#атомная энергетика

Как показывает практика, ядерное топливо можно многократно использовать, а самые опасные долгоживущие продукты деления — безопасно «сжигать». Все, что нужно — уникальные технологии и правильно организованный «жизненный цикл» топлива. Naked Science разбирается в том, что такое ОЯТЦ, ЗЯТЦ и СЯТЦ, и как именно Росатом собирается полностью перевести российскую ядерную энергетику на реакторы на быстрых нейтронах.

Москва предоставит Египту кредит на 25 миллиардов долларов и сама построит на эти деньги четыре самых продвинутых экспортных ядерных реактора в мире. Увы, то, что подходит для египтян, может оказаться не очень востребовано в большинстве стран мира. А это значит, что массовый экспорт подобных систем — по «египетскому прецеденту» — далеко не гарантирован. Naked Science попробует разобраться почему.

В конце прошлого года в Nature вышла статья, авторы которой попробовали выяснить: способны ли СЭС и ВЭС полностью обеспечить планету электроэнергией. Исследователи пришли к неожиданным выводам: солнечная энергия не сможет стать главной на планете ни в какой перспективе. Теоретически основную роль в добыче энергии могли бы взять на себя ветряки. Однако из мини-расследования Naked Science ясно, что на самом деле — не могут. Почему же углеводороды все еще способны на то, что не под силам более «продвинутым» источникам энергии?

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

Тория на Земле много больше урана, но уран пока дешевле. А еще в ториевых реакторах требуется растворение топлива в экзотических прозрачных солях и ряд других необычных технологических решений. И все же Китай пробует свои силы в этой технологии. Причина — надежда на то, что она решит ключевую проблему ядерной энергетики, резко снизив цену ее киловатт-часа. Но, вне зависимости от технического итога эксперимента, ториевые реакторы не будут успешны. Попробуем разобраться почему.

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Специализированная рабочая группа Европейской комиссии пришла к выводу, что атомная энергетика не наносит существенного вреда окружающей среде. Такое заключение совсем не понравилось экологическим активистам, но чтобы его оспорить им придется опровергнуть слишком много взвешенных и объективных доводов.

Пятый энергоблок АЭС «Фуцин» подключили к электросети — это полноценный ввод в эксплуатацию первого китайского атомного реактора поколения III+ Hualong One полностью собственной разработки. По мнению местных экспертов, знаменательное событие позволяет надеяться на успех этого типа реакторов не только на внутреннем, но и на международном рынке.

Один из наиболее частых вопросов по безопасности атомных реакторов — что будет, если случится землетрясение, цунами или, например, упадет самолет? Как ни странно, почти ко всем этим маловероятным случаям проектировщики атомных электростанций готовились. И даже в случае таких внешних воздействий, к которым проектировщики не готовили свои реакторы, они оказались вполне безопасными для окружающих. Попробуем подробнее разобраться в том, как АЭС удается добиться таких результатов.

Евросоюз поставил цель снизить выбросы СО2 на 60% к 2030 году, а к середине века — на все 100%. Добиться этого без переворота в генерации тепла не выйдет: даже в Британии, где климат нельзя назвать суровым, потребление тепла в зимние месяцы вчетверо больше электричества. Это делает отопление за счет СЭС и ВЭС невозможным. Европейцы считают, что решением вопроса может стать водород, из… природного газа. В России полагают, что АЭС способны отопить города просто в качестве побочного продукта своей работы. В Китае тоже рассчитывают на атом в отоплении, но экспериментируют с городскими «атомными котельными», как в позднем СССР. Какой из этих подходов победит и почему? Попробуем разобраться.

Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

Обычно возобновляемой энергетикой называют только солнечную, ветровую и им подобные. Их же принято считать самыми безопасными и эффективными в борьбе с глобальным потеплением. Однако, согласно ряду научных работ, уран также следует называть возобновляемым источником энергии. В случае использования реакторов на быстрых нейтронах они способны обеспечить нынешний уровень потребления энергии человечеством на миллиарды лет вперед. Попробуем с точки зрения науки разобраться, какая же энергетика, на самом деле, наиболее безопасная.

Чем меньше энергосистема, тем дороже в ней электричество. Это верно и для Гавайев, и для Певека на побережье Северного Ледовитого океана. Можно попробовать сэкономить, отапливаясь углем, но серый снег на Чукотке и сильнейшее загрязнение воздуха на южных островах практически гарантированы. Альтернативу этому разрабатывают с 1950-х — небольшие транспортабельные атомные электростанции. Заменят ли они более грязные и дорогие решения?

Когда-то атомная отрасль стала центром экономического бума, сравнимого разве что с нефтяным. Затем серия странных событий привела к нерыночному давлению на нее. В результате западные игроки начали терять навыки строительства новых АЭС. Сегодня часть «атомных» компетенций на Западе утрачена: новые АЭС строят не везде, а там, где речь об этом заходит, как в Венгрии и Финляндии, зачастую планируют привлекать незападного исполнителя («Росатом»). Строительство новых атомных реакторов силами западных компаний пока получается невероятно дорогим. Почему так вышло и отчего российская атомная отрасль избежала этой судьбы?

Мощнейшая в России по установленной мощности действующая АЭС — Ленинградская атомная электростанция. Ее электрическая мощность составляет 4200 МВт.

Представители Китайской национальной ядерной корпорации заявили, что строительство первой плавучей атомной электростанции в стране планируется уже в этом году. Такие реакторы могут быть использованы для передачи энергии на отдаленные искусственные острова в Южно-Китайском море.