Сравнения ТЭЦ и АЭС

Однако радиоактивное заражение возможно не только вблизи объектов атомного производственного цикла. Нижеприведенная статья раскрывает некоторые аспекты проблемы радиоактивности в современной энергетике.

На территории Кемеровской области нет мест захоронения радиоактивных отходов, однако подавляющие большинство котельных и электростанций работают на угле, а значит будут связанные с этим издержки.

Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.

Хотя концентрация радионуклидов в разных угольных пластах различается в сотни раз, в основном уголь содержит меньше радионуклидов, чем земная кора в среднем. Но при сжигании угля большая часть его минеральных компонент спекается в шлак или золу, куда в основном и попадают радиоактивные вещества. Большая часть золы и шлаки остаются на дне топки электросиловой станции. Однако более легкая зольная пыль уносится тягой в трубу электростанции. Количество этой пыли зависит от отношения к проблемам загрязнения окружающей среды и от средств, вкладываемых в сооружение очистных устройств. Облака, извергаемые трубами тепловых электростанций, приводят к дополнительному облучению людей, а осевшие на землю частички могут вновь вернуться в воздух в составе пыли.

Мировой выброс урана и тория от сгорания угля составляет около 40000 т ежегодно. В процессе сжигания угля теряется больше потенциальной энергии, чем выбрасывается.

ТЭЦ на угле России выбрасывают радионуклиды, превышающие 1000 тонн в год по урану. Для сравнения: предприятиями Росатома России в 2004 году в водные объекты сброшено около 7 т урана, выбросы в атмосферу составили 2,9 т.

ТЭЦ на угле (Nэл=1000 МВт) в течение года выделяется больше радиоактивности, чем АЭС, а в золе содержится столько урана-235, что достаточно для изготовления двух атомных бомб. Экспериментально установлено, что индивидуальные дозы облучения в районе расположения ТЭЦ мощностью 1000 МВт превышают аналогичную дозу вблизи АЭС в 5-10 раз.

Немного известно также о вкладе в облучение населения зольной пыли, собираемой очистными устройствами. В некоторых странах более трети ее используется в хозяйстве, в основном в качестве добавки к цементам и бетонам. Иногда бетон на 4/5 состоит из зольной пыли. Она используется также при строительстве дорог и для улучшения структуры почв в сельском хозяйстве. Все эти применения могут привести к увеличению радиационного облучения, но сведений по этим вопросам публикуется крайне мало.

Интересные факты

Урановые топливные сборки, изготовленные в России, используются в каждом восьмом атомном энергоблоке мира (в 2007 г. в мире 432 энергоблока). Только в США более половины энергоблоков работают на российском уране (в США действуют 104 энергоблока, в России - 31).

Одна топливная таблетка из диоксида урана 4,5 г (обогащение до 4% по урану-235) выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 882 кг дров, 550 кг угля, 500 куб. м природного газа или 500 кг нефти.

Один тепловыделяющий элемент (твэл, вмещает 340 топливных таблеток) для реактора ВВЭР-1000 выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 300 т дров, 190 т угля, 170 тыс. куб. м природного газа или 170 т нефти.

Одна тепловыделяющая сборка (ТВС, состоит из 312 твэлов, вмещающих 106080 топливных таблеток) для реактора ВВЭР-1000 выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 93,6 тыс. т дров, 59,28 тыс. т угля, 53,04 млн. куб. м природного газа или 53 тыс. т нефти.

Общая загрузка активной зоны для реактора ВВЭР-1000 составляет примерно 80 тонн диоксида урана.

Отметим, что для ТЭС на угле мощностью 2 ГВт требуется 6 млн. т угля (~ 150000 вагонов угля в год, >400 вагонов в сутки), потребление кислорода составляет ~ 1010 м3/год, накапливается около 1,4 млн. т (800 тыс. м3) твердых отходов в год.

Для АЭС требуется топлива 2 вагона в год, кислород не потребляет, облученное (отработанное) ядерное топливо (ОЯТ) составляет 40-50 т (5 м3) в год.

Такое громадное количество твердых отходов ТЭС не имеет никакой энергетической ценности, а изготовленное новое топливо из 50 т ОЯТ позволяет заместить 2 млн. т угля, 1,6 миллиардов м3 газа, 1,2 млн. т нефти. 1,2 млн. тонн российской нефти - это 900 млн. долларов США. 1,6 млрд. м3 газа - это 500 млн. долларов США.

В настоящее время установлено, что добыча этих 6 млн. т угля обойдется в 24 человеческие жизни и 90 травм шахтеров. [7]

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: