Новые мини-реакторы можно будет строить даже рядом с домами

Новые мини-реакторы можно будет строить даже рядом с домами. Новые модульные реакторы настолько безопасны, что их можно строить среди домов. Фото.

Новые модульные реакторы настолько безопасны, что их можно строить среди домов

Ранее мы рассказывали, что новым шагом в развитии ядерной энергетики являются малые модульные реакторы мощностью до 300 МВт. Они гораздо более безопасные, чем классические АЭС, и при этом более экологичные. Поэтому их рассматривают даже в качестве альтернативы возобновляемым источникам энергии. По мнению ряда экспертов, использование малых реакторов поможет снизить выбросы парниковых газов. Нельзя сказать, что они уже получили широкое распространение, однако их популярность во всем мире растет с каждым годом. Но особенно сильно ситуация может измениться после появления реакторов еще меньшей мощности. На днях комиссия по ядерному регулированию (NRC) в США сертифицировала новый проект усовершенствованного модульного реактора от компании NuScale Power, мощностью которого составляет всего 50 мегаватт. Его уже назвали шагом вперед к будущему экологически чистой и доступной энергии.

Новые мини-реакторы для небольших компаний

Ранее в США уже были одобрены шесть проектов модульных мини-реакторов компании NuScale Power, но это были большие традиционные легководные реакторы большой мощности. Нынешний же проект ориентирован на то, чтобы сделать мини-реакторы еще более доступными. Теперь их смогут использовать для своих нужд даже небольшие компании и коммунальные предприятия. То есть теперь компании смогут сами себя обеспечивать электроэнергией.

Благодаря усовершенствованной конструкции электростанции NuScale ​​VOYGR стали более безопасными. Легководный реактор, который лежит в их основе, даже в случае внештатной ситуации или аварии не причиняет вреда окружающей среде. Поэтому электростанции могут быть развернуты в жилых районах населенных пунктов.

Новые мини-реакторы для небольших компаний. Новые реакторы ориентированы на коммунальные хозяйства и небольшие компании. Фото.

Новые реакторы ориентированы на коммунальные хозяйства и небольшие компании

Напомним, что модульный мини-реактор представляет собой практически готовое решение, которое собирается на строительной площадке из отдельных модулей. Благодаря этому значительно сокращается время на строительство электростанции. Принцип работы у них совсем не такой, как у больших АЭС, так как энергия, выделяемая в результате расщепления атомного ядра преобразуется в тепловую энергию (нагревает воду), и только после этого преобразуется в электрическую энергию.

Мини-реакторы смогут — альтернатива возобновляемым источникам энергии?

Затраты на строительство даже такого маленького реактора мощностью 50 мегаватт значительно выше, чем на установку ветряков или солнечных панелей. Поэтому скептики выражают сомнение относительно конкурентоспособности данного решения. Однако Дайан Хьюз, вице-президент компании NuScale, уверен, что реакторы смогут составить серьезную конкуренцию возобновляемым источникам энергии.

Электростанция NuScale ​​VOYGR является более стабильным источником энергии, так как не зависит ни от Солнца, ни от ветра. Кроме того, не требовательна к обслуживанию. Ядерное топливо в нее загружается гораздо реже, чем в обычные АЭС и расходуется полностью, то есть без отходов. Кроме того, NuScale ​​VOYGR практичнее альтернативных источников энергии. К примеру, коммунальное хозяйство или предприятие не сможет установить в черте города ветряки или необходимое количество солнечных панелей.

Мини-реакторы смогут — альтернатива возобновляемым источникам энергии? Модульные мини-реакторы малой мощности являются альтернативой возобновляемым источникам энергии. Фото.

Модульные мини-реакторы малой мощности являются альтернативой возобновляемым источникам энергии

Мини-реактор же не требует много пространства и, как было сказано выше, может быть установлен в черте города даже среди домов. Кроме того, по словам Дайана Хьюза, в последнее время по ряду причин увеличилась стоимость энергетических проектов, таких как солнечные и ветровые станции, что делает мини-реакторы еще более конкурентоспособными.

Министерство энергетики США также позитивно смотрит на данный проект. По словам правительства, он представляет собой новый экологически чистый источник энергии, который может снабдить страну энергией. Как сообщается в заявлении, это лучшая инновация, которая только начинает “набирать обороты”.

Мини-реакторы смогут — альтернатива возобновляемым источникам энергии? Использование модульных мини-реакторов позволит уменьшить выбросы СО2 в атмосферу. Фото.

Использование модульных мини-реакторов позволит уменьшить выбросы СО2 в атмосферу

Перспектива мини-реакторов

Как сообщает издание Associated Press, компания NuScale уже подписала 19 соглашений в США и за пределами страны о развертывании своей технологии малых реакторов. К примеру, сейчас стартует первая фаза инженерно-проектных работ по сооружению мини-реактора NuScale в Румынии.

Не забудьте подписаться на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где мы подготовили для вас поистине захватывающие и увлекательные материалы.

По словам представителей самой компании, небольшие модульные реакторы больше не являются абстрактной концепцией. Они уже реальны и полностью готовы к развертыванию. Причем в ближайшее время ассортимент электростанций малой мощности будет расширен еще больше. В настоящее время компания NuScale подала еще одону заявку в NRC на утверждение более крупного реактора мощностью 77 мегаватт.

Напоследок напомним, что ученым удалось добиться определенных успехов в области термоядерного синтеза. Правда, до реализации технологии все еще очень далеко, но, если все же удастся ее освоить, это будет колоссальный прорыв в области энергетики, о чем мы рассказывали ранее.

Малый модульный ядерный реактор — революция в ядерной энергетике?

Малый модульный ядерный реактор — революция в ядерной энергетике? За малыми модульными реакторами, возможно, будущее ядерной энергетики. Фото.

За малыми модульными реакторами, возможно, будущее ядерной энергетики

Несмотря на всю эффективность ядерной энергетики, в какой-то момент западные страны начали от нее отказываться из экологических соображений. В качестве альтернативы ей рассматривалась “зеленая энергетика”. Однако с наступлением энергетического кризиса мирный атом вновь стал актуальным. Но классические атомные станции имеют ряд недостатков. Прежде всего, они очень дорогие, а их строительство — это очень сложный и длительный процесс. Кроме того, не стоит забывать о других недостатках, из-за которых в мире стали от них отказываться — это опасность техногенной катастрофы, наличие ядерных отходов, выбросы тепловой энергии в водоемы и т.д. Очевидно, ядерная энергетика нуждается в новых технологиях, которые лишены этих недостатков. И такие технологии уже существуют — это малые модульные ядерные реакторы. Далее подробно рассмотрим что это такое и в чем заключаются их преимущества.

Малый модульный ядерный реактор — в чем его особенности

Малый модульный ядерный реактор (ММР) отличается от больших реакторов АЭС прежде всего размерами. Он в несколько раз меньше. Например, американский ММР NuScale Power представляет собой стальной цилиндр высотой 23 метра и диаметром 5 метров. Как не сложно догадаться, такие реакторы производят меньше энергии — до 300 МВт, но, как правило, еще меньше. Большие традиционные реакторы производят более 700 МВт электроэнергии. Казалось бы, это серьезный недостаток, но не спешите с выводами.

ММР имеют модульную конструкцию. То есть отдельные элементы реактора создаются на заводе, а затем он быстро собирается на объекте. Благодаря этому строительство ММР обходится значительно дешевле, чем строительство большого реактора. Сам процесс занимает несоизмеримо меньше времени.

Малый модульный ядерный реактор — в чем его особенности. Малый модульный реактор в несколько раз меньше обычного большого реактора. Фото.

Малый модульный реактор в несколько раз меньше обычного большого реактора

Кроме того, мини-АЭС с ММР занимает гораздо меньшую площадь, чем классические АЭС. Причем строить их можно на участках, которые не подходят для строительства больших энергоблоков. Кроме того, они менее требовательны к инфраструктуре и могут даже работать автономно.

Также следует отметить, что для ввода обычного реактора в эксплуатацию требуется много лет. Малые же реакторы этого недостатка тоже лишены.

Принцип работы и безопасность малых модульных реакторов

Само слово “реактор” подразумевает, что в ММР происходит ядерная реакция, то есть энергия возникает в результате ядерного деления. Однако получаемая таким способом энергия может преобразовываться в электричество разными способами, в зависимости от модификации реактора. Существуют ММР которые представляют собой уменьшенные копии обычных реакторов АЭС. В других же модификациях могут быть использованы иные технологии.

Принцип работы и безопасность малых модульных реакторов. ММР NuScale Power вырабатывает электричество при помощи паровой турбины. Фото.

ММР NuScale Power вырабатывает электричество при помощи паровой турбины

К примеру, упомянутый выше реактор NuScale Power превращает энергию, выделяемую в результате ядерной реакции, в пар. Последний приводит в движение турбину, которая в свою очередь вырабатывает электричество. Принцип достаточно простой — вода вначале нагревается во внутреннем контуре реактора, после чего тепловая энергия передается во внешний контур, где и возникает пар. При этом реактор автоматически прекращает ядерную реакцию при возникновении любой внештатной ситуации.

Благодаря маленьким размерам и современным технологиям строительства, эти реакторы отличаются несколькими важными преимуществами. Главное из них заключается в безопасности. То есть у них значительно ниже риск повреждения по причине природной катастрофы, к примеру, землетрясения. Кроме того, даже если аварийная ситуация возникнет, риск радиоактивных выбросов тоже минимальный. Это связано с малой мощностью реактора, низким внутренним давлением и другими особенностям конструкции. Таким образом ММР лишен главного недостатка классических АЭС, из-за которых их боятся.

Экономическая выгода от использования ММР

Итак, как мы выяснили, что ММР строятся быстро и сравнительно недорого, при этом они более безопасны, чем большие энергоблоки. Но этим преимущества малых реакторов не ограничиваются. Важным их плюсом, по словам специалистов, является дешевизна обслуживания благодаря тому, что они не требовательны к ядерному топливу.

Экономическая выгода от использования ММР. ММР менее требовательны к ядерному топливу, чем большие реакторы, поэтому реже нуждаются в его замене. Фото.

ММР менее требовательны к ядерному топливу, чем большие реакторы, поэтому реже нуждаются в его замене

На обычных реакторах замена топлива осуществляется каждые один-два года. Малые же реакторы требуют замены топлива раз в 3-7 лет. А некоторые их виды работают без перезагрузки вообще до 30 лет. При этом они почти не производят ядерных отходов, так как практически все топливо вырабатывается. Другим важным плюсом является тот факт, что ММРможно в любой момент безопасно останавливать и затем опять запускать. Обычные атомные станции, как мы рассказывали ранее, боятся обесточивания.

Перспективы малых модульных реакторов

В настоящее время малые модульные реакторы представляют собой только зарождающуюся отрасль в ядерной энергетике. Тем не менее действующие образцы уже позволяют говорить о ее перспективности. К таким образцам можно отнести российскую АЭС “Академик Ломоносов”. Она представляет собой первую в мире плавучую атомную станцию. На ней работают два ММР мощностью 35 МВт.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

В настоящее время в мире разрабатываются 70 коммерческих ММР. Их строительством кроме России занимаются такие страны как США, Китай (разрабатывает самый маленький реактор в мире), Канада, Аргентина и Южная Корея. Очевидно, количество атомных станций с ММР будет быстро увеличиваться, ведь они являются эффективным способом добычи недорогой электроэнергии, при этом не загрязняют окружающую среду и лишены недостатков возобновляемых источников энергии, о которых мы рассказывали ранее.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Для многих ядерная энергетика является жизненно важным способом борьбы с изменением климата; другие настаивают на том, что это опасно, нерентабельно и ненужно.

Атомные электростанции (АЭС) вырабатывают электрическую и тепловую энергию, являясь неотъемлемой частью повседневной жизни. Местом рождения первой в мире АЭС стал СССР: строительство началось в 1954 году, а спустя 68 лет в мире насчитывается 437 ядерных реакторов, расположенных в 32 странах. Эти больше котлы бывают разных размеров и форм и могут работать на различных видах топлива, расщепляя атомы для нагрева воды и ее преобразования в пар, который вращает турбину приводя в действие генераторы. Атомные электростанции являются наиболее безопасными для окружающей среды, так как не способствуют выбросам СО2 в атмосферу. Однако называть АЭС полностью безопасными нельзя, о чем человечество узнало в 1986 году после взрыва ядерного реактора на Чернобыльской АЭС. Еще одна катастрофа произошла на японской станции «Фукусима-1» в 2011 году. Но стоит ли ждать чего-то подобного в будущем? Давайте разбираться!

Откуда берется электричество?

Работа атомных электростанций обеспечивает эффективное и надежное электроснабжение по всему миру – ядерная энергетика оказывает намменьшее воздействие на окружающую среду, в отличие от электростанций работающих на ископаемом топливе. Сжигание угля и нефти для выработки тепла приводит к выбросам в атмосферу вредных парниковых газов.

Принцип работы АЭС заключается в выработке тепла при расщеплении атомов и переработке урана. Ядерный реактор также способен постоянно производить энергию и электричество.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Принцип работы АЭС строится на выработке тепла в результате ядерного распада

АЭС получают тепловую энергию от расщепления ядер атомов в активной зоне реактора. Основным топливом сегодня является уран – тяжелый радиоактивный химический элемент, который содержится в большинстве горных пород. Деление атомов урана-235, например, приводит к выработке огромного количества тепла.

Чем опасны атомные электростанции?

Будучи безопасными источниками электроэнергии, АЭС, все же, могут угрожать здоровью людей и всех живых существ на Земле. Отходы, образующиеся в результате работы АЭС, остаются радиоактивными от десятков до сотен тысяч лет. При этом решений для их долгосрочного хранения сегодня не существует – большинство ядерных отходов находятся во временных надземных хранилищах. Но так как подобных мест для хранения не хватает, промышленность обращается к другим типам хранилищ (более дорогостоящим и потенциально менее безопасным).

Еще больше интересных статей читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен! Там регулярно выходят, которых нет на сайте!

Одной из главных проблем использования АЭС является развитие ядерно-энергетических программ, которые увеличивают вероятность распространения ядерного оружия. Это вновь возвращает нас к ответственности ученых за свои изобретения – в конечном итоге применение ядерного оружия может уничтожить всю жизнь на Земле. К тому же атомные электростанции являются потенциальной мишенью для террористических атак.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Крупная радиационная авария максимального 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий произошла 12 марта 2011 года в Японии

Весомую роль также играет человеческий фактор и стихийные бедствия. Так, сильное цунами обошло механизмы безопасности нескольких электростанций в 2011 году, став причиной трех аварий на АЭС «Фукусима-1», а последствия взрыва в Чернобыле привели к распространению раковых заболеваний среди населения, проживающего в непосредственной близости от АЭС.

Так как атомные станции должны располагаться рядом с источником воды для охлаждения реакторов, в мире не хватает мест, защищенных от засух, наводнений, ураганов, землетрясений и других потенциальных бедствий, способных привести к аварии. Ситуацию усугубляет увеличение числа экстремальных погодных явлений в результате глобального потепления.

Больше по теме: Как работает АЭС? Опасны ли атомные станции?

Что будет есть отключить АЭС?

Существует ряд правил безопасного отключения АЭС, включая очистку радиоактивно загрязненных систем, конструкций станции и последующего удаления радиоактивного топлива. Окончательное закрытие атомной электростанции включает в себя деактивацию объекта (для снижения остаточной радиоактивности) и демонтаж конструкций.

Последовательный процесс отключения станции необходим для защиты сотрудников АЭС и населения в ближайших городах. Но что будет если отключить АЭС от питания не завершив ее вывод из эксплуатации? Физики отмечают, что отсутствие электроэнергии не является безопасным и может привести к очередной катастрофе.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

26.04.1986 года произошла самая страшная радиационная катастрофа

Чтобы не допустить перегрева на станции в случае ее обесточения, необходима прокачивать воду исправным насосом (что невозможно без электричества). По этой причине на каждом блоке АЭС существует резервный источник питания, например, несколько дизельных генераторов, которые автоматически запускаются при отсутствии внешнего питания.

Не пропустите: Какой бывает радиация и как от нее защититься?

Специалисты отмечают, что если перебои с подачей электроэнергии на АЭС участятся, аварии вряд ли удастся избежать. Особенно если станция будет работать в таком режиме слишком долго: в этом случае мы станем свидетелями очередной катастрофы.

По словам бывшего научного сотрудника Министерства обороны по ядерной науке и технологиям США Робина Уильяма Граймса, отключение питания работающего реактора может привести к перегреву: «При определенных обстоятельствах перегрев ядерного реактора приведет у тому, что он фактически расплавится».

Напомним, что во время аварии на АЭС «Фукусима-1» работа одного из трех реакторов была успешно остановлена, однако системы резервного питания и охлаждения не сработали, что привело к частичному плавлению всех реакторах станции. Авария на японской АЭС произошла из-за землетрясений и цунами, которые бушевали в стране несколько дней.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

С загрязнённых территорий было эвакуировано около 164 тысяч человек.

Тем не менее самой страшной аварией по-прежнему является взрыв на Чернобыльской АЭС. Среди причин специалтсты выделяют как наличие неисправностей, так и ошибок в эксплуатации станции. Сам взрыв унес жизни более четырех тысяч человек, а количество пострадавших от радиации окончательно неизвестно.

Сегодня зона отчуждения Чернобыльской АЭС является не пригодной для жизни и останется таковой очень и очень долго. Как ранее рассказывал мой коллега Артем Сутягин, Чернобыль по-прежнему является угрозой.

Лучевая болезнь

Первые описания лучевой болезни появились после бомбардировок японских городов Хиросима и Нагасаки. Врачам пришлось иметь дело с неизвестным заболеванием, симптомы которого «внезапно появлялись у некоторых пациентов без видимых повреждений». Сегодня мы знаем, что первые пациенты страдали отсроченными последствиями радиационного облучения.

Острая лучевая болезнь характеризуется тошнотой, рвотой, диареей, анорексией, головной болью, недомоганием и учащенным сердцебиением (тахикардией). Подробнее о том как протекает эта болезнь и как ее лечить недавно рассказывал мой коллега Андрей Жуков, рекомендую к прочтению

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Лучевая болезнь – заболевание, возникающее в результате воздействия различных видов ионизирующих излучений

При небольших дозах облучения дискомфорт проходит в течение нескольких часов или дней, однако при мощном облучении радиация проникает в большую часть тела всего за несколько минут, нарушая работу физиологических систем и разрушая клеточные структуры. Последствия радиационного облучения сказываются на делении клеток, что намного опаснее для детей, чем для взрослых.