Earth 2050
НОВОЕ

Электроэнергетика

Атомная энергия

Атомная энергия: да или нет?

Мало какие темы вызывают столько споров, как атомная энергетика. Мы объясняем, как деление ядер даёт электричество без сжигания ископаемого топлива, почему стабильная выработка может дополнять возобновляемые источники энергии и что история говорит нам об авариях и отходах. Мы также рассматриваем стоимость и сроки, долгосрочное хранение отходов и то, где могут появиться новые разработки, такие как малые модульные реакторы (ММР), - от контейнеровозов с ядерной установкой до дата-центров.

Скачать руководство
ВлияниеСкоростьСтоимостьЗрелостьПрирода

3,2общий

Как оценивается это решение

  • Влияние5 / 5Много стабильной низкоуглеродной энергии - в любую погоду.
  • Скорость2 / 5На запуск новых станций в работу часто уходит десять лет или больше.
  • Стоимость2 / 5Очень высокие первоначальные затраты и долгая история превышения смет.
  • Зрелость5 / 5Зрелая технология, десятилетиями работающая по всему миру; реакторы меньшего размера ещё разрабатываются.
  • Природа2 / 5Занимает мало земли, но добыча урана, радиоактивные отходы и расход воды - это проблемы.

Руководство

Это иллюстрированный текст фильма. Руководство пока доступно только на английском - перевод на русский скоро появится.

Руководство 1/10Руководство 2/10Руководство 3/10Руководство 4/10Руководство 5/10Руководство 6/10Руководство 7/10Руководство 8/10Руководство 9/10Руководство 10/10

Викторина

Вопрос 1 из 10

Кто первым предложил идею атомов примерно в 430 г. до н. э.?

Счёт 0 / 10

Текст

Атомы могут казаться чем-то незначительным, но в этих микроскопических кирпичиках скрыт огромный энергетический потенциал, который мог бы помочь решить одну из главных проблем человечества: как обеспечивать людей электричеством, не губя планету.

Проблема в том, что обуздать атомную энергию не так-то просто, а ошибка может дорого обойтись. Давай разберёмся в чудесах атомной энергетики.

Хотя люди буквально состоят из атомов, никто не знал об их существовании, пока древнегреческие философы Левкипп и Демокрит не предложили эту идею примерно в 430 году до н. э. [1,2,3]. Но без доказательств их почти все проигнорировали.

К 1900-м существование атомов наконец доказали [4,5,6], а в 1938 году энергичный немецкий дуэт Отто Ган и Фриц Штрассман при помощи часто остававшейся в тени Лизы Мейтнер выяснил, как расщеплять атомы и высвобождать огромное количество энергии - процесс под названием деление ядер [7,8,9].

Естественно, первым делом люди построили бомбу [10]. Но когда пыль улеглась, кто-то понял, что атомная энергия может ещё и питать тостеры, телевизоры и настольные лампы, и так родилась атомная энергетика [11,12].

Но как именно можно высвободить атомную энергию?

Ну, сначала нужен подходящий атом. Тяжёлые радиоактивные атомы, например уран-235, легче всего расщепить из-за их нестабильности [13,14,15].

Если поместить их в топливные стержни, вставить их в ядерный реактор и бомбардировать субатомными частицами - нейтронами, атомы можно заставить распасться, высвободив ещё больше нейтронов. Они, словно в игре в атомное домино, врезаются в другие атомы урана и запускают цепную реакцию.

Она создаёт тепло, превращающее воду в пар, который вращает турбины и вырабатывает электричество, без сжигания топлива и выбросов CO2 [16-19].

По сравнению с килограммом угля килограмм урана даёт более чем в 150 000 раз больше энергии [20,21,22], а поскольку уран довольно распространён на Земле [23,24,25], этого низкоуглеродного источника энергии может хватить на века [26].

Вытесняя ископаемое топливо, она уже предотвратила выброс почти 70 миллиардов метрических тонн углекислого газа за последние 50 лет [27] …это больше CO2, чем Япония или Индия выбросили за всю свою историю [28].

Но, возможно, её главное преимущество - постоянная надёжность, а значит, она могла бы решить главную проблему ветровой и солнечной энергетики: проблему непостоянства. Поскольку ветер и солнце зависят от погоды, они не всегда могут давать энергию, когда она нужна [29-32].

Так что, пока люди не придумают, как хранить достаточно энергии ветра и солнца для тех пасмурных безветренных дней [33], атомная энергия может быть важным источником стабильной базовой мощности, который снижает зависимость от ископаемого топлива. Уже сейчас на неё приходится 9 % [34-37] мирового производства электроэнергии.

Так почему же люди не используют её больше?

Давай поговорим о слоне в комнате: Три-Майл-Айленд [38,39], Чернобыль [40,41], Фукусима [42,43]. Эти ядерные аварии были не лучшей рекламой - во всех случаях были проблемы с охлаждением активной зоны реактора и человеческие ошибки.

Перегретая активная зона может расплавиться [44,45,46], высвобождая опасный уровень радиации, который может сохраняться десятилетиями… [47-50] и это подводит нас к ещё одному большому минусу: радиоактивным отходам!

Когда атомы урана расщепляются, они не только выделяют энергию, но и создают невероятно радиоактивные продукты деления, например цезий-137 и стронций-90, которые сохраняются десятилетиями, а также оставляют отработавшее топливо, остающееся радиоактивным тысячелетиями [51,52,53].

Радиоактивные отходы также можно перерабатывать, чтобы извлекать плутоний для создания ядерного оружия, а это создаёт риск распространения ядерного оружия, ведь всё больше стран получают возможность сделать бомбу [54,55,56].

Ещё есть стоимость. Большие атомные электростанции строятся долго и дорого [57,58,59], иногда десятилетиями и за десятки миллиардов долларов [60,61,62] - гораздо дороже, чем ветровые, солнечные станции или даже станции на ископаемом топливе.

Что ещё хуже, строить новые электростанции за последние десятилетия стало дороже, тогда как такие источники, как ветер и солнце, сильно подешевели [63,64,65].

Так зачем же люди вообще связываются с атомной энергетикой?

Как ни странно, атомная энергетика на самом деле намного безопаснее ископаемого топлива, которое выбрасывает токсичные загрязнители воздуха, убивающие миллионы людей в год [65-71] - намного больше, чем атомная энергетика убила за всю свою историю! [72-81].

Вообще-то атомная энергетика занимает второе место по безопасности после солнечной [82,83].

Но что насчёт проблемы радиоактивных отходов? Исторически люди хранили их в больших бетонных контейнерах [84] или закапывали в подземных хранилищах, чтобы не допустить утечек [85,86].

Глубинные геологические хранилища [87,88,89], которые могли бы безопасно хранить отходы тысячелетиями, строят под землёй в Финляндии, Швеции и Франции. Так что отходы - это проблема, но её можно решить, а общий объём отходов мал по сравнению с произведённой энергией [90].

А что насчёт этого надоедливого плутония? Теперь из отходов современных реакторов очень сложно извлечь материал оружейного качества, так что для пакостей остаётся совсем мало шансов! [91,92].

Остаётся последняя проблема: стоимость. Хотя электростанции дорого строить, после запуска они обычно работают сравнительно дёшево от 60 до 80 лет [93,94,95] - гораздо дольше, чем ветровые и солнечные установки, срок службы которых всего от 20 до 30 лет [96,97,98]. Атомные станции также можно сразу подключать к существующим электросетям, тогда как ветер и солнце из-за своей непостоянности требуют улучшений в накоплении и передаче энергии [34,35,99,100].

Передовые конструкции реакторов, например реакторы на расплавленных солях, могут ещё повысить безопасность и эффективность. Благодаря жидкому топливу они могут работать с более высоким КПД при более низком давлении. У них также лучше механизмы аварийной защиты: если топливо перегревается, оно плавит заглушку, и топливо автоматически сливается, чтобы остыть. Трагедии не случилось! [101-106]

Также растёт интерес к малым модульным реакторам, которые собирают на заводах за пределами площадки и которые могут снизить начальные расходы и ускорить строительство [107-110]. Техногиганты уже изучают их для питания своих дата-центров [111,112,113], а судоходные компании - для контейнеровозов будущего [114-118].

Итак, главный вопрос: Стоит ли людям использовать атомную энергию? Ну, ни один источник энергии не идеален, и у деления ядер точно есть минусы, главным образом высокая цена и то, что строительство может занимать десятилетия.

Тем временем ветровые и солнечные станции строятся быстрее и дешевле [119,120,121], а их стоимость - вместе со стоимостью аккумуляторного накопления энергии - быстро падает [122,123,124] и должна продолжать снижаться в ближайшие десятилетия [125-128].

К тому времени, когда запустят новые атомные станции или даже модульные реакторы, более быстрые технологии вроде ветра и солнца (с поддержкой аккумуляторного накопления энергии) могут уже оказаться в центре внимания [125-131], из-за чего атомная энергия может выглядеть… ну, немного опоздавшей на вечеринку.

Но пока атомная энергия - один из немногих низкоуглеродных вариантов, способных давать постоянную, безопасную и надёжную электроэнергию. Так что, если люди всерьёз хотят сократить свои выбросы CO2 [132], то как минимум продолжать работу существующих атомных станций - это не просто разумное управление рисками. Это необходимо.

Успеют ли новые ядерные технологии стать выгодными, или решения для накопления энергии сделают возобновляемые источники энергии главным ответом, ясно одно… Гонка началась!

Экспертные консультанты

Хотим поблагодарить

Prof. Ian Farnan

Кембриджский университет

Кембриджский центр ядерной энергии

Dr. Nathaniel Read

Кембриджский университет

Инженерный отдел

Prof. Simon Middleburgh

Университет Бангор

Институт ядерного будущего

Prof. James Marrow

Мэнсфилд-колледж, Оксфордский университет

Кафедра материаловедения

Другие видео

Эти ресурсы не связаны с нами. Все ссылки здесь ведут на материалы на английском.

Проблемы и экономика - ситуация во Франции и Германии

Дополнительные материалы

Эти ресурсы не связаны с нами. Все ссылки здесь ведут на материалы на английском.

Обзор ядерных реакторов

История

Недостатки и решения

Инновации

Источники

Все ссылки здесь ведут на материалы на английском.

  1. [1] Краткая история атомизма: от Демокрита до Бора | Nature
  2. [2] Атом - развитие, теория, строение | Britannica
  3. [3] Античный атомизм | Stanford Encyclopedia of Philosophy
  4. [4] Атом: открытие | Block by Block: The Historical and Theoretical Foundations of Thermodynamics (см. Примечания*)
  5. [5] Атомы | Matter: A Very Short Introduction (см. Примечания*)
  6. [6] 100 лет атомной теории | Science (см. Примечания*)
  7. [7] Lise Meitner: жизнь в физике | California Studies in the History of Science (см. Примечания*)
  8. [8] Открытие деления ядер | Институт химии Макса Планка (см. Примечания*)
  9. [9] Новаторская ядерная наука: открытие деления ядер | IAEA (см. Примечания*)
  10. [10] Теперь это можно рассказать: история Манхэттенского проекта - генерал Лесли Р. Гровс
  11. [11] История атомной энергетики | US Department of Energy
  12. [12] История атомной энергетики | The Grainger College of Engineering | University of Illinois Urbana-Champaign
  13. [13] Процесс деления | MIT Nuclear Reactor Laboratory
  14. [14] Уран-235 - обзор | ScienceDirect Topics
  15. [15] Уран-235 (U-235) | Определение, применение, период полураспада и факты | Britannica
  16. [16] АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА 101: Как работает ядерный реактор? | US Department of Energy
  17. [17] Основы атомной энергетики | World Nuclear Association
  18. [18] Как работает ядерный реактор | NEI
  19. [19] Реакторы атомных электростанций | World Nuclear Association
  20. [20] Источники энергии на Земле | Солнце, энергия и изменение климата (см. Примечания*)
  21. [21] Уран: топливо для утопической энергетики | Visual Capitalist (см. Примечания*)
  22. [22] Урановая революция | Atha Energy (см. Примечания*)
  23. [23] Обзор добычи урана | World Nuclear Association
  24. [24] Факты о ядерном топливе: уран | Министерство энергетики США
  25. [25] Уран | British Geological Survey
  26. [26] Ресурсы ядерного топлива: хватит ли их надолго? | OECD Nuclear Energy Agency
  27. [27] Атомная энергетика | IEA
  28. [28] Кто внёс наибольший вклад в глобальные выбросы CO2? | Our World in Data
  29. [29] Пространственно-временная изменчивость климатических переменных и прерывистое производство электроэнергии из возобновляемых источников - обзор | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  30. [30] Десять лет анализа «утиной кривой»: как открытие NREL в 2008 году сегодня помогает увеличить долю солнечной энергии в электросети | NLR (NREL)
  31. [31] Атомная энергетика в системе чистой энергии - анализ | IEA
  32. [32] Синергия атомной энергетики и возобновляемых источников энергии для решений в области чистой энергии | Новости | NLR (NREL) (архив) (см. Примечания*)
  33. [33] Накопление энергии важно для создания доступных, надёжных, глубоко декарбонизированных электроэнергетических систем | MIT News (см. Примечания*)
  34. [34] Атомная энергетика в мире сегодня | World Nuclear Association (см. Примечания*)
  35. [35] Глобальный прогресс в области возобновляемой электроэнергии: отслеживание роли солнечной энергии (версия 3) | IEEE Journal of Photovoltaics (см. Примечания*)
  36. [36] Отчёт Global Electricity Review 2024 | Ember Energy (Цитируется в: Возобновляемые источники энергии в энергоснабжении | REN21)
  37. [37] Доля атомной энергетики в производстве электроэнергии в 2023 году | PRIS | IAEA (доля атомной энергетики в производстве электроэнергии по странам)
  38. [38] Авария на Три-Майл-Айленде | 1979, Пенсильвания, США | Britannica
  39. [39] Справка об аварии на Три-Майл-Айленде | NRC.gov
  40. [40] Чернобыльская катастрофа | причины, последствия, смертность, видео, место и факты | Britannica
  41. [41] Справка об аварии на Чернобыльской атомной электростанции | NRC.gov
  42. [42] Авария на Фукусиме | краткое описание, дата, последствия и факты | Britannica
  43. [43] Авария на АЭС «Фукусима-дайити» | IAEA
  44. [44] Расплавление активной зоны - обзор | ScienceDirect Topics
  45. [45] Расплавление активной зоны | атомная энергетика, безопасность реакторов, теплогидравлика | Britannica
  46. [46] Как происходит расплавление активной зоны реактора? (с видео) | PHYS.org
  47. [47] Радиоактивные выпадения после ядерного взрыва | Radiation Emergency Medical Management | US Department of Health
  48. [48] Долгосрочные последствия чернобыльских радиоактивных выпадений: исследование совокупных данных | The Millbank Quarterly
  49. [49] Резкое снижение содержания радиоактивного цезия после 30 лет наблюдения за альпийскими растениями центральной Норвегии | Journal of Environmental Radioactivity
  50. [50] Цезий-137 в траве из-за чернобыльских радиоактивных выпадений | Journal of Environmental Radioactivity
  51. [51] Состояние и тенденции в обращении с отработавшим топливом и радиоактивными отходами | IAEA
  52. [52] Справочный материал о радиоактивных отходах | NRC.gov
  53. [53] Высокоактивные радиоактивные отходы | NIRS
  54. [54] Переработка ядерного топлива: опасно, грязно и дорого | Union of Concerned Scientists
  55. [55] Ядерный топливный цикл и «опасная зона» распространения | Journal for Peace and Nuclear Disarmament
  56. [56] Риски распространения ядерного оружия в гражданских программах атомной энергетики | National Defense University
  57. [57] Экономика атомной энергетики | World Nuclear Association (см. Примечания*)
  58. [58] Почему строительство атомных электростанций так дорого стоит? | Institute for Progress (см. Примечания*)
  59. [59] Почему атомные электростанции так дорого стоят - и что с этим можно сделать | Bulletin of the Atomic Scientists (см. Примечания*)
  60. [60] Hinkley Point C может превысить бюджет на 28 млрд фунтов стерлингов, поскольку EDF прогнозирует новые задержки | News | The Chemical Engineer (см. Примечания*)
  61. [61] Британская АЭС столкнулась с новой многолетней задержкой и может обойтись в 46 млрд фунтов стерлингов | Financial Times (см. Примечания*)
  62. [62] АЭС «Эль-Дабаа», первая атомная электростанция Египта | Power Technology (см. Примечания*)
  63. [63] Стоимость атомной энергетики: почему она продолжает расти? | Energy Policy (см. Примечания*)
  64. [64] Лучше поздно, чем никогда, но лучше никогда не опаздывать: оценка рисков проектов строительства атомных электростанций | Energy Policy
  65. [65] Lazard LCOE+ | июнь 2025 (В: Почему возобновляемые источники энергии так быстро стали такими дешёвыми? | Our World in Data) (см. Примечания*)
  66. [66] Смерти от загрязнения воздуха ископаемым топливом, 2015 | Our World in Data (см. Примечания*)
  67. [67] Глобальная смертность от загрязнения наружного воздуха мелкими частицами, образующимися при сжигании ископаемого топлива | Environmental Research (см. Примечания*)
  68. [68] Смерти от загрязнения воздуха, связанные с ископаемым топливом: обсервационное исследование и моделирование | BMJ (см. Примечания*)
  69. [69] Влияние отказа от ископаемого топлива и устранения всех антропогенных выбросов на здоровье людей и климат | PNAS (см. Примечания*)
  70. [70] Сокращение ожидаемой продолжительности жизни из-за загрязнения воздуха по сравнению с другими факторами риска: общемировой взгляд | Cardiovascular Research (см. Примечания*)
  71. [71] NASA GISS | Научный обзор: уголь и газ гораздо вреднее атомной энергетики (архив) (см. Примечания*)
  72. [72] Смерти от атомной энергетики за всю историю | Environmental Progress (см. Примечания*)
  73. [73] Таксономия знаний об атомных авариях | IAEA (см. Примечания*)
  74. [74] Сколько человек погибло из-за Чернобыля и Фукусимы? | Our World in Data (см. Примечания*)
  75. [75] Десять лет после Чернобыля | IAEA (см. Примечания*)
  76. [76] Оценки числа случаев рака в Европе из-за радиоактивных выпадений после аварии на Чернобыльской АЭС | International Journal of Cancer (см. Примечания*)
  77. [77] Специальный репортаж: подсчёт погибших | Nature (см. Примечания*)
  78. [78] Torch 2016: независимая научная оценка последствий Чернобыльской ядерной катастрофы для здоровья (см. Примечания*)
  79. [79] Авария на Fukushima Daiichi | World Nuclear Association (см. Примечания*)
  80. [80] The Daily Yomiuri: 573 смерти, связанные с ядерным кризисом | NRC (см. Примечания*)
  81. [81] Радиологические и психологические последствия аварии на Fukushima Daiichi | Bulletin of the Atomic Scientists (см. Примечания*)
  82. [82] Какие источники энергии самые безопасные и чистые? | Our World in Data
  83. [83] Инфографика: что делает атомную энергетику безопасной? | IAEA
  84. [84] Справка о сухом контейнерном хранении отработавшего ядерного топлива | NRC.gov
  85. [85] Хранение и захоронение радиоактивных отходов | World Nuclear Association
  86. [86] Приповерхностные пункты захоронения радиоактивных отходов | IAEA
  87. [87] Будущее управления радиоактивными отходами | Уроки Европы
  88. [88] Последние достижения финских НИОКР, поддерживающие заключительный этап эксплуатации глубокого геологического хранилища | Waste Management Symposium 2024
  89. [89] Глубокое геологическое захоронение радиоактивных отходов | Radioactivity in the Environment
  90. [90] Что такое радиоактивные отходы и что мы с ними делаем? | Nuclear Essentials | World Nuclear Association
  91. [91] Гарантии для предотвращения распространения ядерного оружия | World Nuclear Association
  92. [92] Информационный бюллетень: риски распространения ядерного оружия в программах атомной энергетики | Center for Arms Control and Non-Proliferation
  93. [93] Вывод ядерных объектов из эксплуатации | World Nuclear Association
  94. [94] Каков срок службы ядерного реактора? Гораздо дольше, чем может показаться | US Department of Energy
  95. [95] Почему срок службы атомных электростанций становится дольше | MIT Technology Review
  96. [96] Ветряные турбины и солнечные панели преждевременно стареют | IER
  97. [97] Как долго служат солнечные панели в Великобритании? | The Renewable Energy Hub
  98. [98] Срок службы ветряной турбины | The Renewable Energy Hub
  99. [99] Умные, стабильные, надёжные | IAEA
  100. [100] Интеграция возобновляемых источников энергии в электросети | IRENA
  101. [101] Реакторы на расплавленных солях (MSR) | IAEA
  102. [102] Реактор на расплавленных солях - обзор | ScienceDirect Topics
  103. [103] Реакторы на расплавленных солях | Путь к ускоренным инновациям в атомной энергетике
  104. [104] Оценка безопасности реакторов на расплавленных солях по сравнению с легководными реакторами | Journal of Radiation Research and Applied Sciences
  105. [105] Изучение преимуществ реакторов на расплавленных солях | Digital Chemical Engineering
  106. [106] Реакторы на расплавах солей - множество вариантов безопасности | OSTI.GOV
  107. [107] Что такое малые модульные реакторы (ММР)? | IAEA
  108. [108] Усовершенствованные малые модульные реакторы (SMRs) | US Department of Energy
  109. [109] Малые модульные реакторы: проще, безопаснее, дешевле? | Energy
  110. [110] Малые модульные реакторы - ключ к будущему атомной энергетики в США | EPIC | University of Chicago
  111. [111] Google обращается к атомной энергетике, чтобы обеспечить энергией дата-центры ИИ | BBC News
  112. [112] Amazon привлекает малые модульные ядерные реакторы в стремлении достичь нулевых нетто-выбросов CO2 | Amazon
  113. [113] Microsoft может возглавить развитие малых модульных реакторов для питания ИИ | Forbes
  114. [114] Maersk изучит жизнеспособность контейнерных перевозок на ядерной энергии | Ship Technology
  115. [115] Контейнерные перевозки на атомной энергии могут стать возможными в этом десятилетии | The Chemical Engineer
  116. [116] Ядерный вариант для судоходства на пути к нулевым нетто-выбросам: реален ли он? | HFW
  117. [117] Плавучие атомные электростанции будут работать на нескольких площадках по всему миру к концу 2020-х годов | The Lyncean Group of San Diego
  118. [118] Атомный Thor от Ulstein и его полностью электрическое судно-компаньон - решение с нулевыми выбросами углерода для морского туризма | The Lyncean Group of San Diego
  119. [119] Историческое распространение атомной, ветровой и солнечной энергетики: последствия для путей смягчения изменения климата | Environmental Research Letters
  120. [120] Атомная энергетика против возобновляемых источников энергии: взгляд на масштаб | SSRN
  121. [121] Сравнительный анализ затрат на выработку электроэнергии из возобновляемых источников энергии, ископаемого топлива и атомных источников | Journal of Cleaner Production
  122. [122] Недорогая электроэнергия из возобновляемых источников как главный двигатель глобального перехода к устойчивой энергетике | Energy
  123. [123] Стремительное падение стоимости возобновляемых источников энергии - Отстают ли энергетические сценарии? | Energy Strategy Reviews
  124. [124] Батареи и надёжный переход к чистой энергии - Анализ | IEA
  125. [125] Аккумуляторное накопление энергии и возобновляемые источники: затраты и рынки до 2030 года | IRENA
  126. [126] Прогнозы стоимости аккумуляторных систем хранения энергии промышленного масштаба: обновление за 2023 год | NLR (NREL)
  127. [127] Переосмысление энергетики 2020-2030 100 % солнца, ветра и батарей - это только начало | ReThinkX (архив)
  128. [128] Не слишком ли мы пессимистичны? Прогнозы затрат на солнечную фотоэлектрику, ветроэнергетику и батареи завышают реальные затраты по всему миру | Applied Energy (см. Примечания*)
  129. [129] Переосмысление энергии | ReThinkX (архив)
  130. [130] Изменения в электроэнергетике - это возможность, а не угроза | RMI
  131. [131] Будущая роль атомной энергетики в декарбонизированной энергосистеме США | NLR (NREL)
  132. [132] Новые подходы к финансированию строительства новых АЭС | Nuclear Technology & Development Economics | OECD NEA

Примечания

4-9

Кто первым расщепил атом и чем это отличается от деления ядер

Кокрофт и Уолтон расщепили атомы Li-7, облучая их протонами в 1932 году. Эта работа дала экспериментальное доказательство эквивалентности массы и энергии (E=mc2), за которое они получили Нобелевскую премию, и показала высвобождение ‘ядерной энергии’ (около 8 МэВ - мегаэлектронвольт). Позже Мейтнер, Ган и Штрассман облучили уран нейтронами, вызвав деление ядра урана, при котором выделилось 200 МэВ энергии и освободились 2-3 нейтрона, позволяющие запустить ядерную цепную реакцию, впервые предложенную в 1933 году Лео Силардом.

20,21,22

Энергетическая плотность урана

Некоторые источники пишут, что плотность энергии урана в миллионы раз выше, чем у угля. Хотя это верно, такое сравнение вводит в заблуждение, поскольку в реакторе можно полезно использовать лишь часть этой энергии.

  • Уран-235 = 3 900 000 МДж/кг
  • Уголь = 24 МДж/кг
  • Сырая нефть = 44 МДж/кг
32-35

Атомная базовая мощность - регулируемая против следящей за нагрузкой

После строительства атомные электростанции могут непрерывно давать надёжную, легко встраиваемую в систему и «управляемую» электроэнергию, избегая затрат и сложностей с подключением к электросети, распределением и накоплением энергии, которые сейчас связаны с ветровой и солнечной генерацией в масштабе электросети и часто не учитываются в анализе затрат и выгод. Однако атомная энергетика - это «базовый» источник энергии, который не может быстро подстраиваться под нагрузку, наращивая или снижая выработку в ответ на избыток энергии или пики спроса. Поэтому она сталкивается с теми же проблемами, что и традиционные базовые источники энергии A. Чтобы решить эту проблему, в современных реакторах используют тепловые резервуары с расплавленной солью для хранения избытков энергии, а сети атомных реакторов, как во Франции, могут эффективно реагировать сравнительно небольшими взаимодополняющими изменениями выработки.

(Комментарий профессора Иэна Фарнана, 2024 г.)

57-63

Затраты на атомную энергетику

Оценки стоимости и эффективности новых технологий выработки электроэнергии промышленного масштаба. (2019 - только США) B

Базовые оценки стоимости:

  • Передовая атомная энергетика: 6 041 $/кВт
  • ГЭС 100 МВт: 5 316 $/кВт
  • Морская ветроэнергетика: 4 375 $/кВт
  • Биомасса: 4 097 $/кВт
  • Угольная электростанция с ультрасверхкритическими параметрами (без улавливания CO2): 3 676 $/кВт
  • Геотермальная электростанция: 2 521 $/кВт
  • Наземная ветроэнергетика, малая: 1 677 $/кВт
  • Наземная ветроэнергетика, крупная: 1 265 $/кВт
  • Солнечные фотоэлектрические станции: 1 313 $/кВт
  • Газ (парогазовая установка - одновальная): 1 084 $/кВт
  • Газ (парогазовая установка - многовальная): 958 $/кВт
  • Газ (газовая турбина - авиационного типа): 1 175 $/кВт
  • Газ (газовая турбина - промышленного типа): 713 $/кВт

«Текущие оценки для новых атомных энергоблоков указывают, что общая стоимость составит от 5 500 $/кВт до 8 100 $/кВт, или от 6 до 9 миллиардов долларов на каждую станцию мощностью 1 100 МВт». (2008) C

«В 2007 году Moody’s оценило «полную стоимость» нового ядерного реактора мощностью 1 000 МВт в США в 5-6 миллиардов долларов за каждый». D

(Смотрите дополнительные материалы о будущем экономики атомной энергетики)

65

График приведённой стоимости электроэнергии (LCOE)

Представленный график обобщает данные из отчёта Lazard LCOE+ за июнь 2025 года и показывает средние значения приведённой стоимости электроэнергии без субсидий (LCOE) из ежегодных исследований LCOE. Он в основном относится к энергетике Северной Америки, но отражает и более широкие мировые изменения затрат. Средние по миру траектории LCOE для других технологий использования возобновляемых источников энергии можно найти в источнике E.

66-71

Комментарий о смертях, связанных с ископаемым топливом

Точное число преждевременных смертей, связанных с использованием ископаемого топлива, сильно различается по источникам и везде является лишь оценкой, поскольку точно установить причину сложно, поэтому привести точную цифру нельзя.

  • [66] Устанавливает ежегодную избыточную смертность в 2015 году из-за вреда здоровью от загрязнения воздуха при сжигании ископаемого топлива. Приводит цифру в 3,61 млн смертей по всему миру, при этом больше всего смертей - 1,5 млн - пришлось на Китай.
  • [67] Оценивает число преждевременных смертей в 2012 году в 10,2 млн из-за воздействия PM2.5 (мелких частиц в воздухе, образующихся при сжигании ископаемого топлива): 3,9 млн в Китае и 2,5 млн в Индии.
  • [68] Оценивает число избыточных смертей в 2019 году в 8,34 млн из-за загрязнения мелкими частицами и озоном, причём большинство (52 %) вызвано кардиометаболическими заболеваниями как прямой реакцией на это загрязнение.
  • [69] Моделирует общий ежегодный уровень избыточной смертности в мире в 8,79 млн из-за загрязнения воздуха (воздействия озона и мелких частиц), со средним сокращением ожидаемой продолжительности жизни на 26,5 года для затронутых людей, а также со среднемировой потерей ожидаемой продолжительности жизни в 2,9 года из-за проблем со здоровьем. В модели использовались модель химии атмосферы-общей циркуляции и глобальная модель смертности от воздействия загрязнения, запущенные на периоды в 20 и 30 лет в соответствии с рекомендациями МГЭИК.
  • [70] Использует методы, похожие на [69] для 2015 года, оценивая глобальную избыточную смертность в 8,8 млн человек в год от всего загрязнения атмосферного воздуха, включая антропогенные выбросы от ископаемого топлива и естественное загрязнение воздуха (от лесных пожаров, которые, возможно, косвенно связаны с выбросами от ископаемого топлива, поскольку из-за усиления глобального потепления становятся сильнее/чаще). Также оценивает среднемировое сокращение ожидаемой продолжительности жизни в 2,9 года, из которых 1,7 года приходится на все антропогенные выбросы, а 1,1 года - только на выбросы от ископаемого топлива. Для сравнения, табак убивает 7,2 млн человек в год, сокращая ожидаемую продолжительность жизни на 2,2 года.
  • [71] Кратко излагает аргумент в пользу замены ископаемого топлива атомной энергетикой и последующего снижения смертности, указывая на предотвращение в общей сложности 1,8 млн смертей в 1971-2009 годах, в среднем 76 000 в год, от 19 000 до 300 000. Также уточняет, что атомная энергетика приводит к смертности на 99,9 % ниже, чем бурый уголь, на 99,8 % ниже, чем уголь, на 99,7 % ниже, чем нефть, и на 97,6 % ниже, чем газ.
72-81

Комментарий о смертях, связанных с атомной энергетикой

Точное число преждевременных смертей из-за атомной энергетики и связанных с ней происшествий почти невозможно подсчитать из-за долгосрочных последствий ядерного излучения, уровня риска и качества отчётности о происшествиях.

  • [72] Список прямых смертей при обслуживании атомных электростанций. Все погибшие не относились к гражданскому населению, всего 50.
  • [73] С момента появления атомной энергетики в мире было зарегистрировано 30 происшествий, самыми крупными и значимыми из которых стали Чернобыль (1986), Фукусима-дайити (2011) и Три-Майл-Айленд (1979).
  • [74] Чернобыльская авария показывает самые тяжёлые последствия происшествий в атомной энергетике. В первые дни погибли 30 человек. Однако точное число смертей от связанных с аварией заболеваний всё ещё оспаривается: согласно некоторым отчётам начала 2000-х годов, к 2065 году от рака могут умереть до 16 000-60 000 человек. ВОЗ выпустила в 2005 году отчёт, где говорится, что с учётом облучения максимальное число смертей скорее составит около 4 000, а в 2018 году UNSCEAR опубликовал дополнительный отчёт с теми же выводами, что и в 2008 году: облучение населения было очень низким.
  • [75] Лёг в основу упомянутого выше отчёта ВОЗ, выпущенного вскоре после аварии, в котором прогнозировалось число смертей ближе к 9 000. Однако в исследование вошли только Беларусь, Российская Федерация и Украина.
  • [76] Обновлённый отчёт того же автора после [75], теперь включающий остальную Европу и опубликованный после отчёта ВОЗ, прогнозировал 14 000 смертей от разных видов рака.
  • [77] Объясняет разброс в оценках числа смертей и подчёркивает различия, критикуя ВОЗ за отсутствие контекста.
  • [78] Более свежий отчёт, который снижает общеевропейскую оценку числа смертей с прежних 60 000 до 40 000, а также подчёркивает большую неопределённость, в контексте [76].
  • [79] В контексте следующей по тяжести ядерной катастрофы - Фукусимы - [79] сообщает о 0 смертей, связанных с самой ядерной аварией, а также о 0 случаях смерти от лучевой болезни, но указывает 2313 смерти как «смерти, связанные с катастрофой» из-за эвакуации, когда ради безопасности были эвакуированы 100 000 человек. В это число не входят смерти от землетрясения или цунами.
  • [80] Официальный отчёт за 2012 год указывает на 0 смертей от радиации (Фукусима). Однако в нём говорится о 573 смертях из-за стресса при эвакуации.
  • [81] Это исследование прогнозирует максимум 1 000 смертей от радиации, хотя эта цифра оспаривается из-за нехватки долгосрочных данных и оценок облучения (Фукусима).

Как уже отмечалось, почти все смерти среди гражданского населения от атомной энергетики связаны с двумя происшествиями, а общее число смертей прогнозируется на будущее, тогда как загрязнение воздуха от ископаемого топлива постоянно затрагивает все регионы мира. Поэтому, несмотря на большую неопределённость при подсчёте смертей, связанных с ископаемым топливом и атомной энергетикой, из-за оценок, отнесения смертей и болезней к конкретным причинам и нехватки качественных данных, число смертей от сжигания ископаемого топлива намного превышает число смертей от происшествий в атомной энергетике: ежегодная избыточная смертность от ископаемого топлива исчисляется миллионами, по сравнению с общим прогнозируемым числом около 60 000 (верхняя оценка) с 1950-х годов для всей атомной энергетики.

128

График стоимости солнечных панелей, ветра и батарей и прогнозы на будущее

На основных графиках показана прогнозируемая средняя мировая стоимость выработки электроэнергии с помощью возобновляемых источников энергии - наземных ветровых и крупных солнечных фотоэлектрических установок (LCOE в долл. США/МВт·ч), а также прогнозируемая стоимость накопления энергии в стационарных 4-часовых литий-ионных батареях (BESS) (CAPEX в долл. США/кВт·ч установленной ёмкости), с 2020 по 2050 год. Данные взяты из [128] с глобальной оценкой средних прогнозов стоимости. Для каждой технологии и показателя стоимости (LCOE & CAPEX) исследование объединило средние прогнозы стоимости из множества региональных и глобальных исследований. В этих исследованиях прогнозы по годам приводились с разной временной детализацией, на разные периоды (например, ежегодно или раз в 5 лет, до 2030, 2040 или 2050 года) и с разной согласованностью. Для основных графиков было рассчитано общее среднее доступных прогнозов, чтобы получить одну типичную траекторию для каждой технологии.

Из-за несогласованности годовых прогнозов средняя картина иногда искажалась на отдельных отрезках, где число использованных оценок различалось. Однако детализация прогнозов, интервалы и возникающие пробелы в данных были схожи в большинстве наборов данных. Поэтому ко всем данным применили простую линейную интерполяцию, чтобы получить годовые значения между первой и последней указанными оценками каждого исследования на основе доступных оценок. Прогнозы не экстраполировали за пределы диапазона каждого исследования; поэтому источники без оценок до 2050 года или начинавшиеся позже примерно 2020 года исключили.

В итоговую выборку вошли 11 интерполированных наборов данных для солнечных ФЭУ, 9 для ветра и 9 для батарей. По этим источникам рассчитали среднюю прогнозируемую стоимость по годам и нанесли её на график. LCOE ветра/солнца показана в долл. США/МВт·ч произведённой электроэнергии, а CAPEX батарей - в долл. США/кВт·ч ёмкости как стандартный показатель стоимости накопления энергии. Приведённая стоимость электроэнергии (LCOE) отражает полные системные затраты на выработку электроэнергии, усреднённые по времени, включая все капитальные, эксплуатационные расходы и расходы на обслуживание. Батареи сами не вырабатывают электроэнергию, и эквивалентная приведённая стоимость накопления энергии (LCOS) в [128] не приводится. Вместо этого в исследовании указан CAPEX, то есть первоначальные вложения. Хотя его нельзя напрямую сравнивать с LCOE, взвешенной по выработке за весь срок службы, смоделированные в [128] прогнозы системного CAPEX полностью установленных 4-часовых литий-ионных BESS охватывают широкие и полные границы системы, включая модули батарей и все расходы на вспомогательные системы, поэтому это самый подходящий сопоставимый показатель без пересчётов данных, дополнительных допущений и выхода за рамки работы [128].

Каждый из этих прогнозов представляет собой среднее по нескольким исследованиям и потому отражает явный консенсус по траекториям стоимости каждой из этих технологий. Однако стоит отметить, что в [128] предполагают, что эти прогнозы могут быть слишком «пессимистичными». Авторы сравнивают их с историческими данными мирового рынка, собранными из нескольких эмпирических источников, чтобы показать явное завышение прогнозируемых затрат и явное занижение темпов их снижения в последние годы. От начала большинства прогнозов до настоящего времени (~2020-2024) средние прогнозируемые значения в целом выше исторических значений для крупных солнечных ФЭУ, наземной ветроэнергетики и литий-ионных BESS. Солнечная энергетика в целом соответствует прогнозам, но прогнозируемая стоимость наземной ветроэнергетики и батарей намного выше фактической. Стоимость всех этих технологий снижалась быстрее, чем ожидалось. Если эти меняющие картину тенденции сохранятся, будущая реальная стоимость этих технологий может оказаться ещё ниже, чем предполагают нынешние прогнозы, подтверждая ожидания, что стоимость возобновляемых источников энергии и накопления энергии быстро падает и продолжит снижаться до 2050 года.

Дополнительные материалы

13-19

Бомбы против реакторов

В отличие от ядерной бомбы, цепная реакция деления в реакторах электростанций регулируется пассивными процессами тепловой обратной связи, управляющими стержнями, замедлителями и «низкообогащённым» топливом.

Реакторы проектируют с материалами и видами топлива, у которых отрицательный температурный коэффициент реактивности: когда выделяется тепло и температура топлива растёт, реактивность активной зоны снижается. При более высокой температуре атомы сильнее колеблются и расстояние между ними увеличивается, поэтому нейтроны реже захватываются. Это естественное свойство поддерживает реакцию стабильной и под контролем (то есть критической†), создавая встроенный уровень безопасности, если система начинает перегреваться.

Управляющие стержни из поглощающих нейтроны, нерасщепляющихся материалов (обычно бора) поглощают лишние нейтроны и помогают держать цепную реакцию под контролем. Операторы могут управлять цепной реакцией, поднимая или опуская управляющие стержни и тем самым регулируя мощность реактора: при поднятии стержней реакция ускоряется, а при опускании замедляется или полностью останавливается. Управляющие стержни сделаны отказобезопасными, поэтому автоматически останавливают реактор в случае аварии, неисправности или отключения питания. В остальное время их используют для тонкой настройки, а основную работу делают пассивные процессы обратной связи.

В активной зоне ядерных реакторов обычно главным топливом служит уран-235 (U-235), но там есть и другие изотопы урана, которые хуже делятся или менее эффективно поддерживают цепную реакцию. Обогащение топлива - это увеличение концентрации U-235 в активной зоне по сравнению с другими изотопами. В природном уране всего около 0,7 % U-235, а остальное - в основном U-238. В большинстве гражданских реакторов используется низкообогащённый уран (LEU), обычно обогащённый до 3-5 % U-235 для стабильной, управляемой реакции и выделения энергии, тогда как высокообогащённый уран оружейного качества (HEU) содержит около 90 % U-235 - этого достаточно для быстрой, неконтролируемой цепной реакции и стремительного взрывного выделения энергии, нужного для бомбы. Обогащение до такого уровня сложно и ограничено международными правилами, а в остальных случаях строго контролируется и отслеживается, чтобы не допустить распространения ядерного оружия (подробнее ниже). LEU может вызвать скачок мощности, достаточный, чтобы расплавить реактор, но далеко не такой большой, как у ядерной бомбы.

Наконец, во многих ядерных реакторах есть замедлитель. Уран-235, хотя и легче делится, сам по себе не слишком охотно поглощает нейтроны высокой энергии, поэтому ему нужна небольшая помощь. Чтобы нейтроны чаще захватывались, их замедляют с помощью замедлителя, обычно это обычная или «лёгкая» вода для охлаждения активной зоны реактора, дейтерированная или «тяжёлая» вода (D2O) и высокоочищенный графит, причём два последних отлично замедляют нейтроны, не поглощая их.

-

†Реактор считается «критическим», когда работает стабильно и контролируемо.

54-56, 91-92

Повторное использование, переработка и распространение ядерного оружия

Во время работы топливо реактора либо поглощает нейтроны и превращается в другие, тяжёлые элементы, либо делится и выделяет энергию (и больше свободных нейтронов), распадаясь на гораздо более лёгкие элементы, называемые «продуктами деления».

Часть урана-238 (U-238), изотопа, которого много в топливе реактора, захватывает нейтроны и со временем превращается в плутоний-239 (Pu-239). Pu-239 гораздо лучше делится и поэтому особенно нужен как главный изотоп для ядерного оружия по всему миру - благодаря способности поддерживать быструю взрывную цепную реакцию. По мере образования Pu-239 он поглощает новые нейтроны и создаёт другие, хуже делящиеся изотопы плутония (например, Pu-240), которые быстро накапливаются в реакторе и меньше подходят для оружия - примерно как НОУ.

Отработавшее ядерное топливо содержит смесь этих изотопов плутония и других продуктов деления; немного оставшегося, неиспользованного урана; а также обеднённые, хуже делящиеся изотопы урана - всё это становится отходами. Учёные разрабатывают способы перерабатывать эти отходы, а некоторые конструкции реакторов, например быстрые реакторы-размножители (FBR), могут даже снова использовать их как топливо. Обычно это топливо MOX (смешанный оксид), содержащее смесь изотопов урана и плутония, которые иначе хуже подошли бы для обычных реакторов.

FBR работают, облучая отработавшее топливо более быстрыми нейтронами без замедлителя, который замедляет нейтроны (и поэтому требуют более продвинутых систем безопасности). Это запускает более быстрые цепные реакции, которые могут эффективно использовать смешанное топливо вроде MOX с более высокой концентрацией плутония и хуже делящихся изотопов для выделения энергии. Они даже могут превращать их в новые, лучше делящиеся изотопы, которые можно повторно использовать как обычное топливо. Это называют «размножением», потому что так создаётся больше делящегося материала, чем было изначально. Поэтому FBR помогают использовать топливо эффективнее, продлевая срок использования запасов урана и сокращая долгосрочные отходы.

Но прежде чем радиоактивные отходы можно будет снова использовать как топливо, их нужно химически переработать, чтобы удалить другие продукты, которые нельзя переработать и которые накапливаются при делени膆. Эти продукты деления тоже поглощают нейтроны и мешают цепным реакциям, снижая эффективность реактора и усложняя контроль реактивности. Реакторам также нужны определённые концентрации делящегося материала (например, Pu-239 или U-235), чтобы поддерживать цепные реакции. Переработка позволяет извлекать и концентрировать эти материалы в MOX, оставляя другие продукты деления отдельно.

Переработку также можно использовать, чтобы концентрировать и извлекать Pu-239 для создания ядерного оружия. Однако действуют международные гарантии, которые помогают не допустить перенаправления плутония на оружейные цели, включая строгие правила, мониторинг и меры контроля национальной и международной деятельности в ядерном топливном цикле. Гражданские реакторы обычно используют замедленные нейтроны, которые в основном поглощаются для деления U-235 (а не U-238), и менее эффективно производят Pu-239†††. Любой плутоний, извлечённый из отработавшего топлива коммерческих реакторов, имеет смешанный изотопный состав, из-за которого он не подходит для оружия. Чтобы получить чистый оружейный Pu-239, его пришлось бы извлечь и переработать на раннем этапе цикла работы реактора, до накопления других изотопов. Иначе процесс разделения становится крайне трудным, сложным и дорогим, требуя специальных методов, больших ресурсов и огромного опыта.

Ядерное оружие обычно создают более практичными способами - обогащая уран или используя специальные реакторы, например в военных программах, которые предназначены и оптимизированы для производства оружейного плутония. Поэтому сами гражданские атомные электростанции не считаются высоким риском распространения ядерного оружия, потому что из реакторного топлива трудно получить пригодный для оружия материал. Однако некоторые считают, что риск всё же остаётся: государства могут использовать гражданский ядерный топливный цикл как источник или прикрытие для получения материалов, технологий и опыта, нужных для разработки ядерного оружия.

-

††В отличие от обычных реакторов, FBR могут потреблять некоторые побочные продукты деления, например минорные актиниды (элементы вроде америция и кюрия), которые относятся к самым долгоживущим и радиотоксичным компонентам радиоактивных отходов. Это называют «выжиганием актинидов». Заводы по переработке могут отделять многие продукты деления, оставляя актиниды в топливной смеси для дальнейшего использования, а не хранения. Так FBR ещё сильнее помогают сокращать долгосрочные, потенциально вредные радиоактивные отходы.

†††FBR специально созданы для получения делящихся изотопов, таких как Pu-239, из U-238 (это происходит и в обычных реакторах, но менее эффективно), что потенциально повышает риск распространения ядерного оружия. Однако FBR одновременно производят (размножают) и потребляют (выжигают) Pu-239 по мере его образования в сбалансированном цикле. И, как в обычных реакторах, любой ещё не использованный Pu-239 быстро смешивается или превращается в другие, хуже делящиеся изотопы плутония, например Pu-240. Превращая плутоний в полезное топливо, а не позволяя ему накапливаться как отходы, FBR также помогают сократить количество плутония, доступного для возможного перенаправления или кражи.

(На основе следующих дополнительных источников и комментариев доктора Натаниэля Рида, 2024).

Дополнительные источники и материалы для чтения

Ядерный топливный цикл и обогащение

Обзор ядерного топливного цикла | Всемирная ядерная ассоциация

Обогащение урана | Всемирная ядерная ассоциация

Переработка урана | добыча, очистка и обогащение | Britannica

Реакторы на быстрых нейтронах | Всемирная ядерная ассоциация

Переработка отходов

Тенденции и перспективы обращения с ядерными отходами: извлечение, переработка и повторное использование | Journal of Nuclear Engineering

Переработка | NRC.gov

Переработка ядерного топлива | Айдахская национальная лаборатория | Министерство энергетики США

Переработка использованного ядерного топлива | Всемирная ядерная ассоциация

Последствия разделения и трансмутации в обращении с радиоактивными отходами | МАГАТЭ

Сокращение радиоактивных отходов и повышение эффективности для устойчивого энергетического будущего | МАГАТЭ

Когда радиоактивные отходы - это ресурс, а не бремя | МАГАТЭ

Системы ядерного контроля и безопасности

Безопасность ядерных энергетических реакторов | Всемирная ядерная ассоциация

Основные принципы безопасности для атомных электростанций | INSAG | МАГАТЭ

Ядерная безопасность - обзор | ScienceDirect Topics

Устойчивость и безопасность атомной энергетики перед лицом экстремальных событий | МАГАТЭ

Перестройка правил ядерного регулирования | Environmental Health Perspectives

Системы защитной оболочки | МАГАТЭ

Конструкция защитной оболочки - обзор | ScienceDirect Topics

57-63

Будущее экономики атомной энергетики

До двух третей огромных затрат на строительство атомных электростанций могут составлять расходы на финансирование. Такие проекты обычно финансируют энергокомпании и другие инвесторы через проектное финансирование с высокими процентными ставками. Из-за больших начальных затрат (в основном на капитал и страховку от строительных рисков), долгих сроков строительства и частых задержек общая цена новых станций за время стройки может вырасти более чем втрое, что ведёт к множеству списаний и отмен проектов. Ситуацию ещё сильнее усложняют такие факторы, как общественное сопротивление, долгий вывод из эксплуатации и постепенная потеря атомных компетенций.

Однако подход к финансированию атомной энергетики может скоро измениться. Малые модульные реакторы могут решить многие из этих проблем благодаря меньшим начальным затратам и более быстрому строительству. Хотя в основе лежит та же технология, эти реакторы меняют финансовые обязательства и экономику атомной энергетики так, что многие страны теперь рассматривают их для подключения к электросети в крупном масштабе. Компании в сфере ИИ и дата-центров могут платить из собственных средств, как и крупные химические, промышленные и горнодобывающие корпорации, избегая тем самым процентов. Производя атомную энергию прямо на месте, они также могут избежать расходов на подключение к электросети и распределение энергии от непостоянных возобновляемых источников энергии.

(По дополнительным источникам и комментариям профессора Иана Фарнана и профессора Саймона Миддлбурга, 2024)

Дополнительные источники и материалы для чтения

Снижение затрат на строительство новых АЭС | Рабочая группа по отраслевому соглашению | NIA (архив)

Для нулевых нетто-выбросов нужна атомная энергетика: для утроения атомной энергетики нужно финансирование | Агентство по ядерной энергии ОЭСР

Причины перерасхода средств при строительстве атомных электростанций требуют нового подхода к инженерному проектированию | Joule

Ядерная безопасность и доступные реакторы: возможно ли и то, и другое? | Bulletin of the Atomic Scientists

Задержки строительства делают новые атомные электростанции дороже, чем когда-либо | Imperial News | Имперский колледж Лондона

Оценка общественного сопротивления развитию инфраструктуры: пример проектов атомной энергетики | Конгресс по строительным исследованиям 2012

Общественное мнение об атомной энергии и ядерном оружии: связь установок в США | Energy Research & Social Science

Проблема общественного принятия | Создание основы для новых и передовых ядерных реакторов в США | Издательство Национальных академий

Вывод атомных объектов из эксплуатации | МАГАТЭ

Затраты на вывод атомных электростанций из эксплуатации | Агентство по ядерной энергии ОЭСР

Кадры атомной энергетики будущего - возможности и потребности международного атомного сектора | Европейское ядерное общество

Кадры в области ядерной инженерии в США | Journal of Applied Clinical Medical Physics

Нехватка ядерных специалистов и наше будущее разнообразие | Nuclear Institute

Ядерная энергия впустую: почему стоимость атомной энергетики понимают неправильно | Mackinac Center

Дополнительные преимущества атомной энергетики

  • Производство тепла - Из-за базовых законов термодинамики две трети тепла, вырабатываемого атомными реакторами, теряются впустую. Комбинированное производство тепла и электроэнергии вызывает всё больший интерес и открывает новые возможности во многих видах энергетики, включая атомную. Отработанное тепло можно улавливать и направлять на разные полезные задачи, например централизованное теплоснабжение или опреснение воды, чтобы повысить общую эффективность. Отработанное тепло можно направлять на прямое улавливание углекислого газа из воздуха, а высокотемпературные реакторы всё чаще рассматривают как способ снабжать энергией промышленные процессы, которые трудно декарбонизировать.
  • Ядерная медицина - Радиоизотопы регулярно используют и для диагностики, и для лечения рака и других заболеваний. Их всё сильнее не хватает, потому что реакторы, на которые полагаются при производстве этих материалов, устарели и постепенно закрываются. Инвестиции в атомную энергетику и строительство новых реакторов могли бы помочь решить эту проблему.

(На основе следующих дополнительных источников и комментариев доктора Натаниэля Рида, 2024)

Дополнительные источники и материалы для чтения

Комплексный обзор интеграции возобновляемых источников энергии для комбинированного производства тепла и электроэнергии | Energy Conversion and Management

Радиоизотопы в медицине | Всемирная ядерная ассоциация

Вы финансируете проекты, занимаетесь наукой, образованием или разработкой политики?

Хотите поддержать Earth 2050 или работать с нами? Свяжитесь с нами.

info@earth2050.com