Производство ядерных материалов

В настоящее время, в связи с ростом производства и возрастанием потребностей человечества происходит рост потребляемой энергии.

В связи с этим промышленная отрасль любой страны стремиться нарастить выпуск кокса, нефтепродуктов и ядерных материалов. Так, например, за январь-июль 2011 года объем производства кокса, нефтепродуктов и ядерных материалов в Белоруссии увеличился на 22,6% к аналогичному уровню прошлого года, до 26885,7 млрд. белорусских рублей (около $5,4 млрд.).

Кокс - это продукт переработки каменного угля (нагреванием примерно до 1000 градусов без доступа кислорода. Отрасль производства кокса включает в себя не только добычу самой этой разновидности угля для промышленного использования, но ещё и разработку месторождений торфа и лигнита. Сюда же можно отнести и предприятия, изготавливающие коксовый газ и каменноугольную или лигнитовую смолу. Кокс производят искусственно в коксовых батареях, а делают его из коксующихся углей, которые в изобилии на Донбассе.

Производство нефтепродуктов в свою очередь может быть классифицировано так:

изготовление автомобильного и других видов топлива из сырой нефти (бензин, керосин);

изготовление топлива методом лёгкой и тяжёлой дистилляции (дизель, мазут);

изготовление газов (пропана, этана и бутана);

изготовление смазочной продукции из нефтепродуктов, в виде сырья используются не только продукты перегонки, но и остатки при иных промышленных процессах;

производство компонентов асфальта для организации дорожного покрытия;

изготовление Уайт-спирита, вазелиновых и парафиновых продуктов;

изготовление нефтяного кокса.

Третьим, но не менее важным для промышленности и экономики является производство ядерных материалов.

Итак, повторимся, в связи с ростом производства и возрастанием потребностей человечества происходит рост потребляемой энергии. Однако путь беспощадной эксплуатации внутреземных источников энергии неэкологичен. Безусловно, перспективны поиски и разработки новых источников энергии. К ним в первую очередь относится ядерная энергетика.

Ядерные  материалы - материалы,  содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества.

Данный вид продукции довольно молод, ввиду совсем недавнего начала развития области атомной энергетики.

Ядерная промышленность выпускает:

обогащённый уран, служащий топливом для электростанций;

тепловыделяющие элементы для ядерного реактора;

радиоактивные материалы, необходимые для некоторых отраслей промышленности и медицины.

Кроме этого на предприятиях ядерного производства лежит ответственность по переработке отходов их производства. Зачастую это 3

довольно проблематично из-за долгого распада и слишком дорого. Но в любом случае именно за утилизацию или захоронение таких материалов отвечает совсем другая инстанция.

Производство ядерных материалов тесно связано с ядерным топливным циклом.

Ядерный топливный цикл - это вся последовательность повторяющихся производственных процессов, начиная от добычи топлива и кончая удалением радиоактивных отходов. В зависимости от вида ядерного топлива и конкретных условий ядерные топливные циклы могут различаться в деталях, но их общая принципиальная схема сохраняется.

Рассмотрим АЭС - атомные электростанции, как часть ядерного топливного цикла.

На атомных электростанциях осуществляется процесс превращения энергии, содержащейся в рабочей среде (паре), в электрическую.

В основе работы атомных электростанций лежит технологическая схема, по которой выделяющаяся в реакции деления ядер урана энергия превращается в тепловую энергию пара и далее в механическую и электрическую. Ядерный реактор может использоваться как источник тепла для промышленных объектов и отопительных систем.

Ядерный реактор - это техническая установка, в которой осуществляется самоподдерживающаяся цепная реакция деления тяжелых ядер с освобождением ядерной энергии.

Топливом для АЭС является ядерное топливо, содержащееся в твэлах, представляющих из себя тепловыделяющие сборки (ТВС). Для современных мощных реакторов загрузка составляет от 40 до 190 тонн.

Сейчас уже трудно поверить, что в самые первые годы после зарождения атомной энергетики практически все радиоактивные отходы выбрасывались почти как обычный мусор.

Однако именно в атомной промышленности проблему отходов впервые осознали и начали решать по - настоящему серьезно. Суммарный мировой объем радиоактивных отходов по сравнению с обычными отходами чрезвычайно мал. За год в мире накапливается около 300 тонн радиоактивных отходов (РАО). Если прибавить отходы энергоустановок атомных подводных лодок и т.п., их общее количество будет ничтожным по сравнению с десятками и сотнями миллионов тонн традиционных отходов.

Известно, что наиболее освоенными и широко используемыми источниками энергии на Земле в настоящее время являются:

полезные ископаемые органического происхождения, возобновляемые источники энергии также органического происхождения (древесное топливо и т. п.), источники гидравлической энергии (пригодные для этой цели реки и другие водоемы).

В совокупности эти источники удовлетворяют современные потребности человечества в энергии приблизительно на 80%.

Однако:

запасы полезных ископаемых довольно ограничены и распределены на Земле весьма неравномерно с геополитической точки зрения;

широкое использование древесного топлива для удовлетворения существующих сегодня потребностей грозит очевидной экологической катастрофой;

возможности использования энергии водоемов также весьма ограничены и сопряжены с негативным влиянием на экологию.

Поэтому, перспективным направлением для развития энергосистем в ближайшем будущем будет оставаться ядерная энергетика, несмотря на возможные опасности, связанные с использованием радиоактивных материалов, как основного топлива ядерных энергетических установок.

По мнению специалистов, в настоящее время атомным электростанциям нет альтернативы с точки зрения производства электроэнергии с минимальным воздействием на окружающую природу.

Одной из главных проблем, мешающей активно развиваться отрасли ядерного производства можно назвать стремительное падение цен на добытый и обогащённый уран. Из-за избытка этого топлива, образовавшегося на рынке совсем недавно, многим предприятиям пришлось сократить собственные производственные мощности почти на шестнадцать процентов.

Общей проблемой для отраслей производства кокса, нефтепродуктов и ядерных материалов является сильное загрязнение окружающей среды. Как бы много не было сделано за последние годы в сфере природоохранных мероприятий, а всё равно этого мало и экология близлежащих районов очень сильно страдает от выброса твёрдых, жидких и газообразных отходов. Даже спад промышленного производства кокса и урана не слишком изменил сложившуюся ситуацию, ведь уровень загрязнения при этом в мировом масштабе уменьшился всего на четыре с половиной процента.

Особо опасно для человечества загрязнение пресной воды, жидкими сточными отходами предприятий, производящих нефтепродукты. В неё попадают взвешенные вещества, полностью не переработанные остатки сырой нефти, нитриты и фосфаты. Всё это приводит не просто к увеличению жёсткости воды, но и делают её абсолютно непригодной для использования человеком. Задуматься об экологии стоит уже прямо сейчас иначе завтра может быть поздно, что обязательно приведёт к глобальной катастрофе.

Поскольку запросы населения планеты в области энергоресурсов растут с каждым днём, то есть только один выход из сложившейся экологической ситуации. Он заключается в поиске новых альтернативных источников энергии, например, более активно следует использовать возможности солнечных батарей и гидроэлектростанций. Ещё одним шагом к уменьшению загрязнения должна стать модернизация оборудования, ведь на некоторых предприятиях оно уже работает более трёх десятков лет, подвергаясь лишь ремонтам и сервисному обслуживанию.