Файл: Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 0
AM. ПЕТРОСЬЯНЦ
АТОМНАЯ
ЭНЕРГЕТИКА
ЗАРУБЕЖНЫХ
СТРАН
США, КАНАДА ВЕЛИКОБРИТАНИЯ, ФРАНЦИЯ. ФРГ, ИТАЛИЯ, ШВЕЦИЯ, ШВЕЙЦАРИЯ ЯПОНИЯ
МОСКВА АТОМИЗДАТ 1974
УДК 621. 039. 3:620. 4(4/9)
|
|
I |
Гос. пу5л:<ч'1гп |
|
||
Л |
? |
"аучно-тв;;*-: |
^ |
|
||
|
бкблИОТв :* |
f |
) |
|||
|
|
|
|
QK3Efci.,„ |
> |
|
|
|
|
ЧИТАЛЬНОГО ,«ЛЛА |
I |
||
|
|
f a d |
f S f D |
~ ~ |
|
|
11 |
е т р о с ь я н ц |
А. М. Атомная энергетика |
||||
зарубежных стран. |
|
США, |
Канада, |
Великобрита |
ния, Франции, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония. М., Атомнздат, 1974, 256 с.
В книге приведен анализ состояния атомной энергетики развитых капиталистических стран, пока заны темны развития атомной энергетики, повышение конкурентоспособности ее с обычной энергетикой.
Рассказано о действующих и строящихся атом ных электростанциях, о работе, проводимой ведущими научными центрами зарубежных стран, об уровне добычи уранового сырья, состоянии работ по обога щению урана, производстве тепловыделяющих эле ментов, о путях развития атомной энергетики.
Собран большой фактический материал, который дополнен личными впечатлениями автора, посетившего многие зарубежные научные центры и атомные электро станции.
Книга рассчитана на широкий круг специали стов, занятых практическим осуществлением програм мы развития атомной энергетики в нашей стране.
_ 30300-095 |
© Атомиздат, 1974 |
П 034(01) 74 113-84-10-1973 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Атомная энергия нашла применение в различных отраслях промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Но наибольшее применение она получила в промышленном производстве электроэнергии.
Атомная энергетика стала самостоятельной отраслью производства. Крупнейшие капиталистические страны уси ленно развивают атомную энергетику, строят атомные электростанции (АЭС), считая это средством не только удовлетворения потребностей своих стран в электри ческой энергии, но и завоевания внешнего рынка — путем строительства атомных электростанций или поставок атомноэнергетического оборудования и ядерного топлива для АЭС в другие страны.
В настоящей книге читатель найдет интересные сведе ния о состоянии и развитии атомной энергетики в таких ведущих капиталистических странах, как США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония. В ней использованы многочисленные публикации зарубежной печати, материалы конференций, симпозиумов и лекций, которые читал автор в Харьковском университете и других научных учреждениях.
По роду своей деятельности автору пришлось посетить многие страны, многие атомные электростанции в разные периоды их строительства, монтажа и эксплуатации. Это не могло не отразиться на содержании книги: оно прони зано личными впечатлениями и размышлениями о путях развития атомной энергетики в этих странах.
Предлагаемая читателю книга «Атомная энергетика зарубежных стран», рассказывающая о путях развития атомной энергетики в капиталистических странах, являет ся как бы продолжением и самостоятельным дополнением к другой книге автора «От научного поиска к атомной
3
промышленности »*, посвященной современным проблемам атомной науки и техники в СССР.
Автор должен сразу оговориться, что в такой неболь шой книге невозможно со всей полнотой рассказать об истории, пути развития, перспективах дальнейшего роста атомной энергетики в зарубежных странах, об ее надеж ности и экономичности. Очевидно, полнее эта тема будет изложена в свое время.
Данную же книгу надо считать как первую попытку анализа состояния и перспектив развития атомной энерге тики в зарубежных странах. Но всяком случае автор надеется продолжить эту тему, так как она интересна не только в историческом плане создания атомной энерге тики, но и в перспективе ее дальнейшего развития.
* Петросьянц А. М. «От научного поиска к атомной промыш ленности». Изд 2-о. М., Атомиздат, 1972.
1. ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергетика в жизни современного общества, осо бенно в развитых странах, занимает первостепенное место. Значение ее невозможно переоценить. Нынешний и осо бенно будущий рост ее в связи с увеличением народонасе ления и бурного развития всех отраслей промышленности, сельского хозяйства поражает своим масштабом.
Потребление органического топлива за последние десятилетия возросло в несколько раз и имеет резко
выраженную тенденцию увеличиться еще больше. |
Если |
||
с 1900 по |
1970 гг. человечество израсходовало |
около |
|
250 млрд, |
т условного топлива*, то |
за 30 лет, с 1970 |
|
по 2000 г., |
расход всех видов топлива |
должен возрасти |
до 450 млрд, т условного топлива. Иначе говоря, если
за |
прошедшие |
70 лет в год расходовалось |
в среднем |
по 3,5 млрд, т, |
то в предстоящем тридцатилетии в среднем |
||
за год будет расходоваться по 15 млрд, т, т. е. |
примерно |
||
в 4 |
раза больше. |
|
По прогнозам зарубежных экономистов, общее потреб ление энергии только в странах Европы, включая Совет
ский |
Союз, |
увеличится к |
концу |
текущего десятилетия, |
|
т. е. |
к 1980 |
г., не менее |
чем в |
4 |
раза по сравнению |
с 1950 г. (табл. 1.1). Приведенная |
таблица не отражает |
||||
истины, если иметь в виду СССР, |
но она дает представле |
ние о росте потребления энергии за прошедшие 20 лет (до 1975 г. включительно).
Рост потребления энергии, а следовательно, и произ водства электроэнергии обусловлен все ускоряющимся развитием промышленного производства, а также быстрым увеличением народонаселения. Население земного шара увеличивается более чем на 65 млн. человек в год. К 2000-му году население, по предсказаниям демографов, увеличится почти вдвое и достигнет 6000—7000 млн.
* Теплотворная способность условного топлива принята равной
7000 ккал/кг.
5
Т а б л и ц а 1.1
Потребление энергии в основных районах Европы
|
Потребление |
Доля отдельных видов топлива, % |
|||
|
энергии (в пере |
|
|
|
гидроэнергия |
Год |
счете на намен- |
твердое |
жидкое |
природ |
|
|
ный уголь), |
ный газ |
и атомная |
||
|
млн. т |
|
|
|
энергия |
|
Страны Западной Европы |
|
|||
1950 |
562 |
88 |
12 |
— |
|
1958 |
771 |
71 |
25 |
1 |
|
1969 |
1246 |
37 |
53 |
6 |
|
1975 |
1640 |
23 |
61 |
11 |
|
|
Страны Восточной Европы без СССР |
|
|||
1950 |
154 |
93 |
5 |
— |
|
1958 |
296 |
90 |
6 |
5 |
|
1969 |
430 |
76 |
14 |
10 |
|
1975 |
590 |
58 |
21 |
21 |
|
|
|
СССР |
|
|
|
1950 |
304 |
73 |
23 |
4 |
— |
1958 |
598 |
70 |
23 |
6 |
— |
1969 |
1011 |
43 |
32 |
24 |
1 |
1975 |
1434 |
33 |
35 |
30 |
2 |
Petrol, Press Serv., 1972, v. 39, No. 6, p. 202—206.
человек. Публикуемые статистические данные с большой степенью вероятности подтверждают эти прогнозы.
Такой фактический и прогнозируемый рост народона селения требует изыскания новых больших месторождений органических видов топлива и достаточно точного опреде ления их запасов, скрытых в недрах Земли.
В связи с прогрессом техники геологической разведки каменного угля, усовершенствованием глубинного буре ния разведанные запасы угля, нефти и газа быстро увели чиваются. Уже в 1965 г. разведанные запасы угля, нефти и газа увеличились в 4 раза по сравнению с 1950 г. Общие геологические запасы каменного и бурого угля, нефти в свободном состоянии, нефти в сланцевых песчаниках, природного газа на Земле достаточно велики. Так, обще геологические мировые запасы каменного угля советскими учеными оцениваются в 20 000—25 000 млрд, т условного
топлива, нефти и газа |
примерно от 500 до 1500млрд, т *. |
* Стыриковнч М. А. |
Будущее науки. М., «Знание», 1966. |
6
И все-таки эти в общем оптимистические подсчеты пе дают возможности предполагать, что имеющиеся запасы топлива в недрах Земли позволят человечеству безмятежно взирать на далекое будущее и расходовать органические виды топлива беспредельно.
Нашим ближайшим поколениям придется сильно заду маться над катастрофически сокращающимися запасами органических видов топлива, особенно нефти, газа, и решать проблемы обеспечения человечества всеми видами энергии.
Один из западных экономистов Путмэн в книге «Энергия в будущем» * так оценивает темп роста мирового производства энергии в предстоящем столетии. Чтобы не оперировать слитком большими числами, в качестве единицы потребляемой энергии он принимает величину Q равной 1018 BTU**, или 3-1014 квт-ч, что соответствует 38 млрд, т условного топлива или по энергосодержанию— 13000 m U235. Эта принятая им единица настолько крупна, что все разведанные мировые запасы угля, по оценке Путмэиа, равны 32Q, а мировые экономически выгодные запасы урана и тория — около 575 Q.
Мировое потребление энергии в 1950 г. автор считает равным порядка 0,1 Q, а в I960 г. не более 0,2 Q. Все страны мира за всю историю до 1950 г. израсходовали 13 Q энергии, причем из них 4 Q только за последние
100 лет (1850-1950 гг.).
Если принять годовой прирост потребления энергии на душу населения 3%, а народонаселение к 2000 г. минимально равным 5 млрд, человек (известно, что по некоторым прогнозам 0—7 млрд, человек), то по оценке Путмэиа к 2050 г. будет израсходовано 80 Q, что более чем в 2 раза превысит ныне разведанные запасы угля
(32 (>).
Конечно, все эти данные весьма условны и даже спор ны, потому что в результате современных геологических изысканий потенциальные ресурсы топлива постоянно увеличиваются.
В феврале 1970 г. на сессии Академии наук СССР
академик В. А. Кириллин сообщил, что даже при увеличе нии потребления угля в 1990 г. в 2—2,5 раза (что соот ветствует росту объема потребления энергоресурсов каж
*Putman Palmer Cosslett, Energy in the Futures. McMillan, Lond., 1954.
**BTU — британская тепловая единица. 1 BTU = 0,252 кка.п
7
дые 20 лет более чем вдвое) геологических запасов камен ного и бурого угля хватит более чем на 500 лет.
Очевидно, что при всех этих рассуждениях главным является непреложная истина — исчерпаемость запасов всех видов ископаемого топлива. Темпы использования и приближение полного истощения природных топливных ресурсов органических видов топлива будут возрастать в связи с увеличивающимся ростом промышленного и бы тового потребления энергии в современном обществе. И что еще более важно, в этом случае в силу вступает суровый закон невозобновимости угля и нефти.
Казалось бы, наступает эра безвыходности для чело вечества в связи с истощением природных ресурсов. Где же выход? Это — атомная, ядерная энергетика. Новый могучий источник энергии, заложенный в ядрах тяжелых элементов — урана, плутония, позволит человечеству из бежать надвигающейся топливной недостаточности.
Использование энергии, образующейся при делении ядер урана и плутония,— единственный в настоящее время реальный путь надежного обеспечения человечества так необходимой ему электрической энергией.
Известно, что в процессе деления ядер урана и плутонии в атомном реакторе выделяется огромное количество теп ловой энергии, использование которой позволяет создавать крупные энергетические атомные реакторы, крупные атомные электростанции (АЭС) промышленного типа. Так, при делении ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется 20 млн. ккал, что соответствует 23 000 квтп-ч тепловой энергии. В каждом акте деления ядер урана выделяется энергия, равная примерно 200 Мэе. Это более чем в 20 млн. раз превышает энергию, выделяющуюся на атом в любой химической реакции. 1 кг урана может дать столько тепла, сколько получают при сжигании 2600—3000 т каменного угля в зависимости от его теплотворной спо собности.
Напомним, что из всех природных и искусственно созданных элементов Периодической системы Менделеева цепная реакция деления практически осуществима и реаль но освоена в U235, U233 и Ри239. В настоящее время для получения электроэнергии в разных странах мира исполь зуют в основном реакторы на медленных нейтронах как наиболее простые и освоенные. Тепловыми, или медлен ными, нейтронами называют нейтроны, скорость движения Ноторых соответствует скорости теплового движения
8