Взаємодія АЕС і навколишнього середовища

Особливістю атомної енергетики є невелику витрату ядерного палива, що забезпечує виділення величезної кількості енергії (тепла). Для АЕС потужністю 1 млн кВт потрібно в добу всього 3 кг U235 замість 7100 т.у.т., як для ТЕС такої ж потужності.

Головна відмінність між ТЕС і АЕС полягає в тому, що в схемі останньої замість казана, що працює на органічнім паливі, є атомний реактор, а також парогенератор особливої конструкції. Решта встаткування, а отже, і вплив цієї частини АЕС на навколишнє середовище, не відрізняється від устаткування ТЕС: парова турбіна, електричний генератор, конденсатор, водяний насос та ін.

На рис. 7.4 представлена узагальнена схема впливу АЕС на навколишнє природне середовище. Виділення енергії в процесі регульованої ланцюгової реакції розподілу атомів урану, торія і плутонію відбувається в ядерному реакторі (Р), у його активній зоні. Майже вся енергія ядерної реакції передається теплоносієві. Прямий вихід радіоактивних відходів у навколишнє середовище запобігає багатоступінчастою системою радіаційного захисту, що діє як в умовах нормальної експлуатації, так і при аварійних ситуаціях. При нормальній експлуатації АЕС радіоактивність контуру ядерного реактора обумовлена активізацією продуктів розподілу і проникненням їх у теплоносія. Наведеної активності зазнають практично всі речовини, взаємодіючі з радіоактивними випромінюваннями.

У схемах АЕС передбачаються необхідні обладнання для збору активних речовин і видалення їх у вигляді газоподібних, рідких або твердих відходів. Рідкі відходи містять радіоактивні ізотопи стронцію, цезію, водню і інших елементів. Сумарне розрахункове значення радіоактивності рідких відходів блоку АЕС із легководним реактором потужністю 1000 Мвт становить близько 1012 з-1 (30 Ки/рік по продуктах розподілу). Радіоактивність рідких і газоподібних викидів у різних АЕС відрізняється на кілька порядків, але в переважній більшості випадків сумарні викиди значно нижче гранично припустимих рівнів (ПДУ).

Систематичні спостереження за впливом АЕС на водне середовище при нормальній експлуатації не виявили істотних змін природнього радіоактивного тла. При встановлених припустимих рівнях впливу ядерної енергетики на гідросферу і існуючих методах контролю скидань діючі типи ядерних енергетичних установок не являють собою погрози порушення локальних і глобальних рівноважних процесів у гідросфері і її взаємодії з іншими складовими географічної оболонки Землі.

Рис. 7.4. Схема взаємодії АЕС і навколишнього середовища. *р.о. - радіоактивні відходи.

Відповідно до Правил ядерної безпеки АЕС МАГАТЕ проекти всіх систем і компонент АЕС, що впливають на ядерну безпеку, повинні містити докладний аналіз усіх можливих відмов складених елементів з виділенням небезпечних відмов і оцінку їх наслідків. З урахуванням поширення викидів при аваріях на АЕС установлюються санітарно-захисні зони.

Усі інші види впливів АЕС на гидро- і літосферу, не пов'язані з радіоактивністю (вплив системи водопостачання, що підводять каналів, що і відводять, фільтрів), якісно не відрізняються від аналогічних впливів ТЕС. Основне тепловиділення АЕС у навколишнє середовище, як і на ТЕС, відбувається в конденсаторах паротурбінних установок. Однак питомі тепловиділення в охолодну воду в АЕС більше, чим у ТЕС, внаслідок значної питомої витрати пари. Це визначає більші питомі витрати охолодної води. У зв'язку із чим майже на всіх нових АЕС передбачається установка градирень, у яких теплота приділяється безпосередньо в атмосферу. Потім охолодна вода надходить у ставок-охолоджувач. Це водойма відособленого водокористування, призначений для забезпечення замкненої системи водопостачання АЕС.

Споживання повітря на АЕС визначається потребами розведення забруднюючих викидів і забезпечення нормальних умов життєдіяльності персоналу. Витрата повітря на АЕС із тепловими реакторами оцінюється в межах 15-20- 106 м3/рік на 1 Мвт установленій потужності.

Найбільш складною екологічною проблемою при експлуатації АЕС є поховання великотоннажних радіоактивних відходів, що утворюються при демонтажі елементів устаткування, що володіють радіоактивністю, по закінченню строку їх служби або з інших причин, а - адже відпрацьованого ядерного палива. Передбачається кілька варіантів поховання встаткування: приміщення всіх забруднених радіоактивністю елементів у шахтні вироблення; поховання тільки найбільш забруднених наведеною радіоактивністю елементів з повторним використанням інших по призначенню; періодична дезактивація встаткування на місці з похованням концентрованих відходів і змивів.

Подальший розвиток атомної енергетики України пов'язане зі створенням на території Країни постійного сховища великотоннажних радіоактивних відходів.

Поиск по сайту: