Turunnya harga minyak otomatis menurunkan daya saing pembangkit listrik tenaga nuklir.

Kerugian utama dari pembangkit listrik tenaga nuklir- konsekuensi kecelakaan yang parah, untuk menghindari pembangkit listrik tenaga nuklir dilengkapi dengan sistem keselamatan paling kompleks dengan banyak cadangan dan redundansi, memastikan pengecualian peleburan inti bahkan jika terjadi kecelakaan dasar desain maksimum (pecah total reaktor secara melintang lokal) pipa sirkuit sirkulasi).
Masalah serius bagi pembangkit listrik tenaga nuklir adalah penghentian operasinya setelah sumber dayanya habis; menurut perkiraan, biayanya bisa mencapai 20% dari biaya pembangunannya.
Karena sejumlah alasan teknis, pembangkit listrik tenaga nuklir sangat tidak diinginkan untuk beroperasi dalam mode manuver, yaitu menutupi bagian variabel dari jadwal beban listrik.

Penggunaan energi nuklir di dunia modern ternyata sangat penting sehingga jika kita bangun besok dan energi dari reaksi nuklir telah hilang, maka dunia yang kita kenal mungkin tidak akan ada lagi. Perdamaian menjadi dasar produksi dan kehidupan industri di negara-negara seperti Perancis dan Jepang, Jerman dan Inggris, Amerika Serikat dan Rusia. Dan jika dua negara terakhir masih mampu mengganti sumber energi nuklir dengan pembangkit listrik tenaga panas, maka bagi Prancis atau Jepang hal ini mustahil dilakukan.

Penggunaan energi nuklir menimbulkan banyak masalah. Pada dasarnya, semua masalah ini terkait dengan fakta bahwa dengan menggunakan energi pengikat inti atom (yang kita sebut energi nuklir) untuk keuntungan seseorang, seseorang menerima kejahatan yang signifikan dalam bentuk limbah radioaktif tinggi yang tidak dapat dibuang begitu saja. Limbah sumber energi nuklir harus diolah, diangkut, dikubur, dan disimpan dalam waktu lama dalam kondisi aman.

Pro dan kontra, manfaat dan bahaya penggunaan energi nuklir

Mari kita pertimbangkan pro dan kontra penggunaan energi atom-nuklir, manfaat, bahaya dan signifikansinya dalam kehidupan umat manusia. Jelas terlihat bahwa energi nuklir saat ini hanya dibutuhkan oleh negara-negara industri. Artinya, energi nuklir damai terutama digunakan di fasilitas seperti pabrik, pabrik pengolahan, dll. Industri padat energi yang jauh dari sumber listrik murah (seperti pembangkit listrik tenaga air)lah yang menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir untuk memastikan dan mengembangkan proses internal mereka.

Daerah agraris dan kota tidak terlalu membutuhkan energi nuklir. Sangat mungkin untuk menggantinya dengan stasiun termal dan lainnya. Penguasaan, perolehan, pengembangan, produksi, dan pemanfaatan energi nuklir ternyata sebagian besar ditujukan untuk memenuhi kebutuhan kita akan produk-produk industri. Mari kita lihat industri apa saja yang ada: industri otomotif, produksi militer, metalurgi, industri kimia, kompleks minyak dan gas, dll.

Apakah orang modern ingin mengendarai mobil baru? Ingin mengenakan pakaian sintetis yang modis, makan bahan sintetis, dan mengemas semuanya dengan bahan sintetis? Ingin produk berwarna-warni dalam berbagai bentuk dan ukuran? Ingin semua ponsel, TV, komputer baru? Ingin membeli banyak dan sering mengganti perlengkapan di sekitar Anda? Apakah Anda ingin makan makanan kimia lezat dari kemasan berwarna? Apakah Anda ingin hidup damai? Ingin mendengar pidato manis dari layar TV? Apakah dia ingin ada banyak tank, rudal dan kapal penjelajah, serta peluru dan senjata?

Dan dia mendapatkan semuanya. Tak peduli pada akhirnya perbedaan antara perkataan dan perbuatan berujung pada peperangan. Tidak masalah mendaur ulangnya juga membutuhkan energi. Untuk saat ini pria itu tenang. Dia makan, minum, pergi bekerja, menjual dan membeli.

Dan semua itu memerlukan energi. Dan ini juga membutuhkan banyak minyak, gas, logam, dll. Dan semua proses industri ini memerlukan energi nuklir. Oleh karena itu, tidak peduli apa kata orang, sampai reaktor fusi termonuklir industri pertama diproduksi, energi nuklir hanya akan berkembang.

Kita dapat dengan aman mencantumkan segala sesuatu yang biasa kita gunakan sebagai keunggulan energi nuklir. Sisi negatifnya adalah kemungkinan kematian yang menyedihkan karena berkurangnya sumber daya, masalah limbah nuklir, pertumbuhan populasi dan degradasi lahan subur. Dengan kata lain, energi nuklir memungkinkan manusia untuk mulai mengendalikan alam lebih jauh lagi, memperkosanya sedemikian rupa sehingga dalam beberapa dekade ia melampaui ambang batas reproduksi sumber daya dasar, memicu proses runtuhnya konsumsi antara tahun 2000. dan 2010. Proses ini secara obyektif tidak lagi bergantung pada orangnya.

Setiap orang harus makan lebih sedikit, hidup lebih sedikit, dan lebih sedikit menikmati lingkungan alam. Di sinilah letak kelebihan atau kekurangan energi nuklir, yaitu negara-negara yang telah menguasai atom akan mampu mendistribusikan kembali sumber daya yang langka kepada negara-negara yang belum menguasai atom secara lebih efektif. Selain itu, hanya pengembangan program fusi termonuklir yang akan memungkinkan umat manusia untuk bertahan hidup. Sekarang mari kita jelaskan secara rinci “binatang” macam apa ini - energi atom (nuklir) dan apa yang dimakannya.

Massa, materi dan energi atom (nuklir).

Kita sering mendengar pernyataan bahwa “massa dan energi adalah hal yang sama”, atau pernyataan bahwa ungkapan E = mc2 menjelaskan ledakan bom atom (nuklir). Sekarang setelah Anda memiliki pemahaman pertama tentang energi nuklir dan penerapannya, sangatlah tidak bijaksana jika Anda bingung dengan pernyataan seperti “massa sama dengan energi”. Bagaimanapun, cara menafsirkan penemuan besar ini bukanlah yang terbaik. Tampaknya, ini hanya kecerdikan kaum reformis muda, “orang-orang Galilea zaman baru.” Faktanya, prediksi teori yang telah dibuktikan melalui banyak eksperimen hanya mengatakan bahwa energi memiliki massa.

Sekarang kami akan menjelaskan sudut pandang modern dan memberikan gambaran singkat tentang sejarah perkembangannya.
Ketika energi suatu benda material meningkat, massanya meningkat, dan kita mengaitkan massa tambahan ini dengan peningkatan energi. Misalnya, ketika radiasi diserap, penyerap menjadi lebih panas dan massanya bertambah. Namun, peningkatannya sangat kecil sehingga masih berada di luar keakuratan pengukuran dalam eksperimen biasa. Sebaliknya, jika suatu zat memancarkan radiasi, maka ia kehilangan setetes massanya, yang terbawa oleh radiasi tersebut. Pertanyaan yang lebih luas muncul: bukankah seluruh massa materi ditentukan oleh energi, yaitu bukankah terdapat cadangan energi yang sangat besar yang terkandung dalam semua materi? Bertahun-tahun yang lalu, transformasi radioaktif merespons hal ini secara positif. Ketika atom radioaktif meluruh, sejumlah besar energi dilepaskan (kebanyakan dalam bentuk energi kinetik), dan sebagian kecil massa atom menghilang. Pengukuran dengan jelas menunjukkan hal ini. Jadi, energi membawa pergi massa, sehingga mengurangi massa materi.

Akibatnya, sebagian massa materi dapat dipertukarkan dengan massa radiasi, energi kinetik, dll. Itulah sebabnya kami mengatakan: “energi dan materi sebagian mampu melakukan transformasi timbal balik.” Terlebih lagi, kita kini dapat menciptakan partikel materi yang bermassa dan mampu diubah seluruhnya menjadi radiasi yang juga bermassa. Energi radiasi ini dapat berubah menjadi bentuk lain, mentransfer massanya ke bentuk lain. Sebaliknya, radiasi dapat berubah menjadi partikel materi. Jadi, alih-alih mengatakan “energi memiliki massa”, kita dapat mengatakan “partikel materi dan radiasi dapat saling diubah, sehingga mampu saling bertukar dengan bentuk energi lain.” Inilah penciptaan dan penghancuran materi. Peristiwa destruktif seperti itu tidak dapat terjadi dalam bidang fisika, kimia, dan teknologi biasa. Peristiwa tersebut harus dicari baik dalam proses mikroskopis namun aktif yang dipelajari oleh fisika nuklir, atau dalam wadah bom atom bersuhu tinggi, di Matahari dan bintang-bintang. Namun, tidak masuk akal untuk mengatakan bahwa "energi adalah massa". Kita berkata: “energi, seperti halnya materi, mempunyai massa.”

Massa materi biasa

Kita mengatakan bahwa massa materi biasa mengandung persediaan energi dalam yang sangat besar, sama dengan hasil kali massa dan (kecepatan cahaya)2. Namun energi ini terkandung dalam massa dan tidak dapat dilepaskan tanpa hilangnya setidaknya sebagian darinya. Bagaimana ide luar biasa ini muncul dan mengapa tidak ditemukan lebih awal? Hal ini telah diusulkan sebelumnya - eksperimen dan teori dalam bentuk yang berbeda - tetapi hingga abad ke-20 perubahan energi tidak teramati, karena dalam eksperimen biasa hal ini berhubungan dengan perubahan massa yang sangat kecil. Namun, kami sekarang yakin bahwa peluru yang terbang, karena energi kinetiknya, memiliki massa tambahan. Bahkan pada kecepatan 5000 m/s, sebuah peluru yang beratnya tepat 1 g saat diam akan memiliki massa total 1,00000000001 g. Platina panas putih seberat 1 kg hanya akan menambah 0,000000000004 kg dan praktis tidak ada penimbangan yang dapat mencatatnya. perubahan. Hanya ketika cadangan energi yang sangat besar dilepaskan dari inti atom, atau ketika "proyektil" atom dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya, massa energi menjadi nyata.

Di sisi lain, bahkan perbedaan massa yang halus pun menandai kemungkinan pelepasan energi dalam jumlah besar. Jadi, atom hidrogen dan helium memiliki massa relatif 1,008 dan 4,004. Jika empat inti hidrogen dapat bergabung menjadi satu inti helium, massa 4,032 akan berubah menjadi 4,004. Selisihnya kecil, hanya 0,028 atau 0,7%. Namun hal ini berarti pelepasan energi dalam jumlah besar (terutama dalam bentuk radiasi). 4,032 kg hidrogen akan menghasilkan 0,028 kg radiasi, yang memiliki energi sekitar 600000000000 Kal.

Bandingkan dengan 140.000 Kal yang dilepaskan ketika jumlah hidrogen yang sama bergabung dengan oksigen dalam ledakan kimia.
Energi kinetik biasa memberikan kontribusi yang signifikan terhadap massa proton yang sangat cepat yang dihasilkan dalam siklotron, dan hal ini menimbulkan kesulitan saat bekerja dengan mesin tersebut.

Mengapa kita masih percaya bahwa E=mc2

Sekarang kita menganggap hal ini sebagai konsekuensi langsung dari teori relativitas, namun kecurigaan pertama muncul menjelang akhir abad ke-19, sehubungan dengan sifat radiasi. Tampaknya radiasi tersebut mempunyai massa. Dan karena radiasi membawa, seperti pada sayap, dengan kecepatan energi, atau lebih tepatnya, radiasi itu sendiri adalah energi, maka muncullah contoh massa yang termasuk dalam sesuatu yang “tidak berwujud”. Hukum eksperimental elektromagnetisme meramalkan bahwa gelombang elektromagnetik harus memiliki “massa”. Namun sebelum teori relativitas tercipta, hanya imajinasi tak terkendali yang dapat memperluas rasio m=E/c2 ke bentuk energi lain.

Semua jenis radiasi elektromagnetik (gelombang radio, inframerah, sinar tampak dan ultraviolet, dll.) memiliki beberapa ciri umum: semuanya merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan yang sama dan semuanya mentransfer energi dan momentum. Kita bayangkan cahaya dan radiasi lainnya dalam bentuk gelombang yang merambat dengan kecepatan tinggi namun tertentu c = 3*108 m/detik. Ketika cahaya mengenai permukaan penyerap, panas dihasilkan, yang menunjukkan bahwa aliran cahaya membawa energi. Energi ini harus merambat seiring aliran dengan kecepatan cahaya yang sama. Faktanya, kecepatan cahaya diukur dengan cara ini: waktu yang dibutuhkan sebagian energi cahaya untuk menempuh jarak yang jauh.

Ketika cahaya mengenai permukaan beberapa logam, ia melumpuhkan elektron-elektron yang terbang keluar seolah-olah mereka terkena bola kompak. , rupanya, didistribusikan dalam porsi terkonsentrasi, yang kita sebut “kuanta”. Ini adalah sifat kuantum dari radiasi, meskipun faktanya bagian-bagian ini tampaknya diciptakan oleh gelombang. Setiap bagian cahaya dengan panjang gelombang yang sama memiliki energi yang sama, suatu “kuantum” energi tertentu. Porsi seperti itu melaju dengan kecepatan cahaya (sebenarnya ringan), mentransfer energi dan momentum (momentum). Semua ini memungkinkan untuk mengatribusikan massa tertentu pada radiasi - massa tertentu ditetapkan untuk setiap porsi.

Ketika cahaya dipantulkan dari cermin, tidak ada panas yang dilepaskan, karena sinar yang dipantulkan membawa semua energi, namun cermin mendapat tekanan yang mirip dengan tekanan bola atau molekul elastis. Jika, alih-alih cermin, cahaya mengenai permukaan penyerap berwarna hitam, tekanannya menjadi setengahnya. Hal ini menunjukkan bahwa sinar membawa besaran gerak yang diputar oleh cermin. Oleh karena itu, cahaya berperilaku seolah-olah mempunyai massa. Tapi apakah ada cara lain untuk mengetahui bahwa sesuatu memiliki massa? Apakah massa ada dengan sendirinya, seperti panjang, warna hijau, atau air? Ataukah itu merupakan konsep buatan yang ditentukan oleh perilaku seperti Kesopanan? Faktanya, massa kita kenal dalam tiga manifestasinya:

• A. Pernyataan samar yang mencirikan jumlah “zat” (Massa dari sudut pandang ini melekat pada materi - suatu entitas yang dapat kita lihat, sentuh, dorong).
• B. Pernyataan tertentu yang menghubungkannya dengan besaran fisis lainnya.
• B. Massa kekal.

Masih menentukan massa dalam hal momentum dan energi. Maka setiap benda yang bergerak yang mempunyai momentum dan energi pasti mempunyai “massa”. Massanya harus (momentum)/(kecepatan).

Teori relativitas

Keinginan untuk menghubungkan serangkaian paradoks eksperimental mengenai ruang dan waktu absolut memunculkan teori relativitas. Dua jenis eksperimen dengan cahaya memberikan hasil yang bertentangan, dan eksperimen dengan listrik semakin memperburuk konflik ini. Kemudian Einstein mengusulkan untuk mengubah aturan geometri sederhana dalam penjumlahan vektor. Perubahan ini adalah inti dari “teori relativitas khusus” miliknya.

Untuk kecepatan rendah (dari roket paling lambat hingga roket tercepat), teori baru ini sejalan dengan teori lama.
Pada kecepatan tinggi, sebanding dengan kecepatan cahaya, pengukuran panjang atau waktu kita dimodifikasi oleh pergerakan benda relatif terhadap pengamat, khususnya massa benda menjadi semakin besar semakin cepat ia bergerak.

Kemudian teori relativitas menyatakan bahwa peningkatan massa ini sepenuhnya bersifat umum. Pada kecepatan normal tidak ada perubahan, dan hanya pada kecepatan 100.000.000 km/jam massa bertambah 1%. Namun untuk elektron dan proton yang dipancarkan dari atom radioaktif atau akselerator modern mencapai 10, 100, 1000%…. Eksperimen dengan partikel berenergi tinggi memberikan konfirmasi yang sangat baik tentang hubungan antara massa dan kecepatan.

Di sisi lain terdapat radiasi yang tidak memiliki massa diam. Ia bukanlah sebuah substansi dan tidak dapat disimpan dalam keadaan diam; ia hanya mempunyai massa dan bergerak dengan kecepatan c, sehingga energinya sama dengan mc2. Kita berbicara tentang kuanta sebagai foton ketika kita ingin memperhatikan perilaku cahaya sebagai aliran partikel. Setiap foton mempunyai massa tertentu m, energi tertentu E=mс2 dan momentum (momentum).

Transformasi nuklir

Dalam beberapa percobaan dengan inti atom, massa atom setelah ledakan dahsyat tidak menghasilkan massa total yang sama. Energi yang dilepaskan membawa serta sebagian massa; potongan bahan atom yang hilang tampaknya telah menghilang. Namun, jika kita memasukkan massa E/c2 ke energi yang diukur, kita menemukan bahwa massa tersebut kekal.

Pemusnahan materi

Kita terbiasa menganggap massa sebagai sifat materi yang tak terelakkan, sehingga peralihan massa dari materi ke radiasi - dari lampu ke seberkas cahaya yang keluar - tampak hampir seperti pemusnahan materi. Satu langkah lagi - dan kita akan terkejut menemukan apa yang sebenarnya terjadi: elektron positif dan negatif, partikel materi, yang bergabung bersama, diubah seluruhnya menjadi radiasi. Massa materi mereka berubah menjadi massa radiasi yang sama. Ini adalah kasus hilangnya materi dalam arti yang paling harafiah. Seolah-olah sedang fokus, dalam kilatan cahaya.

Pengukuran menunjukkan bahwa (energi, radiasi selama pemusnahan)/ c2 sama dengan massa total kedua elektron - positif dan negatif. Antiproton bergabung dengan proton dan musnah, biasanya melepaskan partikel yang lebih ringan dengan energi kinetik tinggi.

Penciptaan materi

Sekarang kita telah belajar mengelola radiasi berenergi tinggi (sinar-X gelombang ultra-pendek), kita dapat menyiapkan partikel materi dari radiasi. Jika suatu target dibombardir dengan sinar seperti itu, terkadang mereka menghasilkan sepasang partikel, misalnya elektron positif dan negatif. Dan jika kita kembali menggunakan rumus m=E/c2 untuk radiasi dan energi kinetik, maka massa akan kekal.

Sederhananya tentang kompleks – Energi Nuklir (Atom).

• Galeri gambar, gambar, foto.
• Energi nuklir, energi atom - fundamental, peluang, prospek, pengembangan.
• Fakta menarik, informasi bermanfaat.
• Berita ramah lingkungan – Energi nuklir, energi atom.
• Tautan ke bahan dan sumber – Energi nuklir (Atom).

Akademi Keuangan di bawah Pemerintah Federasi Rusia

Departemen “ Geografi ekonomi dan ekonomi regional”

PEKERJAAN KURSUS

“Prospek pengembangan energi nuklir di Rusia”

Besar!

Siswa kelompok NP1_2 Erovichenkov A.S.

Asosiasi Pembimbing Ilmiah. Vinokurov A.A.

Moskow - 1997

Rencana.

Perkenalan Situasi di kompleks energi Rusia

Sumber energi yang terbatas

Faktor terpenting dalam pengembangan energi nuklir

Pro dan kontra energi nuklir

Bahan bakar nuklir dan basis energi Rusia

Unit daya baru

Kesimpulan Prospek pengembangan energi nuklir di Rusia

Prasyarat untuk pengembangan energi nuklir

Rusia dulu, sekarang, dan akan menjadi salah satu kekuatan energi terkemuka di dunia. Dan ini bukan hanya karena kedalaman negara ini mengandung 12% cadangan batu bara dunia, 13% minyak dunia, dan 36% cadangan gas alam dunia, yang cukup untuk memenuhi kebutuhan sendiri dan untuk diekspor ke negara-negara tetangga. Rusia telah menjadi salah satu kekuatan energi terkemuka di dunia, terutama karena penciptaan potensi produksi, ilmiah, teknis, dan personel yang unik dari kompleks bahan bakar dan energi (FEC).#1

Namun krisis ekonomi beberapa tahun terakhir telah berdampak signifikan pada kompleks ini. Produksi sumber daya energi primer pada tahun 1993 mencapai 82% dari tingkat tahun 1990 dan terus menurun. Menurunnya konsumsi bahan bakar dan energi akibat pelemahan perekonomian secara umum, untuk sementara meringankan tugas penyediaan energi bagi negara, meskipun di sejumlah daerah perlu dilakukan pembatasan konsumsi energi. Kurangnya investasi yang diperlukan tidak memungkinkan pada tahun 90-an untuk mengkompensasi penghentian alami kapasitas produksi dan memperbarui aset tetap, yang keausannya di sektor bahan bakar dan energi berkisar antara 30-80%. Sesuai dengan standar keselamatan, hingga setengah dari pembangkit listrik tenaga nuklir memerlukan rekonstruksi.#9

Perlu dicatat bahwa pada tahun 1981-1985. rata-rata penggunaan listrik tahunan di industri tenaga listrik adalah 6 juta kW per tahun, dan pada tahun 1995 - hanya 0,3 juta kW. Pada tahun 1995, Rusia memproduksi 860 miliar kW/jam, dan pada tahun 1996, karena penurunan permintaan dan keausan peralatan yang dipasang di pembangkit listrik, 840 miliar kW/jam.

Produksi listrik di pembangkit listrik Rusia (miliar kWh)

Tabel 1 #3

Pangsa Rusia dalam produksi listrik dunia adalah 8,2% pada tahun 1990, dan pada tahun 1995 turun menjadi 7,6%.

Pada tahun 1993, Rusia menduduki peringkat ke-13 dunia dalam hal produksi listrik per kapita (6297 kWh).

Pada tahun 1991-1996 Konsumsi listrik di Rusia menurun lebih dari 20%, termasuk 1% pada tahun 1996. Pada tahun 1997, untuk pertama kalinya pada tahun 90an, produksi listrik diperkirakan akan meningkat.

Pada awal tahun 90an, kapasitas energi terpasang Rusia melebihi 7% kapasitas dunia. Pada tahun 1995, kapasitas terpasang industri tenaga listrik Rusia adalah 215,3 juta kW, termasuk pembangkit listrik tenaga panas - 70%, pembangkit listrik tenaga air - 20% dan pembangkit listrik tenaga nuklir - 10%.

Pada tahun 1992-1995. Kapasitas pembangkit sebesar 66 juta kW telah dioperasikan. Saat ini, 15 juta kW peralatan pembangkit listrik tenaga panas telah mencapai akhir masa pakainya. Pada tahun 2000, kapasitas tersebut sudah menjadi 35 juta kW dan pada tahun 2005 - 55 juta kW. Pada tahun 2005, unit pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas 21 juta kW (50% dari kapasitas pembangkit listrik tenaga air Rusia) akan mencapai umur layanan maksimalnya. Di pembangkit listrik tenaga nuklir pada tahun 2001-2005. 6 unit pembangkit dengan total kapasitas 3,8 juta kW akan dinonaktifkan.

Menurut para ahli, saat ini 40% pembangkit listrik Rusia menggunakan peralatan yang sudah ketinggalan zaman. Jika tidak ada tindakan yang diambil untuk memperbarui peralatan pembangkit, maka dinamika penuaannya pada tahun 2010 akan terlihat seperti ini: (ribuan juta kW)

Tabel 2 #3

Dalam kondisi ini, untuk memenuhi proyeksi kebutuhan energi dan tenaga listrik, diperlukan rekonstruksi signifikan terhadap pembangkit listrik yang sudah ada dan kemudian pembangunan pembangkit listrik baru. Namun jenis energi apa yang paling ekonomis, aman dan ramah lingkungan?

Untuk pengembangan industri manakah aset tetap harus dialokasikan?

Saat ini, ketika memilih sumber listrik, orang tidak bisa tidak memperhatikan relevansi faktor seperti sumber energi yang terbatas.

Sumber energi yang terbatas.

Tingkat konsumsi energi saat ini sekitar 0,5 Q per tahun, namun pertumbuhannya meningkat secara eksponensial. Dengan demikian, pada kuartal pertama milenium berikutnya, konsumsi energi diproyeksikan sebesar 1 Q per tahun. Oleh karena itu, meskipun laju pertumbuhan konsumsi listrik akan sedikit menurun akibat kemajuan teknologi hemat energi, cadangan bahan baku energi akan bertahan maksimal 100 tahun. Namun keadaan tersebut semakin diperparah dengan ketidaksesuaian antara struktur cadangan dan konsumsi bahan baku organik. Dengan demikian, 80% cadangan bahan bakar fosil berasal dari batu bara dan lignit dan hanya 20% dari minyak dan gas, sedangkan 8/10 konsumsi energi modern berasal dari minyak dan gas. Akibatnya, jangka waktunya semakin dipersempit.. Namun, di sini pun sumber energinya sangat terbatas. Hal ini disebabkan karena sungai-sungai besar pada umumnya terletak sangat jauh dari pusat industri atau kapasitasnya hampir habis seluruhnya. Dengan demikian, pembangkit listrik tenaga air yang saat ini menyediakan sekitar 10% produksi energi dunia tidak akan mampu meningkatkan angka tersebut secara signifikan.

Potensi yang sangat besar energi matahari(rata-rata sekitar 10 Q per hari) secara teoritis dapat memenuhi seluruh kebutuhan energi dunia. Namun jika energi ini kita kaitkan dengan satu meter persegi permukaan bumi, maka daya panas rata-rata tidak lebih dari 200 W/m, atau sekitar 20 W/m daya listrik dengan efisiensi konversi menjadi listrik sebesar 10%. Hal ini jelas membatasi kemampuan energi surya dalam pembuatan pembangkit listrik berdaya tinggi (untuk stasiun berkapasitas 1 juta kW, luas konverter surya harus sekitar 100 km). Kesulitan mendasar juga muncul ketika menganalisis kemungkinan menciptakan generator berdaya tinggi dengan menggunakan energi angin, pasang surut air laut, energi panas bumi, biogas, bahan bakar nabati, dll. Semua hal ini mengarah pada kesimpulan bahwa kemampuan sumber daya energi yang dianggap “terbarukan” dan relatif ramah lingkungan adalah terbatas, setidaknya dalam waktu dekat. Meskipun dampak penggunaannya dalam memecahkan permasalahan pasokan energi mungkin sudah sangat mengesankan, total porsi sumber daya terbarukan dalam 40-50 tahun ke depan tidak akan melebihi 15-20%.

Tentu saja, ada optimisme terhadap kemungkinan-kemungkinan tersebut energi termonuklir dan metode efektif lainnya untuk memperoleh energi, yang dipelajari secara intensif oleh sains, tetapi dengan skala produksi energi saat ini, pengembangan praktis dari sumber-sumber yang memungkinkan ini akan memakan waktu beberapa dekade karena intensitas modal yang tinggi (hingga 30% dari seluruh biaya modal di industri). dibutuhkan oleh energi) dan inersia yang sesuai dalam pelaksanaan proyek. Jadi, di masa depan, hingga pertengahan abad berikutnya, kita dapat fokus pada kontribusi signifikan terhadap sektor energi dunia hanya dari sumber-sumber baru yang permasalahan mendasar penggunaan massal dan landasan teknis pengembangan industri telah terpecahkan. telah dibuat. Satu-satunya pesaing bahan bakar organik tradisional di sini hanyalah tenaga nuklir, yang telah menyediakan sekitar 20% produksi listrik global dengan bahan baku dan basis produksi yang dikembangkan untuk pengembangan industri lebih lanjut. #2

Faktor terpenting dalam pengembangan energi nuklir

Dalam pasar energi global yang semakin kompetitif dan multinasional, sejumlah faktor penting tidak hanya akan mempengaruhi pilihan jenis energi, namun juga luas dan sifat penggunaan berbagai sumber energi. Faktor-faktor ini meliputi:

pemanfaatan sumber daya yang tersedia secara optimal;

pengurangan total biaya;

meminimalkan dampak lingkungan;

demonstrasi keselamatan yang meyakinkan;

memenuhi kebutuhan kebijakan nasional dan internasional.

Untuk energi nuklir, kelima faktor ini menentukan siklus bahan bakar dan strategi reaktor di masa depan. Tujuannya adalah untuk mengoptimalkan faktor-faktor tersebut.

Meskipun mencapai penerimaan publik tidak selalu dimasukkan sebagai faktor penting, hal ini sebenarnya penting bagi energi nuklir. Manfaat nyata dari tenaga nuklir perlu dikomunikasikan secara terbuka dan dapat dipercaya kepada masyarakat dan para pengambil keputusan. Pembahasan berikut ini mengandung unsur argumentasi yang meyakinkan. Meningkatnya keengganan masyarakat, terutama di negara-negara industri, untuk menerima pengenalan instalasi industri baru mempengaruhi kebijakan di seluruh sektor energi dan mempengaruhi pelaksanaan semua proyek instalasi energi.

Pemanfaatan sumber daya secara maksimal

Cadangan uranium yang diketahui dan diperkirakan harus menjamin pasokan bahan bakar nuklir yang cukup dalam jangka pendek hingga menengah, bahkan jika reaktor beroperasi terutama pada siklus satu kali penggunaan yang melibatkan pembuangan bahan bakar bekas. Permasalahan pasokan bahan bakar untuk energi nuklir baru dapat timbul pada tahun 2030, asalkan kapasitas tenaga nuklir dikembangkan dan ditingkatkan pada saat tersebut. Untuk mengatasinya akan memerlukan eksplorasi dan pengembangan deposit uranium baru di Rusia, penggunaan akumulasi plutonium dan uranium tingkat senjata dan tingkat energi, dan pengembangan energi nuklir menggunakan jenis bahan bakar nuklir alternatif. Satu ton plutonium tingkat senjata dalam hal kalori yang setara dengan bahan bakar organik ketika “dibakar” dalam reaktor termal dalam siklus bahan bakar terbuka setara dengan 2,5 miliar meter kubik. m gas alam. Perkiraan kasar menunjukkan bahwa total potensi energi bahan mentah tingkat senjata, dengan penggunaan reaktor neutron cepat di pembangkit listrik tenaga nuklir, dapat mencapai produksi sebesar 12-14 triliun. kilowatt-jam listrik, yaitu output tahunan 12-14 pada tingkat tahun 1993, dan menghemat sekitar 3,5 triliun meter kubik gas alam di industri tenaga listrik. Namun seiring dengan meningkatnya permintaan uranium dan berkurangnya cadangannya, akibat kebutuhan untuk memenuhi kebutuhan pembangkit listrik tenaga nuklir yang semakin meningkat, maka terdapat kebutuhan ekonomi untuk memanfaatkan uranium secara optimal sedemikian rupa sehingga seluruh potensi energi yang terkandung di dalamnya. dihasilkan per satuan jumlah bijih. Ada berbagai cara untuk mencapai hal ini selama proses penerima manfaat dan selama tahap operasional. Dalam jangka panjang, penggunaan kembali akumulasi bahan fisil dalam reaktor termal dan pengenalan reaktor pemulia cepat akan diperlukan.

2. Tercapainya manfaat ekonomi yang sebesar-besarnya

Karena biaya bahan bakar relatif rendah, mengurangi biaya keseluruhan dengan mengurangi biaya pengembangan, penempatan, konstruksi, pengoperasian dan pembiayaan awal sangat penting bagi kelangsungan ekonomi pembangkit listrik tenaga nuklir secara keseluruhan. Menghilangkan ketidakpastian dan variabilitas persyaratan perizinan, terutama sebelum go-live, akan memungkinkan investasi modal dan strategi pembiayaan yang lebih dapat diprediksi.

P kebutuhan investasi menurut hasil SIARE (miliar dollar)(SIARE - Studi Bersama Alternatif Pengembangan Ketenagalistrikan)

Tabel 3 #1

3. Mencapai manfaat lingkungan yang maksimal

Meskipun energi nuklir memiliki keunggulan dibandingkan sistem bahan bakar fosil saat ini dalam hal konsumsi bahan bakar, emisi dan limbah yang dihasilkan, langkah-langkah lebih lanjut untuk memitigasi permasalahan lingkungan hidup dapat berdampak signifikan terhadap sikap masyarakat.

Data perbandingan bahan bakar dan limbah (ton per tahun untuk pembangkit listrik 1000 MW)

Tabel 4 #8

Karena dampak keseluruhan siklus bahan bakar nuklir terhadap kesehatan manusia dan lingkungan rendah, perhatian akan diarahkan pada perbaikan praktik di bidang limbah radioaktif. Hal ini akan mendukung tujuan pembangunan berkelanjutan sekaligus meningkatkan daya saing dengan sumber energi lain, yang juga harus mengatasi masalah limbah dengan baik. Perubahan dapat dilakukan pada sistem reaktor dan siklus bahan bakar untuk meminimalkan timbulan limbah. Persyaratan desain untuk pengurangan limbah dan teknik pengurangan limbah seperti pemadatan akan diperkenalkan.

4. Memaksimalkan keselamatan reaktor

Tenaga nuklir secara umum memiliki catatan keselamatan yang sangat baik, dengan 433 reaktor beroperasi yang rata-rata beroperasi lebih dari 20 tahun. Namun bencana Chernobyl menunjukkan bahwa kecelakaan nuklir yang sangat parah dapat mengakibatkan kontaminasi radioaktif dalam skala nasional dan regional. Meskipun permasalahan keselamatan dan lingkungan menjadi hal yang penting bagi semua sumber energi, banyak yang menganggap tenaga nuklir pada dasarnya tidak aman. Masalah keselamatan, ditambah dengan persyaratan peraturan terkait, akan terus mempunyai pengaruh yang kuat terhadap pengembangan tenaga nuklir dalam waktu dekat. Sejumlah pendekatan akan diterapkan untuk mengurangi skala kecelakaan aktual dan potensial di instalasi. Penghalang yang sangat efektif (seperti penahanan ganda) akan mengurangi kemungkinan konsekuensi radiologis yang signifikan dari kecelakaan di luar lokasi ke tingkat yang sangat rendah, sehingga menghilangkan kebutuhan akan rencana darurat. Meningkatkan integritas bejana reaktor dan sistem reaktor juga akan mengurangi kemungkinan dampak di lokasi. Keselamatan yang melekat pada struktur dan proses pabrik dapat ditingkatkan dengan memasukkan fitur keselamatan pasif dibandingkan sistem proteksi aktif. Reaktor berpendingin gas bersuhu tinggi yang menggunakan bahan bakar grafit keramik dengan ketahanan dan integritas panas yang tinggi, sehingga mengurangi kemungkinan pelepasan bahan radioaktif, dapat menjadi pilihan yang tepat. #8

Pro dan kontra energi nuklir

Selama 40 tahun perkembangan energi nuklir di dunia, sekitar 400 unit pembangkit listrik telah dibangun di 26 negara dengan total keluaran energi sekitar 300 juta kW. Keunggulan utama energi nuklir adalah profitabilitas akhir yang tinggi dan tidak adanya emisi hasil pembakaran ke atmosfer (dari sudut pandang ini dapat dianggap ramah lingkungan), kelemahan utama adalah potensi bahaya kontaminasi radioaktif pada energi nuklir. lingkungan dengan produk fisi bahan bakar nuklir dalam kecelakaan (seperti Chernobyl atau di stasiun American Trimile Island) dan masalah pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas.

Mari kita lihat kelebihannya terlebih dahulu. Profitabilitas energi nuklir terdiri dari beberapa komponen. Salah satunya adalah kemandirian transportasi bahan bakar. Jika pembangkit listrik berkapasitas 1 juta kW membutuhkan sekitar 2 juta te. (atau sekitar 5 juta batubara kualitas rendah), maka untuk unit VVER-1000 perlu mengirimkan tidak lebih dari 30 ton uranium yang diperkaya, yang secara praktis mengurangi biaya pengangkutan bahan bakar hingga nol (di pembangkit listrik tenaga batubara ini biaya berjumlah hingga 50% dari biaya). Penggunaan bahan bakar nuklir untuk produksi energi tidak memerlukan oksigen dan tidak disertai dengan emisi produk pembakaran yang konstan, sehingga tidak memerlukan pembangunan fasilitas untuk memurnikan emisi ke atmosfer. Kota-kota yang terletak di dekat pembangkit listrik tenaga nuklir sebagian besar merupakan kota hijau ramah lingkungan di semua negara di dunia, dan jika tidak, hal ini disebabkan oleh pengaruh industri dan fasilitas lain yang terletak di wilayah yang sama. Dalam hal ini, TPP memberikan gambaran yang sangat berbeda. Analisis situasi lingkungan di Rusia menunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga panas menyumbang lebih dari 25% dari seluruh emisi berbahaya ke atmosfer. Sekitar 60% emisi dari pembangkit listrik tenaga panas terjadi di bagian Eropa dan Ural, di mana beban lingkungan secara signifikan melebihi batas maksimum. Situasi lingkungan yang paling parah telah berkembang di wilayah Ural, Tengah dan Volga, di mana beban yang ditimbulkan oleh pengendapan belerang dan nitrogen di beberapa tempat melebihi beban kritis sebanyak 2-2,5 kali lipat.

Kerugian dari energi nuklir antara lain potensi bahaya kontaminasi radioaktif terhadap lingkungan jika terjadi kecelakaan parah seperti Chernobyl. Sekarang di pembangkit listrik tenaga nuklir yang menggunakan reaktor tipe Chernobyl (RBMK), langkah-langkah keselamatan tambahan telah diambil, yang menurut kesimpulan IAEA (Badan Energi Atom Internasional), sepenuhnya mengecualikan kecelakaan dengan tingkat keparahan seperti: seperti umur desain habis, reaktor tersebut harus diganti dengan reaktor generasi baru yang lebih aman. Meski demikian, titik balik opini masyarakat mengenai penggunaan energi nuklir yang aman tampaknya tidak akan terjadi dalam waktu dekat. Masalah pembuangan limbah radioaktif sangat akut bagi seluruh masyarakat dunia. Saat ini sudah ada metode vitrifikasi, bitumenisasi dan sementasi limbah radioaktif dari pembangkit listrik tenaga nuklir, namun diperlukan lahan untuk pembangunan kuburan dimana limbah tersebut akan ditempatkan untuk penyimpanan abadi. Negara-negara dengan wilayah yang kecil dan kepadatan penduduk yang besar mengalami kesulitan yang serius dalam menyelesaikan masalah ini. #2

Bahan bakar nuklir dan basis energi Rusia.

Peluncuran pembangkit listrik tenaga nuklir pertama pada tahun 1954, dengan kapasitas hanya 5.000 kW, menjadi peristiwa penting secara global. Ini menandai dimulainya pengembangan energi nuklir, yang dapat menyediakan energi listrik dan panas bagi umat manusia untuk jangka waktu yang lama. Saat ini, pangsa energi listrik global yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir relatif kecil yaitu sekitar 17 persen, namun di sejumlah negara mencapai 50-75 persen. Industri energi nuklir yang kuat diciptakan di Uni Soviet, yang memasok bahan bakar tidak hanya ke pembangkit listrik tenaga nuklirnya sendiri, tetapi juga ke pembangkit listrik tenaga nuklir di sejumlah negara lain. Saat ini PLTN di Rusia, negara CIS dan Eropa Timur mengoperasikan 20 unit reaktor VVER-1000, 26 unit reaktor VVER-440, 15 unit reaktor RBMK, dan 2 unit reaktor neutron cepat. Penyediaan bahan bakar nuklir ke reaktor-reaktor ini menentukan volume produksi industri batang bahan bakar dan rakitan bahan bakar di Rusia. Mereka diproduksi di dua pabrik: di Elektrostal - untuk VVER-440, RBMK dan reaktor neutron cepat; di Novosibirsk - untuk reaktor VVER-1000. Pelet untuk elemen bahan bakar VVER-1000 dan RBMK dipasok oleh pabrik yang berlokasi di Kazakhstan (Ust-Kamenogorsk). #4

Saat ini, dari 15 pembangkit listrik tenaga nuklir yang dibangun di Uni Soviet, 9 berlokasi di wilayah Rusia; kapasitas terpasang 29 unit pembangkitnya sebesar 21.242 megawatt. Di antara unit daya yang beroperasi, 13 memiliki reaktor bejana VVER (reaktor tenaga air bertekanan, yang intinya terletak di selubung logam atau beton pratekan yang dirancang untuk tekanan pendingin penuh), 11 reaktor saluran blok RMBK-1000 (RMBK - grafit- reaktor air tanpa wadah yang tahan lama. Pendingin dalam reaktor ini mengalir melalui pipa yang berisi elemen bahan bakar), 4 unit - EGP (reaktor saluran grafit air dengan cairan pendingin mendidih) masing-masing 12 megawatt dipasang di Bilibino APEC dan dilengkapi unit daya lainnya. dengan reaktor BN-600 pada neutron cepat. Perlu dicatat bahwa armada utama reaktor bejana tekan generasi terbaru berlokasi di Ukraina (10 unit VVER-1000 dan 2 unit VVER-440). #9

Unit daya baru.

Pembangunan unit tenaga generasi baru dengan reaktor air bertekanan dimulai dekade ini. Yang pertama adalah unit VVER-640, yang desain dan parameternya mempertimbangkan pengalaman domestik dan dunia, serta unit dengan reaktor VVER-1000 yang ditingkatkan dengan indikator keselamatan yang ditingkatkan secara signifikan. Unit daya utama VVER-640 terletak di lokasi Sosnovy Bor, Wilayah Leningrad dan PLTN Kola, dan berdasarkan VVER-1000 - di lokasi PLTN Novovoronezh.

Desain reaktor bejana tekan VPBER-600 berdaya sedang dengan tata letak integral juga telah dikembangkan. Pembangkit listrik tenaga nuklir dengan reaktor seperti itu akan dapat dibangun nanti.

Jenis peralatan yang disebutkan, dengan implementasi tepat waktu dari semua penelitian dan pekerjaan eksperimental, akan memenuhi kebutuhan dasar energi nuklir untuk perkiraan periode 15-20 tahun.

Ada usulan untuk terus mengerjakan reaktor saluran air grafit, beralih ke daya listrik 800 megawatt dan membuat reaktor yang tidak kalah dengan reaktor VVER dalam hal keselamatan. Reaktor tersebut dapat menggantikan reaktor RBMK yang ada. Di masa depan, dimungkinkan untuk membangun unit tenaga dengan reaktor neutron cepat BN-800 modern yang aman. Reaktor ini juga dapat digunakan untuk melibatkan plutonium tingkat energi dan tingkat senjata ke dalam siklus bahan bakar dan untuk mengembangkan teknologi pembakaran aktinida (elemen logam radioaktif, yang semua isotopnya bersifat radioaktif). #9

Prospek pengembangan energi nuklir.

Ketika mempertimbangkan prospek energi nuklir dalam waktu dekat (sebelum akhir abad ini) dan masa depan yang jauh, perlu mempertimbangkan pengaruh banyak faktor: terbatasnya cadangan uranium alam, tingginya biaya modal pembangunan tenaga nuklir. pembangkit listrik dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga panas, opini publik yang negatif, yang menyebabkan penerapan undang-undang di sejumlah negara ( AS, Jerman, Swedia, Italia) yang membatasi hak industri energi nuklir untuk menggunakan sejumlah teknologi (misalnya, menggunakan Pu, dll.), yang menyebabkan pembatasan pembangunan kapasitas baru dan penarikan bertahap kapasitas bekas tanpa penggantian dengan yang baru. Pada saat yang sama, adanya cadangan besar uranium yang sudah ditambang dan diperkaya, serta uranium dan plutonium yang dilepaskan selama pembongkaran hulu ledak nuklir, adanya teknologi pemuliaan yang canggih (di mana bahan bakar yang dikeluarkan dari reaktor mengandung lebih banyak isotop fisil daripada yang dimuat) menghilangkan masalah keterbatasan cadangan uranium alam, meningkatkan kemampuan energi nuklir hingga 200-300 Q. Hal ini melebihi sumber daya bahan bakar organik dan memungkinkan terbentuknya landasan energi dunia untuk 200-300 tahun yang akan datang. .

Namun teknologi pemuliaan yang maju (khususnya, reaktor pemuliaan cepat) belum beralih ke tahap produksi massal karena keterlambatan dalam bidang pemrosesan ulang dan daur ulang (mengekstraksi uranium dan plutonium yang “berguna” dari bahan bakar bekas). Dan reaktor neutron termal modern yang paling luas di dunia hanya menggunakan 0,50,6% uranium (terutama isotop fisil U 238, yang konsentrasinya dalam uranium alam adalah 0,7%). Dengan rendahnya efisiensi penggunaan uranium, kemampuan energi energi nuklir diperkirakan hanya 35 Q. Meskipun hal ini mungkin dapat diterima oleh masyarakat dunia dalam waktu dekat, dengan mempertimbangkan hubungan yang sudah terjalin antara nuklir dan energi tradisional dan energi tradisional. penetapan tingkat pertumbuhan pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia. Selain itu, teknologi reproduksi yang diperluas menimbulkan beban lingkungan tambahan yang signifikan. .Saat ini, cukup jelas bagi para ahli bahwa energi nuklir, pada prinsipnya, adalah satu-satunya sumber nyata dan signifikan dalam menyediakan listrik bagi umat manusia dalam jangka panjang, yang tidak menyebabkan fenomena negatif bagi planet ini seperti efek rumah kaca, hujan asam. , dll. Sebagaimana diketahui, saat ini energi berbahan bakar organik, yaitu pembakaran batu bara, minyak, dan gas, menjadi landasan produksi listrik di dunia. Keinginan untuk melestarikan bahan bakar organik yang juga merupakan bahan baku berharga. kewajiban menetapkan batasan emisi CO; atau mengurangi tingkatnya dan terbatasnya prospek penggunaan sumber energi terbarukan dalam skala besar semuanya menunjukkan perlunya meningkatkan kontribusi tenaga nuklir.

Dengan mempertimbangkan semua hal di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa prospek pengembangan energi nuklir di dunia akan berbeda-beda di berbagai wilayah dan masing-masing negara, berdasarkan kebutuhan dan listrik, skala wilayah, ketersediaan bahan bakar fosil. cadangan bahan bakar, kemungkinan menarik sumber daya keuangan untuk pembangunan dan pengoperasian teknologi yang agak mahal, pengaruh opini publik di suatu negara dan sejumlah alasan lainnya. #2

Mari kita pertimbangkan secara terpisah prospek energi nuklir di Rusia. Kompleks penelitian dan produksi tertutup dari perusahaan-perusahaan terkait teknologi yang didirikan di Rusia mencakup semua bidang yang diperlukan untuk berfungsinya industri nuklir, termasuk penambangan dan pemrosesan bijih, metalurgi, kimia dan radiokimia, teknik mesin dan instrumen, serta potensi konstruksi. Potensi ilmiah, teknik, dan teknis industri ini unik. Potensi industri dan bahan mentah dari industri ini memungkinkan untuk memastikan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir di Rusia dan CIS selama bertahun-tahun yang akan datang; selain itu, pekerjaan direncanakan untuk melibatkan akumulasi uranium dan plutonium tingkat senjata dalam siklus bahan bakar . Rusia dapat mengekspor uranium alam dan uranium yang diperkaya ke pasar dunia, mengingat tingkat teknologi penambangan dan pengolahan uranium di beberapa daerah melebihi tingkat dunia, sehingga memungkinkan untuk mempertahankan posisinya di pasar uranium dunia dalam menghadapi persaingan global.

Namun pengembangan industri lebih lanjut tanpa kembali ke sana kepercayaan masyarakat mustahil. Untuk melakukan hal ini, perlu dibentuk opini publik yang positif berdasarkan keterbukaan industri dan menjamin kemungkinan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir yang aman di bawah kendali IAEA. Mengingat kesulitan ekonomi yang dihadapi Rusia, dalam waktu dekat industri ini akan fokus pada pengoperasian yang aman dari kapasitas yang ada dengan penggantian bertahap unit generasi pertama bekas dengan reaktor Rusia paling canggih (VVER-1000, 500, 600), dan sedikit peningkatan. penurunan kapasitas akan terjadi karena selesainya pembangunan pabrik yang sudah dimulai. Dalam jangka panjang, Rusia kemungkinan akan mengalami peningkatan kapasitas melalui transisi ke pembangkit listrik tenaga nuklir generasi baru, yang tingkat keselamatan dan indikator ekonominya akan menjamin pembangunan industri yang berkelanjutan di masa depan.

Dialog antara pendukung dan penentang energi nuklir memerlukan informasi yang lengkap dan akurat tentang keadaan industri baik di masing-masing negara maupun di dunia, perkiraan perkembangan dan permintaan energi nuklir yang berbasis ilmiah. Hanya melalui transparansi dan kesadaran, hasil yang dapat diterima dapat dicapai. Lebih dari 400 unit di seluruh dunia (menurut Sistem Informasi Reaktor Tenaga IAEA pada akhir tahun 1994, terdapat 432 pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi di 30 negara dengan total kapasitas sekitar 340 GW) menyediakan sebagian besar kebutuhan energi masyarakat. Jutaan orang di seluruh dunia menambang uranium, memperkayanya, membuat peralatan dan membangun pembangkit listrik tenaga nuklir, puluhan ribu ilmuwan bekerja di industri ini. Ini adalah salah satu cabang industri modern yang paling kuat, yang telah menjadi bagian integralnya. Dan meskipun kebangkitan energi nuklir kini digantikan oleh periode stabilisasi kapasitas, mengingat posisi yang diperoleh energi nuklir selama 40 tahun, terdapat harapan bahwa energi nuklir akan mampu mempertahankan andilnya dalam produksi listrik global untuk jangka waktu yang cukup lama. waktu hingga terbentuknya pandangan bersama di masyarakat dunia mengenai kebutuhan dan skala penggunaan energi nuklir di dunia.

Daftar literatur bekas:

# 1 “Energi nuklir dalam skenario energi alternatif” Energi 1997 No.4

# 2 “Beberapa aspek ekonomi dari perkembangan modern energi nuklir” Vestnik MSU 1997 No.1

# 3 “Situasi dan prospek perkembangan industri tenaga listrik Rusia” BIKI 1997 No.8

# 4 .Urusan Internasional 1997 Nomor 5, Nomor 6

# 5 .VEK 1996 Nomor 18, Nomor 13

# 6 .Nezavisimaya Gazeta 30/01/97

# 8 Urusan Internasional “Strategi Energi Nuklir” 1997 No.7

# 9 “Tentang prospek energi nuklir di Rusia” Juni 1995

Energi nuklir (Energi atom) adalah cabang energi yang berhubungan dengan produksi energi listrik dan panas dengan mengubah energi nuklir.

Basis energi nuklir adalah pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Sumber energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir adalah reaktor nuklir dimana terjadi reaksi berantai terkendali.

Bahayanya terkait dengan masalah pembuangan limbah, kecelakaan yang mengakibatkan bencana lingkungan dan akibat ulah manusia, serta kemungkinan penggunaan kerusakan pada benda-benda tersebut (bersama dengan yang lain: pembangkit listrik tenaga air, pabrik kimia, dll) dengan senjata konvensional atau sebagai akibat dari serangan teroris - sebagai senjata pemusnah massal. “Penggunaan ganda” perusahaan energi nuklir, kemungkinan kebocoran (baik yang dikenai sanksi maupun pidana) bahan bakar nuklir dari produksi listrik dan penggunaannya untuk produksi senjata nuklir selalu menjadi sumber kekhawatiran publik, intrik politik, dan alasan militer. tindakan.

Energi nuklir merupakan jenis energi yang paling ramah lingkungan. Hal ini paling jelas terlihat ketika mengenal pembangkit listrik tenaga nuklir dibandingkan, misalnya, dengan pembangkit listrik tenaga air atau pembangkit listrik tenaga panas. Keuntungan utama pembangkit listrik tenaga nuklir adalah kemandirian praktisnya dari sumber bahan bakar karena kecilnya volume bahan bakar yang digunakan pembangkit listrik tenaga panas, total emisi tahunan zat berbahaya, yang meliputi sulfur dioksida, oksida nitrogen, karbon oksida, hidrokarbon, aldehida, dan abu terbang. Emisi tersebut sama sekali tidak ada di pembangkit listrik tenaga nuklir pada tingkat yang sama dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas, atau sedikit lebih tinggi. Selama pengoperasian normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi unsur radioaktif ke lingkungan sangat kecil. Rata-rata, jumlahnya 2-4 kali lebih sedikit dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas dengan kapasitas yang sama. Kerugian utama dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah konsekuensi serius dari kecelakaan.

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, kecelakaan Chernobyl - penghancuran unit daya keempat pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl pada tanggal 26 April 1986, yang terletak di wilayah SSR Ukraina (sekarang Ukraina). Kehancurannya bersifat eksplosif, reaktornya hancur total, dan sejumlah besar zat radioaktif dilepaskan ke lingkungan dalam 3 bulan pertama setelah kecelakaan; efek jangka panjang dari paparan radiasi, yang diidentifikasi selama 15 tahun berikutnya, menyebabkan kematian 60 hingga 80 orang. 134 orang menderita penyakit radiasi dengan tingkat keparahan yang berbeda-beda, lebih dari 115 ribu orang dievakuasi dari zona 30 kilometer. Sumber daya yang signifikan dikerahkan untuk menghilangkan dampaknya; lebih dari 600 ribu orang berpartisipasi dalam menghilangkan dampak kecelakaan tersebut.

Akibat kecelakaan itu, sekitar 5 juta hektar lahan diambil dari penggunaan pertanian, zona eksklusi sepanjang 30 kilometer dibuat di sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir, ratusan pemukiman kecil hancur dan terkubur (terkubur dengan alat berat). menyebar dalam bentuk aerosol, yang lambat laun mengendap di permukaan bumi.

RW - limbah radioaktif - produk padat, cair atau gas dari energi nuklir dan industri lain yang mengandung isotop radioaktif. Fraksi yang paling berbahaya dan sulit untuk dibuang adalah RW - semua bahan radioaktif dan terkontaminasi yang terbentuk selama penggunaan radioaktivitas oleh manusia dan tidak ditemukan lebih lanjut. pemanfaatan RW meliputi unsur bahan bakar bekas pembangkit listrik tenaga nuklir (batang bahan bakar), bangunan PLTN pada saat pembongkaran dan perbaikannya, bagian radioaktif alat kesehatan, pakaian kerja pegawai PLTN, dan lain-lain. kemungkinan pelepasannya ke lingkungan dikecualikan.

Pembuangan limbah radioaktif pada batuan.

Saat ini diakui secara universal (termasuk oleh IAEA) bahwa solusi paling efektif dan aman terhadap masalah pembuangan akhir limbah radioaktif adalah pembuangannya ke tempat penyimpanan pada kedalaman minimal 300-500 m dalam formasi geologi dalam sesuai dengan prinsip proteksi multi-penghalang dan kewajiban pemindahan limbah radioaktif cair menjadi padat. Pengalaman melakukan uji coba nuklir bawah tanah telah membuktikan bahwa dengan pilihan struktur geologi tertentu, tidak terjadi kebocoran radionuklida dari ruang bawah tanah ke lingkungan.

Pemakaman dekat permukaan.

IAEA mendefinisikan opsi ini sebagai pembuangan limbah radioaktif, dengan atau tanpa penghalang rekayasa, di:

1. Penguburan dekat permukaan di permukaan tanah. Penguburan ini terletak di atau di bawah permukaan, di mana lapisan pelindung tebalnya kira-kira beberapa meter. Wadah limbah ditempatkan di ruang penyimpanan yang telah dibangun, dan jika ruangan sudah penuh, wadah tersebut diisi (ditimbun kembali). Pada akhirnya mereka akan ditutup dan ditutupi dengan penghalang kedap air dan lapisan tanah atas.

2.2. Pemakaman dekat permukaan di gua-gua di bawah permukaan tanah. Berbeda dengan penguburan dekat permukaan di permukaan tanah, yang penggaliannya dilakukan dari permukaan, penguburan dangkal memerlukan penggalian di bawah tanah, namun pembuangannya terletak beberapa puluh meter di bawah permukaan bumi dan dapat diakses melalui bukaan tambang yang agak miring.

Injeksi langsung

Pendekatan ini melibatkan penyuntikan limbah radioaktif cair langsung ke dalam formasi batuan jauh di bawah tanah yang dipilih karena karakteristik penahanan limbahnya yang sesuai (yaitu, meminimalkan pergerakan lebih lanjut setelah injeksi).

Penghapusan di laut.

Pembuangan di laut menyangkut limbah radioaktif yang dibawa dengan kapal dan dibuang ke laut dalam kemasan yang dirancang:

Meledak di kedalaman yang mengakibatkan pelepasan langsung dan penyebaran bahan radioaktif ke laut, atau

Untuk menyelam ke dasar laut dan mencapainya dengan utuh.

Setelah beberapa waktu, penahanan fisik pada wadah tersebut tidak lagi efektif, dan zat radioaktif akan hilang dan encer ke laut. Pengenceran lebih lanjut akan menyebabkan zat radioaktif bermigrasi menjauh dari lokasi pembuangan karena pengaruh arus. Metode pembuangan limbah tingkat rendah dan menengah ke laut telah dilakukan selama beberapa waktu.

Informasi terkait.

Kerugian energi nuklir setelah kecelakaan Chernobyl menjadi jelas bagi masyarakat dunia, dan peristiwa di Fukushima-1 akhirnya membuktikan bahaya penggunaan “atom damai”. Kemungkinan terjadinya kecelakaan besar di pembangkit listrik tenaga nuklir diyakini sangat rendah, namun selama 50 tahun terakhir, telah terjadi 3 peristiwa besar yang menyebabkan kerugian signifikan bagi umat manusia: Chernobyl, Fukushima dan Mayak PA (pada tahun 1957). Dibutuhkan waktu puluhan tahun untuk menghilangkan dampak dari kecelakaan ini.
Kerugian dari tenaga nuklir tidak hanya adanya ancaman pencemaran lingkungan akibat kecelakaan, tetapi juga ketika beroperasi dalam mode normal, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan limbah radioaktif. Air yang mendinginkan turbin reaktor biasanya dibuang begitu saja ke perairan terdekat, dan uap radioaktif serta gas lainnya dilepaskan ke atmosfer. Dan limbah radioaktif yang dihasilkan selama produksi energi merupakan kerugian serius lainnya dari energi nuklir. Di sebagian besar negara, bahan bakar nuklir bekas tidak digunakan, dan teknologi pembuangannya digunakan untuk menyimpan bahan bakar yang telah diproses ulang dalam wadah logam tertutup di tempat pembuangan limbah nuklir. Namun di sejumlah negara - di Perancis, Jepang, Rusia dan Inggris - bahan bakar tersebut harus diproses lebih lanjut, yang menjamin efisiensi produksi yang ekonomis, namun hasilnya adalah jumlah limbah radioaktif yang lebih besar, karena semua peralatan, reagen dan bahkan pakaian personel pun terkontaminasi. Saat ini, belum ada teknologi yang dikembangkan yang dapat mengurangi kerugian nyata dari energi nuklir dan membuang limbah nuklir dengan aman bagi lingkungan.
Kerugian energi nuklir tidak hanya terbatas pada pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir: lagi pula, sebelum uranium dalam bentuk bahan bakar nuklir masuk ke dalam reaktor, ia melewati beberapa tahap, dan di mana-mana ia meninggalkan jejak radioaktif. Selama ekstraksi uranium, gas radioaktif – radium dan radon – terakumulasi di tambang, yang memicu berkembangnya berbagai bentuk kanker. Bahkan pada tahap awal ini, kerugian dari energi nuklir masih sangat besar - lagipula, kesehatan ribuan orang yang terlibat dalam proses ekstraksi atau yang tinggal di dekatnya berada dalam risiko yang besar. Dalam proses pengayaan uranium selanjutnya, jumlah limbah radioaktif semakin meningkat. Para pendukung penggunaan energi nuklir biasanya tidak menyuarakan kelemahan energi nuklir.
Perlu juga dicatat bahwa saat ini, tidak semua kelemahan energi nuklir telah dinilai secara memadai, karena belum ada satu pun reaktor di dunia yang dibongkar seluruhnya. Pada saat yang sama, sebagian besar ahli kini sepakat bahwa biaya pembongkaran akan sangat tinggi, setidaknya tidak kurang dari biaya pembangunan reaktor. Dalam dekade berikutnya, sekitar 350 reaktor akan mencapai akhir masa pakainya dan harus dibongkar, namun tidak ada cara untuk melakukan hal ini dengan aman dan cepat. Untuk tujuan ini, beberapa negara mengusulkan untuk mengangkut reaktor bekas ke tempat pemakaman khusus, sementara negara lain cenderung membangun sarkofagus pelindung tepat di atas reaktor bekas.
Namun, terlepas dari semua kelemahan energi nuklir, terdapat 436 reaktor nuklir yang beroperasi di dunia saat ini, total kapasitasnya sekitar 351 ribu MW. Tentu saja, hal ini merupakan kontribusi yang serius terhadap sistem energi global, namun penelitian yang sedang berlangsung menunjukkan bahwa sumber energi alternatif yang tidak memiliki kelemahan seperti energi nuklir, pada laju perkembangan teknologi saat ini, akan mampu menghasilkan energi sebesar itu. listrik dalam 10-15 tahun. Gerakan anti-nuklir di berbagai negara di dunia mengambil posisi yang jelas: kerugian energi nuklir berkali-kali lipat melebihi manfaat yang diperoleh, dan oleh karena itu pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir dan produksi limbah nuklir harus dihentikan.