проблемы ядерной энергетики

Одной из проблем ядерной энергетики является тепловое загрязнение.

Проблемы ядерной энергетики
Атомная энергетика как в России, так и во всем мире – лучшее из того, что имеет сегодня человечество для своего знергообеспечения. Но сегодняшней атомной энергетике присущи очевидные недостатки, которых не должно быть у атомной энергетики будущего. Без устранения этих недостатков атомная энергетика не сможет стать гарантом энергобезопасности общества в будущем. К таким недостаткам относятся:

Большие объемы работ по добыче урана.
Зависимость от наличия месторождений, их принадлежности и качества.
Дорогостоящие работы по обогащению и разделению изотопов.
Малая доля использования в реакторе ядерного топлива.
Большое количество радиоактивных отходов.
Большое количество отработанного топлива.
Затраты, необходимые для обеспечения радиационной и ядерной безопасности.
Тепловое загрязнение окружающей среды.
Затраты, необходимые для вывода энергоблоков из эксплуатации.
Облучение персонала атомных станций.
Необходимость обеспечения сохранности критических ядерных материалов.
Разработка и внедрение новых технологий в атомной энергетике позволяет преодолеть или в значительной степени уменьшить ее сегодняшние недостатки.

При широком использовании реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом существенно уменьшится количество радиоактивных отходов. В радиоактивных отходах атомной энергетики продолжаются ядерные процессы малой интенсивности, сопровождающиеся радиацией и энерговыделением. Эти отходы можно хранить под наблюдением или захоранивать в недрах Земли, обеспечив условия, при которых ни природные явления, ни злой умысел людей не могут привести к выбросу радиоактивных продуктов. Радиоактивность – неизбежный эффект, сопровождающий ядерные реакции. Энергия деления тяжелых ядер будет востребована как главный энергоисточник XXI века только в том случае, если радиоактивность в любом случае не покинет объемов, где она должна находиться в нормальном режиме, и объемов, предусмотренных конструкцией ядерноэнергетических установок, куда она может попасть в аварийном режиме, а возникновение неконтролируемой цепной ядерной реакции будет невозможно.

Полувековой мировой опыт показал, что хранить либо захоранивать радиоактивные отходы в жидком виде опасно для окружающей среды. Как временная мера, радиоактивные отходы в твердом виде можно упаковывать в стекло, пластмассы, бетон и т. п. Длительное энерговыделение и радиация разрушают химические соединения, используемые для упаковки радиоактивных отходов. Очевидно, что надежнее хранить их в металлической, стойкой к окислению, кислотам и щелочам матрице. Можно использовать нержавеющие стали, отработавшие свой срок в виде металлоконструкций в зоне ядерных реакций. Эти материалы имеют наведенную радиоактивность и сами нуждаются в хранении или захоронении. Используя приемы порошковой металлургии, можно создавать блоки, обладающие высокой теплопроводностью (для того чтобы в центральной зоне блока не было высокой температуры), стойкие к радиационному разрушению и к воздействию внешней среды.

Теоретически возможно создание еще одной технологии: радиоактивные продукты ядерных процессов можно трансмутировать, то есть разрушить ядро химического элемента, превратить в долгоживущий или в короткоживущий изотоп. Для этого можно использовать ускорители элементарных частиц. Энергия нейтронов в реакторе деления заданa природой. А энергия элементарных частиц, получаемая на ускорителе, может быть любой в широком диапазоне, что позволяет выбрать необходимые условия для трансмутации. Однако создание такой технологии вызывает ряд серьезных вопросов и может рассматриваться только как далекая перспектива.

Утилизация отходов, экономическая эффективность, надежность, безопасность, утечка ядерного топлива и т. д.