Атомная электростанция: устройство и влияние на окружающую среду

Влияние атомных электростанций АЭС на окружающую среду (стр. 1 из 2)

Влияние атомных электростанций (АЭС) на окружающую среду

Экология |

Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных влияний промышленности на экосистемы

Экологическое состояние многих районов нашей страны вызывает законную тревогу общественности.

В многочисленных публикациях показано, что во многих регионах нашей страны наблюдается стойкая тенденция к многократному, в десятки и более раз превышению санитарно-гигиенических норм по содержанию в атмосфере окислов углерода, азота, пыли, токсичных соединений металлов, аминов и других вредных веществ.

Имеются серьезные проблемы с мелиорацией земель, бесконтрольным применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений, избыточным использованием пестицидов, гербицидов. Происходит загрязнение стоковыми водами промышленных и коммунальных предприятий больших и малых год, озер, прибрежных морских вод.

Через постоянное загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод ґрунтів, растительности происходит деградация экосистем, сокращения производительных возможностей биосферы.

Загрязнение среды проживания вредно отражается на здоровье людей, приносит значительные убытки народному хозяйству. В последнее время обстановка ухудшилась настолько, что много районов объявлены районами экологического несчастья.

Общие выбросы двуокиси азота оцениваются в 6,5х108 т/рік, выбросы серы составляют 2,4х108 т/рік, промышленность выбрасывающая 5,2х107 т/рік всяческих отходов.

Выбросы углекислого газа, серистых соединений в атмосферу в результате промышленной деятельности, функционирования энергетических, металлургических предприятий ведут к возникновению парникового эффекта и связанному с ним потеплению климата.

По оценкам ученых глобальное потепление без принятия мер по сокращению выбросов парниковых газов составит от 2-х до 5 градусов на протяжении следующего столетия, которое появится беспрецедентным явлением за последние десть тысяч лет. Потепления климата, увеличения уровня океана на 60-80 см до конца следующего столетия приведут к экологической катастрофе невиданного масштаба, который угрожает деградацией человеческому содружеству.

Другая опасность связана с дефицитом чистой пресной воды. Известно, что промышленность потребляет 3000 куб. км.

пресной воды в год, с каких приблизительно 40% возвращается в цикл, но с жидкими отходами, которые содержат продукты коррозии, частицы золы, смол, технологические отходы, в том числе вредные компоненты типа тяжелых металлов и радиоактивных веществ.

Эти жидкости растекаются по водяным системам, причем вредные вещества депонируются в фитоценозах, донных отложениях, рыбах, распространяются по пищевым цепям, попадают на стол человека.

Затрата пресной воды на сельскохозяйственные лишения – орошение, ирригацию стал в некоторых районах настолько большой, что вызывал большие необратимые сдвиги в экологическом равновесии целых регионов.

Среди других экологических проблем, связанных с антропогенным влиянием на биосферу, стоит вспомнить риск нарушения озонового слоя, загрязнения Мирового океана, деградацию ґрунтів и опустошение зерновых районов, окисления естественных сред, изменение электрических свойств атмосферы.

Характерные антропогенные радиационные влияния на окружающую среду:

загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при экзаменах ядерного оружия

отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнения территорий шлаками, которые содержат радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в казанах электростанций

Более локальные, но не менее неприятные последствия – гибель озер, год через неочищенные радиоактивные сбросы промышленных предприятий.

Значительную опасность для живых существ, для популяций организмов в экосистемах представляют аварии на предприятиях химической, атомной промышленности, при транспортировке опасных и вредных веществ.

Известны аварии на химическом заводе в Бхопале (Индия), на Чернобыльской АЭС, на ПО «Маяк», аварии с нефтеналивными судами. Говорят о том, что необходим радикальный пересмотр наших отношений с природой, усиление мероприятий влияния нормативных рычагов на хозяйственную практику.

Совсем недопустимо, чтобы установлены нормативами предельные концентрации вредных веществ в воздухе, воде реально превышались в сотне раз.

Нужно сделать невыгодной или даже разрушительной пренебрежение к охране окружающей среды. Право людей на чистый воздух, чистые реки и озера должно не только декларироваться, но и реально обеспечиваться всеми доступными для государства средствами.

Особенно актуальными становятся вопросы регуляции ответственности за убыток, в том числе за экологический убыток при создании в нашей стране основ правового государства, при переходе к рыночным отношениям в экономике.

Здесь важно найти умные экономические рычаги, правильно соотносить выгоды и потери, доходы и расходы на компенсацию убытка.

Важной задачей является разработка вопросов нормативного разграничения допустимых и недопустимых влияний, оценивания стоимости экологического убытка.

Основными направлениями в ограничении вредных техногенных влияний на биосферу является ресурсозбереження и разработка экологически чистых или безвидхидних технологий. Чистоту вод можно улучшить методами биотехнологии.

Радикальный путь оздоровления экологической обстановки – сокращение вредных выбросов, увеличения безаварийности и безопасности опасных производств, переход на безвидхидни технологии, концентрация и надежное захоронение вредных отходов, умное сотрудничество и международная взаимопомощь при экологических катастрофах.

В работе из оздоровления окружающей среды, ограничению влияний вредных веществ на биосферу важную роль играют службы контроля состояния природы, среды проживания людей, локального и регионального мониторинга окружающей среды.

Эти службы, вооруженные современной измерительной техникой и приборами контроля должны оперативно оповещать население обо всех случаях приближения параметров окружающей среды к опасному уровню.

Важную роль в защите среды проживания человека от загрязнения должна сыграть глобальная система мониторинга состояния окружающей среды, которая охватывает Мировой океан и все континенты, основанный на национальных системах, но находится под эгидой ООН.

В сокращении выбросов углекислого газа все более существенную роль играет замещение традиционной энергетики на энергетику атомную.

В настоящее время общепризнанно, что атомные электростанции могут быть созданы с высокими показателями надежности и безопасности, что обеспечивают выполнение самих строгих требований наблюдательных органов, в том числе по охране биосферы от загрязнения радиоактивными и другими вредными веществами.

Однако стоит начать дополнительные усилия для того, чтобы снизить риск аварий на АЭС. В частности решение этой задачи видится на пути разработки нового поколения реакторов с внутренне свойственной безопасностью, то есть реакторов с могучими внутренними обратными связками самозащиты и самокомпенсации.

Влияние атомных станций на окружающую среду

Техногенные влияния на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций разнообразные. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного влияния эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.

Наиболее существенные факторы –

локальное механическое влияние на рельеф – при строительстве

стек поверхностных и ґрунтових вод, которые содержат химические и радиоактивные компоненты

изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС

изменение микроклиматических характеристик прилегающих районов.

Возникновение могучих источников тепла в виде градирень, водоемов – охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилегающих районов. Рух воды в системе внешнего тепловидводу, сброс технологических вод, которые содержат разнообразные химические компоненты

влияют на популяции, флору и фауну экосистем.

Особенное значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающим пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), которые идут на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе.

Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного – не менее чем в 5-10 раз “чище” в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЕС) на кутье.

Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное влияние на людей, экосистемы.

Потому обеспечения безопасности екосфери и защиты окружающей среды от вредных влияний АС – большая научная и технологическая задача ядерной энергетики, которая обеспечивает ее будущее.

Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных влияний АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое влияние на жителей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилегающих к АС районов, то есть весь комплекс техногенных влияний, которые влияют на экологическое благополучие окружающей среды.

Исходными событиями, что развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным влияниям на человека и окружающую среду, есть выбросы радиоактивности и токсичных веществ из систем АС.

Эти выбросы разделяют на газовых и аэрозольных, что выбрасывающие в атмосферу, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или милкодисперсних смесей, которые попадают в водоемы.

Возможные и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывающая в атмосферу и разделяющаяся на пару и воду.

Выбросы могут быть как постоянными, что находятся под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включая в разнообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсичные вещества распространяются в окружающим среде, попадают в растения, в организмы животных и человека.

Источник: http://MirZnanii.com/a/330299/vliyanie-atomnykh-elektrostantsiy-aes-na-okruzhayushchuyu-sredu

Экологические проблемы атомной энергетики в России и пути их решения

Крупномасштабная техногенная деятельность человека оказывает большое влияние на состояние окружающей среды.

Это утверждение уже давно доказано не только тысячами исследовательских работ: от школьных рефератов до научных докладов, но и печальным практическим опытом.

Читайте также:  Итальянское ружьё fabarm sdass

В последние годы особое внимание обращается на экологические проблемы работы атомных электрических станций, которые требуют оперативного решения.

Влияние автономных электростанций на экологию

На протяжении долгого времени АЭС считались одним из самых перспективных направлений энергетики.

Несколько десятков лет атомные электрические станции были условно экологически чистыми способами получения энергии, но постепенно в процессе их функционирования стали выявляться экологических проблемы атомных электростанций.

Главное событие в истории ядерной энергетики, послужившее доказательством опасности ядерных электростанций для окружающей среды и здоровья человека — взрыв на Чернобыльской АЭС, негативные последствия от которого до сих пор дают о себе знать.

Для лучшего восприятия масштабов проблемы стоит поискать презентации, созданные специалистами и посвященные экологическим проблемам АЭС, например, подробную информацию можно получить материала Антоновой А.М., доцента кафедры атомных и тепловых электростанций Томского политехнического университета.

Основные экологические проблемы атомных электростанций кратко

Современные объекты энергетики строятся с учетом минимизации всех возможных рисков, но, не смотря на все меры предосторожности, экологическую обстановку существенно ухудшают следующие факторы:

  • различные виды радиационного излучения: альфа, бета, гамма; нейроны и рентгеновское излучение;
  • заражение химическими веществами прилегающей к станции территории: особенно опасны радионуклиды и не радиоактивные изотопы;
  • вредные тепловые излучения от систем охлаждения;
  • механические воздействия.

Работа АЭС для человеческого организма наибольшую опасность несет излучением гамма-лучей, способствующих возникновению серьезных генетических нарушений, тяжелых заболеваний, а в особо сложных случаях — смерти.

Самые опасные последствия эксплуатации атомных электростанций

По оценке ученых одним из самых страшных видов негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека является мощная энергия, которую вырабатываю АЭС. Факторы возможной опасности, которые может вызвать деятельность работы станции, требуют адекватной оценки, чтобы не допустить возникновения аварийных ситуаций с тяжелыми последствиями для биосферы и жизни человека.

Самыми масштабными техногенными катастрофами стали взрывы на Чернобыльской АЭС в Украине и на Фукусиме-1 в Японии. Экология этих районов очень сильно разрушена, а процесс восстановления займет много времени.

Захоронение отходов

Безопасного способа захоронения отработанного ядерного топлива, опаснее которого может быть только атомная бомба, учеными не найдено. Единственно относительно приемлемый вариант обращения с ним — длительное хранение.

Утилизация отработанного ядерного топлива — проблема, стоящая перед всеми государствами, на территории которых эксплуатируются ядерные объекты энергетики. Постоянно увеличивающиеся объемы отходов атомных электростанций представляют собой потенциальную угрозу мировой экологической безопасности.

Неутешительные выводы

Строительство, консервация, и, особенно, эксплуатация ядерной станции сказывается на экологии при любых обстоятельствах исключительно негативно, поэтому в настоящее время ученые пытаются найти пути решения глобальной проблемы.

Источник: https://MadEnergy.ru/stati/ehkologicheskie-problemy-raboty-atomnyh-ehlektrostancij.html

Влияние атомных электростанций на окружающую среду

на этапе разработки. // Вестник Машиностроения. 2015. № 6. С. 35-39.

4. Шуина Е.А., Мизонов В.Е., Мисбахов Р.Ш. Влияние поперечной неоднородности потока газа на кривую разделения гравитационного классификатора. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 5. С. 60-63.

© Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М., 2016

УДК 504.05

Д.Д. Калимуллина

студентка 3 курса института «СТиИЭС», кафедры «ВиВ» Казанский государственный архитектурно-строительный университет

А.М. Гафуров

инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ВЛИЯНИЕ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Аннотация

В статье рассматриваются особенности влияния атомных электростанций на окружающую среду.

Ключевые слова

Атомные электростанции, реакторы, газообразные и аэрозольные отходы

Опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф.

Даже когда атомная электростанция (АЭС) работает нормально, она выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131).

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость захоронения отработанного ядерного топлива и элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончанию срока службы.

При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь немногие ядра газообразных и летучих элементов типа криптона, ксенона, йода. Расчёты показывают, что даже при увеличении мощностей атомной энергетики в 40 раз её вклад в глобальное радиоактивное загрязнение составит не более 1% от уровня естественной радиации на планете.

На электростанциях с кипящими реакторами (одноконтурными) большая часть радиоактивных летучих веществ выделяется из теплоносителя в конденсаторах турбин, откуда вместе с газами радиолиза воды выбрасываются эжекторами в виде парогазовой смеси в специальные камеры для первичной обработки или сжигания. Остальная часть газообразных изотопов выделяется при дезактивации растворов в баках выдержки [1].

На электростанциях с реакторами, охлаждаемыми водой под давлением, газообразные радиоактивные отходы выделяются в баках выдержки [2].

Газообразные и аэрозольные отходы из монтажных пространств, боксов парогенераторов и насосов, защитных кожухов оборудования, ёмкостей с жидкими отходами выводятся с помощью вентиляционных систем с соблюдением нормативов по выбросу радиоактивных веществ (рис. 1).

Воздушные потоки из вентиляторов очищаются от большей части аэрозолей на тканевых, волокнистых, зерновых и керамических фильтрах.

Перед выбросом в вентиляционную трубу воздух проходит через газовые отстойники, в которых происходит распад короткоживущих изотопов (азота, аргона, хлора и др.) [3].

Литосфера

р.о. – радиоактивные отходы

Рисунок 1 – Схема влияния АЭС на окружающую среду

Помимо выбросов, связанных радиационным загрязнением, для АЭС, как и для ТЭС, характерны выбросы теплоты, влияющие на окружающую среду. Расход охлаждающей воды для типового блока АЭС мощностью 1100 МВт с испарительными градирнями составляет 120 тыс.

т/ч (при температуре окружающей воды 14°С). При нормальном солесодержании подпиточной воды за год выделяется около 13,5 тыс. тонн солей, выпадающих на поверхность окружающей территории (рис. 1).

До настоящего времени нет достоверных данных о влиянии на окружающую среду этих факторов [4].

На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных вод, загрязнённых радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить строго определённое количество очищенной воды с концентрацией радионуклидов, не превышающей уровень для питьевой воды.

Список использованной литературы:

1. Гортышов Ю.Ф., Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш., Гумеров И.Ф., Шайкин А.П. Влияние добавок водорода в топливо на характеристик газопоршневого двигателя при изменении угла опережения зажигания. // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. – 2009. – № 4. – С. 73-74.

2. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование теплопроводности в составной области с фазовыми переходами. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 4. С. 39-43.

3. Шуина Е.А., Мизонов В.Е., Мисбахов Р.Ш. Влияние поперечной неоднородности потока газа на кривую разделения гравитационного классификатора. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 5. С. 60-63.

4. Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш., Гумеров И.Ф. Улучшение экологических и экономических характеристик газопоршневого двигателя КАМАЗ 820.20.200 в составе электросиловой установки АП100С-Т400-1Р. // Энергетика Татарстана. – 2009. – № 2. – С. 26-30.

© Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М., 2016

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-atomnyh-elektrostantsiy-na-okruzhayuschuyu-sredu

Проект «АЭС-2006»: радиационное воздействие на окружающую среду

«АЭС-2006» базируется на проекте «АЭС-91» с ВВЭР-1000, реализованном на Тяньваньской АЭС в Китае и основанном на опыте проектирования, строительства и эксплуатации 20 действующих ядерных энергетических блоков ВВЭР-1000/320 и ВВЭР-1000/428. Тяньваньская АЭС, проект которой прошел экспертизу МАГАТЭ, признана одной из самых безопасных современных станций.

В основу проектирования «АЭС-2006» положено дальнейшее эволюционное совершенствование, а также прямое заимствование отработанных ранее надежных систем по проекту «АЭС-91» с реактором ВВЭР-1000.

При разработке проекта «АЭС-2006» учитывались не только требования российских норм безопасности, но также рекомендации и нормы безопасности МАГАТЭ, публикации Международной консультативной группы по ядерной безопасности (INSAG), требования Европейских эксплуатирующих организаций к проектам атомных станций нового поколения с реакторами типа LWR (European Utility Requirements (EUR), Revision C).

Трехмерная модель ЛАЭС-2

Радиационный фактор при нормальной эксплуатации АЭС

При работе АЭС техногенные радиоактивные нуклиды поступают в окружающую среду с выбросами вытяжного воздуха из зданий станции через высотные вентиляционные трубы (высотой 100 м, по одной на каждый энергоблок) и сбросами нерадиоактивных вод.

Критерием приемлемости выбросов радиоактивных газов и аэрозолей АЭС в атмосферу является непревышение проектного расчетного уровня среднесуточного и среднемесячного допустимых выбросов радионуклидов в окружающую среду, регламентированных в санитарных правилах проектирования АЭС (СП АС-03). Для оптимизации радиационной защиты при нормальной эксплуатации АЭС в нормативной документации в качестве нижней границы эффективной дозы облучения населения от отдельного радиационного фактора (выбросы и сбросы станции) принят предел 10 мкЗв в год.

В последние годы достигнут высокий уровень безопасности действующих АЭС России и фактически пренебрежимый уровень облучения населения (менее 10 мкЗв/год). Фактические годовые выбросы находятся на уровне выбросов европейских АЭС и крайне малы.

Так, в 2005 году газоаэрозольные выбросы и жидкие сбросы всех АЭС были значительно меньше установленных допустимых значений (ДВ и ДС) и создали дополнительно к фоновому облучению населения от природных источников излучения (2,2 мЗв) дозу не более:

  • 0,1 мкЗв на АЭС с реакторами ВВЭР-1000;
  • 0,5 мкЗв на АЭС с реакторами ВВЭР-440;
  • 2 мкЗв на АЭС с реакторами РБМК-1000.

Таким образом, уровень радиационного воздействия АЭС на население и окружающую среду не превышает 0,1% дозы, создаваемой природными источниками излучения, и не изменяет природный уровень естественной радиации в районе расположения станций.

Читайте также:  Охотничий карабин «тигр» — подробный обзор винтовки

Выбросы АЭС даже на уровне 100% от допустимых являются безусловно приемлемыми и не создают обнаруживаемого приборами радиационного контроля изменения радиационной обстановки в районах расположения АЭС. Фактические выбросы оптимизированы, и их дальнейшее снижение экономически не оправдано.

Задача по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения на предстоящий период – сохранение достигнутого уровня выбросов и сбросов в окружающую среду.

Для проекта «АЭС-2006», с учетом указанного выше опыта эксплуатации действующих станций с ВВЭР, установлены дополнительные целевые пределы по выбросам и сбросам в окружающую среду при нормальной эксплуатации и нарушениях нормальной эксплуатации. Они более чем на порядок ниже требований действующих российских норм:

  • годовой газоаэрозольный выброс инертных газов в окружающую среду – не более 40 ТБк;
  • годовой выброс аэрозолей и иодов (долгоживущих нуклидов) – не выше 0,8 ГБк;
  • годовой сброс радионуклидов (за исключением трития) с нерадиоактивными водами – не более 10 ГБк.

Соответствие данным целевым пределам гарантирует, что дозы для населения, формируемые за счет работы АЭС в режиме нормальной эксплуатации, будут существенно ниже минимально значимой дозы 10 мкЗв/год.

В качестве предела доз для населения при всех возможных нарушениях нормальной эксплуатации в проекте установлен предел, регламентированный в российских санитарных правилах (СП АС-03) как верхняя граница облучения населения при нормальной эксплуатации (квота) – 100 мкЗв/год.

Системы безопасности и управления запроектными авариями

Радиационное воздействие на население и окружающую среду выше установленных в нормативных документах пределов возможно только в случае запроектных аварий, сопровождающихся дополнительными отказами систем безопасности АЭС.

Общий подход, применяемый для детального изучения энергоблока в целом как на стадии проектирования и анализа безопасности, так и на этапе эксплуатации, принято называть концепцией глубокоэшелонированной защиты.

Концепция глубокоэшелонированной защиты, применяемая ко всем видам деятельности в области безопасности – организационным, поведенческим или связанным с проектированием, – обеспечивает такую глубину охвата перекрывающимися по своему действию мерами, при котором возникающий отказ будет обнаружен и скомпенсирован, или устранен соответствующими средствами.

Суть принципа глубокоэшелонированной защиты состоит в применении системы барьеров на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду, а также системы технических и организационных мер по защите барьеров и сохранению их эффективности при непосредственной защите населения.

Классическая схема глубокоэшелонированной защиты изображена на рисунке ниже. Физические барьеры выделены синим цветом. Для каждого из уровней защиты (красный цвет) определяются приоритетные цели безопасности и пути их достижения.

 Схема глубокоэшелонированной защиты

Для обеспечения безопасности станции и смягчения последствий отказов барьеров должны выполняться основополагающие функции безопасности при эксплуатации, во время и после проектной аварии и, насколько это представляется практически возможным, при возникновении запроектных аварийных условий. К таким функциям относятся:

  • управление реактивностью;
  • отвод остаточного тепла из активной зоны;
  • локализация радиоактивных материалов и контроль эксплуатационных сбросов, а также ограничение аварийных выбросов.

Для выполнения функций безопасности необходимо использовать принципы проектирования, обеспечивающие повышение надежности за счет резервирования, разностороннего подхода и независимости.

Работа АЭС при нормальной эксплуатации обеспечивается соответствующими системами безопасности.

В проекте предусмотрено непревышение пределов безопасной эксплуатации и сохранение работоспособности АЭС в режиме нарушения нормальной эксплуатации.

Соблюдены установленные нормами и правилами эксплуатационный предел и предел безопасной эксплуатации в зависимости от степени повреждения твэлов при работе АЭС на мощности.

Для проектных аварий основная роль отводится третьему уровню глубокоэшелонированной защиты. В концепции безопасности этому уровню отводится задача реализации стратегии предотвращения развития аварий.

Условия выполнения этой задачи следующие:

  • введение в действие систем безопасности, ограничивающих развитие исходного события;
  • использование, при необходимости, корректирующих действий персонала;
  • приведение установки в конечное стабильное состояние, позволяющее выполнить восстановительные работы;
  • ограничение радиационных последствий проектных аварий установленными критериями.

Реализация стратегии обеспечивается благодаря комплексу технических средств и организационно-технических мер, включающих системы безопасности (защитные, локализующие, управляющие, обеспечивающие), систему информационной поддержки оператора, свойства реакторной установки, обеспечивающие ее самозащищенность, комплекс технических средств и мер по подготовке персонала.

В проекте «АЭС-2006» реализованы не только традиционные системы безопасности (спринклерная, аварийного охлаждения активной зоны и т.д.), но и специальные пассивные системы, предназначенные для ликвидации последствий и управления запроектными авариями. В их число входят:

  • система удаления водорода из защитной оболочки;
  • система локализации расплава;
  • системы пассивного отвода тепла от контейнмента (СПОТ ЗО) и парогенераторов (СПОТ ПГ) при запроектных авариях;
  • система подавления образования летучих форм иода.

Предусмотрено функциональное резервирование систем безопасности для выполнения основных функций безопасности.

Пассивные системы управления запроектными авариями СПОТ ЗО и СПОТ ПГ обеспечивают:

  • непревышение проектного давления внутри ЗО при тяжелой запроектной аварии с плавлением топлива и отказом спринклерной системы;
  • отвод остаточных тепловыделений и расхолаживание реакторной установки в режимах полного обесточивания АЭС и полной потери питательной воды;
  • сведение к минимуму выброса в окружающую среду радиоактивного теплоносителя при авариях с течами из первого во второй контур;
  • обеспечение резерва активных систем безопасности, в случае их отказа, для аварийного расхолаживания реакторной установки при авариях с течами теплоносителя первого контура.

Строительство первого энергоблока ЛАЭС-2

Радиационное воздействие на население и окружающую среду при авариях

Цель обеспечения радиационной безопасности в проекте «АЭС-2006» достигается путем разработки инженерных и организационных средств обеспечения мероприятий, направленных на предотвращение аварий, ограничение их радиологических последствий, обеспечение «практической невозможности» аварии с серьезными последствиями. Вероятность превышения установленных значений предельного аварийного выброса (ПАВ) для одного реактора должна быть ниже 10-7 в год.

Атомная станция с ВВЭР-1200 спроектирована таким образом, что радиационное воздействие на население, вызванное аварийными выбросами радиоактивных газов и аэрозолей, на границе и за пределами промплощадки ограничено в соответствии с требованиями российских нормативных документов.

При проектных авариях ожидаемые эквивалентные дозы облучения критической группы населения на границе санитарно-защитной зоны (граница промплощадки) и за ее пределами в первый год после аварии не превышают 5 мЗв на все тело человека и 50 мЗв на отдельные органы. Для АЭС с ВВЭР-1200 для проектных аварий дополнительно установлены следующие целевые пределы: при авариях с вероятностью более 10-4 в год эффективная доза должна быть менее 1 мЗв на событие, с вероятностью менее 10-4 в год –  менее 5 мЗв.

Основные технические решения, направленные на снижение вероятности превышения ПАВ и ограничение радиационного воздействия при расширенных проектных условиях, связаны с эффективным управлением тяжелыми авариями для обеспечения целостности защитной оболочки.

Системы отвода остаточного тепла от реакторной установки, реализованные в проекте, позволяют предотвратить плавление активной зоны реактора для большого числа возможных аварийных последовательностей даже при возникновении дополнительных отказов, снижая интегральную вероятность повреждения активной зоны.

Вероятностные анализы безопасности первого уровня, выполненные для проектов АЭС с ВВЭР повышенной безопасности, подтвердили, что предел частоты повреждения активной зоны менее 10-5 на реактор в год надежно достигается; вероятность тяжелого повреждения активной зоны составляет менее 10-6 на реактор в год.

При запроектных авариях эквивалентные дозы облучения ограниченной части населения (критической группы) на границе и за пределами зоны планирования защитных мероприятий в соответствии с требованиями нормативных документов в первый год после аварии не превышают 5 мЗв на все тело и 50 мЗв на отдельные органы.

Для тяжелых запроектных аварий (вероятность аварийного выброса – 10-7 в год) в результате оценки и анализа прогнозируемых уровней выброса предложены ПАВ для радиационно-значимых нуклидов:

  • на ранней фазе аварии, при утечках радиоактивных веществ через неплотности двойной защитной оболочки и байпасом контейнмента, приземный выброс 133Xe не должен превышать 104 ТБк, 131I – 50 ТБк, 137Cs – 5 ТБк;
  • на промежуточной и поздней фазах, при снижении давления в контейнменте, выбросы через вентиляционную трубу 133Xe не должны быть выше 105 ТБк, 131I – не более 50 ТБк, 137Cs – не более 5 ТБк.

Предложенные пределы аварийного выброса обеспечивают достижение поставленных в проекте «АЭС-2006» целевых критериев, а именно:

  • исключения необходимости введения экстренной эвакуации и длительного отселения людей, проживающих за пределами промплощадки;
  • ограничение зоны планирования обязательных защитных мероприятий (ЗПЗМ) для населения радиусом не более 3 км;
  • ограничение защитных мер в ЗПЗМ временным укрытием населения и иодной профилактикой.

Таким образом, ограничение радиационного воздействия энергоблоков ВВЭР-1200 на население и окружающую среду при авариях соответствует современным требованиям международной практики проектирования АЭС (European utility requirements for LWR nuclear power plants. Revision С)

Авторы

В.В. Безлепкин, д.т.н., С.Е. Семашко, А.С. Фролов
ОАО «СПбАЭП»

Источник: http://www.atomic-energy.ru/technology/28929

Введение

Современная эпоха – это эпоха бурного развития науки и техники, гигантского увеличения ее активной творческой деятельности, демографического взрыва – неконтролируемого роста населения Земли, количество которого превысило критическую черту, поэтому чрезвычайно обострились многие проблемы, а среди них одна из главных – проблема взаимосвязи общества и природы, человека и окружающей среды.

Читайте также:  Политическое противостояние россии и сша в сирии перерастает в военную фазу?

Растущее с каждым годом антропогенное воздействие на окружающую среду, ее загрязнение различными отходами производства, наряду с чрезмерным использованием природных ресурсов, стали предметом широкого обсуждения и всестороннего изучения. Это проблема пристального внимания таких международных организаций, как ООН, ЮНЕСКО, Всемирной организации по охране окружающей среды (ЮНЕП), Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Самое существенное антропогенное воздействие на окружающую среду в современную эпоху оказывает промышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Основой развития человеческой цивилизации является энергетика. От ее состояния зависят темпы научно-технического прогресса и производства и жизненного уровня населения. Но, как свидетельствуют статистические данные, примерно 80% всех видов загрязнения воздуха – следствие энергетических процессов (добыча, переработка и использование энергоресурсов).

Рывок в развитии науки и технологий, вызванный созданием ядерного оружия, позволил существенно расширить сферы энергетического применения. Были созданы атомные электростанции, ядерно-энергетические установки для подводных и надводных кораблей, космоса.

Всего за сто лет атомная энергетика прошла путь от первых лабораторных экспериментов и установок (1890-1940 гг.) до строительства и эксплуатации крупных атомных электростанций (АЭС) различных типов и мощностей (с 1954 г. до настоящего времени).

Атомная энергетика, как и любая другая современная сложная технология, воплощенная в технику, используемую человеком, связана с определенным риском для отдельной личности, общества и окружающей среды. На ряде объектов ядерной энергетики и ядерно-топливного цикла, произошли тяжелые аварии, которые явились следствием переоценки «зрелости» технологии на этапе ее ускоренного развития.

В 1990-2000 гг. в результате Чернобыльской катастрофы, а также трагических событий на японской станции Фукусимы в мире резко сокращается строительство новых блоков АЭС, а в большинстве стран вообще был объявлен мораторий на их строительство.

Однако предпринятые серьезные усилия по обеспечению безопасности эксплуатируемых АЭС позволили в начале XXI в. в значительной мере восстановить доверие общества к атомной энергетике.

В частности, по заявлению правительства ФРГ эта страна не только не будет строить новые АЭС, но, возможно и выведет и рабочего цикла те, которые на данный момент производят электроэнергию.

Тем не менее, следует подчеркнуть, что кроме двух выше названных катастроф имели место и другие, однако значительно меньшего масштаба. Согласно данным, приведенным В.И. Измалковым и А.В.

Измалковым, за последнюю четверть ХХ века произошло восемь серьезных аварий, в том числе с расплавлением активной зоны и повреждением защитной оболочки ядерной установки, а также возникло более 30 пожаров.

Общее же число опасных происшествий за этот период, по данным Международной информационной системы базы данных по инцидентам АЭС, составило 247 [1].

Топливно-энергетический цикл АЭС предусматривает добычу урановой руды и извлечения из нее урана, переработку этого сырья на ядерное топливо (обогащение руды), использование топлива в ядерных реакторах, химическую регенерацию отработанного топлива, обработку и захоронение радиоактивных отходов. Все составляющие этого цикла сопровождаются чрезвычайно опасным загрязнением природной среды.

Загрязнение начинается на стадии добычи сырья, то есть на урановых рудниках. После извлечения урана из руд остаются огромные отвалы слабо- радиоактивных пустых пород – до 90% добытой из недр пор руды. Эти отвалы загрязняют атмосферу радиоактивным газом радоном, очень опасным, который вызывает рак легких.

АЭС – это предприятие, которое наряду с электроэнергией вырабатывает большое количество чрезвычайно опасных веществ. Радиация имеет такую особенность: все, что соприкасается с радиоактивным материалом, само становится радиоактивным.

Тем не менее, ядерная физика смогла продемонстрировать свою жизнеспособность, экологическую привлекательность и возможность безопасного и конкурентоспособного обеспечения энергопотребностей общества. Поэтому дальнейшее её развитие возможно лишь при условии создания высоко безопасных, экологически чистых и высокоэкономичных атомных электростанций.

В целом, по сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями АЭС обладают рядом преимуществ:

– АЭС можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов, но с учетом геолого-географических особенностей соответствующего региона;

– атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива – урана, содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля).

– в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), АЭС не дают выбросов в атмосферу и не поглощают кислород.

Но работа АЭС имеет и негативные последствия:

– существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов, которое более правильно называть «отработанной ядерное топливо». Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах;

– катастрофические последствия аварий на наших АЭС как следствие несовершенной системы защиты, или нарушения техники безопасности;

– тепловое загрязнение водоемов, используемых АЭС.

Вместе с тем необходимо констатировать, что в практике эксплуатации энергетических и промышленных объектов не существует технических систем со стопроцентной надежностью и у каждой из них есть своя доля риска.

Анализ риска в виде возможных отрицательных последствий требует учета и соизмеримости с ним пользы, которую приносит тот или иной процесс хозяйственной деятельности.

Все познается в сравнении, поэтому мы можем оценить лишь сравнительную безопасность какой-либо деятельности по отношению к другим видам, принятым обществом.

На современном этапе развития общества уже практически всем стало очевидно, что «экологически чистых» или «абсолютно безопасных» энергетических технологий быть не может. Использование каждой из них для выработки электроэнергии неизбежно сопровождается тем или иным видом отрицательных воздействий.

Поэтому, как любой крупный энергетический или промышленный комплекс, АЭС и другие объекты инфраструктуры ядерно-топливного цикла (ЯТЦ) при их эксплуатации выступают источниками определенного техногенного влияния на природную среду и системы жизнедеятельности человека. Этим и определяется актуальность данной проблемы.

Исследованию проблемы воздействия деятельности атомных электростанций на окружающую среду и человека в последнее время посвящено много публикаций, выпущено достаточно научного материала – книг, статей и пр., которые составили теоретическую основу для нашей работы:

– в области атомной энергетики: В.В. Бадева, Ю.А. Егорова, С.В. Казакова, А.М. Букринского, В.А. Сидоренко, Н.А. Штейнберга, В.А. Чуяновой [6, 7, 10];

– в области радиоэкологии: В.С. Савенко, Р.М. Алексахина, И.И. Крышева, С.В. Фесенко, Н.И. Санжаровой, В.К. Сахарова [3, 8];

– в области экологической безопасности и управления риском: В. И. Измалкова, А. В. Измалкова [1].

Целью работы является выявление степени воздействия деятельности атомных электростанций на состояние окружающей среды и человека на примере Калининской АЭС и Ленинградской АЭС.

Наша цель может быть достигнута решением следующих задач:

а) дать понятие энергетики как отрасли промышленности;

б) представить общую характеристику деятельности атомных электростанций;

в) выявить проблемы воздействия атомной энергетики на окружающую среду и человека;

г) оценить степень воздействия КАЭС И ЛАЭС на окружающую среду и человека;

д) осуществить сравнительный анализ влияния деятельности двух электростанций на окружающую среду и человека;

е) оценить степень природоохранной деятельности на станциях и состояние территорий расположения КАЭС и ЛАЭС.

Объектом исследования в данной работе является состояние окружающей среды и система жизнедеятельности человека с учетом определенного влияния АЭС на окружающую среду и человека.

Предмет исследования – механизм управления деятельности атомных электростанций, в частности, Калининской АЭС и Ленинградской АЭС.

Для решения поставленных задач в работе применялись такие общенаучные методы, как системный анализ и сравнительный метод, что дало возможность выявить обратные связи в рамках деятельности АЭС на соответствующих территориях.

Новизна исследования заключается в том, что мы обратились к документам, ранее не входившим в научные работы в комплексном подходе, поскольку сама проблема зависит от действий различных факторов (климатических, химических, физических, биотических).

Работа состоит двух глав, введения и заключения. В тексте представлено достаточно таблиц и диаграмм, характеризующих воздействие исследуемых атомных электростанций на окружающую среду.

Глава 1. Посвящена общей характеристике деятельности атомных электростанций и их влиянию на окружающую среду. Более подробно рассмотрено понятие электроэнергетики, устройство атомных электростанций, потенциальное воздействие АЭС на окружающую среду (сбросы и выбросы загрязняющих веществ, отходы).

Глава 2.

Посвящена сравнительному анализу влияния деятельности КАЭС и ЛАЭС на окружающую среду и человека по следующим аспектам: характеристика станций, обеспечение экологической безопасности на объектах, забор воды из водных источников, сбросы в открытую гидрографическую сеть, выбросы в атмосферный воздух, отходы, реализация экологической политики, состояние территории расположения станций и состояние здоровья населения.

Источник: http://eco.bobrodobro.ru/15909

Ссылка на основную публикацию