Вопрос 4. Ядерный реактор

Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.

Первый ядерный реактор был запущен 2 декабря 1942г. в Чикаго (США) под руководством Энрико Ферми (1901-1954гг.). В СССР работы над атомной энергией начались в разгар Великой Отечественной войны. Руководителем ядерной программы СССР и создателем первого ядерного реактора в 1946г. был трижды Герой Социалистического труда академик Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960гг.).

Ядерный реактор любого типа состоит из активной зоны, где находится ядерное топливо и протекает цепная реакция деления ядер с выделением энергии; отражателя нейтронов, который окружает активную зону; теплоносителя, используемого для охлаждения активной зоны; системы регулирования ценной реакцией и радиационной защиты.

АЭС – это третий «кит» в системе современной мировой энергетики, они более экономичнее тепловых электростанций, а, самое главное, при их правильной эксплуатации - это чистые источники энергии.

На конец 2004г. в 30 странах мира действовало 442 АЭС, причем еще 26 АЭС находились в стадии строительства. В среднем строится 5 реакторов в год. Основные мощности сосредоточены в Западной Европе и США. Лишь около 40 АЭС находятся в развивающихся странах, которые вырабатывают ~6% от общемирового объема электроэнергии «атомного» происхождения (см. табл. 1 и табл. 2).

Таблица 1

Государство	Количество ядерных реакторов (на 2001 г.)
США	104
Франция	58
Япония	52
Великобритания	31
Россия	27
Германия	19
Южная Корея	16
Украина	13
Индия и Канада	14
Швеция	11

Таблица 2

Страна	Доля атомной электроэнергетики к общему объему выработанной, %
Литва	79,89
Франция	77,68
Словакия	57,35
Бельгия	55,46
Швеция	49,62
Украина	45,93
Словения	40,45
Южная Корея	40,01

Хотя в Литве всего 2 реактора, но она имеет наибольший удельный вес атомной электроэнергии на данный момент – 79%. Франция занимает второе место (см. табл. 2).

По прогнозам МАГАТЭ (международного агентства по атомной энергии) существуют два сценария будущего развития атомной энергетики до 2030 года - «пессимистичный» и «оптимистический».

Согласно первому, отношение к атомной энергетике в мире будет весьма прохладным. МАГАТЭ считает, что доля атомной энергии в ее общем объеме по всему миру снизиться с 16% до 12%.

Оптимистический сценарий предполагает, что к 2030 году электроэнергии, производимой на АЭС, будет вырабатываться на 70% больше, чем в 2002г. Эксперты ООН особенно отмечают тот факт, что АЭС позволяют существенно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу, которые, согласно теории о глобальном потеплении, является главной причиной последнего. Если бы все существующие АЭС в мире закрыть и заместить тепловыми электростанциями, то это привело бы к дополнительным выбросам в атмосферу 600 миллион тонн углекислого газа в год. К тому же ядерное топливо остается самым дешевым. Если цена ядерного топлива врастет в 2 раза, то стоимость электричества, вырабатываемого на АЭС, увеличится на (2-4)%. А вот если, например, удвоится цена природного газа, то цена электричества подскочит на 70%.

В наши дни на АЭС делает ставку бурно развивающаяся Азия. Завершается строительство Бушерской АЭС в Иране, а совсем недавно Пекин обнародовал планы строительства более 40 энергоблоков. Тенденции во всем мире достаточно противоречивы: с одной стороны часть атомных электростанций замораживается как это делали в Швеции, но в то же время Чехия наоборот строит новые. Как бы там не было, общее количество АЭС растет. Правительства многих стран понимают, что запасы газа не безграничны, а использование угля гораздо сильнее вредной атмосферы и не поощряется Киотским Протоколом. Поэтому ядерная энергетика является выходом из сложившейся ситуации.

По назначению ядерные реакторы подразделяются на экспериментальные, предназначенные для разработки новых конструкций реакторов; исследовательские, основным назначением которых является получение мощных потоков нейтронов и – квантов для научных исследований в области ядерной физики, физики твердого тела, радиоактивной физики, биологии и т.д.; энергетические, основным назначением которых является производство электроэнергии.