Атом Электр Станциялары:Болашақтың Энергиясы ма, әлде Қауіп-қатер ме?

Ашир Қайрат Алишерұлы

Ғылыми жетекші:Бркенова Асемгуль Сексенбаевна, физика магистрі, математика, физика және информатика кафедрасының оқытушысы

Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

ashirovkair@mail.ru

Аңдатпа: Бұл мақалада атом электр станцияларының (АЭС) жұмыс істеу қағидалары, энергетикалық тиімділігі және экологиялық артықшылықтары қарастырылады. Сонымен қатар, ядролық қауіпсіздік, радиоактивті қалдықтарды басқару және қоғамдағы алаңдаушылық мәселелері де талданады. Қазақстандағы АЭС салу перспективаларына тоқталып, осы саладағы мүмкіндіктер мен тәуекелдер сарапталады. Мақала ядролық энергетиканың артықшылықтары мен кемшіліктерін ғылыми тұрғыда салыстыра отырып, АЭС-тің болашағына қатысты тұжырым жасайды.

АЭС Қалай Жұмыс Істейді?

Атом электр станцияларының негізінде ядролық реакциялар жатыр. Бұл реакторларда ауыр элементтердің ядролары (көбінесе уран-235 немесе плутоний-239) бөлініп, үлкен мөлшерде жылу энергиясын бөледі. Бұл жылу суды буға айналдырады, ал пайда болған бу турбинаны айналдырып, электр энергиясын өндіреді.АЭС-тің Артықшылықтары

1.Үлкен қуаттылық – Атом станциялары көмір немесе газ станцияларына қарағанда әлдеқайда көп энергия өндіре алады.

2.Таза энергия көзі – АЭС парниктік газдар шығармайды, сондықтан атмосфераға зияны аз.

3.Шикізат қоры мол – Уран мен плутоний жер қойнауында жеткілікті мөлшерде бар және энергия өндіру үшін аз мөлшері қажет.

4.Тұрақты электрмен қамту – Жел мен күн энергиясына қарағанда, атом электр станциялары тәулік бойы жұмыс істейді.[1].

АЭС-тің Кемшіліктері

1.Ядролық қалдықтар – Радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз сақтау және өңдеу маңызды мәселе. Оларды дұрыс басқармаса, қоршаған ортаға үлкен зиян келтіруі мүмкін.Апат қаупі – Чернобыль (1986) мен Фукусима (2011) апаттары көрсеткендей, ядролық реакторлар үлкен қауіп төндіруі мүмкін.Қымбат құрылыс және күтіп ұстау – АЭС салу мен оны пайдалану өте қымбат, әрі жоғары қауіпсіздік шараларын талап етеді. Термоядролық реакторлар – болашақта Күннің энергия өндіру принципіне негізделген термоядролық станциялар іске қосылуы мүмкін. Бұл технология қазіргі АЭС-терден әлдеқайда қауіпсіз болады.Қазіргі таңда әлемде 400-ден астам атом электр станциясы жұмыс істейді, ал кейбір елдер (Франция, Қытай, Ресей) жаңа реакторлар салуды жоспарлауда. Қазақстан да уран өндіруші ел ретінде ядролық энергетикаға қызығушылық танытып отыр. Ядролық энергетика қоршаған ортаға көмірсутекті энергия көздеріне қарағанда әлдеқайда аз зиян тигізгенімен, оның да өзіндік мәселелері бар.[2].

1. АЭС-тің Жұмыс Принципі

Атом электр станцияларының жұмысы ядролық бөліну реакциясына негізделген. Көптеген АЭС-тер уран-235 немесе плутоний-239 изотоптарын отын ретінде пайдаланады. Реактор ішінде атом ядролары нейтрондардың әсерінен бөлінеді, нәтижесінде жылу энергиясы бөлініп шығады. Бұл жылу суды буға айналдырады, ал бу турбинаны айналдырып, генератор арқылы электр энергиясын өндіреді.

2. АЭС-тің Артықшылықтары

Жоғары тиімділік – Бір килограмм уран көмірмен салыстырғанда миллиондаған есе көп энергия өндіре алады.Экологиялық тазалық – АЭС көміртегі қалдықтарын шығармайды, яғни парниктік газдардың мөлшерін азайтуға көмектеседі.Энергия тұрақтылығы – Атом станциялары тәулік бойы үздіксіз жұмыс істей алады, жел немесе күн электр станцияларына қарағанда тұрақты. Шикізат қоры жеткілікті – Уран жер қойнауында мол, ал болашақта плутонийді қайта өңдеу технологиялары дамуы мүмкін.[3].

3. АЭС-тің Негізгі Мәселелері

Радиоактивті қалдықтар – Уран отыны қолданылғаннан кейін жоғары радиоактивті қалдықтар қалады, оларды мыңдаған жылдар бойы қауіпсіз сақтау қажет.Апат қаупі – Чернобыль (1986) және Фукусима (2011) апаттары ядролық энергетиканың қауіпсіздік мәселелерін көрсетті. Құрылыс құны жоғары – Жаңа атом станциясын салу 10-20 жылға созылуы мүмкін және миллиардтаған доллар қаржы талап етеді. Қоғамдық пікір және саяси мәселелер – Көптеген елдерде халық ядролық энергияны қауіпті деп санап, жаңа станциялар салуға қарсылық білдіреді.Ғалымдар АЭС-тің қауіпсіздігін арттыру үшін жаңа технологияларды дамытуды жалғастыруда.Жаңа технологиялар: Төртінші буын реакторлары – Өзін-өзі реттейтін қауіпсіздік жүйелерімен жабдықталған.Радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу – Қалдықтарды қайта пайдалану арқылы мәселені азайту. Термоядролық реакторлар – Жасанды Күн технологиясы деп аталатын бұл технология синтез реакцияларын қолданады, радиоактивті қалдық қалдырмайды.ITER жобасы (Франция) – 2025 жылы алғашқы термоядролық реактор іске қосылады деп жоспарлануда. Бұл технология сәтті іске қосылса, адамзат таза әрі қауіпсіз ядролық энергияға қол жеткізеді.Қазақстандағы Атом ЭнергетикасыҚазақстан әлемдегі ең ірі уран өндіруші елдердің бірі болып табылады. Алайда, елде әлі күнге дейін жұмыс істеп тұрған АЭС жоқ.[4].

Қазақстандағы ядролық энергетикаға қатысты негізгі факторлар:

-Қазақстанда “Ақтау” АЭС (БН-350) жұмыс істеді, бірақ 1999 жылы жабылды.

-2022 жылы Қазақстан Үкіметі жаңа АЭС салу туралы жоспарларын жариялады.

-АЭС салу үшін Ресей, Қытай, Оңтүстік Корея және Францияның компаниялары өз ұсыныстарын берді.

-Қазақстанның энергетикалық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін атом энергетикасын дамыту қажеттілігі талқылануда.[5].

4. Қорытынды

Атом энергетикасы – тиімді әрі экологиялық таза энергия көзі, бірақ оның қауіпсіздігі мен қалдықтарды басқару мәселелері шешуді қажет етеді. Технологиялардың дамуы арқылы ядролық энергетика болашақта қауіпсіз әрі тиімді бола алады. Қазақстан уран өндіруде жетекші ел болғандықтан, ядролық энергетикаға көшу мүмкіндігі бар. Бірақ АЭС салу мәселесі халықтың сенімі мен үкіметтің дұрыс саясатына байланысты.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1.Назарбаев Н.Ә. “Қазақстанның энергетикалық болашағы” – Алматы: Жібек жолы, 2018.

2.World Nuclear Association. “Nuclear Power Reactors: Classification and Operation” – www.world-nuclear.org.

3.IAEA (International Atomic Energy Agency). “Safety Measures in Nuclear Energy” – www.iaea.org.

4.Черкасова И.В., Сидоров П.П. “Ядерная энергетика: современное состояние и перспективы” – Москва: Наука, 2020.

5.Қазақстан Республикасы Энергетика министрлігі. “Қазақстандағы атом энергетикасының даму перспективалары” – www.energo.gov.kz.