13.01.2021

Ядерное топливо


Существенным конкурентом традиционных источников энергии становится ядерное топливо, доля которого в мировом энергетическом балансе стала заметно возрастать. В 1974 г. доля атомной энергии в общем энергетическом балансе Великобритании достигла 3,4%, Испании — 3,1%, Канады — 2,1, США и Франции — 1,7%, Японии — 1,2, ФРГ и Нидерландов — 1,1%.

Предполагалось, что общая установленная мощность атомных электростанций в капиталистических и развивающихся странах увеличится (в млн. кВт) с 40 в 1975 г. до 250 к 1980 г., более 1000 в 1990 г. и свыше 3000 к 2000 г. Доля АЭС в общем производстве электроэнергии достигнет 18% в 1980 г. и 55% в 2000 г.

В связи с расширением строительства АЭС ожидается увеличение производства урановых концентратов примерно на 20% в год. Для этого потребуется выявить, разведать и освоить огромные запасы урановых руд.

Так, по данным КАЭ США (на 1.I. 1975 г), суммарная потребность страны в уране в ближайшие 26 лет составит около 2 млн. т.

Приведенные расчеты основаны па существующей технологии использования сырья на АЭС, при которой утилизируется только уран-235. Между тем наступил новый этап в развитии ядерной энергетики. Так, в ряде стран, в том числе в России достигнуты весьма обнадеживающие результаты по применению реакторов на быстрых нейтронах, а также управляемых термоядерных процессов.

Если управляемую термоядерную реакцию удастся осуществить, то человечеству придется сдерживать выработку энергии, чтобы предотвратить перегрев атмосферы. Ho даже с учетом этих ограничений население Земли будет располагать энергией в 300—700 раз большей, чем вся энергия от горючих ископаемых, добытых ныне в течение года.

Предполагается, что в будущем уран найдет применение также в качестве присадки к черным и цветным металлам. Например установлено, что уран может раскислять медь, не уменьшая ее электропроводности, а также применяться в медистых сплавах для обезвреживания таких вредных примесей, как свинец и висмут.

Добыча урановых руд в капиталистических и развивающихся странах стала развиваться ускоренными темпами после второй мировой войны и достигла максимума в 1959 г., когда она составила 38,6 тыс. т в пересчете на U3O8. Однако высокая конъюнктура в урановой промышленности, обусловленная гонкой атомного вооружения в США и созданием крупных стратегических резервов, продолжалась недолго, и начиная с 1960 г. добыча урана стала систематически снижаться, составив в 1966 г. только 18 тыс. т. Соответственно сокращению потребности в уране происходили снижение цен на урановые концентраты и консервация горнодобывающих предприятий, обогатительных фабрик и перерабатывающих заводов в основных странах-поставщиках (Канада, Австралия и США) атомного сырья. Начиная с 1967 г. в связи с широко развернутым строительством атомных электростанций во многих странах снова стала возрастать потребность в уране и к 1973 г. добыча его в пересчете на U3O8 достигла 23,9 тыс. т, снизившись до 23,1 тыс. т в 1975 г. (27,6 в 1976 г.). Добыча производится в 13 странах, но большую ее часть (85% в 1975 г), обеспечивают США — 10,5 тыс. т U3O8 (12,3 в 1976 г.), Канада — 4,1 тыс. т (5,6), ЮАР — 2,8 тыс. т (3,1) и Франция —2,1 тыс. т (2,0) (рис. 5).
Ядерное топливо

Около 52% добытой в 1975 г. U3O8 получено из месторождений ураносодержащих песчаников, 31% — из конгломератов и 17% — из жильных месторождений.

Пo данным симпозиума, проведенного в июне 1976 г. в Лондоне, добыча урана в ЮАР к концу 1978 г. может быть доведена до 10 тыс. т U3O8, а Австралия в течение многих лет может поставлять на мировой рынок до 20 тыс. т U3O8 в год. Производство урана в Австралии будет начато в ближайшие годы. Первым намечено к эксплуатации крупное месторождение Райнджер в Северной Территории, где строится горнодобывающий комплекс производительностью 3 тыс. т уранa в год. В ближайшие годы также вступит в строй новый урановый рудник мощностью 5 тыс. т U3O8 в Намибии.

Судя по проводимым в капиталистических и развивающихся странах мероприятиям по развитию добычи (модернизация действующих и строительство новых горно-обогатительных предприятий), суммарное производство концентратов урана по содержанию U3O8 в 1980 г. может достигнуть 40, к 1990 г. — 60 и к 2000 г. — 80 тыс. т.

Советский Союз является пионером в области использования атомной энергии для мирных целей. Первая в мире атомная электростанция, созданная советскими специалистами в Обнинске, 27 июня 1954 г. стала давать ток. В стране осуществляется и предусматривается в дальнейшем широкое строительство атомных электростанций, особенно в районах с недостатком других источников энергии.

Одновременно возрастают и мощности вводимых в строй действующих электростанций. Если мощность Обнинской станции составляла только 5 тыс. кВт, то мощность одного только блока Ленинградской станции достигает 1000 тыс. кВт. Строятся станции мощностью по 4000 тыс. кВт. В районах, лишенных обычных источников энергии, к которым относя г районы европейской части страны, энергетика будет развиваться преимущественно за счет ввода новых крупных АЭС. Уже действуют Нововоронежская — 2000 тыс. кВт, Кольская — 880 тыс, кВт и другие атомные электростанции.

Наряду с более высокой экономической конкурентоспособностью по сравнению с электростанциями, работающими на обычном топливе, АЭС обладают тем преимуществом, что меньше загрязняют окружающую среду и, что особенно важно, при сжигании топлива не поглощают огромного количества атмосферного кислорода. Атомным станциям не нужно такое громоздкое транспортное хозяйство, как крупным тепловым электростанциям обычного типа, строить их можно практически на любом расстоянии от сырьевой базы, Ядерное горючее, умещающееся в одном железнодорожном вагоне, по запасам энергии эквивалентно 1 млн. т каменного угля. Одной (разовой) загрузки горючим атомному реактору хватает на 1—3 года.





Яндекс.Метрика