ทอเรียมในพลังงานนิวเคลียร์: ข้อดี ข้อเสีย ข้อผิดพลาด ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออะไร

สถาบันทางการเงินภายใต้รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย

เก้าอี้ " ภูมิศาสตร์เศรษฐกิจและเศรษฐศาสตร์ภูมิภาค”

หลักสูตรการทำงาน

“อนาคตของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย”

ยอดเยี่ยม!

กลุ่มนักเรียน NP1_2 Erovichenkov A.S.

รองหัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์ Vinokurov A.A.

มอสโก - 1997

วางแผน.

บทนำ สถานการณ์ในศูนย์พลังงานของรัสเซีย

แหล่งพลังงานจำกัด

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

ข้อดีและข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์

ฐานเชื้อเพลิงและพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย

หน่วยพลังงานใหม่

บทสรุป อนาคตสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

รัสเซียเคยเป็น เป็น และจะเป็นหนึ่งในมหาอำนาจด้านพลังงานชั้นนำของโลก และนี่ไม่ใช่เพียงเพราะดินใต้ผิวดินของประเทศมีถ่านหินสำรอง 12% ของโลก น้ำมัน 13% และก๊าซธรรมชาติสำรอง 36% ของโลก ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการของตนเองและส่งออกไปยังประเทศเพื่อนบ้านได้อย่างเต็มที่ รัสเซียได้กลายเป็นหนึ่งในมหาอำนาจด้านพลังงานชั้นนำของโลก สาเหตุหลักมาจากการสร้างศักยภาพด้านการผลิต วิทยาศาสตร์ เทคนิค และบุคลากรที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของเชื้อเพลิงและพลังงานเชิงซ้อน (FEC)#1

แต่วิกฤตเศรษฐกิจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้ส่งผลกระทบต่อความซับซ้อนนี้อย่างมาก การผลิตแหล่งพลังงานขั้นต้นในปี 2536 อยู่ที่ 82% ของระดับ 2533 และลดลงอย่างต่อเนื่อง การลดลงของการใช้เชื้อเพลิงและพลังงานอันเนื่องมาจากภาวะเศรษฐกิจตกต่ำทั่วไป ทำให้งานในการจัดหาพลังงานของประเทศผ่อนคลายลงชั่วคราว แม้ว่าในหลายภูมิภาคจำเป็นต้องจำกัดการใช้พลังงานด้วยกำลัง การขาดการลงทุนที่จำเป็นทำให้เป็นไปไม่ได้ในปี 1990 ที่จะชดเชยการเลิกใช้งานตามธรรมชาติของกำลังการผลิตและการต่ออายุสินทรัพย์ถาวร ซึ่งค่าเสื่อมราคาในภาคเชื้อเพลิงและพลังงานอยู่ในช่วง 30-80% ตามมาตรฐานความปลอดภัย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถึงครึ่งหนึ่งจำเป็นต้องสร้างใหม่#9

ควรสังเกตว่าในปี 2524-2528 กำลังการผลิตเฉลี่ยต่อปีในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าคือ 6 ล้านกิโลวัตต์ต่อปีและในปี 2538 มีเพียง 0.3 ล้านกิโลวัตต์เท่านั้น ในปี 1995 รัสเซียผลิต 860 พันล้าน kWh และในปี 1996 เนื่องจากความต้องการและการสึกหรอของอุปกรณ์ที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้าลดลง 840 พันล้าน kWh

การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าของรัสเซีย (พันล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง)

ตารางที่ 1 #3

ส่วนแบ่งของรัสเซียในปริมาณการผลิตไฟฟ้าของโลกอยู่ที่ 8.2% ในปี 1990 และในปี 1995 ลดลงเหลือ 7.6%

ในปี 1993 รัสเซียอยู่ในอันดับที่ 13 ของโลกในด้านการผลิตไฟฟ้าต่อหัว (6297 kWh)

ในปี 2534-2539 ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในรัสเซียลดลงมากกว่า 20% รวมถึง 1% ในปี 2539 ในปี 1997 เป็นครั้งแรกในปี 1990 ที่คาดว่าจะมีการผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ความจุพลังงานที่ติดตั้งของรัสเซียเกิน 7% ของโลก ในปี 1995 กำลังการผลิตติดตั้งของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าในรัสเซียคือ 215.3 ล้านกิโลวัตต์ รวมถึงส่วนแบ่งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน - 70% โรงไฟฟ้าพลังน้ำ - 20% และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - 10%

ในปี 1992-1995 กำลังการผลิต 66 ล้านกิโลวัตต์ได้รับมอบหมาย ปัจจุบันอุปกรณ์ TPP จำนวน 15 ล้านกิโลวัตต์ใช้ทรัพยากรหมดแล้ว ในปี 2543 จะมีกำลังการผลิต 35 ล้านกิโลวัตต์และในปี 2548 - 55 ล้านกิโลวัตต์ ภายในปี 2548 หน่วย HPP ที่มีความจุ 21 ล้านกิโลวัตต์ (50% ของกำลังการผลิต HPP ของรัสเซีย) จะถึงขีดจำกัดอายุการใช้งาน ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปี 2544-2548 โรงไฟฟ้าจำนวน 6 ยูนิต กำลังการผลิตรวม 3.8 ล้านกิโลวัตต์ จะถูกปลดประจำการ

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ปัจจุบัน 40% ของโรงไฟฟ้าในรัสเซียใช้อุปกรณ์ที่ล้าสมัย หากไม่มีมาตรการใดๆ ในการอัพเกรดอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงของอายุภายในปี 2010 จะมีลักษณะดังนี้: (พันล้านกิโลวัตต์)

ตารางที่ 2 #3

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าและกำลังการผลิตที่คาดการณ์ไว้ จำเป็นต้องมีการสร้างใหม่ที่สำคัญของที่มีอยู่ และจากนั้นจึงต้องมีการก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่แต่พลังงานประเภทใดที่ประหยัด ปลอดภัย และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด? อุตสาหกรรมใดควรได้รับทุนในการพัฒนา? ทุกวันนี้ เมื่อเลือกแหล่งไฟฟ้า เราไม่สามารถมองข้ามความเกี่ยวข้องของปัจจัยเช่นแหล่งพลังงานที่จำกัดได้

แหล่งพลังงานจำกัด

อัตราการใช้พลังงานในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 0.5 Q ต่อปี แต่มีการเติบโตแบบทวีคูณ ดังนั้นในไตรมาสแรกของสหัสวรรษหน้า การใช้พลังงานคาดว่าจะอยู่ที่ 1 คิวต่อปี ดังนั้นแม้ว่าเราจะคำนึงว่าอัตราการเติบโตของการใช้ไฟฟ้าจะลดลงบ้างเนื่องจากการปรับปรุงเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน แต่ปริมาณสำรองของวัตถุดิบพลังงานจะมีอายุสูงสุด 100 ปี

อย่างไรก็ตาม สถานการณ์เลวร้ายลงจากความคลาดเคลื่อนระหว่างโครงสร้างของสต็อคและการบริโภควัตถุดิบออร์แกนิก ดังนั้น 80% ของเชื้อเพลิงฟอสซิลสำรองคือถ่านหินและลิกไนต์ และมีเพียง 20% เท่านั้นที่เป็นน้ำมันและก๊าซ ในขณะที่ 8/10 ของการใช้พลังงานสมัยใหม่คือน้ำมันและก๊าซ ดังนั้นกรอบเวลาจึงแคบลง

ทางเลือกแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลและแหล่งพลังงานหมุนเวียนคือ พลังน้ำ. อย่างไรก็ตาม แม้ที่นี่จะมีแหล่งพลังงานค่อนข้างจำกัด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแม่น้ำขนาดใหญ่มักจะอยู่ไกลจากศูนย์กลางอุตสาหกรรมหรือความสามารถของมันเกือบจะถูกใช้ไปหมดแล้ว ดังนั้น ไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งปัจจุบันมีการผลิตพลังงานประมาณ 10% ของโลก จะไม่สามารถเพิ่มตัวเลขนี้ได้อย่างมีนัยสำคัญ

ศักยภาพมหาศาล พลังงานแสงอาทิตย์(โดยเฉลี่ยประมาณ 10 คิวต่อวัน) สามารถตอบสนองความต้องการด้านพลังงานทั้งหมดของโลกได้ตามทฤษฎี แต่ถ้าเราพิจารณาพลังงานนี้กับพื้นผิวโลกหนึ่งตารางเมตร พลังงานความร้อนเฉลี่ยจะไม่เกิน 200 W / m หรือประมาณ 20 W / m ของพลังงานไฟฟ้าโดยมีประสิทธิภาพในการแปลงเป็นไฟฟ้า 10% เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้จำกัดความเป็นไปได้ของพลังงานแสงอาทิตย์เมื่อสร้างโรงไฟฟ้าความจุสูง (สำหรับสถานีที่มีความจุ 1 ล้านกิโลวัตต์ พื้นที่ของตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ควรอยู่ที่ประมาณ 100 กม.2) ปัญหาพื้นฐานยังเกิดขึ้นเมื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสูงโดยใช้พลังงานลม กระแสน้ำในมหาสมุทร พลังงานความร้อนใต้พิภพ ก๊าซชีวภาพ เชื้อเพลิงจากพืช เป็นต้น ทั้งหมดนี้นำไปสู่ข้อสรุปว่าความเป็นไปได้ของสิ่งที่เรียกว่า "ทำซ้ำได้" และทรัพยากรพลังงานที่ค่อนข้างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนั้นมีจำกัด อย่างน้อยก็ในอนาคตอันใกล้นี้ แม้ว่าผลกระทบของการใช้ในการแก้ปัญหาส่วนบุคคลของการจัดหาพลังงานนั้นค่อนข้างน่าประทับใจอยู่แล้ว แต่ส่วนแบ่งของทรัพยากรหมุนเวียนทั้งหมดในอีก 40-50 ปีข้างหน้าจะไม่เกิน 15-20%

แน่นอนว่ายังมีการมองในแง่ดีเกี่ยวกับความเป็นไปได้ พลังงานฟิวชั่นและวิธีการที่มีประสิทธิภาพอื่นๆ ในการได้มาซึ่งพลังงาน ซึ่งศึกษาอย่างเข้มข้นโดยวิทยาศาสตร์ แต่ด้วยระดับการผลิตพลังงานในปัจจุบัน การพัฒนาเชิงปฏิบัติของแหล่งที่เป็นไปได้เหล่านี้จะใช้เวลาหลายทศวรรษเนื่องจากความเข้มข้นของเงินทุนสูง (สูงถึง 30% ของต้นทุนเงินทุนทั้งหมดในอุตสาหกรรมที่ต้องการ พลังงาน) และความเฉื่อยที่สอดคล้องกันในการดำเนินโครงการ ดังนั้น ในระยะยาวจนถึงกลางศตวรรษหน้า เราสามารถมุ่งเน้นไปที่การสนับสนุนที่สำคัญต่อพลังงานโลก เฉพาะแหล่งใหม่เหล่านั้นเท่านั้น ซึ่งปัญหาพื้นฐานของการใช้งานจำนวนมากได้รับการแก้ไขแล้วในปัจจุบัน และพื้นฐานทางเทคนิคสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมได้ ถูกสร้างขึ้น คู่แข่งรายเดียวในที่นี้สำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิมสามารถเป็นได้เท่านั้น พลังงานนิวเคลียร์ซึ่งผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 20% ของโลกด้วยวัตถุดิบที่พัฒนาแล้วและฐานการผลิตเพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมต่อไป #2

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

ในตลาดพลังงานโลกที่มีการแข่งขันสูงและข้ามชาติ ปัจจัยสำคัญจำนวนหนึ่งจะไม่เพียงส่งผลต่อการเลือกประเภทพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขอบเขตและธรรมชาติของการใช้แหล่งพลังงานต่างๆ ด้วย ปัจจัยเหล่านี้รวมถึง:

การใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างเหมาะสมที่สุด

การลดต้นทุนรวม

การลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การสาธิตความปลอดภัยที่น่าเชื่อ

สนองความต้องการของการเมืองระดับชาติและระดับนานาชาติ

สำหรับพลังงานนิวเคลียร์ ปัจจัยทั้งห้านี้กำหนดวัฏจักรเชื้อเพลิงและกลยุทธ์เครื่องปฏิกรณ์ในอนาคต เป้าหมายคือการเพิ่มประสิทธิภาพปัจจัยเหล่านี้

แม้ว่าการบรรลุการยอมรับจากสาธารณชนไม่ได้ถูกรวมเป็นปัจจัยสำคัญเสมอไป แต่อันที่จริงแล้วเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับพลังงานนิวเคลียร์ สาธารณชนและผู้มีอำนาจตัดสินใจต้องได้รับการศึกษาอย่างเปิดเผยและน่าเชื่อถือเกี่ยวกับประโยชน์ที่แท้จริงของพลังงานนิวเคลียร์ การอภิปรายต่อไปนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบของการโต้แย้งที่โน้มน้าวใจ ความไม่เต็มใจที่เพิ่มขึ้นของสาธารณะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศอุตสาหกรรมที่จะยอมรับการว่าจ้างการติดตั้งทางอุตสาหกรรมใหม่ส่งผลกระทบต่อนโยบายทั่วทั้งภาคพลังงานและส่งผลกระทบต่อการดำเนินโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานทั้งหมด

การใช้ทรัพยากรสูงสุด

ปริมาณสำรองยูเรเนียมที่ทราบและน่าจะเป็นไปได้ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีอุปทานเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพียงพอในระยะสั้นถึงระยะกลาง แม้ว่าเครื่องปฏิกรณ์จะดำเนินการโดยหลักด้วยรอบเดียวที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดเชื้อเพลิงใช้แล้วก็ตาม ปัญหาในการจัดหาเชื้อเพลิงของพลังงานนิวเคลียร์อาจเกิดขึ้นได้ภายในปี 2573 เท่านั้น โดยมีเงื่อนไขว่าขีดความสามารถของพลังงานนิวเคลียร์ได้รับการพัฒนาและเพิ่มขึ้นตามเวลานั้น การแก้ปัญหาของพวกเขาจะต้องมีการสำรวจและพัฒนาแหล่งแร่ยูเรเนียมใหม่ในรัสเซีย การใช้พลูโทเนียมและยูเรเนียมเกรดอาวุธและเกรดกำลังสะสม และการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์โดยใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ประเภทอื่น พลูโทเนียมเกรดอาวุธหนึ่งตันในแง่ของค่าความร้อนของเชื้อเพลิงอินทรีย์เมื่อ "เผา" ในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนในวัฏจักรเชื้อเพลิงแบบเปิดจะเท่ากับ 2.5 พันล้านลูกบาศก์เมตร เมตรของก๊าซธรรมชาติ การประมาณการโดยประมาณแสดงให้เห็นว่าศักยภาพพลังงานทั้งหมดของวัตถุดิบอาวุธ ด้วยการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วในกองเรือของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สามารถสอดคล้องกับการผลิต 12-14 ล้านล้าน กิโลวัตต์-ชั่วโมงของไฟฟ้า นั่นคือ ผลผลิตประจำปี 12-14 ที่ระดับ 2536 และประหยัดก๊าซธรรมชาติได้ประมาณ 3.5 ล้านล้านลูกบาศก์เมตรในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความต้องการยูเรเนียมเพิ่มขึ้นและปริมาณสำรองลดลงเนื่องจากความจำเป็นในการตอบสนองความต้องการกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จึงมีความจำเป็นทางเศรษฐกิจสำหรับการใช้ยูเรเนียมให้เกิดประโยชน์สูงสุดในลักษณะที่พลังงานทั้งหมดมีศักยภาพ ที่มีอยู่ในนั้นต่อหน่วยจำนวนแร่ที่ถูกสร้างขึ้น มีหลายวิธีในการบรรลุเป้าหมายนี้ในระหว่างกระบวนการตกแต่งและระหว่างขั้นตอนการปฏิบัติงาน ในระยะยาว จะต้องนำวัสดุฟิชไซล์ที่สะสมกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนและการนำเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมพันธุ์เร็วมาใช้ซ้ำ

2. บรรลุผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจสูงสุด

เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงค่อนข้างต่ำ จึงจำเป็นต่อความอยู่รอดทางเศรษฐกิจโดยรวมของพลังงานนิวเคลียร์เพื่อลดต้นทุนโดยรวมโดยการลดต้นทุนของการพัฒนา การเลือกสถานที่ การก่อสร้าง การดำเนินงาน และการจัดหาเงินทุนเบื้องต้น การขจัดความไม่แน่นอนและความผันผวนในข้อกำหนดด้านใบอนุญาต โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนการว่าจ้าง จะช่วยให้มีกลยุทธ์การลงทุนและการจัดหาเงินทุนที่คาดการณ์ได้มากขึ้น

พี ความต้องการการลงทุนตามผลลัพธ์ของ SIARE (พันล้านดอลลาร์)(SIARE - ร่วมศึกษาทางเลือกเพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมไฟฟ้า)

ตารางที่ 3 #1

3. บรรลุผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมสูงสุด

ในขณะที่พลังงานนิวเคลียร์มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเหนือระบบเชื้อเพลิงฟอสซิลในปัจจุบันในแง่ของการใช้เชื้อเพลิง การปล่อยมลพิษ และของเสียที่เกิดขึ้น มาตรการเพิ่มเติมเพื่อบรรเทาปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อทัศนคติของสาธารณชน

ข้อมูลเปรียบเทียบเชื้อเพลิงและของเสีย (ตันต่อปีสำหรับโรงไฟฟ้า 1,000 เมกะวัตต์)

ตารางที่ 4 #8

เนื่องจากผลกระทบโดยรวมของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมมีน้อย เราจะมุ่งความสนใจไปที่แนวทางปฏิบัติที่ได้รับการปรับปรุงในด้านของเสียกัมมันตภาพรังสี สิ่งนี้จะสนับสนุนเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนในขณะเดียวกันก็เพิ่มความสามารถในการแข่งขันกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ ซึ่งจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาของเสียอย่างเหมาะสมด้วย ระบบปฏิกรณ์และวัฏจักรเชื้อเพลิงสามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อลดการสร้างของเสีย จะมีการแนะนำข้อกำหนดการออกแบบการลดของเสียและวิธีการลดของเสีย เช่น การบดอัด

4. การเพิ่มความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์สูงสุด

พลังงานนิวเคลียร์โดยทั่วไปมีประวัติด้านความปลอดภัยที่ดีเยี่ยม โดยมีเครื่องปฏิกรณ์ 433 เครื่องที่ใช้งานได้โดยเฉลี่ยมากกว่า 20 ปี อย่างไรก็ตาม ภัยพิบัติที่เชอร์โนบิลแสดงให้เห็นว่าอุบัติเหตุนิวเคลียร์ที่รุนแรงมากอาจนำไปสู่การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในระดับประเทศและระดับภูมิภาค แม้ว่าปัญหาด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมจะกลายเป็นเรื่องสำคัญยิ่งสำหรับแหล่งพลังงานทั้งหมด หลายคนมองว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นพิเศษและไม่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้ ความกังวลด้านความปลอดภัยควบคู่ไปกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง จะยังคงส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในอนาคตอันใกล้ จะมีการดำเนินการหลายวิธีเพื่อลดอุบัติเหตุจริงและที่อาจเกิดขึ้นที่โรงงาน อุปสรรคที่มีประสิทธิผลอย่างยิ่ง (เช่น การกักกันสองชั้น) จะช่วยลดโอกาสที่ผลกระทบจากรังสีวิทยานอกสถานที่ที่มีนัยสำคัญจากอุบัติเหตุลงสู่ระดับที่ต่ำมาก ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้แผนฉุกเฉิน การปรับปรุงความสมบูรณ์ของถังความดันของเครื่องปฏิกรณ์และระบบเครื่องปฏิกรณ์จะลดโอกาสที่จะเกิดขึ้นที่หน้างานด้วย ความปลอดภัยภายในของโครงสร้างและกระบวนการในโรงงานสามารถปรับปรุงได้โดยการผสมผสานคุณลักษณะด้านความปลอดภัยแบบพาสซีฟ มากกว่าระบบป้องกันเชิงรุก เครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยแก๊สที่อุณหภูมิสูงซึ่งใช้เชื้อเพลิงกราไฟท์เซรามิกที่มีความต้านทานความร้อนและความสมบูรณ์สูง ซึ่งลดโอกาสในการปล่อยวัสดุกัมมันตภาพรังสีอาจปรากฏขึ้นเป็นตัวเลือกที่ใช้ได้ #8

ข้อดีและข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์

กว่า 40 ปีของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในโลก มีการสร้างหน่วยพลังงานประมาณ 400 หน่วยใน 26 ประเทศทั่วโลก โดยมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 300 ล้านกิโลวัตต์ ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานนิวเคลียร์คือการทำกำไรขั้นสุดท้ายสูงและไม่มีการปลดปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่บรรยากาศ (จากมุมมองนี้ถือได้ว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม) ข้อเสียหลักคืออันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งแวดล้อม โดยเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิชชันในระหว่างเกิดอุบัติเหตุ (เช่น ที่เชอร์โนบิลหรือที่สถานี American Trimile) และปัญหาการแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว

มาดูประโยชน์กันก่อน ความสามารถในการทำกำไรของพลังงานนิวเคลียร์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง หนึ่งในนั้นคือความเป็นอิสระจากการขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิง หากโรงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิต 1 ล้านกิโลวัตต์ต้องใช้เชื้อเพลิงเทียบเท่าประมาณ 2 ล้านตันต่อปี (หรือถ่านหินเกรดต่ำประมาณ 5 ล้านก้อน) สำหรับหน่วย VVER-1000 จะต้องส่งยูเรเนียมเสริมสมรรถนะไม่เกิน 30 ตัน ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการขนส่งเชื้อเพลิงให้เหลือศูนย์ได้จริง (ที่โรงไฟฟ้าถ่านหิน ค่าใช้จ่ายเหล่านี้คิดเป็น 50% ของต้นทุน) การใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อการผลิตพลังงานไม่ต้องการออกซิเจนและไม่ได้มาพร้อมกับการปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อกำจัดมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ เมืองต่างๆ ที่อยู่ใกล้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นโดยทั่วไปแล้วเป็นเมืองสีเขียวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในทุกประเทศทั่วโลก และหากไม่เป็นเช่นนั้น ก็เนื่องมาจากอิทธิพลของอุตสาหกรรมและสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ ที่อยู่ในอาณาเขตเดียวกัน ในเรื่องนี้ TPPs วาดภาพที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง การวิเคราะห์สถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมในรัสเซียแสดงให้เห็นว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีสัดส่วนมากกว่า 25% ของการปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศทั้งหมด ประมาณ 60% ของการปล่อย TPP อยู่ในส่วนยุโรปและเทือกเขาอูราล ซึ่งภาระด้านสิ่งแวดล้อมเกินขีดจำกัดอย่างมาก สถานการณ์ทางนิเวศวิทยาที่ยากที่สุดได้พัฒนาขึ้นในภูมิภาคอูราล ภาคกลาง และโวลก้า ซึ่งภาระที่เกิดจากกำมะถันและไนโตรเจนในบางแห่งมีปริมาณมากกว่าสภาวะวิกฤต 2-2.5 เท่า

ข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์ ได้แก่ อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งแวดล้อมในระหว่างเกิดอุบัติเหตุร้ายแรง เช่น เชอร์โนบิล ขณะนี้ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ประเภทเชอร์โนปิล (RBMK) ได้มีการดำเนินมาตรการด้านความปลอดภัยเพิ่มเติม ซึ่งตามที่ IAEA (International Atomic Energy Agency) ระบุโดยสมบูรณ์ ไม่รวมอุบัติเหตุจากความรุนแรงนี้: เนื่องจากทรัพยากรการออกแบบหมดลง เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวควรถูกแทนที่ด้วยเครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่ที่มีความปลอดภัยเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงความคิดเห็นของประชาชนเกี่ยวกับการใช้พลังงานปรมาณูอย่างปลอดภัยจะไม่เกิดขึ้นในไม่ช้า ปัญหาการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีนั้นรุนแรงมากสำหรับชุมชนทั้งโลก ขณะนี้มีวิธีการทำให้เป็นกรด บิทูมิไนเซชัน และการประสานกากกัมมันตภาพรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่แล้ว แต่พื้นที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างที่ฝังศพ ซึ่งของเสียเหล่านี้จะถูกจัดเก็บไว้ชั่วนิรันดร์ ประเทศที่มีอาณาเขตขนาดเล็กและมีความหนาแน่นของประชากรสูงกำลังประสบปัญหาร้ายแรงในการแก้ปัญหานี้ #2

ฐานเชื้อเพลิงและพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย

การเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในปี 1954 ที่มีกำลังการผลิตเพียง 5,000 กิโลวัตต์ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญระดับโลก เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งสามารถให้พลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนแก่มนุษยชาติได้เป็นเวลานาน ปัจจุบันส่วนแบ่งการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลกมีน้อยมาก ประมาณร้อยละ 17 แต่ในหลายประเทศถึงร้อยละ 50-75 อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ที่ทรงพลังถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียต ซึ่งจัดหาเชื้อเพลิงไม่เพียงแต่สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เท่านั้น แต่ยังสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในหลายประเทศอีกด้วย ปัจจุบัน NPPs ในรัสเซีย กลุ่มประเทศ CIS และยุโรปตะวันออกดำเนินการ 20 หน่วยโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000, 26 เครื่องที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ VVER-440 หน่วย 15 เครื่องที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ RBMK และอีก 2 เครื่องมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบนิวตรอนเร็ว การจัดหาเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ให้กับเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้เป็นตัวกำหนดปริมาณการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของแท่งเชื้อเพลิงและส่วนประกอบเชื้อเพลิงในรัสเซีย ผลิตขึ้นที่โรงงานสองแห่ง: ใน Elektrostal - สำหรับ VVER-440, RBMK และเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว ในโนโวซีบีร์สค์ - สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000 เม็ดสำหรับแท่งเชื้อเพลิง VVER-1000 และ RBMK จัดทำโดยโรงงานที่ตั้งอยู่ในคาซัคสถาน #4

ปัจจุบันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 15 แห่งที่สร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตมี 9 แห่งตั้งอยู่ในอาณาเขตของรัสเซีย กำลังการผลิตติดตั้งของหน่วยกำลัง 29 หน่วยคือ 21,242 เมกะวัตต์ ในบรรดาหน่วยพลังงานปฏิบัติการ 13 เครื่องมีเครื่องปฏิกรณ์ VVER (เครื่องปฏิกรณ์พลังงานระบายความร้อนด้วยแรงดันซึ่งเป็นโซนแอคทีฟซึ่งอยู่ในกล่องโลหะหรือคอนกรีตอัดแรงที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันรวมของสารหล่อเย็น) เครื่องปฏิกรณ์แบบบล็อกช่อง 11 เครื่อง RMBC-1000 (RMBC - เครื่องปฏิกรณ์แบบกราไฟท์-น้ำ สารหล่อเย็นในเครื่องปฏิกรณ์นี้ไหลผ่านท่อที่มีองค์ประกอบเชื้อเพลิงอยู่ภายใน) จำนวน 4 เครื่อง - EGP (เครื่องปฏิกรณ์ช่องน้ำ-กราไฟต์พร้อมน้ำหล่อเย็นเดือด) ขนาด 12 MW แต่ละตัวติดตั้งที่ Bilibino APEC และหน่วยกำลังอื่นคือ ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 บนนิวตรอนเร็ว ควรสังเกตว่ากองเรือหลักของเครื่องปฏิกรณ์แรงดันรุ่นล่าสุดตั้งอยู่ในยูเครน (10 VVER-1000 หน่วยและ 2 VVER-440 หน่วย) #9

หน่วยพลังงานใหม่

การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำรุ่นใหม่เริ่มต้นขึ้นในทศวรรษนี้ สิ่งแรกคือหน่วย VVER-640 การออกแบบและพารามิเตอร์ที่คำนึงถึงประสบการณ์ในประเทศและต่างประเทศรวมถึงหน่วยที่มีเครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000 ที่ได้รับการปรับปรุงพร้อมตัวบ่งชี้ความปลอดภัยที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ยูนิตจ่ายไฟหลัก VVER-640 ตั้งอยู่ที่ไซต์ของ Sosnovy Bor, Leningrad Region และ Kola NPP และบนพื้นฐานของ VVER-1000 - ที่ไซต์ของ Novovoronezh NPP

การออกแบบสำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบถังพลังงานขนาดกลาง VPBER-600 พร้อมเลย์เอาต์แบบบูรณาการก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นได้ในภายหลัง

อุปกรณ์ประเภทดังกล่าว โดยที่การวิจัยและการทดลองทั้งหมดต้องดำเนินการอย่างทันท่วงที จะตอบสนองความต้องการพื้นฐานของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ในช่วงระยะเวลา 15-20 ปีที่คาดการณ์ไว้

มีข้อเสนอให้ทำงานต่อในเครื่องปฏิกรณ์แบบช่องน้ำ-กราไฟท์ เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า 800 เมกะวัตต์ และสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่ด้อยกว่าเครื่องปฏิกรณ์ VVER ในแง่ของความปลอดภัย เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวสามารถแทนที่เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่มีอยู่ได้ ในอนาคต เป็นไปได้ที่จะสร้างหน่วยพลังงานด้วยเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนที่รวดเร็วและปลอดภัย BN-800 ที่ทันสมัย เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ยังสามารถใช้เพื่อเกี่ยวข้องกับพลูโทเนียมเกรดกำลังและอาวุธในวัฏจักรเชื้อเพลิง เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการเผาไหม้แอคติไนด์ (ธาตุโลหะกัมมันตภาพรังสี ซึ่งไอโซโทปทั้งหมดมีกัมมันตภาพรังสี) #9

อนาคตสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

เมื่อพิจารณาถึงประเด็นแนวโน้มพลังงานนิวเคลียร์ในระยะใกล้ (จนถึงสิ้นศตวรรษ) และอนาคตอันไกลโพ้น จำเป็นต้องคำนึงถึงอิทธิพลของปัจจัยหลายประการ ได้แก่ การจำกัดปริมาณสำรองยูเรเนียมธรรมชาติ ต้นทุนทุนสูง การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เทียบกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ความคิดเห็นสาธารณะเชิงลบ ซึ่งนำไปสู่การยอมรับในหลายประเทศ (สหรัฐอเมริกา เยอรมนี สวีเดน อิตาลี) กฎหมายจำกัดสิทธิ์ในการใช้เทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์จำนวนหนึ่ง (สำหรับ เช่น การใช้ปู เป็นต้น) ซึ่งนำไปสู่การลดการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ และการถอนสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่อย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยไม่มีการทดแทนสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ ในเวลาเดียวกัน การมีอยู่ของสต็อกจำนวนมากของยูเรเนียมที่ขุดและเสริมสมรรถนะแล้ว เช่นเดียวกับยูเรเนียมและพลูโทเนียมที่ปล่อยออกมาระหว่างการรื้อหัวรบนิวเคลียร์ ความพร้อมใช้งานของเทคโนโลยีการขยายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้น (ซึ่งเชื้อเพลิงที่ปล่อยออกจากเครื่องปฏิกรณ์มีไอโซโทปที่แตกตัวมากกว่า กว่าโหลด) ขจัดปัญหาการจำกัดปริมาณสำรองของยูเรเนียมธรรมชาติ เพิ่มความเป็นไปได้ของพลังงานนิวเคลียร์สูงถึง 200-300 คิว ซึ่งเกินทรัพยากรของเชื้อเพลิงอินทรีย์และทำให้สามารถสร้างรากฐานของพลังงานโลกสำหรับ 200-300 ปีข้างหน้า

แต่เทคโนโลยีการขยายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้น (โดยเฉพาะเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมนิวตรอนแบบเร็ว) ยังไม่ผ่านไปยังขั้นตอนของการผลิตจำนวนมากเนื่องจากงานในมือในด้านกระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่และการรีไซเคิล (การสกัดยูเรเนียมและพลูโทเนียมที่ "มีประโยชน์" จากเชื้อเพลิงใช้แล้ว) และเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนสมัยใหม่ที่พบมากที่สุดในโลกใช้ยูเรเนียมเพียง 0.50.6% (ส่วนใหญ่เป็นไอโซโทปฟิชไซล์ U 238 ซึ่งมีความเข้มข้นในยูเรเนียมธรรมชาติ 0.7%) ด้วยประสิทธิภาพการใช้ยูเรเนียมที่ต่ำเช่นนี้ ศักยภาพด้านพลังงานของพลังงานนิวเคลียร์จึงอยู่ที่ประมาณ 35 คิวเท่านั้น แม้ว่าสิ่งนี้อาจเป็นที่ยอมรับของชุมชนโลกในระยะสั้น เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียร์กับพลังงานดั้งเดิมและการกำหนดการเติบโต อัตราของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก นอกจากนี้ เทคโนโลยีการขยายพันธุ์ยังเพิ่มภาระด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ทุกวันนี้ ค่อนข้างชัดเจนสำหรับผู้เชี่ยวชาญแล้วว่า โดยหลักการแล้ว พลังงานนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่แท้จริงและสำคัญเพียงแหล่งเดียวสำหรับมนุษยชาติในระยะยาว ซึ่งไม่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เชิงลบต่อโลก เช่น ภาวะเรือนกระจก ฝนกรด ฯลฯ . อย่างที่ทราบกันดีว่าในปัจจุบันนี้ พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล กล่าวคือ การเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ เป็นพื้นฐานของการผลิตไฟฟ้าในโลก ความปรารถนาที่จะอนุรักษ์เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าเช่นกัน ภาระผูกพัน เพื่อกำหนดขีดจำกัดสำหรับการปล่อย CO; หรือลดระดับและโอกาสที่จำกัดสำหรับการใช้พลังงานหมุนเวียนในปริมาณมาก ล้วนชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการเพิ่มการมีส่วนร่วมของพลังงานนิวเคลียร์

จากทั้งหมดที่กล่าวมา เราสามารถสรุปได้ว่าโอกาสในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในโลกจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาคและแต่ละประเทศ ขึ้นอยู่กับความต้องการและไฟฟ้า ขนาดของอาณาเขต ความพร้อมของเชื้อเพลิงฟอสซิลสำรอง ความเป็นไปได้ในการดึงดูดทรัพยากรทางการเงินสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานของเทคโนโลยีที่ค่อนข้างแพง อิทธิพลของความคิดเห็นสาธารณะในประเทศที่กำหนด และเหตุผลอื่นๆ อีกหลายประการ #2

เราจะแยกพิจารณา โอกาสของพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย. ศูนย์การวิจัยและการผลิตแบบปิดของวิสาหกิจที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่สร้างขึ้นในรัสเซียครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ รวมถึงการขุดและการแปรรูปแร่ โลหะวิทยา เคมีและเคมีวิทยุ การผลิตเครื่องจักรและเครื่องมือ และศักยภาพในการก่อสร้าง ศักยภาพทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมของอุตสาหกรรมนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ศักยภาพทางอุตสาหกรรมและวัตถุดิบของอุตสาหกรรมทำให้มั่นใจได้ถึงการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซียและ CIS ในอีกหลายปีข้างหน้า นอกจากนี้ ยังมีการวางแผนงานที่เกี่ยวข้องกับยูเรเนียมและพลูโทเนียมเกรดอาวุธที่สะสมใน วัฏจักรเชื้อเพลิง รัสเซียสามารถส่งออกยูเรเนียมธรรมชาติและเสริมสมรรถนะไปยังตลาดโลกได้ เนื่องจากระดับของเทคโนโลยีการขุดและแปรรูปยูเรเนียมในบางพื้นที่สูงกว่าระดับโลก ซึ่งทำให้สามารถรักษาตำแหน่งในตลาดยูเรเนียมโลกไว้ได้เมื่อเผชิญกับการแข่งขันระดับโลก

แต่การพัฒนาต่อไปของอุตสาหกรรมโดยไม่หวนคืนสู่มัน ความเชื่อมั่นของประชาชนเป็นไปไม่ได้. ในการทำเช่นนี้โดยยึดตามความเปิดกว้างของอุตสาหกรรม จำเป็นต้องสร้างความคิดเห็นเชิงบวกของสาธารณชนและรับรองความเป็นไปได้ของการดำเนินงานที่ปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภายใต้การควบคุมของ IAEA โดยคำนึงถึงปัญหาทางเศรษฐกิจของรัสเซีย ในไม่ช้าอุตสาหกรรมจะมุ่งเน้นไปที่การทำงานที่ปลอดภัยของกำลังการผลิตที่มีอยู่ด้วยการเปลี่ยนหน่วยที่ใช้แล้วของรุ่นแรกอย่างค่อยเป็นค่อยไปด้วยเครื่องปฏิกรณ์รัสเซียที่ทันสมัยที่สุด (VVER-1000, 500, 600) และ กำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยจะเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อสร้างโรงงานที่เริ่มดำเนินการแล้วเสร็จ ในระยะยาว รัสเซียมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขีดความสามารถในการเปลี่ยนผ่านไปสู่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของคนรุ่นใหม่ ซึ่งระดับความปลอดภัยและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจจะรับประกันการพัฒนาที่ยั่งยืนของอุตสาหกรรมในอนาคต

ในการเจรจาของผู้สนับสนุนและผู้ต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์ ข้อมูลที่สมบูรณ์และถูกต้องเกี่ยวกับสถานะของกิจการในอุตสาหกรรมทั้งในประเทศที่แยกจากกันและในโลก จำเป็นต้องมีการคาดการณ์ตามหลักวิทยาศาสตร์ของการพัฒนาและความต้องการพลังงานนิวเคลียร์ เฉพาะบนเส้นทางของการเปิดกว้างและการรับรู้เท่านั้นที่สามารถบรรลุผลที่ยอมรับได้ มากกว่า 400 ยูนิตทั่วโลก (ตามระบบข้อมูลปฏิกรณ์พลังงานของ IAEA ณ สิ้นปี 2537 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 432 แห่งที่มีกำลังการผลิตรวมประมาณ 340 GW ได้เปิดดำเนินการใน 30 ประเทศ) ให้ความต้องการพลังงานของสังคมส่วนสำคัญ ผู้คนหลายล้านคนในโลกทำเหมืองยูเรเนียม เสริมสมรรถนะ สร้างอุปกรณ์ และสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์หลายหมื่นคนทำงานในอุตสาหกรรมนี้ นี่เป็นหนึ่งในสาขาที่ทรงพลังที่สุดของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ซึ่งได้กลายเป็นส่วนสำคัญของมันแล้ว และถึงแม้ว่าการเพิ่มขึ้นของพลังงานนิวเคลียร์จะทำให้ช่วงของการรักษาเสถียรภาพของกำลังการผลิต เมื่อพิจารณาจากตำแหน่งที่ได้รับจากพลังงานนิวเคลียร์มากกว่า 40 ปี มีความหวังว่าจะสามารถรักษาส่วนแบ่งในการผลิตไฟฟ้าของโลกได้ในระยะยาว จนกระทั่งเกิดมุมมองที่เป็นหนึ่งเดียวในประชาคมโลกเกี่ยวกับความต้องการและขนาดของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในโลก

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว:

# 1 ”พลังงานนิวเคลียร์ในสถานการณ์พลังงานทดแทน” พลังงาน 1997 ครั้งที่ 4

# 2 ”บางแง่มุมทางเศรษฐกิจของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์สมัยใหม่” แถลงการณ์ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก 1997 ฉบับที่ 1

# 3 ”สถานะและโอกาสในการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าในรัสเซีย” BIKI 1997 หมายเลข 8

# 4 .International life 1997 ครั้งที่ 5, หมายเลข 6

# 5 .VEK 1996 ลำดับที่ 18 ลำดับที่ 13

# 6 .Nezavisimaya Gazeta 01/30/97

# 8 ”ยุทธศาสตร์พลังงานนิวเคลียร์” International Life 1997 No.7

# 9 “ในโอกาสของพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย” มิถุนายน 1995

พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear energy) เป็นสาขาหนึ่งของอุตสาหกรรมพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนโดยการแปลงพลังงานนิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) เป็นพื้นฐานของพลังงานนิวเคลียร์ แหล่งพลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีปฏิกิริยาลูกโซ่ควบคุมเกิดขึ้น

อันตรายเกี่ยวข้องกับปัญหาการกำจัดของเสีย อุบัติเหตุที่นำไปสู่ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมและที่มนุษย์สร้างขึ้น ตลอดจนความเป็นไปได้ของการใช้ความเสียหายต่อสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ (รวมถึงสิ่งอื่นๆ: โรงไฟฟ้าพลังน้ำ โรงงานเคมี ฯลฯ) ด้วยอาวุธทั่วไปหรือ อันเป็นผลมาจากการโจมตีของผู้ก่อการร้ายเป็นอาวุธทำลายล้างสูง "การใช้สองทาง" ของผู้ประกอบการพลังงานนิวเคลียร์ การรั่วไหลที่เป็นไปได้ (ทั้งที่ได้รับอนุญาตและทางอาญา) ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จากการผลิตไฟฟ้าและการใช้ในการผลิตอาวุธนิวเคลียร์เป็นแหล่งที่มาของความกังวลของสาธารณชนอย่างต่อเนื่อง การวางอุบายทางการเมือง และเหตุผลในการทหาร การกระทำ.

พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานรูปแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด สิ่งนี้ชัดเจนที่สุดเมื่อทำความคุ้นเคยกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในการเปรียบเทียบ เช่น กับโรงไฟฟ้าพลังน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ข้อได้เปรียบหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือความเป็นอิสระในทางปฏิบัติจากแหล่งเชื้อเพลิงเนื่องจากปริมาณของ เชื้อเพลิงที่ใช้ ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน การปล่อยสารอันตรายรวมต่อปี ได้แก่ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน คาร์บอนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน อัลดีไฮด์ และเถ้าลอย การปล่อยดังกล่าวที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่มีอยู่จริง ค่าใช้จ่ายในการสร้าง a โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ในระดับใกล้เคียงกับการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือสูงกว่าเล็กน้อย ในระหว่างการทำงานปกติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การปล่อยธาตุกัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีนัยสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉลี่ยแล้วจะน้อยกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีความจุเท่ากัน 2-4 เท่า ข้อเสียเปรียบหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือผลที่ตามมาอย่างร้ายแรงของอุบัติเหตุ

อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนปิล อุบัติเหตุที่เชอร์โนบิล - การทำลายเมื่อวันที่ 26 เมษายน 2529 ของหน่วยพลังงานที่สี่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ซึ่งตั้งอยู่ในอาณาเขตของยูเครน SSR (ปัจจุบันคือยูเครน) การทำลายล้างนั้นระเบิดได้เครื่องปฏิกรณ์ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์และสารกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม มีผู้เสียชีวิต 31 รายในช่วง 3 เดือนแรกหลังเกิดอุบัติเหตุ ผลกระทบระยะยาวของการสัมผัสซึ่งระบุในอีก 15 ปีข้างหน้าทำให้มีผู้เสียชีวิต 60 ถึง 80 คน ผู้คนจำนวน 134 คนป่วยจากการเจ็บป่วยจากรังสีซึ่งมีความรุนแรงต่างกัน ผู้คนมากกว่า 115,000 คนจากเขต 30 กิโลเมตร ได้รับการอพยพ ระดมทรัพยากรที่สำคัญเพื่อขจัดผลที่ตามมาผู้คนมากกว่า 600,000 คนเข้าร่วมในการชำระบัญชีผลที่ตามมาของอุบัติเหตุ

อันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุพื้นที่ประมาณ 5 ล้านเฮกตาร์ถูกถอนออกจากการหมุนเวียนทางการเกษตรสร้างเขตยกเว้น 30 กิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์การตั้งถิ่นฐานขนาดเล็กหลายร้อยแห่งถูกทำลายและฝัง (ฝังด้วยเครื่องจักรกลหนัก) สารกัมมันตภาพรังสี กระจายไปในรูปของละอองลอยซึ่งค่อยๆ ตกลงมาบนพื้นผิวโลก

กากกัมมันตภาพรังสี RW - ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซของพลังงานนิวเคลียร์และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี เศษส่วนที่อันตรายและยากที่สุดในการกำจัดคือ RW - วัสดุกัมมันตภาพรังสีและปนเปื้อนทั้งหมดที่เกิดขึ้นในกระบวนการใช้กัมมันตภาพรังสีของมนุษย์และไม่พบเพิ่มเติม การใช้งาน สำหรับ RW รวมถึงองค์ประกอบเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว (TVELs) โครงสร้าง NPP ในระหว่างการรื้อและซ่อมแซมชิ้นส่วนของอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีกัมมันตภาพรังสีเสื้อผ้าทำงานของพนักงาน NPP เป็นต้น RW ควรจัดเก็บหรือกำจัดในลักษณะที่ ไม่รวมความเป็นไปได้ของการปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม

การกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีในหิน

จนถึงปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป (รวมถึง IAEA) ว่าวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยที่สุดสำหรับการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีขั้นสุดท้ายคือการกำจัดในที่เก็บที่ระดับความลึกอย่างน้อย 300-500 ม. ในรูปแบบทางธรณีวิทยาลึก ด้วยหลักการของการป้องกันหลายสิ่งกีดขวางและการถ่ายโอนกากกัมมันตภาพรังสีที่เป็นของเหลวไปสู่สถานะที่แข็งตัวประสบการณ์ของการทดสอบนิวเคลียร์ใต้ดินได้พิสูจน์แล้วว่าด้วยโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่เลือกได้ไม่มีการรั่วไหลของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจากพื้นที่ใต้ดินลงสู่ สิ่งแวดล้อม.

การฝังศพบนพื้นผิว

IAEA กำหนดตัวเลือกนี้เป็นการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี โดยมีหรือไม่มีสิ่งกีดขวางทางวิศวกรรมใน:

1. การฝังศพใกล้พื้นผิวที่ระดับพื้นดิน การฝังศพเหล่านี้อยู่ที่หรือใต้พื้นผิว โดยที่สารเคลือบป้องกันมีความหนาประมาณหลายเมตร ถังขยะถูกวางไว้ในห้องเก็บของแบบบิลท์อิน และเมื่อห้องเต็มก็จะถูกบรรจุ (เติม) ในที่สุดพวกเขาจะปิดและปกคลุมด้วยผนังกั้นและดินชั้นบนที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

2.2. ฝังศพในถ้ำที่อยู่ต่ำกว่าระดับพื้นดิน ซึ่งแตกต่างจากการกำจัดพื้นผิวใกล้พื้นผิวที่ระดับพื้นดินซึ่งการขุดจะดำเนินการจากพื้นผิว การฝังศพตื้น ๆ จำเป็นต้องมีการขุดใต้ดิน แต่การกำจัดนั้นอยู่ใต้พื้นผิวหลายสิบเมตรและสามารถเข้าถึงได้ผ่านการทำงานของเหมืองที่ลาดเอียงเบา ๆ

ฉีดตรง

แนวทางนี้เกี่ยวข้องกับการฉีดกากกัมมันตภาพรังสีเหลวโดยตรงไปยังชั้นหินที่อยู่ลึกลงไปใต้ดิน ซึ่งได้รับการคัดเลือกตามลักษณะการกักเก็บของเสียที่เหมาะสม

การกำจัดในทะเล

การกำจัดในทะเลหมายถึงของเสียกัมมันตภาพรังสีที่ขนส่งโดยเรือและทิ้งลงทะเลในบรรจุภัณฑ์ที่ออกแบบ:

ที่จะระเบิดที่ระดับความลึกส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยโดยตรงและการกระจายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีลงสู่ทะเลหรือ

ให้ดำดิ่งลงสู่ก้นทะเลและไปให้ถึงเหมือนเดิม

หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง การบรรจุทางกายภาพของภาชนะบรรจุจะไม่ทำงานอีกต่อไป และสารกัมมันตภาพรังสีจะกระจายตัวและเจือจางลงสู่ทะเล การเจือจางเพิ่มเติมจะทำให้วัสดุกัมมันตภาพรังสีเคลื่อนตัวออกจากบริเวณที่ปล่อยภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำ วิธีการกำจัดของเสียระดับต่ำและระดับกลางลงสู่ทะเลได้ดำเนินการมาระยะหนึ่งแล้ว

ข้อมูลที่คล้ายกัน

พลังงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับภัยพิบัติเชอร์โนบิลที่เกิดขึ้นในปี 2529 จากนั้นทั้งโลกก็ตกตะลึงกับผลที่ตามมาจากการระเบิดของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อันเป็นผลมาจากการที่คนหลายพันคนได้รับปัญหาสุขภาพร้ายแรงหรือเสียชีวิต ดินแดนที่มีมลพิษหลายพันเฮกตาร์ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะอยู่อาศัย ทำงาน และปลูกพืชผล หรือวิธีทางนิเวศวิทยาในการได้รับพลังงาน ซึ่งจะเป็นก้าวสู่อนาคตที่สดใสสำหรับผู้คนนับล้าน

ข้อดีของพลังงานนิวเคลียร์

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังคงมีกำไรเนื่องจากต้นทุนการผลิตพลังงานต่ำ ดังที่คุณทราบ ถ่านหินเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน และปริมาณการใช้ต่อวันของถ่านหินนั้นอยู่ที่ประมาณหนึ่งล้านตัน นอกจากค่าถ่านหินแล้ว ค่าขนส่งน้ำมันก็เพิ่มเข้ามาด้วย ซึ่งก็แพงมากเช่นกัน สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นี่คือยูเรเนียมเสริมสมรรถนะซึ่งเกี่ยวข้องกับการประหยัดต้นทุนการขนส่งเชื้อเพลิงและการซื้อ


นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะไม่สังเกตความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพราะเชื่อกันว่าเป็นพลังงานนิวเคลียร์ที่จะยุติมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานาน เมืองที่สร้างขึ้นรอบๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ไม่ได้มาพร้อมกับการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง และการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ไม่ต้องการออกซิเจน ด้วยเหตุนี้ ความหายนะทางนิเวศวิทยาของเมืองจึงเกิดขึ้นได้จากก๊าซไอเสียและการดำเนินงานของโรงงานอุตสาหกรรมอื่นๆ เท่านั้น

การประหยัดในกรณีนี้ก็เกิดขึ้นเช่นกันเนื่องจากไม่จำเป็นต้องสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดเพื่อลดการปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่สิ่งแวดล้อม ปัญหามลพิษในเมืองใหญ่ในปัจจุบันกำลังทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากบ่อยครั้งที่ระดับมลพิษในเมืองที่สร้าง TPP นั้นสูงกว่าตัวชี้วัดที่สำคัญของมลพิษทางอากาศที่มีกำมะถัน เถ้าลอย อัลดีไฮด์ คาร์บอนออกไซด์ และไนโตรเจน 2-2.5 ครั้ง

ภัยพิบัติที่เชอร์โนบิลได้กลายเป็นบทเรียนที่ยิ่งใหญ่สำหรับชุมชนโลก ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความปลอดภัยมากขึ้นทุกปี ในทางปฏิบัติแล้วในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่ง มีการติดตั้งมาตรการด้านความปลอดภัยเพิ่มเติม ซึ่งลดโอกาสที่เกิดอุบัติเหตุเช่นภัยพิบัติเชอร์โนบิลได้อย่างมาก เครื่องปฏิกรณ์ประเภท Chernobyl RBMK ถูกแทนที่ด้วยเครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่ที่มีความปลอดภัยเพิ่มขึ้น

ข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์

ข้อเสียเปรียบหลักของพลังงานนิวเคลียร์คือความทรงจำว่าเมื่อเกือบ 30 ปีที่แล้วเกิดอุบัติเหตุที่เครื่องปฏิกรณ์การระเบิดซึ่งถือว่าเป็นไปไม่ได้และไม่สมจริงซึ่งก่อให้เกิดโศกนาฏกรรมทั่วโลก เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะอุบัติเหตุไม่เพียงส่งผลกระทบต่อสหภาพโซเวียตเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อโลกทั้งโลก เมฆกัมมันตภาพรังสีจากยูเครนปัจจุบันไปยังเบลารุสเป็นลำดับแรก รองจากฝรั่งเศส อิตาลี และไปถึงสหรัฐอเมริกา

แม้แต่ความคิดที่ว่าวันหนึ่งสิ่งนี้อาจเกิดขึ้นอีกครั้งทำให้ผู้คนและนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากคัดค้านการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ อนึ่ง ภัยพิบัติเชอร์โนบิลไม่ถือเป็นอุบัติเหตุประเภทเดียว เหตุการณ์ที่ญี่ปุ่นเกิดขึ้นที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โอนากาวะและ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ - 1ที่เกิดไฟไหม้ขึ้นอันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหวที่รุนแรง มันทำให้เกิดการหลอมของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์ของบล็อกหมายเลข 1 เนื่องจากการรั่วของรังสีเริ่มขึ้น นี่เป็นผลมาจากการอพยพของประชากรซึ่งอาศัยอยู่ที่ระยะทาง 10 กม. จากสถานี

นอกจากนี้ยังควรค่าแก่การจดจำอุบัติเหตุครั้งใหญ่เมื่อมีผู้เสียชีวิต 4 คนและบาดเจ็บอีกกว่า 200 คนจากไอน้ำร้อนจากกังหันของเครื่องปฏิกรณ์ที่สาม ทุกวันโดยความผิดพลาดของมนุษย์หรือจากองค์ประกอบ อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นไปได้ อันเป็นผลมาจากกากกัมมันตภาพรังสีจะเข้าสู่อาหาร น้ำ และสิ่งแวดล้อม เป็นพิษต่อผู้คนนับล้าน นี่ถือเป็นข้อเสียเปรียบหลักของพลังงานนิวเคลียร์ในปัจจุบัน

นอกจากนี้ ปัญหาการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสียังรุนแรงมาก จำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการก่อสร้างที่ฝังศพ ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่สำหรับประเทศขนาดเล็ก แม้ว่าขยะจะเป็นบิทูมินัสและซ่อนอยู่หลังความหนาของเหล็กและซีเมนต์ แต่ก็ไม่มีใครสามารถรับรองได้อย่างแม่นยำว่าทุกคนจะยังคงปลอดภัยสำหรับผู้คนเป็นเวลาหลายปี นอกจากนี้ อย่าลืมว่าการกำจัดของเสียกัมมันตภาพรังสีมีราคาแพงมาก เนื่องจากการประหยัดต้นทุนในการทำให้เป็นก้อน การเผา การบดอัด และการประสานของเสียกัมมันตภาพรังสี การรั่วไหลจึงเป็นไปได้ ด้วยเงินทุนที่มั่นคงและอาณาเขตที่กว้างใหญ่ของประเทศ ปัญหานี้ไม่มีอยู่จริง แต่ไม่ใช่ทุกรัฐจะอวดเรื่องนี้ได้

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าในระหว่างการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เช่นเดียวกับการผลิตทุกครั้ง อุบัติเหตุเกิดขึ้นซึ่งทำให้เกิดการปล่อยของเสียกัมมันตภาพรังสีสู่ชั้นบรรยากาศ พื้นดิน และแม่น้ำ อนุภาคที่เล็กที่สุดของยูเรเนียมและไอโซโทปอื่น ๆ มีอยู่ในอากาศของเมืองที่มีการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งทำให้เกิดพิษต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อสรุป

แม้ว่าพลังงานนิวเคลียร์จะยังคงเป็นแหล่งของมลพิษและภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นได้ แต่ควรสังเกตว่าการพัฒนาจะดำเนินต่อไปหากเพียงเพราะเหตุนั้น วิธีรับพลังงานราคาถูกและเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนจะค่อยๆ หมดลง ในมือที่เชี่ยวชาญ พลังงานนิวเคลียร์สามารถกลายเป็นวิธีการผลิตพลังงานที่ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างแท้จริง แต่ก็ยังน่าสังเกตว่าภัยพิบัติส่วนใหญ่เกิดขึ้นอย่างแม่นยำเพราะมนุษย์

ในปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี ความร่วมมือระหว่างประเทศมีความสำคัญมาก เพราะมีเพียงแหล่งเงินทุนที่เพียงพอสำหรับการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีและเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วอย่างปลอดภัยและในระยะยาว

การใช้พลังงานในโลกเติบโตเร็วกว่าการผลิตมาก และการใช้เทคโนโลยีที่มีแนวโน้มใหม่ทางอุตสาหกรรมในภาคพลังงาน ด้วยเหตุผลเชิงวัตถุ จะเริ่มไม่ช้ากว่าปี 2030 ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานฟอสซิลเริ่มรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ความเป็นไปได้ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่ก็มีจำกัดเช่นกัน อย่าลืมเกี่ยวกับการต่อสู้กับภาวะเรือนกระจกซึ่งกำหนดข้อ จำกัด ในการเผาไหม้น้ำมันก๊าซและถ่านหินในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

การแก้ปัญหาคือการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์อย่างแข็งขัน ในขณะนี้ กระแสโลกที่เรียกว่า "ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยานิวเคลียร์" ได้เกิดขึ้นแล้ว แม้แต่อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะก็ไม่อาจส่งผลกระทบต่อแนวโน้มนี้ได้ แม้แต่การคาดการณ์ของ IAEA ที่สงวนไว้มากที่สุดกล่าวว่าสามารถสร้างหน่วยพลังงานใหม่ได้มากถึง 600 หน่วยบนโลกภายในปี 2573 (ขณะนี้มีมากกว่า 436 หน่วย) การเพิ่มขึ้นของส่วนแบ่งของพลังงานนิวเคลียร์ในส่วนผสมของพลังงานทั่วโลกอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความน่าเชื่อถือ ต้นทุนที่ยอมรับได้เมื่อเทียบกับภาคพลังงานอื่นๆ ปริมาณของเสียที่ค่อนข้างน้อย และความพร้อมของทรัพยากร เมื่อพิจารณาจากทั้งหมดข้างต้น เราจะกำหนดข้อดีและข้อเสียหลักของพลังงานนิวเคลียร์:

ข้อดีของพลังงานนิวเคลียร์

• 1. ความเข้มพลังงานมหาศาลของเชื้อเพลิงที่ใช้ ยูเรเนียม 1 กิโลกรัมเสริมสมรรถนะถึง 4% เมื่อเผาไหม้เต็มที่ จะปล่อยพลังงานออกมาเทียบเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินคุณภาพสูงประมาณ 100 ตันหรือน้ำมัน 60 ตัน
• 2. ความสามารถในการนำเชื้อเพลิงกลับมาใช้ใหม่ (หลังการฟื้นฟู) วัสดุฟิชไซล์ (ยูเรเนียม-235) สามารถใช้อีกครั้งได้ (ต่างจากขี้เถ้าและเชื้อเพลิงฟอสซิล) ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเร็ว ในอนาคต การเปลี่ยนไปใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงแบบปิดจึงเป็นไปได้ ซึ่งหมายความว่าไม่มีของเสียทั้งหมด
• 3. พลังงานนิวเคลียร์ไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก ทุกปี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในยุโรปหลีกเลี่ยงการปล่อย CO 2 700 ล้านตัน การดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เช่นในรัสเซียทุกปีจะป้องกันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 210 ล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้นการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์อย่างเข้มข้นจึงถือได้ว่าเป็นวิธีหนึ่งในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อนทางอ้อม
• 4. ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงที่มีราคาไม่แพงนัก เงินฝากยูเรเนียมค่อนข้างแพร่หลายในโลก
• 5. การบำรุงรักษาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นกระบวนการที่สำคัญมาก แต่ไม่จำเป็นต้องทำบ่อยเท่าการเติมน้ำมันและบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าแบบเดิม
• 6. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้องสามารถทำงานได้โดยไม่มีออกซิเจน ซึ่งหมายความว่าสามารถแยกออกได้อย่างสมบูรณ์และหากจำเป็น ให้วางไว้ใต้ดินหรือใต้น้ำโดยไม่มีระบบระบายอากาศ
• 7. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งสร้างและดำเนินการด้วยมาตรการป้องกันทั้งหมด สามารถช่วยเศรษฐกิจโลกให้ขจัดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อการผลิตไฟฟ้าที่มากเกินไป

ข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์

• 1. การขุดและเสริมสมรรถนะของยูเรเนียมอาจทำให้บุคลากรที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมเหล่านี้ได้รับฝุ่นกัมมันตภาพรังสี รวมทั้งนำไปสู่การปล่อยฝุ่นนี้สู่อากาศหรือในน้ำ
• 2. ของเสียจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยังคงมีกัมมันตภาพรังสีเป็นเวลาหลายปี วิธีการที่มีอยู่และในอนาคตของการกำจัดนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาทางเทคนิค สิ่งแวดล้อมและการเมือง
• 3. แม้ว่าความเสี่ยงของการก่อวินาศกรรมที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะต่ำ แต่ผลที่ตามมาของการก่อวินาศกรรม - การปล่อยวัสดุกัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม - นั้นร้ายแรงมาก ความเสี่ยงเหล่านี้ไม่สามารถละเลยได้
• 4. การขนส่งวัสดุฟิชไซล์ไปยังโรงไฟฟ้าเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง และการขนส่งกากกัมมันตภาพรังสีไปยังสถานที่กำจัด (ฝังศพ) ไม่มีทางเป็นธุรกิจที่ปลอดภัยอย่างแน่นอน ผลที่ตามมาของการละเมิดความปลอดภัยอาจเป็นหายนะ
• 5. วัสดุนิวเคลียร์แบบฟิชไซล์ที่ตกไปอยู่ในมือที่ไม่ถูกต้องสามารถกระตุ้นการก่อการร้ายทางนิวเคลียร์หรือแบล็กเมล์
• 6. เนื่องจากปัจจัยเสี่ยงที่กล่าวข้างต้น องค์กรสาธารณะหลายแห่งจึงต่อต้านการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างแพร่หลาย สิ่งนี้ก่อให้เกิดการเติบโตของทัศนคติที่ระมัดระวังในสังคมต่อพลังงานนิวเคลียร์โดยทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกา

ฉันคิดว่าในดินแดนของประเทศอดีตสหภาพโซเวียต เมื่อพูดถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ผู้คนจำนวนมากมองเห็นโศกนาฏกรรมเชอร์โนบิลในหัวทันที นี่ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะลืม และฉันต้องการเข้าใจหลักการทำงานของสถานีเหล่านี้ ตลอดจนค้นหาข้อดีและข้อเสียของสถานีเหล่านี้

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์เป็นชนิดของการติดตั้งนิวเคลียร์ ที่ด้านหน้าของเป้าหมายคือการผลิตพลังงาน และไฟฟ้าในภายหลัง โดยทั่วไปแล้ว วัยสี่สิบของศตวรรษที่ผ่านมาถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของยุคของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในสหภาพโซเวียต โครงการต่าง ๆ ได้รับการพัฒนาเกี่ยวกับการใช้พลังงานปรมาณูไม่ใช่เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร แต่เพื่อความสงบสุข จุดประสงค์อันสงบสุขอย่างหนึ่งคือการผลิตไฟฟ้า ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 งานแรกเริ่มทำให้แนวคิดนี้เป็นจริง สถานีดังกล่าวทำงานบนเครื่องปฏิกรณ์น้ำซึ่งพลังงานจะถูกปล่อยและถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นต่างๆ ในกระบวนการทั้งหมดนี้ ไอน้ำจะถูกปล่อยออกมาซึ่งถูกทำให้เย็นลงในคอนเดนเซอร์ จากนั้นกระแสน้ำก็ไหลผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังบ้านของชาวเมือง

ข้อดีและข้อเสียทั้งหมดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ฉันจะเริ่มต้นด้วยข้อดีพื้นฐานและชัดเจนที่สุด - ไม่มีการพึ่งพาการใช้เชื้อเพลิงจำนวนมาก นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการขนส่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะมีขนาดเล็กมาก ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงทั่วไป ฉันต้องการทราบว่านี่เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับรัสเซีย เนื่องจากถ่านหินชนิดเดียวกันถูกส่งมาจากไซบีเรียและมีราคาแพงมาก

จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม ปริมาณการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศต่อปีอยู่ที่ประมาณ 13,000 ตัน และไม่ว่าตัวเลขนี้จะดูมากขนาดไหน เมื่อเทียบกับองค์กรอื่นๆ ตัวเลขก็ค่อนข้างเล็ก ข้อดีและข้อเสียอื่นๆ:

• ใช้น้ำมากซึ่งทำให้สิ่งแวดล้อมแย่ลง
• การผลิตไฟฟ้ามีค่าใช้จ่ายเท่ากันกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน
• ข้อเสียเปรียบใหญ่คือผลที่ตามมาของอุบัติเหตุร้ายแรง (มีตัวอย่างเพียงพอ)

ฉันยังต้องการทราบด้วยว่าหลังจากที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หยุดทำงาน โรงงานจะต้องถูกชำระบัญชี และอาจมีค่าใช้จ่ายเกือบหนึ่งในสี่ของราคาก่อสร้าง แม้จะมีข้อบกพร่องทั้งหมด โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีอยู่ทั่วไปในโลก