入り口賛否両論：原子炉を搭載したロケットの飛行方法。 原子力エネルギーの利用：問題点と展望
原子力エネルギーの応用 現代世界それは非常に重要であることが判明したため、もし明日目が覚めて核反応によるエネルギーが消えていたら、私たちが知っている世界はおそらく存在しなくなっているでしょう。 平和が基本です 鉱工業生産そしてフランスと日本、ドイツとイギリス、アメリカとロシアなどの国々の生活。 そして、最後の 2 か国が依然として原子力エネルギー源を火力発電所に置き換えることができるとしても、フランスや日本にとってこれはまったく不可能です。
使用法 原子力多くの問題を引き起こします。 基本的に、これらすべての問題は、原子核の結合エネルギー（これを核エネルギーと呼びます）を自分の利益のために利用することで、簡単に捨てることのできない高放射性廃棄物の形で重大な悪を人が受けるという事実に関連しています。 原子力エネルギー源からの廃棄物は、処理、輸送、埋設、保管する必要があります 長い間安全な環境で。
原子力利用の長所と短所、利益と害
原子力エネルギー利用の長所と短所、人類の生活におけるその利益、害、意義について考えてみましょう。 今日の原子力エネルギーが産業的にのみ必要であることは明らかです 先進国。 つまり、平和的な原子力エネルギーは主に工場や加工場などの施設で利用されているのです。 内部プロセスの確保と開発のために原子力発電所を使用しているのは、安価な電力源（水力発電所など）から遠く離れたエネルギー集約型産業です。
農地地域や都市では原子力エネルギーはあまり必要ありません。 サーマルステーションや他のステーションに置き換えることはかなり可能です。 原子力エネルギーの習得、取得、開発、生産、利用の大部分は、工業製品に対する私たちのニーズを満たすことを目的としていることが分かりました。 それらがどのような産業であるかを見てみましょう: 自動車産業、軍事生産、冶金、 化学工業、石油・ガスコンビナートなど。
現代人は乗りたい 新車? ファッショナブルな合成繊維を着て、合成繊維を食べ、すべてを合成繊維で包みたいですか? 明るい商品が欲しい さまざまな形サイズは？ 新しい電話、テレビ、コンピューターがすべて欲しいですか? たくさん購入して、身の回りの機器を頻繁に変更したいですか? カラーパッケージの美味しい化学食品を食べてみませんか？ 平和に暮らしたいですか？ テレビ画面から甘いスピーチを聞きたいですか? 彼は戦車、ミサイル、巡洋艦、砲弾や銃がたくさんあることを望んでいるでしょうか?
そして彼はすべてを理解しています。 言葉と行動の不一致が最終的に戦争につながるかどうかは問題ではありません。 リサイクルにもエネルギーが必要であることは問題ではありません。 今のところ男性は落ち着いているという。 彼は食べたり、飲んだり、仕事に行ったり、売ったり買ったりします。
そして、これにはすべてエネルギーが必要です。 そしてこれには大量の石油、ガス、金属などが必要です。 そして、これらすべての産業プロセスには原子力エネルギーが必要です。 したがって、誰が何と言おうと、最初の工業用熱核融合炉が実用化されるまでは、原子力は発展する一方です。
原子力エネルギーの利点として、私たちが慣れ親しんでいるものすべてを安全に列挙できます。 マイナス面は、資源の枯渇、核廃棄物の問題、人口増加、耕地の劣化の崩壊により、差し迫った死の悲しい見通しです。 言い換えれば、原子力エネルギーのおかげで人間は自然をさらにコントロールできるようになり、数十年で基本資源の再生産の限界を超え、2000年から2000年にかけて消費崩壊のプロセスを開始するほどに自然を強姦したのである。そして2010年。 このプロセスは客観的にはもう人に依存しません。
誰もが食べる量を減らし、生活を減らし、楽しみを減らす必要があるでしょう 周囲の自然。 ここには、原子力エネルギーのもう一つのプラスまたはマイナスがあります。それは、原子を習得した国は、原子を習得していない国々の希少な資源をより効果的に再分配できるようになるということです。 さらに、熱核融合プログラムの開発だけが、人類が単に生き残ることを可能にするでしょう。 では、これがどのような「獣」であるのか、原子（核）エネルギーとそれを食べるものについて詳しく説明しましょう。
質量、物質、原子（核）エネルギー
「質量とエネルギーは同じものである」という主張や、E = mc2 という式が原子爆弾の爆発を説明するという判断をよく聞きます。 核エネルギーとその応用について初めて理解したところで、「質量はエネルギーに等しい」などの表現で混乱させるのは本当に賢明ではありません。 いずれにせよ、この偉大な発見を解釈する方法は最善のものではありません。 どうやら、これは若い改革派、「新しい時代のガリラヤ人」の機知にすぎないようです。 実際、多くの実験によって検証された理論の予測は、エネルギーには質量があるとしか述べていません。
ここで、現代の視点について説明し、その発展の歴史を簡単に概観します。
物質のエネルギーが増加すると、その質量も増加します。この追加の質量がエネルギーの増加によるものであると考えられます。 たとえば、放射線が吸収されると、吸収体はより高温になり、その質量が増加します。 しかし、その増加は非常に小さいため、通常の実験で測定できる精度を超えています。 逆に、物質が放射線を放出すると、その質量は一滴失われ、その質量は放射線によって持ち去られます。 より広範な疑問が生じます。物質の質量全体はエネルギーによって決定されるのではないか、つまり、すべての物質には膨大なエネルギーが蓄えられているのではないかということです。 何年も前、放射性物質の変化はこれに積極的に反応しました。 放射性原子が崩壊すると、膨大な量のエネルギーが放出されます（主に次のような形で）。 運動エネルギー)、原子の質量のごく一部が消滅します。 測定結果はこれを明確に示しています。 したがって、エネルギーは質量を運び去り、それによって物質の質量が減少します。
したがって、物質の質量の一部は、放射線や運動エネルギーなどの質量と交換可能です。それが、「エネルギーと物質は部分的に相互変換することができる」と言われる理由です。 さらに、質量を持ち、同じく質量を持つ放射線に完全に変換できる物質の粒子を作成できるようになりました。 この放射線のエネルギーは他の形態に変化し、その質量を他の形態に移すことができます。 逆に、放射線は物質の粒子になる可能性があります。 したがって、「エネルギーには質量がある」の代わりに、「物質の粒子と放射線は相互変換可能であり、したがって他の形態のエネルギーと相互変換できる」と言うことができます。 これが物質の生成と破壊です。 このような破壊的な出来事は、通常の物理学、化学、技術の領域では起こり得ません。核物理学によって研究される微視的ではあるが活発なプロセス、または高温のるつぼの中で探求される必要があります。 原子爆弾、太陽と星について。 しかし、「エネルギーは質量である」というのは無理があるでしょう。 私たちは「エネルギーには物質と同様に質量がある」と言います。
普通の物質の質量
通常の物質の質量には、質量と（光の速度）の積に等しい、膨大な内部エネルギーが含まれていると言われます2。 しかし、このエネルギーは質量の中に含まれており、少なくともその一部が消滅しない限り放出することはできません。 このような素晴らしいアイデアはどのようにして生まれたのでしょうか?なぜもっと早く発見されなかったのでしょうか? それは以前にもさまざまな形で実験と理論で提案されていましたが、通常の実験では信じられないほど小さな質量の変化に対応するため、エネルギーの変化は20世紀まで観察されませんでした。 しかし、私たちは現在、飛行する弾丸はその運動エネルギーにより追加の質量を持っていると確信しています。 秒速 5000 m の速度でも、静止状態でちょうど 1 g の重さの弾丸の総質量は 1.00000000001 g になります。重さ 1 kg の白熱プラチナは 0.000000000004 kg 増加するだけで、実際にはこれらを記録できる計量は存在しません。変化します。 膨大なエネルギーが原子核から放出されるとき、または原子の「飛翔体」が光速に近い速度まで加速されるときにのみ、エネルギーの質量が顕著になります。
一方で、質量のわずかな違いでも、膨大なエネルギーが放出される可能性があります。 したがって、水素原子とヘリウム原子の相対質量は 1.008 と 4.004 です。 4 つの水素原子核が結合して 1 つのヘリウム原子核になると、質量 4.032 は 4.004 に変化します。 その差はわずかで、わずか 0.028、つまり 0.7% です。 しかし、それは（主に放射線の形で）巨大なエネルギーの放出を意味するでしょう。 4.032 kg の水素は 0.028 kg の放射線を生成し、そのエネルギーは約 600000000000 Cal になります。
これを、化学爆発で同量の水素が酸素と結合したときに放出される 140,000 カロリーと比較してください。
通常の運動エネルギーは、サイクロトロン内で生成される非常に高速な陽子の質量に大きく寄与するため、このような機械で作業する際に困難が生じます。
なぜ私たちは依然として E=mc2 を信じているのでしょうか
現在、私たちはこれを相対性理論の直接の結果として認識していますが、最初の疑惑は 19 世紀の終わり頃、放射線の性質に関連して生じました。 そのとき、放射線には質量がある可能性が高いと思われました。 そして、放射線は、あたかも翼に乗っているかのように、エネルギーを持った速度で、あるいはむしろそれ自体がエネルギーであるため、「非物質的な」ものに属する質量の例が現れました。 電磁気学の実験法則は、電磁波には「質量」があるはずだと予測しました。 しかし、相対性理論が確立される前は、m=E/c2 の比を他の形態のエネルギーに拡張できるのは、制限のない想像力だけでした。
全品種 電磁放射(電波、赤外線、可視光、紫外線など) にはいくつかの特徴があります。 共通の特徴: それらはすべて同じ速度で空間内を伝播し、すべてがエネルギーと運動量を運びます。 私たちは、光やその他の放射線が、高速ではあるが一定の速度 c = 3*108 m/秒で伝播する波の形をしていると想像します。 光が吸収面に当たると熱が発生し、光の流れがエネルギーを運ぶことを示します。 このエネルギーは流れに沿って光と同じ速度で伝播しなければなりません。 実際、光の速度はまさにこの方法で測定されます。つまり、光エネルギーの一部が長距離を移動するのにかかる時間によって測定されます。
一部の金属の表面に光が当たると、電子がノックアウトされ、まるでコンパクトなボールが当たったかのように飛び出します。 、どうやら、「量子」と呼ばれる集中した部分に分布しています。 これらの部分は明らかに波によって生成されるという事実にもかかわらず、これは放射線の量子的性質です。 同じ波長の光のそれぞれは同じエネルギー、つまり特定のエネルギーの「量子」を持っています。 そのような部分は光の速度で突進し（実際には光です）、エネルギーと運動量（運動量）を伝達します。 これらすべてにより、特定の質量が放射線に起因すると考えることが可能になります。特定の質量が各部分に割り当てられます。
光が鏡から反射されるとき、反射されたビームはすべてのエネルギーを持ち去るため、熱は放出されませんが、鏡は弾性ボールまたは分子の圧力と同様の圧力を受けます。 鏡の代わりに黒い吸収面に光が当たると、圧力は半分になります。 これは、ビームがミラーによって回転された動きの量を伝えることを示します。 したがって、光はあたかも質量があるかのように振る舞います。 しかし、何かに質量があることを知る他の方法はあるでしょうか? 質量は長さなど、それ自体で存在しますか? 緑色それとも水？ それとも、謙虚さのような行動によって定義される人為的な概念でしょうか? 実際、ミサは次の 3 つの形で私たちに知られています。
- A. 「物質」の量を特徴付ける曖昧な記述（この観点から見ると、質量は物質、つまり私たちが見たり、触れたり、押したりできる実体）に固有のものです。
- B. 他の物理量と結び付ける特定の記述。
- B. 質量は保存される。
運動量とエネルギーの観点から質量を決定することはまだ残っています。 すると、勢いやエネルギーをもって動くものには必ず「質量」があるはずです。 その質量は (運動量)/(速度) でなければなりません。
相対性理論
絶対空間と時間に関する一連の実験的パラドックスを結び付けたいという願望が、相対性理論を生み出しました。 光を使った 2 種類の実験では矛盾した結果が得られ、電気を使った実験はこの矛盾をさらに悪化させました。 次に、アインシュタインは、ベクトルを加算するための単純な幾何学的規則を変更することを提案しました。 この変化こそがその本質だ。」 特殊理論相対性。」
低速（最も遅いカタツムリから最も速いロケットまで）の場合、新しい理論は古い理論と一致します。
光の速度に匹敵する高速では、長さや時間の測定値は観察者に対する物体の動きによって変化します。特に、物体の質量は、速く動くほど大きくなります。
そして、相対性理論は、この質量の増加は完全に一般的であると宣言しました。 通常の速度では変化はなく、時速 1 億 km の速度でのみ質量が 1% 増加します。 しかし、放射性原子や最新の加速器から放出される電子や陽子の場合は、10、100、1000% に達します。 このような高エネルギー粒子を使った実験では、質量と速度の関係がよく確認されます。
もう一方の端には静止質量を持たない放射線があります。 それは物質ではないので、休ませておくことはできません。 それは単に質量を持ち、速度 c で移動するため、そのエネルギーは mc2 に等しくなります。 粒子の流れとしての光の挙動に注目したいとき、私たちは光子としての量子について話します。 各光子は特定の質量 m、特定のエネルギー E=mс2、および運動量 (運動量) を持ちます。
核変換
原子核を使った一部の実験では、激しい爆発後の原子の質量の合計が同じ総質量にならないことがあります。 放出されたエネルギーは質量の一部を運びます。 欠けていた原子物質の一部は消えてしまったようです。 しかし、質量 E/c2 を測定されたエネルギーに割り当てると、質量が保存されることがわかります。
物質の消滅
私たちは質量を物質の必然的な性質として考えることに慣れているため、物質から放射線への、ランプから逃げる光線への質量の移行は、ほとんど物質の破壊のように見えます。 もう一歩 - そして実際に何が起こっているかを発見すると驚くでしょう。物質の粒子であるプラスとマイナスの電子が結合し、完全に放射線に変換されます。 それらの物質の質量は、等しい質量の放射線に変わります。 これは、最も文字通りの意味での物質の消滅のケースです。 まるで焦点が合っているかのように、一瞬の光の中に。
測定の結果、(消滅時のエネルギー、放射線)/ c2 は、正と負の両方の電子の合計質量に等しいことが示されています。 反陽子は陽子と結合して消滅し、通常は高い運動エネルギーを持った軽い粒子を放出します。
物質の創造
高エネルギー放射線（超短波X線）を管理する方法を学んだので、放射線から物質の粒子を調製できるようになりました。 ターゲットにそのような光線が照射されると、場合によっては、正電子と負電子など、一対の粒子が生成されます。 そして、放射線と運動エネルギーの両方に再び式 m=E/c2 を使用すると、質量は保存されます。
複合体について簡単に説明すると、原子力 (原子力) エネルギーです。
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で セクションの 1 つ LiveJournal では、電子技術者が原子炉、施設、研究所、加速器などの核および熱核機械について常に記事を書いています。 年次大統領演説でのロシアの新型ミサイルに関する証言は、ブロガーの強い関心を引き起こした。 そして、これが彼がこのトピックに関して見つけたものです。
はい、歴史的にはラムジェット核空気エンジンを搭載した巡航ミサイルの開発が行われてきました。TORY-II 原子炉を搭載した米国の SLAM ミサイル、英国のアブロ Z-59 コンセプト、ソ連の開発などです。
Avro Z-59 ロケットのコンセプトを現代的に再現したもので、重量は約 20 トンです。
しかし、これらの研究はすべて、さまざまな程度の深さの研究開発として 60 年代に実施され (以下で説明するように、米国が最も進んでいた)、実用モデルの形で継続されることはありませんでした。 飛行機、列車、原子力発電所を備えたミサイルなど、他の多くのアトムエイジ開発と同じ理由で私たちはそれを受け入れませんでした。 これらすべての車両オプションには、核燃料の異常なエネルギー密度によってもたらされるいくつかの利点がある一方で、高コスト、操作の複雑さ、一定の安全性の要件、そして最終的には満足のいく開発結果が得られないという非常に深刻な欠点がありますが、これについては通常ほとんど知られていません（研究開発の結果を公開することで、成果を表示し、失敗を隠すことは、すべての関係者にとってより有益です）。
特に、巡航ミサイルの場合は、小さな艦隊でいたずらするよりも、多数のミサイル発射装置を発射場に「引きずり込む」空母（潜水艦または航空機）を作成する方がはるかに簡単です（そして、大規模な艦隊を開発するのは信じられないほど困難です） ）自国の領土から発射された巡航ミサイル。 普遍的で安価な大量生産製品は、利点が曖昧な小規模で高価な製品よりも最終的に勝利を収めました。 核巡航ミサイルは地上実験を超えていない。
私の意見では、キルギス共和国の60年代の原子力発電所による概念的な行き詰まりは、現在でも意味を持っており、したがって、示されているものに対する主な疑問は「なぜ??」です。 しかし、それをさらに顕著にしているのは、そのような兵器の開発、試験、運用中に発生する問題です。これについてはさらに詳しく説明します。
それでは、リアクターから始めましょう。 SLAM および Z-59 コンセプトは、印象的なサイズと重量 (発射ブースターを廃棄すると 20 トン以上) の 3 マッハの低空飛行ロケットでした。 恐ろしく高価な超音速低空飛行により、機内に存在する事実上無制限のエネルギー源を最大限に活用することが可能になりました。さらに、核エアジェットエンジンの重要な特徴は、作業効率の向上 （熱力学サイクル）速度が増加します。つまり、 同じ考えですが、時速 1000 km の速度では、はるかに重く、より大きなエンジンが搭載されます。 最後に、1965 年の高度 100 メートルでの 3M は防空に対する無敵を意味しましたが、以前は原子力を備えたミサイル発射装置の概念が高速で「結び付けられ」、その概念の利点が強かったことが判明しました。私の意見では、示されているロケットは遷音速か亜音速に見えます（もちろん、ビデオに映っているのが彼女であると信じている場合）。 しかし同時に、原子炉のサイズは以前に比べて大幅に縮小しました。 TORY-Ⅱ SLAMロケットからは、グラファイト製の放射状中性子反射板を含めると2メートルもあった
組み立て中の最初の TORY-II-A 試験炉の炉心。
直径0.4〜0.6メートルの反応器を設置することは可能ですか？
基本的に最小の原子炉である Pu239 豚から始めましょう。 良い例えこのような概念を実現したのがキロパワー宇宙炉ですが、U235 を使用しています。 炉心の直径はわずか11センチメートル！ プルトニウム239に切り替えれば、炉心の大きさはさらに1.5～2倍になるが、その苦労を思い出しながら、これからは最小サイズから本格的な原子力エアジェットエンジンへの歩みが始まる。
リアクターのサイズに最初に追加するのは反射板のサイズです。特に、Kilopower BeO ではサイズが 3 倍になります。 第二に、U または Pu ブランクは使用できません。空気の流れの中でわずか 1 分で燃え尽きてしまいます。 シェルには、たとえば 1000 ℃までの瞬間酸化に耐えるインカロイ、またはセラミック コーティングが可能な他のニッケル合金が必要です。 コアに大量のシェル材料を導入すると、必要な量が即座に数倍に増加します 核燃料- 結局のところ、炉心内での「非生産的な」中性子の吸収が急激に増加しているのです。
TORY-Ⅱ原子力発電所を搭載したラムジェット全体のサイズ
さらに、U または Pu の金属形態はもはや適切ではありません。これらの材料自体は耐火性ではなく (プルトニウムは通常 634 ℃で溶けます)、金属シェルの材料とも相互作用します。 燃料を古典的な形態の UO2 または PuO2 に変換します。炉心内の物質を今度は酸素でさらに希釈します。
最後に、原子炉の目的を思い出してみましょう。 熱を放出するため、大量の空気を送り込む必要があります。 スペースの約2/3は「エアチューブ」が占めます。
その結果、炉心の最小直径は 40 ～ 50 cm (ウランの場合) に増大し、10 センチメートルのベリリウム反射鏡を備えた原子炉の直径は 60 ～ 70 cm に増大します。原子力ジェットエンジンの設計によって確認されたみてー 、木星の大気圏での飛行用に設計されています。 この完全に紙のプロジェクト (たとえば、中心温度は 3000 K であると想定され、壁は最大 1200 K まで耐えられるベリリウムでできている) は、冷却が行われているにもかかわらず、中性子工学から計算された中心直径は 55.4 cm です。水素を使用すると、冷却剤が送り込まれるチャネルのサイズをわずかに小さくすることができます。
私の意見では、航空機搭載の原子力ジェットエンジンは、直径約 1 メートルのロケットに押し込むことができますが、それでも公称の 0.6 ～ 0.74 メートルよりも大幅に大きいわけではありませんが、依然として憂慮すべきことです。原子力発電所は、毎秒約 10^16 個の崩壊によって電力を供給され、約数メガワットの出力を持つことになります。 これは、原子炉自体が表面で数万レントゲン、ロケット全体に沿って最大 1,000 レントゲンの放射線場を生成することを意味します。 数百 kg のセクター保護を設置しても、これらのレベルは大幅に低下しません。 中性子線とガンマ線は空気から反射され、「保護を回避」します。
数時間以内に、このような原子炉は、数（数十）ペタベクレルの放射能を持つ約 10^21 ～ 10^22 個の原子核分裂生成物 c を生成し、停止後でも原子炉付近に数千レントゲンのバックグラウンドを生成します。
ロケット設計は約 10^14 Bq まで放射される予定ですが、同位体は主にベータ線放射体であり、制動放射 X 線によってのみ危険です。 構造自体からの背景は、ロケット本体から 10 メートルの距離で数十レントゲンに達することがあります。
このすべての「楽しみ」は、そのようなロケットの開発とテストが可能性の瀬戸際の仕事であるという考えを与えます。 かなり包括的な方法 (放射線、温度、振動、そして統計のためのこれらすべて) ですべてをテストするには、放射線耐性のあるナビゲーションおよび制御機器のセット全体を作成する必要があります。 作動中の原子炉を使用した飛行試験は次のようになります。 放射能災害排出量は数百テラベクレルからペタベクレル単位まで多岐にわたります。 壊滅的な状況がなくても、個々の燃料要素が減圧され、放射性核種が放出される可能性が非常に高いです。
もちろん、ロシアにはまだあります。ノボゼメルスキー実験場 そのような試験を実施することはできるが、これは協定の精神に反するだろう。 3つの環境での核兵器実験を禁止する （この禁止は放射性核種による大気と海洋の組織的な汚染を防ぐために導入された）。
最後に、ロシア連邦の誰がそのような原子炉を開発できるのだろうか。 伝統的に、クルチャトフ研究所（一般設計と計算）、オブニンスクIPPE（実験試験と燃料）、ポドリスクのルチ研究所（燃料と材料技術）が当初、高温原子炉に携わっていた。 その後、NIKIET チームはそのような機械の設計に関与するようになりました (たとえば、IGR 原子炉と IVG 原子炉は原子炉炉心のプロトタイプです) ロケットエンジン RD-0410）。
現在、NIKIET には原子炉設計の作業を行う設計者チームがいます (高温ガス冷RUGK 、高速炉 MBIR、 )、IPPE と Luch はそれぞれ関連する計算と技術に引き続き取り組んでいます。 ここ数十年、クルチャトフ研究所は原子炉の理論にさらに移行してきました。
要約すると、私が言いたいのは、 巡航ミサイルエアジェットエンジンと原子力発電所の併用は、一般に実行可能な作業ですが、同時に非常に高価で複雑であり、人員と人員の多大な動員が必要です。 財源、それは他のすべての発表されたプロジェクト（Sarmat、Dagger、Status-6、Avangard）よりもはるかに大きいように私には思えます。 この動員が何の痕跡も残さなかったのは非常に奇妙です。 そして最も重要なことは、そのような種類の兵器を（既存の空母を背景にして）入手することの利点が何であるか、そしてそれらが放射線の安全性、高コスト、戦略兵器削減条約との非互換性の問題などの数多くの欠点をどのようにして補うことができるのかが完全に不明であることである。 。
追伸 しかし、「情報筋」はすでに状況を和らげ始めている：「軍産複合体に近い関係者はこう語った」ヴェドモスチ 「ロケット試験中に放射線の安全性が確保されたこと。 関係者によると、船内の核施設は電気のモックアップで表現されたという。
原子力エネルギーは、化石燃料の使用に伴うエネルギー問題に直面して、人類のエネルギー飢餓を満たす最も有望な方法の 1 つです。
原子力発電所の長所 1. 燃料の消費が少ない 2. 火力発電所や水力発電所（重油、泥炭、その他の燃料で稼働する）よりも環境に優しい：原子力発電所はウランと一部ガスで稼働するため。 3. どこにでも建てられます。 4. 追加のエネルギー源に依存しません。
従来の燃料とは異なり、核燃料の輸送コストは無視できます。 ロシアでは、シベリアからの石炭の輸送が高すぎるため、これはヨーロッパ地域で特に重要です。 核燃料輸送用自動車
原子力発電所の大きな利点は、環境が比較的清浄であることです。 火力発電所では、設備容量 1000 MW あたりの有害物質の年間総排出量は、年間約 13,000 ～ 165,000 トンの範囲にあります。
1000MWの火力発電所は燃料を酸化するために年間800万トンの酸素を消費しますが、原子力発電所は酸素をまったく消費しません。
世界で最も強力な原子力発電所: 福島原発、ブルス原発、グラベリン原発、ザポリーシュスカヤ原発、ピカリング原発、パロベルデ原発、レニングラードスカヤ原発、トリカステン原発
原子力発電所の欠点 1. 環境の熱汚染。 最新の原子力発電所の効率は約 30 ～ 35%、火力発電所では 35 ～ 40% です。 これは、熱エネルギーのほとんど (60 ～ 70%) が体内に放出されることを意味します。 環境。 2. 放射能の漏洩（放射性物質の放出および放出） 3. 放射性廃棄物の輸送。 4. 原子炉事故。
さらに、石炭火力発電所では、より大きな放射性物質の比（発電単位あたり）の放出が発生します。 石炭には常に天然の放射性物質が含まれており、石炭を燃やすと、放射性物質はほぼ完全に体内に入ります。 外部環境。 同時に、火力発電所からの排出物の比放射能は原子力発電所の数倍も高くなります。
放射性廃棄物の量は非常に少なく、非常にコンパクトであり、漏洩しないことが保証される条件で保管することができます。
原子力発電所の建設コストは、火力発電所の建設とほぼ同水準か、若干高い。 ビリビノ原子力発電所はゾーン内にある唯一の原子力発電所である 永久凍土原子力発電所。
原子力発電所は従来の火力発電所よりも経済的であり、最も重要なことに、正しく運転されればクリーンなエネルギー源になります。
平和な原子は生きなければなりません！ チェルノブイリやその他の事故の厳しい教訓を経験した原子力エネルギーは、最大限の安全性と信頼性を確保しながら発展し続けています。 アトムステーション最も環境に優しい方法で電気を生成します。 人々が責任を持って有能に原子力発電所を運転すれば、原子力エネルギーのある未来が実現します。 事故は人間の過失によって起こるので、人々は平和な原子を恐れるべきではありません。
原子力エネルギーの開発を支持する主な議論は、エネルギーが比較的安価であることと、 たくさんの無駄。 生産されるエネルギーの単位当たりで言えば、原子力発電所からの廃棄物は、原子力発電所の数千分の１です。 石炭火力発電所(1 ガラスのウラン 235 は 10,000 トンの石炭と同じエネルギーを提供します)。 原子力発電所の利点は、炭素ベースのエネルギー資源の燃焼時に電気の生産に伴う大気中への二酸化炭素の排出がないことです。
今日では、原子力発電所の通常運転中、エネルギー生成時の環境リスクが石炭産業に比べて比較にならないほど低いことは、すでに明らかです。
大まかな試算によると、既存の原子力発電所を閉鎖すると、年間さらに 6 億 3,000 万トンの石炭を燃焼させる必要があり、これにより 20 億トンの二酸化炭素と 400 万トンの有毒な放射性灰が地球に放出されることになります。雰囲気。 原子力発電所を火力発電所に置き換えると、死亡率は50倍に増加します。 大気汚染。 この追加の二酸化炭素を大気中から抽出するには、ドイツ連邦共和国の領土の 4 ～ 8 倍の面積に森林を植える必要があります。
原子力エネルギーには深刻な敵対者がいる。 L. Brown は、最近の研究では競争力がないと考えています (Brown, 2001)。 原子力エネルギーの開発に反対する議論は、核燃料サイクルの完全な安全を確保することの困難さと、原子力発電所の事故のリスクです。 原子力開発の歴史は、キシュティムとチェルノブイリで起きた過酷事故によって影が薄くなりました。 しかし、現代の原子力発電所で事故が起こる確率は極めて低いです。 つまり、イギリスでは 1:1,000,00 に過ぎません。 日本では、海岸沿いの地震危険地域に新しい原子力発電所（世界最大の福島原発を含む）が建設されている。
原子力エネルギーの展望.
炭素ベースのエネルギー資源の枯渇、再生可能エネルギー源に基づくエネルギーの可能性の限界、そしてエネルギー需要の増大により、世界のほとんどの国が原子力開発に向かっており、発展途上国では原子力発電所の建設が始まっています。 南アメリカ、アジアとアフリカ。 チェルノブイリ事故の被害を受けたウクライナ、ベラルーシ、ロシア連邦でも、以前中断されていた原子力発電所の建設が再開されつつある。 アルメニアでは原子力発電所の運転が再開されている。
原子力エネルギーとその環境安全性の技術レベルは向上しています。 現在の原子炉に比べ、単位電力あたりのウラン使用量が 4 ～ 10 分の 1 に抑えられる、より経済的な新しい原子炉を導入するプロジェクトがすでに開発されています。 トリウムとプルトニウムを「燃料」として使用する問題が議論されています。 日本の科学者は、プルトニウムは残留物を残さずに燃焼させることができ、プルトニウムを使用する原子力発電所は放射性廃棄物（RAW）を生成しないため、最も環境に優しいと考えています。 このため、日本は核弾頭の解体時に放出されるプルトニウムを積極的に購入している。 しかし、原子力発電所をプルトニウム燃料に転換するには、高価な原子炉の近代化が必要です。
核燃料サイクルは変化しています。 核燃料の原料の抽出、原子炉内での燃焼の準備、エネルギーを得るプロセス、放射性廃棄物の処理、保管、処分に伴うすべての作業の全体。 ヨーロッパの一部の国とロシア連邦では、放射性廃棄物のかなりの部分が処理後に燃やされるため、放射性廃棄物の発生量が減少する閉鎖サイクルへの移行が進められている。 これにより、環境の放射性汚染のリスクを減らすだけでなく（10.4.4 参照）、資源が枯渇するウランの消費を数百分の１に減らすこともできます。 オープンサイクルでは、放射性廃棄物は処理されずに処分されます。 それはより経済的ですが、環境的に不当です。 米国の原子力発電所は現在、この計画に従って運転されている。
一般に、放射性廃棄物の処理と安全な処分の問題は技術的に解決可能です。 原子力エネルギーの開発を支持する ここ数年ローマクラブも声を上げており、その専門家らは次のような見解をまとめている。 次の位置：「石油は高すぎるし、石炭は自然にとって危険すぎるし、再生可能エネルギー源の貢献は微々たるものだ。唯一のチャンスは原子力という選択肢を堅持することだ。」
原子力エネルギー（原子力エネルギー）は、核エネルギーを変換することによる電気エネルギーと熱エネルギーの生成を扱うエネルギー分野です。
原子力エネルギーの基礎は原子力発電所（NPP）です。 原子力発電所のエネルギー源は、制御された連鎖反応が起こる原子炉です。
この危険は、廃棄物処理の問題、環境災害や人為的災害につながる事故、さらには通常兵器や兵器によるこれらの物体（水力発電所、化学プラントなどとともに）への損傷の可能性と関連しています。テロ攻撃の結果、大量破壊兵器として。 原子力エネルギー企業の「二重使用」、電力の生産および生産への核燃料の使用からの核燃料の漏洩（認可および犯罪の両方）の可能性 核兵器それは常に国民の関心、政治的陰謀、そして軍事行動の原因となっている。
原子力エネルギーは最も環境に優しいエネルギーです。 これは、水力発電所や火力発電所などと比較して原子力発電所を知るとよくわかりますが、原子力発電所の主な利点は、使用する燃料の量が少ないため、燃料源から実質的に独立していることです。火力発電所では、二酸化硫黄、窒素酸化物、炭素酸化物、炭化水素、アルデヒド、飛灰などの有害物質の年間総排出量はゼロですが、原子力発電所ではそのような排出量はまったくありません。火力発電所の建設と同レベルかそれよりわずかに高いレベルであり、原子力発電所の通常の運転中、環境中への放射性元素の放出は極めてわずかです。 平均すると、同じ出力の火力発電所よりも 2 ～ 4 倍低いのですが、原子力発電所の主な欠点は、事故による重大な影響です。
事故発生 チェルノブイリ原子力発電所, チェルノブイリ事故 - 1986年4月26日のチェルノブイリの第4動力装置の破壊 原子力発電所、ウクライナSSR（現在のウクライナ）の領土に位置します。 破壊は爆発的であり、原子炉は完全に破壊され、大量の放射性物質が環境中に放出され、事故後の最初の 3 か月で 31 人が死亡した。 その後15年間にわたって判明した放射線の長期的な影響により、60人から80人が死亡した。 134人がさまざまな重症度の放射線障害に苦しみ、11万5千人以上が30キロ圏内から避難した。 事故の影響を排除するために多大なリソースが動員され、60万人以上が事故の影響を排除するために参加した。
事故の結果、約500万ヘクタールの土地が農業用地から撤去され、原子力発電所の周囲30キロメートルの立ち入り禁止区域が設けられ、数百の小さな集落が破壊され埋められた（重機で埋められた）。エアロゾルの形で広がり、徐々に地表に沈殿しました。
RAW放射性物質 廃棄物 - 固体放射性同位体を含む核エネルギーやその他の産業の液体または気体製品、最も危険で処分が難しい部分は放射性廃棄物、つまり人間による放射能の使用中に生成され、それ以上の用途が見出されないすべての放射性物質および汚染物質です。廃棄物には、原子力発電所の使用済み燃料要素（燃料棒）、解体および修理中の原子力発電所の構造物、放射性物質を含む医療機器の部品、原子力発電所従業員の作業服、およびその他の放射性廃棄物が含まれており、保管または埋設する必要があります。環境中への放出の可能性が排除されるような方法で。
放射性廃棄物の岩石処分。
今日、放射性廃棄物の最終処分問題に対する最も効果的かつ安全な解決策は、深層地層内の少なくとも300～500メートルの深さにある処分場に廃棄物を処分することであることが（IAEAを含む）広く認識されている。多重バリア保護の原則と液体放射性廃棄物の硬化状態への強制移送 地下埋設の経験 核実験特定の地質構造を選択すれば、地下空間から環境への放射性核種の漏洩がないことが証明されました。
地表近くの埋葬。
IAEA は、このオプションを、人工バリアの有無にかかわらず、放射性廃棄物の処分として次のように定義しています。
1. 地表近くの地表埋葬。 これらの埋葬地は地表またはその下に位置しており、保護コーティングの厚さは約数メートルです。 廃棄物コンテナは建設された保管室に置かれ、保管室が満杯になると充填（埋め戻し）されます。 最終的には閉鎖され、不浸透性のバリアと表土で覆われます。
2.2. 地下の洞窟内の地表近くの埋葬。 地表から掘削を行う地表近く埋設とは異なり、浅埋設では地下を掘削する必要がありますが、処分場は地表から数十メートル下にあり、わずかに傾斜した採掘口からアクセスできます。
直接噴射
このアプローチは、液体放射性廃棄物の貯留層への直接注入に関するものである。 ロック適切な廃棄物保持特性（つまり、注入後のさらなる移動を最小限に抑える）のために選択された地下深く。
海上での撤去。
海洋処分は、船で運ばれ、次のような設計のパッケージで海に放出される放射性廃棄物に関係します。
深部で爆発し、放射性物質が海に直接放出され、拡散すること。
海底に潜って無傷で到達すること。
しばらくすると、コンテナの物理的封じ込めは効果がなくなり、放射性物質は海中に散逸して薄まっていきます。 さらに希釈すると海流の影響で放射性物質が放出場から遠ざかってしまうため、低・中レベル廃棄物は海洋処分が従来から行われてきた。
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