AQShning yadro energetikasi iqlim o'zgarishiga javob beradimi?
(AQSh tashqari raqamlari 2014 yildan boshlab. So'nggi raqamlar mavjud emas.)
Qo'shma Shtatlar rahbariyati yadro energetikasini rivojlantirishning kashshofi sifatida tarixiy rolini o'ynadi. Birinchi tijoriy bosimli suv reaktori Yanki Roun 1960 yilda ishga tushdi va 1992 yilgacha ishladi. (Manba: "AQShda Atom Energiyasi", Jahon yadro assotsiatsiyasi, 2017 yil aprel).
Yadro stansiyalari
O'ttiz shtatdagi 99 atom elektr stantsiyasi mavjud. Ko'pchilik Missisipi daryosining sharqida joylashgan (xaritaga qarang). Ular elektr energiyasini sotish uchun qariyb 40- $ 50 milliard atrofida elektr energiyasi ishlab chiqaradi va 100 mingdan ortiq ish o'rinlari yaratadi. O'rtacha reaktorda har bir dollar AQSh iqtisodida 1,87 dollar ishlab chiqaradi. (Manba: "Atom Energiyasining iqtisodiy foydasi", Atom Energiya instituti, 2014 yil aprel).
AQShning atom elektr stantsiyalari 2016 yilda AQShning 4,079 trillion kVt / soat elektr energiyasi ishlab chiqarish hajmining 19,7 foizini tashkil etdi. Bu ko'mir (30 foiz) va tabiiy gaz (34 foiz).
Bu gidroenergetika (6,5 foiz) va boshqa muqobil manbalar, shamol energiyasidan (8,4 foiz) ko'proqdir.
Tadqiqot universitetlarida 36 ta sinov reaktori ham mavjud (xaritaga qarang). Ular tajriba uchun oz miqdorda radiatsiya hosil qilish uchun ishlatiladi. Bu yerda olimlar neytron va boshqa subatomik zarralarni o'rganadilar, avtomobil va tibbiy qismlarni o'rganadilar va saraton kasalligini yaxshiroq davolashni o'rganadilar.
(Manba: "Tadqiqot va sinov reaktorlari uchun arxiv", NRC, 18-avgust, 2011-y.)
Yadro energiyasi qanday ishlaydi?
Elektr energiyani ishlab chiqarish uchun generatorni aylantirgan bug 'hosil qilish uchun barcha elektr stantsiyalari issiq suv ishlab chiqaradi. Atom elektr stantsiyalarida bu bug 'yadroviy bo'linish natijasida hosil bo'lgan issiqlik bilan amalga oshiriladi. Atom ikkiga bo'linib, issiqlik shaklida juda ko'p miqdordagi energiyani chiqarib yuboradi.
Uran 235 yonilg'i sifatida ishlatiladi, chunki u neytron bilan to'qnashganda osongina ajraladi. Bu sodir bo'lgach, uranning neytronlari boshqa atomlar bilan to'qnashadi. Bu zanjirli reaksiya boshlanadi. Shuning uchun atom bombalari juda kuchli.
Yadro generatorida zanjir reaktsiyasi ortiqcha neytronlarni zararsiz ravishda emiradigan maxsus rodlar tomonidan nazorat qilinadi. Ushbu nazorat naychalari uranli yoqilg'i pelletlarini o'z ichiga olgan yonilg'i majmuasi yonida joylashtiriladi. Ushbu majmualarning 200 dan ortig'i yoqilg'i assotsiatsiyasi sifatida tanilgan. Muhandislar jarayonni sekinlashtirmoqchi bo'lganlarida, montajga ko'proq boshqaruv paneli tushadi. Ular ko'proq issiqlikni xohlaganlarida, ular tayoqlarni ko'taradilar. (Manba: "Atom stansiyalari qanday ishlaydi?" Dyuk energiyasi.)
Qo'shma Shtatlar ikkita atom elektr stantsiyasiga ega. 65 bosimli suv reaktori va 34 ta qaynoq suv reaktori mavjud.
Ular issiqlikni reaktordan generatorga qanday qilib uzatishda farqlanadi.
Shlangi suv reaktorlari reaktorda suvni qaynatishdan saqlab qolish uchun yuqori bosimdan foydalanadilar. Bu esa uni yuqori darajada yuqori haroratda isitish imkonini beradi. Issiqlik quvurlar orqali generatorda alohida idish suviga o'tkaziladi. Elektr turbinasini boshqaradigan bug 'hosil qiladi. Reaktordan olingan suv qayta isitiladi. Turbinadagi bug 'kondanserda sovutiladi. Olingan suv bug 'generatoriga qaytariladi. Bu erda bosimli suv reaktorining jonlantirilgan versiyasi.
Boshqa tomondan, qaynoq suv reaktorlari generatorni ishlatish uchun to'g'ridan to'g'ri bug 'hosil qilish uchun qaynoq suvdan foydalaning. Mana, qaynoq suv reaktorining jonlantirilgan versiyasi.
Eng muhimi shundaki, butun jarayon tashqi muhitni har qanday ifloslanishdan himoya qilish uchun mavjud muhitda sodir bo'ladi.
Elektr stantsiyalarini sovutish va tezda to'xtatish mumkin. (Manba: "Yadro energiyasi qanday ishlaydi?", UNAE.)
Afzalliklar
Yadro stansiyalari ko'mir va tabiiy gazdan farqli ravishda har qanday issiqxona gazlarini chiqarmaydi.
Ishlab chiqarilgan har megavatt soat (mWh) elektr uchun 0,5 ish joyi yaratiladi. Bu ko'mirda 0,19 ish o'rniga, gaz yoqilg'i ishlab chiqaradigan korxonalarda 0,05 ish joyida va shamol energiyasi bo'yicha 0,05 ga nisbatan ishlaydi. Boshqa ish o'rinlarini yaratadigan yagona energiya manbai / mVts Quyosh fotovoltaik bo'lib, 1,06 ish / mWh da. (Manba: "Atom Energiyasining iqtisodiy foydasi", Atom Energiya instituti, 2014 yil aprel ).
O'nlab yillar mobaynida atom energiyasi eng arzon korxona xarajatlariga ega bo'ldi. 1,87 sent / kVt.s. (2008 yilgi ko'rsatkichlarda) ko'mirning 68 foizini tashkil qiladi. Va yaqinda bu tabiiy gazning 25 foizini tashkil qildi.
Iqlim o'zgarishi bilan bog'liq qo'rquv ko'mir yoqadigan elektr stansiyalarning yangi qurilishini to'xtatdi. Natijada, 1992 yildan 2005 yilgacha 270 ming megavatt energiya ishlab chiqaradigan yangi gaz quvurlari qurildi. O'sha paytda bu o'simliklarning eng kam investitsiya xavfi bor edi. Natijada, 14 ming MVt yangi yadro va ko'mir yoqilg'isi ishlab chiqarildi. Bu tabiiy gaz narxlarini oshirishga yordam berdi, yirik sanoat foydalanuvchilarini offshorlarga majbur qildi va gaz narxini 10 sent / kVt ga etkazdi.
Kamchiliklari
Yoqilg'i manbasining radioaktiv tabiati tufayli yadro energetikasiga ikki katta salbiy ta'sir mavjud.
1. Zavoddagi voqea radioaktiv materialni atrof muhitga radioaktiv gazlar va zarrachalarning shamol (bulut shaklida shakllanishi) sifatida berishi mumkin edi. Bu zarralar keyinchalik inson va hayvonlar tomonidan yutilishi yoki erga yotqizilishi. Zarralar barqaror bo'lmaguncha radiatsiya deb ataladigan ortiqcha energiyani ajratadigan beqaror atomlardan iborat. Kam dozalarda radiatsiya zararsizdir. Ammo yadroviy eritmadan keyin katta dozalarda tirik hujayralar yo'q bo'lib, mutatsiyalar, kasalliklar va o'limga olib kelishi mumkin.
Chernobil va Fukusimada ko'rinib turganidek, yadroviy eritmaning mumkin bo'lgan ta'siri fojiali bo'lishi mumkin, hatto bunday hodisa yuzaga kelishi ehtimoli juda kam. AQShning yagona yadro falokati 1979 yilda Three Mile orolida bo'lib, radioaktiv yoqilg'ining qisman erishi bilan tugadi. Faqat oz miqdorda radioaktiv gaz chiqdi. Hech qanday o'lchovli sog'likka ta'siri yo'q edi. Shunga qaramay, 30 yil davomida yangi atom stansiyalari qurilgani yo'q.
Deyarli uch million amerikalik ishlaydigan korxonaning 10 millik masofasida yashaydi. Voqea sodir bo'lgan taqdirda ular bevosita radiatsiya ta'siriga duch keladilar. Agar siz o'sha odamlardan bo'lsangiz, bu erda qanday qilib avariyaga tayyorgarlik ko'rish kerak.
2. Yadro chiqindilarini yo'q qilish - katta salbiy holatdir. Kam darajadagi chiqindilar kunlik operatsiyalarda yadro yoqilg'isiga tegishlidir. U yerda yo'q qilinadi yoki 37 davlatning birida past darajadagi chiqindilardan foydalanishga yuboriladi. (Manba: "Past darajadagi chiqindilar", AQShning yadrolarni tartibga solish komissiyasi.)
Yuqori darajada chiqindilar chiqindi yoqilg'isidan iborat. O'chirish uchun yuz minglab yillar talab etiladi. Hozirgi vaqtda bu yoqilg'ining 70 ming tonna elektrostantsiyalarida saqlanadi. (Manba: "Faff va Fallout", The Economist, 2015 yil 29-avgust.)
1982 yildagi Atrof-Qoidabuzarlik Aktida Konventsiya AQShning yadrolarni tartibga solish bo'yicha komissiyasiga Yuqucha tog'ida yuqori darajadagi chiqindilarni utilizatsiya qilish uchun doimiy geologik omborni loyihalash, qurish, foydalanish va tugatish bo'yicha topshiriq berdi.
Mahalliy amaldorlar, ularning holatlaridagi xavfni istamaydilar. Ular NRC AQSh sudining ishini ko'rib chiqqandan so'ng 2013 yilgacha rivojlanishni kechiktirdi. 2015 yilda NRK xavfsizlikni baholashni yakunladi va Atrof-muhit ta'siriga oid bayonot ustida ishlashni boshladi. (Manba: "Yuqori darajada chiqindilarni yo'q qilish", AQShning yadrolarni tartibga solish komissiyasi.)
AQShning yadro energetikasining kelajagi
2040 yilga kelib AQShning elektr energiyasiga talabi 28 foizni tashkil etadi. Neft va gaz bahosidagi ko'tarilish va global isish haqidagi xavotirlar bilan yadroviy kuch yana jozibador ko'rinishga boshladi. 1990 yillar oxirida yadro energetikasi import qilingan neft va gazga qaramlikni kamaytirishning bir yo'li sifatida ko'rindi. Ushbu siyosat o'zgarishi yadro salohiyatining sezilarli darajada o'sishiga yo'l ochdi.
2005 yilgi Energiya siyosati to'g'risidagi qonunga ko'ra, ilgari atom stansiyalarini qurish uchun moliyaviy imtiyozlar berilgan. Bundan tashqari, uchta tartibga solish tashabbusi ham bor edi:
- Tasdiqlangan dizayn sertifikatlash jarayoni.
- Erta saytga ruxsat berish qoidalari.
- Qurilish va faoliyatni litsenziyalash jarayoni birlashtirildi.
2007 yildan boshlab, kompaniyalar yangi yadroviy reaktorlarga 24 ta litsenziya olish uchun ariza topshirdilar. Qurilishi davom etayotgan to'rtta yangi zavod mavjud. Westinghouse Gurjistonda ikkita va Janubiy Karolina shtatida ikkita. (Manba: "Vestinghouse CB & Ining yadrosini sotib oladi", The Wall Street Journal, 2015 yil 29 oktyabr)
Boshqa tarafdan, mahalliy slanets neftlari va tabiiy gazni uzib olish, eski atom stansiyalarini modernizatsiya qilish uchun gazni muqobil taklif qildi. Natijada so'nggi ikki yil ichida to'rtta zavod yopildi. Qadimgi atom elektr stantsiyalarini saqlash yangi gaz yoqiladigan korxonalarni qurishdan ko'proq xarajat qiladi. Qadimiy ko'mir yoqiladigan elektr stantsiyalarni tabiiy gazga qayta tiklashdan ko'ra qimmatroq.
Shuning uchun Amerikada yadro kuchini kengaytirishning kelajagi tabiiy gaz bahosiga bog'liq. Agar ular qayta ko'tarilsa va baland bo'lishsa, atom energiyasini ishlab chiqarishga qaytishga e'tibor berishadi. (Manba: "Boshqa reaktorlar yopiladi, AQSh yadro energetikasi uchun yangi haqiqatni aniqlaydi", National Geographic, 2015 yil 1 yanvar.)