Что такое атомная электростанция?

Что такое АЭС

Атомная электростанция (АЭС) вырабатывает электроэнергию, используя ядерные реакции, в основном через ядерный распад.

Ядерный распад

Ядерный распад разделяет тяжелые атомы, такие как уран, на более мелкие части, высвобождая при этом большое количество энергии.

Основные компоненты

В процессе распада ядра тяжелых радиоактивных атомов разделяются на две почти равные части. В ходе этого разделения ядер высвобождается огромное количество энергии. Это высвобождение энергии связано с дефектом массы. То есть общая масса исходного продукта уменьшается во время распада. Потеря массы во время распада преобразуется в тепловую энергию согласно знаменитому уравнению, установленному Альбертом Эйнштейном.

Основной принцип работы атомной электростанции такой же, как и у обычной тепловой станции. Единственное различие заключается в том, что вместо использования тепла, выделяющегося при сжигании угля, здесь, на АЭС, используется тепло, выделяющееся при ядерном распаде, для производства пара из воды в котле. Этот пар используется для приведения в движение паровой турбины.

Эта турбина является основным двигателем генератора. Генератор производит электроэнергию. Хотя доступность ядерного топлива не так велика, но очень небольшое количество ядерного топлива может выработать огромное количество электроэнергии.

Это уникальная особенность атомной электростанции. Один килограмм урана эквивалентен 4500 метрическим тоннам высококачественного угля. Это означает, что полный распад одного килограмма урана может произвести столько же тепла, сколько можно получить при полном сгорании 4500 метрических тонн высококачественного угля.

Хотя ядерное топливо дороже, стоимость единицы вырабатываемой им электроэнергии ниже, чем у угля или дизельного топлива. Атомные электростанции являются подходящей альтернативой для решения текущего кризиса традиционных видов топлива.

Преимущества

• Потребление топлива на атомных электростанциях низкое, что делает стоимость выработки электроэнергии дешевле, чем другими методами. Атомные электростанции требуют меньше топлива.

• Атомная электростанция занимает гораздо меньшую площадь по сравнению с другими традиционными электростанциями той же мощности.

• Эта станция не требует большого количества воды, поэтому нет необходимости строить ее рядом с естественными источниками воды. Также не требуется большое количество топлива, поэтому нет необходимости строить станцию рядом с угольным месторождением или местом, где имеются хорошие транспортные возможности. Благодаря этому, атомную электростанцию можно установить очень близко к центру нагрузки.

• В мире есть большие запасы ядерного топлива, поэтому такие станции могут обеспечить непрерывное снабжение электроэнергией на тысячи лет вперед.

Недостатки

• Топливо недоступно и очень дорогое.

• Начальные затраты на строительство атомной электростанции очень высоки.

• Установка и пуско-наладка этой станции намного сложнее и более продвинуты, чем на других традиционных электростанциях.

• Продукты распада радиоактивны, и они могут вызвать высокий уровень радиоактивного загрязнения.

• Затраты на обслуживание выше, и для работы атомной электростанции требуется больше специалистов, поскольку нужны специально обученные люди.

• Резкие колебания нагрузки не могут быть эффективно компенсированы атомными станциями.

• Так как продукты ядерных реакций высоко радиоактивны, их утилизация является большой проблемой. Их можно утилизировать только глубоко под землей или в море, далеко от побережья.