Безопасность атомной энергетики

Экология энергетики
Признаки классификации атомных реакторов
Блочный щит управления энергоблока
Разгрузочно-загрузочная машина
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Реакторы на быстрых нейтронах
БН-350
Реактор БН-800
Физические  основы атомной энергетики
Особенности ядерных реакторов
Безопасность современных атомных реакторов
АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения
Основные требования к безопасности АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения
РЕАКТОР БРЕСТ – 300
Анализ безопасности реактора БРЕСТ–300
Энергетика - острейшая проблема цивилизации
Ядерный реактор
РБМК - Реактор Большой Мощности Канальный
Реактор с гелиевым теплоносителем
Реакторы с натриевым теплоносителем
Реакторы со свинцово-висмутовым теплоносителем
ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
УСТРОЙСТВО РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ
ВВЭР и РБМК: сравнительные характеристики
ФАКТОРЫ ОПАСНОСТИ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ
СПИСОК НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ ЯДЕРНЫХ АВАРИЙ ХХ СТОЛЕТИЯ
Уиндскейл, Великобритания 10 октября 1957 года
ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ КАТАСТРОФА

Безопасность современных атомных реакторов

Ядерные реактора XXI века

Наличие апробированных в энергетике ядерных технологий, доказанная экономическая конкурен­тоспособность и техническая безопасность делают ядерную энергию фаворитом в обеспечении значи­тельной доли производства энергии в наступающем XXI веке.

В крупномасштабной ядерной энергетике будут присутствовать реакторы различной функциональ­ной принадлежности: производство энергии, рас­ширенное воспроизводство топлива, производство изотопов и выжигание актинидов, при этом в ре­шение основной задачи производства энергии бу­дут вовлечены реакторы всех функциональных нап­равлений.

Сегодняшний и предполагаемый с учетом вос­точноевропейской и азиатской составляющих раз­вития ядерной энергетики вклад легководных ре­акторов в мировой ядерный парк с неизбежностью, диктуемой экономическими соображениями, ос­тавляет их в мировой ядерной энергетике нового века.

Вместе с тем прогнозируемое значительное уве­личение доли ядерного производства энергии тре­бует анализа места реакторов различных типов в крупномасштабной ядерной энергетике XXI века. Особенности этой новой фазы использования ядер­ной энергии, такие, как увеличение ее объема до десятков процентов в электроэнергетике, необхо­димость воспроизводства делящихся ядерных мат­ериалов, расширение областей применения и кру­га стран, использующих ядерные установки, дела­ют необходимым уточнить условия и требования, которые должны быть обязательными для реакто­ров, претендующих на существенную роль в ядер­ной энергетике будущего.

Разнообразие признаков и условий существова­ния крупномасштабной атомной энергетики опре­деляет необходимость наряду с совершенствовани­ем проектов ныне действующих реакторов прово­дить поиск и разработку реакторов нового поколе­ния. Предпочтение при выборе направлений новых разработок должны иметь предложения, которые вносят новое качество в решение проблем ядерной энергетики будущего. Невозможно предложить на перспективу единственный проект реактора, кото­рый бы наилучшим образом решил все задачи, сто­ящие перед ядерной энергетикой. В перспективе бу­дет функционировать ряд типов реакторов, каж­дый из которых может наилучшим образом решать ту или иную задачу крупномасштабной энергети­ки, и в числе этих типов, безусловно, будут реак­торы ВВЭР.

Тенденцией развития энергетических реакторов будет продолжение линии на их использование для производства электричества. С этой целью будет продолжено строительство реакторов большой и средней мощности, хорошо зарекомендовавших се­бя на предыдущих этапах.

Наряду с этим будут реализовываться линии в направлении дальнейшего увеличения мощности. В частности, масштабы российских энергосистем ев­ропейской части и требование конкурентоспособ­ности с ТЭЦ на органическом топливе обосновы­вают тенденцию увеличения единичной мощнос­ти блока, а нацеленность на мировой рынок дела­ет необходимым иметь для российского и зарубеж­ного применения российский проект энергоблока ВВЭР, не уступающий западным проектам по мощности и другим показателям.

Крупномасштабная ядерная энергетика не мо­жет быть реализована на использовании только урана–235. Подпитка делящейся компонентной из ес­тественного урана, постоянно вовлекаемого в топ­ливный цикл, будет не достаточна для функцио­нирования всей совокупности разнообразных реак­торов ядерной энергетики.

Воспроизводство делящихся материалов являет­ся одним из основных признаков ядерной энерге­тики будущего. Эта функция будет реализовывать­ся реакторами–размножителями. Основной функ­цией таких реакторов является расширенное вос­производство топлива, необходимого для обеспе­чения топливом всей структуры ядерной энерге­тики.

Таким образом, в будущей энергетике будут сосу­ществовать реакторы–размножители ядерного топ­лива и реакторы, потребляющие топливо. Их ко­личественное соотношение в крупномасштабной ядерной энергетике мира будет определяться нейт­ронным балансом всей структуры ядерной энер­гетики и уровнем воспроизводства топлива в ре­акторах.

Положительный нейтронный баланс системы ре­акторов ядерной энергетики при необходимости может обеспечить не только расширенное воспро­изводство ядерного топлива, но и выжигание наи­более опасных радионуклидов. Для этих целей может быть разработан специальный тепловой реактор–выжигатель.

Соотношение количества реакторов разного наз­начения зависит от совершенства их характеристик, областей использования, степени развитости ядер­ной энергетики и состояния решения проблемы об­ращения с радиоактивными отходами.

Следовательно, наиболее целесообразным пред­ставляется путь эволюционного совершенствова­ния зарекомендовавших себя реализованных про­ектов ядерного комплекса и создания ядерных тех­нологий нового поколения, базирующихся на опы­те предыдущих этапов, в частности создания и раз­вития концепции ВВЭР.

Гетерогенно-каталитические методы Каталитические методы обезвреживания газов позволяют эффективно проводить очистку газов от оксидов азота.

Высокотемпературное каталитическое восстановление осуществляют в присутствии газов восстановителей водорода, оксида углерода, углеводородов (пары керосина, нефтяной и природный газ).

Селективное каталитическое восстановление (СКВ) получило в последние годы наибольшее распространение для очистки газов от NОX. Особенностью этого процесса является взаимодействие используемого восстановителя с оксидами азота в присутствии кислорода.

Особенностью вышеприведенных реакций является значительное влияние кислорода на скорость ее протекания. При изменении концентрации О2 от 0,1 до 1,0 % скорость восстановления резко увеличивается на различных катализаторах (рис.2).

Основные области применения методов СКВ - это очистка отходящих газов от NОХ в производстве азотной кислоты и дымовых газов при сжигании топлива.

УСТРОЙСТВО РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ