Academic Journal

Драйверы и тормозы развития ядерной энергетики

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Τίτλος: Драйверы и тормозы развития ядерной энергетики
Στοιχεία εκδότη: Zenodo, 2023.
Έτος έκδοσης: 2023
Θεματικοί όροι: ядерная энергетика, атомные электростанции, энергетическая политика, энергонезависимость
Περιγραφή: В конце 1930‑х гг. была обнаружена возможность осуществления цепной реакции деления ядер изотопа урана‑235, в ходе которой выделяется энергия внутриядерных связей (далее ядерная энергия), и образуются новые вещества, одни из которых представляет собой отходы деления урана‑235, а другие (например, плутоний‑239) могут быть использованы как источник ядерной энергии. Количество высвобождаемой ядерной энергии было столь велико, что вначале изучалась только перспектива ее использования для создания нового оружия огромной мощности. В решение этой задачи в нескольких странах были вложены очень большие интеллектуальные, материальные и финансовые ресурсы. В результате удалось разработать несколько конструкций ядерных реакторов, в которых осуществлялись управляемые ядерные реакции с получением двух видов продуктов: (1) веществ, которые можно использовать для изготовления урановых и плутониевых атомных бомб и (2) тепла, которое можно использовать для подогрева воды и приготовления водяного пара. Были установлены условия, необходимые для обеспечения в ядерном реакторе управляемой реакции деления урана‑235, в том числе, состав и форма ядерного топлива, основу которого составляет делящийся изотоп урана. Но в природе уран‑235 – редкое вещество. Так, в природном уране содержится только около 0,72 % этого изотопа, а около 99,27 % – это неделящийся изотоп уран‑238. Для того чтобы изготовить из природного урана ядерное топливо для АЭС, необходимо увеличить концентрацию урана‑235, осуществляя для этого фазовые переходы твердого вещества в газ и газа в твердое вещество. Сложность и высокая стоимость изготовления ядерного топлива определяются не только необходимостью обогащать природный уран, но и тем, что для извлечения природного урана приходится перерабатывать огромные массы природных материалов – даже в богатой ураном горной руде содержится всего около 0,2 % природного урана (NEPSG, 1977). Так что только несколько промышленно развитых стран были способны преодолеть сложности, возникающие при изготовлении топлива для ядерных реакторов. Идея использовать ядерную энергию для производства электроэнергии, как известно, впервые была воплощена в СССР, когда в 1954 г. в г. Обнинске была введена в эксплуатацию АЭС электрической мощностью 5 МВт. Было ясно, что, увеличивая мощность ядерного реактора, можно добиться значительного снижения удельных издержек производства электроэнергии. В 1958 г. в США была введена в строй АЭС Shippingport электрической мощностью 68 МВт. Единичная мощность сооружаемых энергоблоков АЭС быстро увеличилась до 400–1000 МВт. В этом диапазоне действовал эффект экономии от масштаба – с ростом единичной мощности энергоблоков АЭС снижались удельные издержки производства электроэнергии. К началу 1960‑х гг. во многих странах АЭС с крупными энергоблоками стали рентабельными при покрытии базовой части графика электрической нагрузки.
Τύπος εγγράφου: Article
Γλώσσα: Russian
DOI: 10.5281/zenodo.7794776
Rights: CC BY
Αριθμός Καταχώρησης: edsair.doi...........06a423037f5fe763075005e4a5d1fdfc
Βάση Δεδομένων: OpenAIRE
FullText Text:
  Availability: 0
Header DbId: edsair
DbLabel: OpenAIRE
An: edsair.doi...........06a423037f5fe763075005e4a5d1fdfc
RelevancyScore: 884
AccessLevel: 3
PubType: Academic Journal
PubTypeId: academicJournal
PreciseRelevancyScore: 883.781982421875
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: Драйверы и тормозы развития ядерной энергетики
– Name: Publisher
  Label: Publisher Information
  Group: PubInfo
  Data: Zenodo, 2023.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2023
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22ядерная+энергетика%2C+атомные+электростанции%2C+энергетическая+политика%2C+энергонезависимость%22">ядерная энергетика, атомные электростанции, энергетическая политика, энергонезависимость</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: В конце 1930‑х гг. была обнаружена возможность осуществления цепной реакции деления ядер изотопа урана‑235, в ходе которой выделяется энергия внутриядерных связей (далее ядерная энергия), и образуются новые вещества, одни из которых представляет собой отходы деления урана‑235, а другие (например, плутоний‑239) могут быть использованы как источник ядерной энергии. Количество высвобождаемой ядерной энергии было столь велико, что вначале изучалась только перспектива ее использования для создания нового оружия огромной мощности. В решение этой задачи в нескольких странах были вложены очень большие интеллектуальные, материальные и финансовые ресурсы. В результате удалось разработать несколько конструкций ядерных реакторов, в которых осуществлялись управляемые ядерные реакции с получением двух видов продуктов: (1) веществ, которые можно использовать для изготовления урановых и плутониевых атомных бомб и (2) тепла, которое можно использовать для подогрева воды и приготовления водяного пара. Были установлены условия, необходимые для обеспечения в ядерном реакторе управляемой реакции деления урана‑235, в том числе, состав и форма ядерного топлива, основу которого составляет делящийся изотоп урана. Но в природе уран‑235 – редкое вещество. Так, в природном уране содержится только около 0,72 % этого изотопа, а около 99,27 % – это неделящийся изотоп уран‑238. Для того чтобы изготовить из природного урана ядерное топливо для АЭС, необходимо увеличить концентрацию урана‑235, осуществляя для этого фазовые переходы твердого вещества в газ и газа в твердое вещество. Сложность и высокая стоимость изготовления ядерного топлива определяются не только необходимостью обогащать природный уран, но и тем, что для извлечения природного урана приходится перерабатывать огромные массы природных материалов – даже в богатой ураном горной руде содержится всего около 0,2 % природного урана (NEPSG, 1977). Так что только несколько промышленно развитых стран были способны преодолеть сложности, возникающие при изготовлении топлива для ядерных реакторов. Идея использовать ядерную энергию для производства электроэнергии, как известно, впервые была воплощена в СССР, когда в 1954 г. в г. Обнинске была введена в эксплуатацию АЭС электрической мощностью 5 МВт. Было ясно, что, увеличивая мощность ядерного реактора, можно добиться значительного снижения удельных издержек производства электроэнергии. В 1958 г. в США была введена в строй АЭС Shippingport электрической мощностью 68 МВт. Единичная мощность сооружаемых энергоблоков АЭС быстро увеличилась до 400–1000 МВт. В этом диапазоне действовал эффект экономии от масштаба – с ростом единичной мощности энергоблоков АЭС снижались удельные издержки производства электроэнергии. К началу 1960‑х гг. во многих странах АЭС с крупными энергоблоками стали рентабельными при покрытии базовой части графика электрической нагрузки.
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: Article
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: Russian
– Name: DOI
  Label: DOI
  Group: ID
  Data: 10.5281/zenodo.7794776
– Name: Copyright
  Label: Rights
  Group: Cpyrght
  Data: CC BY
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edsair.doi...........06a423037f5fe763075005e4a5d1fdfc
PLink https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.doi...........06a423037f5fe763075005e4a5d1fdfc
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Identifiers:
      – Type: doi
        Value: 10.5281/zenodo.7794776
    Languages:
      – Text: Russian
    Subjects:
      – SubjectFull: ядерная энергетика, атомные электростанции, энергетическая политика, энергонезависимость
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: Драйверы и тормозы развития ядерной энергетики
        Type: main
  BibRelationships:
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 23
              M: 01
              Type: published
              Y: 2023
          Identifiers:
            – Type: issn-locals
              Value: edsair
            – Type: issn-locals
              Value: edsairFT
ResultId 1