор[2][3].
Атомні електростанції у світі
Перша у світі атомна електростанція потужністю 5 МВт, Обнінська АЕС, була запущена 27 червня 1954 в Обнінську, СРСР, розташованому в Калузькій області.
У 1958 введено в експлуатацію 1-у чергу Сибірської АЕС (м. Томськ-7, Томська область) потужністю 100 МВт (повна проєктна потужність 600 МВт). Того ж року розгорнулося будівництво промислової Білоярської АЕС (м. Зарічний, Свердловська область), а 26 квітня 1964 генератор 1-ї черги дав струм споживачам. У вересні 1964 пущений 1-й блок Нововоронезької АЕС потужністю 210 МВт. Другий блок потужністю 350 МВт запущений в грудні 1969. У 1973 почала працювати Ленінградська АЕС.
За межами СРСР перша АЕС промислового призначення потужністю 46 МВт введена в експлуатацію в 1956 в Колдер-Холі (Велика Британія). Через рік почала виробляти електроенергію АЕС потужністю 60 МВт в Шиппінгпорті (США).
Світовими лідерами у виробництві ядерної електроенергії є: США (788,6 млрд кВт·год/рік), Франція (426,8 млрд кВт·год/рік), Японія (273,8 млрд кВт·год/рік) і Німеччина (158,4 млрд кВт·год/рік)[4].
Наприкінці червня 2008 заступник голови Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ) Юрій Соколов заявив, що до 2030 атомні електростанції лишатимуться ключовим джерелом електроенергії, а кількісно збільшаться на 60 %[5].
Станом на квітень 2018 року у світі працювало 449 енергоблоків АЕС. Усі вони зосереджені в 45 країнах світу, зокрема:
- США — 99 блоків АЕС;
- Франція — 58 блоків АЕС;
- КНР — 48 блоків АЕС;
- Японія — 42 діючих, і з них тільки 8 працюють (роботу більшості АЕС було призупинено після Фукусімської аварії);
- Росія — 37 блоки АЕС;
- Україна — 15 блоків на чотирьох АЕС.
Найбільша АЕС в Європі — Запорізька атомна електростанція[6] в місті Енергодарі (Запорізька область), будівництво якої розпочато в 1980 і на середину 2008 працюють 6 атомних енергоблоків (6-й введено в дію після відновлення незалежності — 19 жовтня 1995).
Найбільша АЕС у світі Касівадзакі-Каріва за встановленою потужністю (на 2008) знаходиться в японському місті Касівадзакі префектури Ніїгата — в роботі знаходяться 5 киплячих ядерних реакторів (BWR) і 2 розширених киплячих ядерних реактори (ABWR), загальна потужність яких становить 8,212 ГВт.
На 2015 будується ще 65 атомних реакторів[7], зокрема в країнах, які розвиваються. Планується, що до 2030 року, ще 8 країн почнуть використовувати атомну енергетику, а 3 (Німеччина, Вірменія та Бельгія) відмовляться, в сумі це складе 35 країн, що використовуватимуть АЕС[7]. Найбільше блоків АЕС, що тимчасово не працюють — в Японії (через Фукусімську аварію).
В 2020 році в Об'єднаних Арабських Еміратах ввели в експлуатацію першу в арабських країнах атомну електростанцію Барака[8]. Підготовчі роботи тривали на АЕС протягом п'яти місяців.
Українські АЕС
В Україні розташовані 5 АЕС:
- Чорнобильська атомна електростанція (ЧАЕС) — у м. Прип'ять (Київська обл.); на ній у квітні 1986 сталась одна з найбільших в історії людства техногенних катастроф (Чорнобильська аварія), внаслідок чого тривали й тривають досі значні трудомісткі й капіталомісткі аварійні роботи, заходи з реабілітації постраждалих територій (так звана Чорнобильська зона) і населення, яке на них проживало і проживає. Аварія на ЧАЕС спонукала людство переглянути райдужні перспективи зростання частки «мирного атому» у загальному видобутку електроенергії у світі; на більшості АЕС світу було вжито додаткових заходів і введені в дію додаткові системи захисту і безпеки, а в самій Україні до 22 жовтня 1993 діяв мораторій на будівництво нових АЕС[9]. Понад 20 років ЧАЕС лишалась діючою АЕС, а її закриття стало однією з вимог до України з боку ЄС, а також передумовою для вступу України до СОТ. 21 липня 2007 президент України Віктор Ющенко підписав указ про закриття ЧАЕС[10], яка, проте, і надалі працює, виконуючи функції по перерозподілу електроенергії з інших електростанцій, поводженню з радіоактивними відходами, відпрацьованим ядерним паливом тощо.
- Південно-українська атомна електростанція — у м. Южноукраїнськ (Миколаївська обл.); 3 атомних енергоблоки.
- Хмельницька атомна електростанція — у м. Нетішин на Хмельниччині; 2 атомних енергоблоки.
- Запорізька атомна електростанція — у м. Енергодар (Запорізька область); найбільша в Україні (і в Європі); 6 атомних енергоблоків.
- Рівненська атомна електростанція — у м. Вараш 4 атомних енергоблоки.
На працюючих українських АЕС встановлено 15 енергоблоків сумарною потужністю 13 888 МВт, які виробляють приблизно 40~50 % від загального обсягу електроенергії в Україні.
У 2010 частка АЕС у виробленні електроенергії по Україні склала 47,4 %.
Постійними є повідомлення ЗМІ про позаштатні ситуації на українських (і не тільки) АЕС, в тому числі, з аварійними вимкненнями окремих енергоблоків, отже всі енергоблоки разом, в Україні майже ніколи не працюють[11][12][13]. Однак, АЕС лишається надійним джерелом електроенергії, і в Україні будуються ще декілька нових енергоблоків.
- Четвертий реактор ЧАЕС із саркофагом
- Південно-українська атомна електростанція, Южноукраїнськ
- Рівненська атомна електростанція, Вараш
Спосіб дії
Майбутнє
Прогнози Світової енергетичної ради щодо можливих варіантів осучаснення ПЕК засвідчують, що до 2100 року головними джерелами енергопостачання стануть АЕС та поновлювані джерела енергії, а частки електростанцій на нафті, природному газі (ТЕС, ТЕЦ) та особливо вугіллі будуть суттєво меншими.
Водночас, багато досліджень MIT, Black & Veatch та DOE передбачають, що на природний газ у майбутньому буде припадати більша частина виробництва електроенергії та тепла.[14][15]
Примітки
- Атомна електростанція(АЕС)- vseslova.com.ua
- Meshik, A. P. (November 2005). The Workings of an Ancient Nuclear Reactor. Scientific American.(англ.)
- The natural nuclear reactor at Oklo: A comparison with modern nuclear reactors, Radiation Information Network, April 2005 Архівовано 21 серпня 2017 у Wayback Machine.(англ.)
- дані World Nuclear Association на 2004 рік
- «Україна Молода», за 27 червня 2008
- Офіційний сайт Запорізької атомної електростанції (рос.). Архів оригіналу за 29 вересня 2007. Процитовано 11 липня 2008.
- Атомна футурологія: яке майбутнє чекає енергетику України, 4 березня 2016
- В ОАЕ запустили першу атомну електростанцію. kosatka.media (рос.). Процитовано 28 вересня 2020.
- Офіційний сайт Запорізької АЕС (рос.)[недоступне посилання з червня 2019]
- Президент підписав указ про зупинку Чорнобильської АЕС, інформація на www.newsru.ua за 23-07-2007 (укр.). Архів оригіналу за 25-01-2008. Процитовано 11-07-2008.
- На Південно-Українській АЕС зупинили реактор, інфо «Кореспондент.нет» за 31-01-2001 (укр.)
- На українських АЕС працюють 12 з 15 енергоблоків, інформація ДК ядерного регулювання за 11-04-2005 (укр.)
- Через несправність відключили четвертий енергоблок Рівненської АЕС, інформація на www.newsru.ua за 13-08-2007 (укр.). Архів оригіналу за 26-11-2007. Процитовано 11-07-2008.
- LAS VEGAS SANDS CORP., a Nevada corporation, Plaintiff, v. UKNOWN REGISTRANTS OF www.wn0000.com, www.wn1111.com, www.wn2222.com, www.wn3333.com, www.wn4444.com, www.wn5555.com, www.wn6666.com, www.wn7777.com, www.wn8888.com, www.wn9999.com, www.112211.com, www.4456888.com, www.4489888.com, www.001148.com, and www.2289888.com, Defendants.. Gaming Law Review and Economics 20 (10). 2016-12. с. 859–868. ISSN 1097-5349. doi:10.1089/glre.2016.201011. Процитовано 6 грудня 2021.
- Green Technology | Cleantech and Renewable Energy News and Analysis. www.greentechmedia.com. Процитовано 6 грудня 2021.
Див. також
Джерела та література
- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Запорізька АЕС, офіційний сайт (рос.)
- Довідник з ядерної енергетики на сайті «BBC» (укр.)
Посилання
- Електростанція атомна // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- Атомні електростанції (АЕС) // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 12-13.