Tuumaenergia on aktiivselt arenev tööstusharu. On ilmne, et sellele on ette nähtud suur tulevik, kuna nafta, gaasi, kivisöe varud hakkavad järk-järgult lõppema ning uraan on Maal üsna tavaline element. Vene Föderatsioonis, nagu paljudes maailma riikides, ehitatakse ja käitatakse elektri- ja soojusenergia tootmiseks tuumaelektrijaamu. Eesmärgi ja tehnoloogilise tööpõhimõtte poolest ei erine tuumaelektrijaamad praktiliselt traditsioonilistest soojuselektrijaamadest (TPP), mis kasutavad kütusena kivisütt, gaasi või naftat. Nagu TES või teised tööstusettevõtted, on tuumaelektrijaamadel paratamatult teatud mõju nende keskkonnale looduskeskkond tõttu:
protsessi soojuseraldused (soojusreostus);
üldised tööstusjäätmed;
gaasiliste ja vedelate radioaktiivsete saaduste kasutamisel tekkivad heitmed, mis on küll ebaolulised ja rangelt reguleeritud, kuid siiski esinevad.
Ja muidugi tuleb meeles pidada, et tuumaenergiat seostatakse suurenenud ohuga inimestele, mis väljendub eelkõige tuumareaktorite hävimisega kaasnevate õnnetuste äärmiselt ebasoodsates tagajärgedes. Sellega seoses on vajalik ohutusprobleemi lahendus (eelkõige reaktori väljajooksuga õnnetuste ärahoidmine, avarii lokaliseerimine biokaitse piires, radioaktiivsete emissioonide vähendamine jne) kaasata juba aastal. reaktori projekteerimisel projekteerimisetapis. Kaaluda tasub ka muid ettepanekuid tuumaelektrijaamade ohutuse parandamiseks, näiteks: tuumajaamade ehitamine maa alla, tuumajäätmete saatmine avakosmosesse.
Tuumkütust kasutavate tuumaelektrijaamade tehnoloogilise protsessi põhijooneks on märkimisväärses koguses radioaktiivsete lõhustumisproduktide moodustumine, mis on peamiselt reaktori südamiku kütuseelementides. Radioaktiivsete toodete usaldusväärseks säilitamiseks (lokaliseerimiseks) tuumkütuses ja ehitiste piires tuumaelektrijaam Tuumaelektrijaamade projektid näevad ette mitmeid järjestikuseid füüsilisi tõkkeid radioaktiivsete ainete ja ioniseeriva kiirguse levikule. keskkond. Sellega seoses on tuumaelektrijaamad tehniliselt keerukamad kui traditsioonilised soojus- ja hüdroelektrijaamad.
Kuid nagu praktika näitab, on TEJ-s võimalikud tavapäraste töörežiimide rikkumised ja eriolukordade tekkimine radioaktiivsete ainete eraldumisega väljaspool TEJ. See kujutab endast potentsiaalset ohtu tuumaelektrijaama personalile, avalikkusele ja keskkonnale ning nõuab tehniliste ja organisatsiooniliste meetmete võtmist, mis vähendavad selliste olukordade tõenäosust vastuvõetava miinimumini.
Mis tahes tööstuslik tegevus mida iseloomustab tõsiste tagajärgedega õnnetuste oht. Iga tegevusliigi puhul on risk spetsiifiline, samuti meetmed selle vähendamiseks. Jah, sisse keemiatööstus see on mürgiste ainete keskkonda sattumise oht, tulekahjude ja plahvatuste oht keemiatehastes. Tuumatööstus pole erand.
Paljude aastate kogemused tuumaelektrijaamade töös näitavad, et tavarežiimides töötamisel on neil keskkonnale ebaoluline mõju (neist lähtuv kiirgusmõju ei ületa 0,1-0,01 looduskiirguse taustväärtustest). Erinevalt fossiilkütustel töötavatest elektrijaamadest ei tarbi TEJ hapnikku, ei paiska atmosfääri tuhka, süsihappegaasi ja vääveldioksiidi ning lämmastikoksiidi. Tuumaelektrijaama radioaktiivsed heitmed atmosfääri tekitavad maapinnal kümme korda väiksema kiirgusdoosi kui sama võimsusega soojusjaam.
Samas ei hõlma TEJ käitamine vahejuhtumite ja õnnetuste toimumise tõenäosust, sh kütuseelementide kahjustumise ja nendest radioaktiivsete ainete eraldumisega seotud raskeid õnnetusi. Rasked õnnetused on väga haruldased, kuid nende tagajärgede ulatus on väga suur. Peamine eesmärk on tagada turvalisus kõigil etappidel eluring AL peab võtma tõhusaid meetmeid raskete õnnetuste ärahoidmiseks ning personali ja avalikkuse kaitsmiseks, vältides igal juhul radioaktiivsete toodete keskkonda sattumist.
AC on ohutu, kui:
selle kiirgusmõju personalile, elanikkonnale ja keskkonnale tavakasutuse ja projekteerimisõnnetuste ajal ei too kaasa kehtestatud väärtuste ületamist;
kiirguse mõju on piiratud vastuvõetavate väärtustega tõsiste (projektijärgsete) õnnetuste korral.
Häiresignaal kõlas rahulikul ööl Tšernobõli tuumajaamas 26. aprillil 1986 kell 1.23 öösel, mis raputas kogu maailma. Sellest sai inimkonnale hirmuäratav hoiatus, et aatomis sisalduv kolossaalne energia võib ilma selle üle nõuetekohase kontrollita tõstatada küsimuse inimeste olemasolust planeedil.
Tšernobõli tragöödia kaja kõlas kõigis planeedi nurkades, iga inimene, kes vähemalt korra juhtunule mõtles, läbis Tšenobõli testi.
Elaniketa linn sureb kiiresti. Kuni viimase ajani sädeles Pripjat lõbusalt, akendest kallas muusikat kevade tervitamiseks, autod vurasid mööda tänavaid, lapsed hullasid parkides ja väljakutel. Täna tervitab linn vineerkilpidega kaetud vaateakende, veoautolt alla kukkunud peenarde võrgu ja vaikusega.
Maailm ei jätnud tähelepanuta Tšernobõli tragöödiat. Paljud riigid osalesid tema ohvrite abistamises. Tuhanded lapsed saadeti spetsiaalsetesse rehabilitatsioonikeskustesse.
Viimasel ajal on teaduse areng, saavutused teistes kultuurivaldkondades võimaldanud inimestel kosmosesse põgeneda, varustanud neid varem tundmatute energiaallikatega.
Tšernobõli katastroof tegi maailmale selgeks, et kontrolli alt väljunud tuumaenergia ei tunnista riigipiire. Selle ohutu kasutamise ja selle üle usaldusväärse kontrolli tagamise probleemid peaksid saama kogu inimkonna mureks.
Tänapäeval naasevad Tšernobõli tsooni need, kes sealt lahkusid aastaid tagasi, põgenedes õnnetuse tagajärgede eest. Sinna naasevad need, kellel polnud kuhugi minna, need, kelles koduigatsus on tugevam kui hirm elu ja tervise pärast.
Peame kõik valvel olema, et kunagi ei korduks Tšernobõli tragöödia, mis raputas kogu maailma, et tuhandete süütute inimeste pisarad, kes väheste hooletute inimeste pärast kannatasid, ei valguks.
Klassikalised energiaallikad olid industrialiseerimise algusest peale loodusvarad: nafta, gaas ja kivisüsi, mida põletati energia tootmiseks. Tööstuse ja teiste tööstusharude arenedes, aga ka seoses paratamatusega, avastab inimkond uusi energiaallikaid, mis ei ole nii keskkonnakahjulikud, energeetiliselt kasulikumad ega nõua ammendavate ressursside ammendumist. loodusvarad. Tuumaenergia (nimetatakse ka tuumaenergiaks) väärib erilist tähelepanu.
Mis on selle eelis? Tuumaenergia põhineb peamiselt uraani kasutamisel energiaallikana ja vähemal määral ka plutooniumil. Uraani varud maapõues ja maailma ookeanides, mida saab kaevandada kaasaegsed tehnoloogiad, on hinnanguliselt 10 8 tonni. Sellest kogusest piisab veel tuhandeks aastaks, mis on võrreldamatu näiteks sama nafta järelejäänud varudega. Tuumaenergia nõuetekohase töö ja jäätmete kõrvaldamisega on keskkonnaolukorrale praktiliselt ohutu - erinevate kahjulike ainete keskkonda sattumine on tühine. Lõpuks on see majanduslikust seisukohast tõhus. Kõik see viitab sellele, et tuumaenergia arendamine on energiatööstusele tervikuna väga oluline.
Tuumaelektrijaamade osakaal maailma energiatootmises on täna ligikaudu 16%. Tuumaenergia areneb praegu mõnevõrra aeglasemas tempos. Selle peamiseks põhjuseks on avalikkuses levinud usk selle ohtlikkusesse. Mõned aastad tagasi Jaapanis juhtunud ja siiani unustatud katastroof aitab kaasa ebameeldiva kuvandi loomisele tuumaenergiast. Fakt on see, et selliste katastroofide põhjused on alati ja/või ohutuseeskirjade mittejärgimine. Sellest tulenevalt on hoolika toimimise ja turvalisuse arendamisega selliste juhtumite tõenäosus minimaalne.
Tuumaenergeetika muude probleemide hulka kuuluvad ka küsimused mittetöötavate tuumajaamade kõrvaldamise ja saatuse kohta. Jäätmete osas on nende kogus palju väiksem kui teistes energeetikasektorites. Samuti tehakse erinevaid uuringuid, mille eesmärk on leida parim viis jäätmete kõrvaldamiseks.
Tuumaenergia väljavaated kaasaegses tööstuses on aga pigem negatiivsed. Vaatamata oma teoreetilisele eelisele selgus tegelikkuses, et tuumaenergia ei suuda täielikult asendada klassikalisi tööstusharusid. Lisaks mängivad oma rolli avalik umbusk selle vastu ja probleemid tuumajaamade ohutuse tagamisega. Kuigi muidugi lähiajal tuumaenergia ei kao sellisena ära, sellel pole tõenäoliselt suuri lootusi ja see lihtsalt täiendab klassikalist energiatööstust.
Pidevalt kasvava ülemaailmse elektrinõudluse taustal usub enamik eksperte, et just tuumatehnoloogia võib tulevikus saada jätkusuutlikuks ja suuremahuliseks energiaallikaks. Energiatarbimise kasvu ei saa katta uute taastuvate energiaallikatega nagu tuule- ja päikeseenergia. Lisaks on tuumaenergia kõige usaldusväärsem, tõhusam ja keskkonnasõbralikum. Ja paljudes riikides, eriti Venemaal, peetakse tuumaelektrijaamu ka kõige enam kaitstud objektideks. Tuumaelektrijaamad kasutavad oma ohutuse tagamiseks kõige kaasaegsemaid tehnilisi vahendeid. Samuti on oluline, et tuumakütuse maksumus moodustab väikese osa tuumaelektrijaamade tootmiskuludest, võrreldes kütuse maksumusega elektri tootmisel näiteks gaasi põletamisel, mille varud on kaugel lõputu.
Praegu toodavad 440 elektrireaktorit 31 riigis üle maailma 16% maailma elektrist; Ehitamisel on veel 30 reaktorit. Euroopa Liidus annab tuumaenergia 35% kogu elektrienergiast. Jaapanis toodavad tuumajaamad 30% kogu riigi elektrienergiast, Prantsusmaal - isegi 75%, USA-s - 20% (samal ajal kui USA on maailma suurim tuumaenergia tootja). Arvestada tuleks ka sellega, et tuumareaktorite installeeritud võimsuse kasutuskoefitsient (FPUF) kasvab järk-järgult tänu tehnoloogia ja talitluse täiustamisele. 1980. aastal kasutasid USA tuumaelektrijaamad oma potentsiaalsest võimsusest vaid 54% ja tänapäeval on neil üle 90% võimsusest, nagu enamikel Euroopa reaktoritel.
Ligikaudu 94% maailma paigaldatud tuumaenergia võimsusest asub tööstusriikides. Arengumaad moodustavad aga 60% ehitatavatest reaktoritest.
IAEA arvutuste kohaselt hoiavad tuumajaamad täna ära 2,5 miljardi tonni CO2 heitkoguseid aastas, mis võrdub umbes poolega maailmas mootorsõidukite CO2 heitkogustest. Tuumaenergia on alternatiiv kivisöel töötavale elektritootmisele, mis on keskkonna seisukohast palju räpasem. Tuumareaktorid tegelikult kasvuhoonegaase ei tekita. Nende kasutamine elektri tootmiseks võib aidata peatada globaalse soojenemise ja radikaalsete kliimamuutuste kasvavat ohtu. Isegi tänapäeval saab neid kasutada vee magestamiseks ja aidata rahuldada maailma kasvavat nõudlust joogivee järele. Tuumareaktorid aitavad kaasa ka vesiniku tootmisele, mida kasutatakse keskkonnasõbralike autode kütusena.
IAEA andmetel oli 2004. aasta lõpuks kogu maailmas ehitamisel 26 tuumaelektrijaama, millest enamik (18) Aasias. 2004. aastal ühendati võrku viis uut tuumaelektrijaama: üks Hiinas, Jaapanis ja Venemaal ning kaks Ukrainas. Üks jaam ühendati uuesti võrku Kanadas. Indias on alanud 500 MW võimsusega kiirneutronite aretusreaktori prototüübi ja Jaapanis 866 MW surveanuma Tomari-3 kergveereaktori ehitamine. AT Lääne-Euroopa alustas Soome Olkiluoto TEJ kolmanda energiaploki ehitamist. Prantsusmaa kavatseb ehitada Euroopa surveveereaktori (EPR) näidisreaktori. USA-s on tuumaregulatsiooni komisjon (NRC) kiitnud heaks enam kui kahekümne tuumaelektrijaama litsentside uuendamise (USA-s töötab kokku 104 tuumajaama reaktorit). USA energeetikaministeerium kiitis heaks rahalise abi kahele tööstuskonsortsiumile uute tuumaelektrijaamade ehitamise ja käitamise loa ettevalmistamise etapis.
Isegi pessimistlik prognoos eeldab ülemaailmse tuumavõimsuse kasvu 2020. aastal 427 GW-ni, mis vastab 1000 MW tuumaelektrijaamade arvu suurenemisele 127 elektrijaama võrra.
Mõnes Lääne-Euroopa riigis (Belgia, Saksamaa, Rootsi) on aga välja kuulutatud programmid elektrienergia tootmise piiramiseks tuumaelektrijaamades.
Sellega seoses väärivad tähelepanu IAEA ekspertide järeldused, et viimasel kümnendil ei olnud tuumaelektrijaamade installeeritud võimsuse kasvu peamiseks põhjuseks mitte uusehitised, vaid olemasolevate jaamade töövalmiduse tõus ning et tuumaelektrijaamade elektrijaamade ohutusnäitajad on paranenud.
Samal ajal ületab ülemaailmne nõudlus tuumakütuse tootmise tooraine järele täna tunduvalt uraani kaevandamise mahtu, mis annab vaid umbes poole tuumajaamade aastasest vajadusest. Uraani kaevandamise liidrid on Kanada ja Austraalia, Niger, Kasahstan ja Venemaa.
2004. aasta "Punane raamat" uraanivarude kohta (OECD/NEA ja IAEA ühisväljaanne) annab ebaselge keskpika perspektiivi globaalsele uraaniturule, kuna selle võimalike teiseste tarneallikate osas (nt tsiviil- ja sõjalised varud, kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemine ja vaesestatud uraani taasrikastamine). 2003. aastal moodustasid need allikad 46% maailma tsiviilenergiareaktorite uraanivajadusest. Kuid kui varud vähenevad, väheneb nende väärtus tõenäoliselt. IAEA ekspertide hinnangul tuleb pärast 2015. aastat reaktorikütuse vajadus rahuldada tootmise laiendamise, uute allikate arendamise või alternatiivsete kütusetsüklite kasutuselevõtuga.
Märkimisväärsed probleemid on seotud ka tuumaelektrijaamade uuendamisega. 2004. aasta lõpu seisuga oli 79 (18%) maailma töötavatest reaktoritest olnud töös 30 aastat või kauem ja 143 reaktorit üle 25 aasta. Seetõttu muutub reaktorite dekomisjoneerimise üle otsustamine üha olulisemaks. See on kas kohene demonteerimine või pikaajaline ohutu ladustamine, millele järgneb demonteerimine.
IAEA andmetel oli 2004. aasta lõpus täielikult kasutusest kõrvaldatud 6 jaama, 17 olid osaliselt demonteeritud ja allutati ohutule koitõrjele, 33 on demonteerimisel ja 30 on minimaalse demonteerimise staadiumis enne pikaajalist koitõrjet.
Mõnes riigis on selle tulemusena uus kategooria radioaktiivsed jäätmed – väga madala radioaktiivsusega jäätmed (VLW): väga madala radioaktiivsusega jäätmete dekomisjoneerimisel, mis nõuavad vähem eritöötlust kui tavalised madala radioaktiivsusega jäätmed ja mille kõrvaldamiskulud on seetõttu väiksemad.
Hetkel on käimas rahvusvaheline IAEA projekt Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO), mis keskendub innovatsiooni teemale.
Uute tuumaenergiatehnoloogiate kasutamine merevee magestamises kajastub Indoneesias Madura saare tuumamagestamisjaama projektis, milles osaleb ka Lõuna-Korea. Kuid peamised pole need lahendused, vaid programmid juhitava termotuumasünteesi potentsiaali arendamiseks energia tootmiseks, mida rakendatakse umbes 50 riigis.
Rahvusvahelised tuumaohutust käsitlevad lepingud
Isegi lihtne nimekiri vastuvõetud konventsioonidest annab tunnistust selle probleemi olulisusest.
Esiteks on see tuumaohutuse konventsioon, mis kohustab maapealseid tuumaelektrijaamu opereerivaid riike hoidma kõrget ohutustaset, järgides rahvusvahelisi standardeid. 2004. aasta lõpuks osales selles juba 55 riiki.
Sama olulised on tuumaõnnetuse või kiirgusavarii korral abistamise konventsioon ja tuumaõnnetusest varajase teavitamise konventsioon: see loob õigusliku aluse rahvusvaheliseks koostööks ja tegevuste koordineerimiseks tuuma- või kiirgusavarii korral, loob tuumaõnnetuste hoiatussüsteemi, edendab koostööd IAEA ja üksikute riikide vahel operatiivabi ja abi osutamine tuumaõnnetuste või kiirguse korral hädaolukorrad. Samuti on välja töötatud rahvusvaheline tegevuskava, et tugevdada rahvusvahelist valmisoleku- ja reageerimissüsteemi tuuma- ja kiirgushädaolukordadeks.
2004. aasta lõpus toimunud esimesel konverentsil osales 90, teisel 94.
Teine konventsioon, kasutatud tuumkütuse käitlemise ohutuse ja radioaktiivsete jäätmete käitlemise ohutuse ühiskonventsioon, on ainus rahvusvaheline, õiguslikult siduv konventsioon. juriidiline dokument selles piirkonnas.
Tuumamaterjali füüsilise kaitse konventsioon kohustab osalisriike tagama rahvusvahelise transpordi ajal sellise materjali kaitse, mis asub nende territooriumil või nende laevade või õhusõidukite pardal. 2004. aasta lõpus oli konventsioonil juba 106 osalist.
Tähelepanu väärivad ka kaks koodeksit: uurimisreaktorite ohutuse tegevusjuhend ja radioaktiivsete allikate ohutuse ja turvalisuse juhend.
Venemaa tuumaenergia maailmaturul
Venemaa tuumaenergia arendamise energiastrateegia 21. sajandi esimesel poolel (vastu võetud 2000. aastal) näeb ette kütuse ja energiaressursside tarbimise struktuuri optimeerimise probleemide lahendamise (et vähendada maagaasi osakaalu kütuse- ja energiabilanss (FEB), samuti struktuuri optimeerimine uued tootmisvõimsused ja nende kasutusviisid Tuumaenergeetika arendamise kaudu on oodata ka kütuse- ja energiaeelarve struktuurilist optimeerimist: elektritootmise osakaalu suurenemist kl. tuumaelektrijaamad Venemaa Euroopa osas (22%-lt 32%-le), mis katavad elektrinõudluse kasvu, mis tuleneb peamiselt tuumaelektrijaamade energia tootmise kasvutempo ületamisest (4% aastas võrreldes 2%-ga aastas elektritööstus tervikuna), tuumaelektrijaamade baasvõimsuse osakaalu suurendamine elektrienergia kogutoodangu mahus (üle 80% IFC-ga, sh - pumpakumulatsioonijaamade ja elektrienergia mitmekesistamise kaudu). tuumaelektrijaamade energiaturud).
Energia intensiivsus Venemaa majandus(määratud Rahvusvahelise Energiaagentuuri energiaarvestuse metoodikaid kasutades) vähenes aastatel 1992-1999. keskmiselt 0,5% aastas. Selle langust mõjutasid aga Venemaa toodangu langusega seotud tegurid, aga ka primaarenergia kandjate hinnastruktuuri ebaproportsioonide suurenemine. kunstlikult madal kodumaised hinnad peal maagaas võimaldas alates 1992. aastast suurendada gaasi osakaalu Venemaa energiabilansis 40-lt 52-54%-le. Samas oli sisemajanduse SKT energiamahukus 2000. aastal ligikaudu 2-4 korda kõrgem kui maailma arenenud riikides.
Praegu annab Venemaa tuumaenergia umbes 16% riigis toodetavast elektrist. Tuumaenergia arendamise strateegia 21. sajandi esimeseks pooleks on välja töötatud, mis eeldab tuumaenergia panuse olulist suurenemist Vene Föderatsiooni energiabilanssi. Samas, vaatamata Venemaa tuumaenergiatööstuse suhtelisele isemajandamisele, eeldab selle areng ka rahvusvahelist koostööd, koostööd uute süsteemide ja tehnoloogiate, sh ohutustehnoloogiate loomisel, kasutades nn loodusohutuse põhimõtteid, uuenduslikud tehnoloogiad radioaktiivsete jäätmete käitlemine jne. Oluline on ka rahvusvaheline teadusalane koostöö. Üks tema näidetest on töö rahvusvahelise termotuumareaktori ITER loomisel.
Venemaa ehitab uusi tuumaplokke ka mitmesse riiki: Iraanis, kus valmib Bushehri tuumaelektrijaam, Hiinas, kus on pooleli kahe ploki ehitus, Indias, kus on kahe ploki ehitus. alustatud ka - VVER reaktorid ja traditsiooniliseks saanud uraanikütuse tarned, samuti inseneri- ja isotooptoodete tarned välisriikidesse.
"Tšernobõli sündroomist" saadakse järk-järgult üle enamikus maailma riikides. Avalik arvamus muutub tuumaenergia kasuks. Isegi Saksamaal, Rootsis, Belgias, kus "roheliste" positsioonid on eriti tugevad, mõeldakse üha enam uute tuumajaamade rajamise keeldude ülevaatamisele. USA-s jätkub tuumaelektrijaamade ulatuslik ehitamine. Jaapan arendab kiiresti oma tuumaenergiatööstust, suured plaanid tuumaelektrijaamade ehitamiseks Hiinas, Indias ja Iraanis. Arvestades süsivesinike hindade tõusu, on see suundumus üsna objektiivne. Lähikümnenditel peab maailma energiatööstus meie hinnangul kindlasti arenema tuumatehnoloogiate baasil. Luuakse termilistel neutronitel põhinevad reaktorite rajatised ja kiirneutronijaamad. Siis tõuseb suure tõenäosusega esiplaanile termotuumasünteesi. Lahendatakse tuumaelektrijaamade töös tekkivate jäätmete kasutamise ja vähendamise probleemid ning viiakse suletud kütusetsükkel tööstuslikku kasutusse.
Eelkõige Venemaal on reaktor, mida saab kasutada suletud tsüklis. 2005. aastal möödus 25 aastat Belojarski tuumaelektrijaama BN-600 tüüpi reaktoriga reaktori kasutuselevõtust, mis on maailma suurim kiirneutronreaktoriga tööstuslik jõuallikas. Selle tõrgeteta tööaastate jooksul on võimalus pikaajaliseks, tõhusaks ja ohutu töö selline jõuallikas määratud reaktori ja naatriumjahutusvedelikuga. Tõenäoliselt areneb tulevikus selliste reaktorite baasil ka tuumaenergia. Belojarski TEJ-s peab 2012. aastal valmima kiiretel neuronitel BN-800 põhineva jõuallika ehitus.
Uueks suunaks võib saada ka mobiilsete tuumajaamade loomine väike võimsus. Venemaa plaanib juba 2006. aastal hakata ehitama väikeseid ujuvaid tuumaelektrijaamu võimsusega 75 MW, et varustada elektriga Põhja- või Aasia kuivaalasid.
Vastavalt tegevdirektor Maailma Tuumaassotsiatsiooni (WNA) John Ritch, maailm on tulevikus tunnistajaks tuumatööstuse "renessansile" paljudes riikides.
Järgmise 50 aasta jooksul tarbib inimkond rohkem energiat, kui kogu varasema ajaloo jooksul on kasutatud. Varasemad prognoosid energiatarbimise kasvutempo kohta ei täitunud: see kasvab palju kiiremini. Eeldatavasti kasvab see 2030. aastaks 2016. aastaga võrreldes 33% ja moodustab 32,9 triljonit kWh. Suurim kasv on Aasias, kus elektritarbimine kasvab 1,5 korda (10,8-lt 16,4 triljonile kWh-le).
Samuti ei täitunud prognoosid uute energiatehnoloogiate arengu kohta. Uued energiaallikad hakkavad tööstuslikus mastaabis ja konkurentsivõimeliste hindadega tööle mitte varem kui 2030. aastal. Fossiilsete energiaressursside nappuse probleem muutub üha teravamaks. Väga piiratud on ka võimalused uute hüdroelektrijaamade rajamiseks.
Ärge unustage võitlust "kasvuhooneefektiga", mis seab piirangud nafta, gaasi ja kivisöe põletamisele soojuselektrijaamades (TPP). Ülemaailmselt eraldatud süsinikdioksiid on umbes 32 miljardit tonni aastas ja kasvab jätkuvalt. Prognooside kohaselt ületab aastaks 2030 eralduva süsihappegaasi kogus 34 miljardit tonni aastas.
Probleemi lahenduseks võib olla maailmamajanduse ühe noorima ja kiiremini kasvava sektori tuumaenergeetika aktiivne arendamine. Üha enam riike jõuab tänapäeval vajaduseni alustada rahumeelse aatomi väljatöötamist.
Maailma tuumaenergiatööstuse installeeritud võimsus on 390 gigavatti. Kui kogu see võimsus oleks toodetud söe- ja gaasiallikatest, paiskuks atmosfääri aastas veel 2 miljardit tonni süsinikdioksiidi. Valitsustevahelise kliimamuutuste paneeli hinnangul neelavad kõik boreaalsed metsad (põhjapoolkeral asuvad taigametsad) aastas umbes 1 miljard tonni CO2 ja kõik planeedi metsad - 2,5 miljardit tonni süsinikdioksiidi. See tähendab, et kui võtta kriteeriumiks mõju atmosfääri CO2 tasemele, on tuumaenergia vastavuses kõigi planeedi metsade "ökoloogilise võimsusega".
Millised on tuumaenergia eelised?
Tohutu energiaintensiivsus
1 kilogramm kuni 4% rikastatud uraani, mida kasutatakse tuumkütuses, vabastab täielikult põledes energiat, mis võrdub umbes 100 tonni kvaliteetse kivisöe või 60 tonni nafta põletamisega.
Taaskasuta
Lõhustuv materjal (uraan-235) ei põle tuumkütuses täielikult läbi ja seda saab pärast regenereerimist uuesti kasutada (erinevalt fossiilkütuste tuhast ja räbust). Tulevikus on võimalik täielik üleminek suletud kütusetsüklile, mis tähendab jäätmete peaaegu täielikku puudumist.
"Kasvuhooneefekti" vähendamine
Tuumaenergia intensiivset arendamist võib pidada üheks globaalse soojenemise vastu võitlemise vahendiks. Näiteks väldivad Euroopa tuumaelektrijaamad igal aastal 700 miljoni tonni CO2 emissiooni. Venemaal töötavad tuumajaamad takistavad igal aastal umbes 210 miljoni tonni süsinikdioksiidi sattumist atmosfääri. Selle näitaja järgi on Venemaa maailmas neljandal kohal.
Majandusareng
TEJ ehitamine tagab majanduskasvu, uute töökohtade loomise: 1 töökoht tuumaelektrijaamade ehitamise ajal loob sellega seotud tööstusharudes üle 10 töökoha. Tuumaenergia areng aitab kaasa majanduskasvule teaduslikud uuringud ja kõrgtehnoloogiliste toodete ekspordimahud.
Kahekümnes sajand möödus aatomituumades sisalduva uut tüüpi energia arengu märgi all ja sellest sai sajand. tuumafüüsika. See energia on mitu korda suurem kui kütuseenergia, mida inimkond on kogu oma ajaloo jooksul kasutanud.
Juba 1939. aasta keskpaigaks olid maailma teadlastel tuumafüüsika vallas olulised teoreetilised ja eksperimentaalsed avastused, mis võimaldasid selles suunas välja pakkuda ulatusliku uurimisprogrammi. Selgus, et uraani aatomit saab jagada kaheks osaks. See vabastab tohutul hulgal energiat. Lisaks eralduvad lõhustumise käigus neutronid, mis omakorda võivad lõhestada teisi uraani aatomeid ja põhjustada tuuma ahelreaktsiooni. Uraani tuuma lõhustumise reaktsioon on väga tõhus ja ületab kaugelt kõige ägedamad keemilised reaktsioonid. Võrdleme uraani aatomit ja lõhkeaine - trinitrotolueeni (TNT) molekuli. TNT molekuli lagunemisel eraldub 10 elektronvolti energiat ja uraani tuuma lagunemisel 200 miljonit elektronvolti, s.o 20 miljonit korda rohkem.
Need avastused tekitasid teadusmaailmas sensatsiooni: inimkonna ajaloos ei olnud teaduslikku sündmust, mis oleks selle tagajärgede poolest olulisem kui aatomi tungimine maailma ja selle energia valdamine. Teadlased mõistsid, et selle peamine eesmärk oli elektri tootmine ja kasutamine teistes rahulikes piirkondades. Maailma esimese tööstusliku 5 MW võimsusega tuumaelektrijaama kasutuselevõtuga NSV Liidus 1954. aastal algas Obninskis tuumaenergia ajastu. Elektritootmise allikaks oli uraani tuumade lõhustumine.
Esimeste tuumaelektrijaamade käitamise kogemus näitas tuumaenergia tehnoloogia reaalsust ja usaldusväärsust tööstuslik tootmine elektrit. Arenenud tööstusriigid on alustanud reaktoritega tuumaelektrijaamade projekteerimist ja ehitamist erinevad tüübid. 1964. aastaks oli tuumajaamade koguvõimsus maailmas kasvanud 5 miljoni kW-ni.
Sellest ajast alates algas tuumaenergia kiire areng, mis andis üha suurema panuse üldine tootmine elektrienergiast on maailmas saanud paljulubav uus energiaalternatiiv. USA-s, hiljem Lääne-Euroopas, Jaapanis ja NSV Liidus algas tuumaelektrijaamade ehitustellimuste buum. Tuumaenergia kasvutempo on jõudnud umbes 30%-ni aastas. Juba 1986. aastaks töötas maailmas tuumaelektrijaamades 365 jõuplokki installeeritud koguvõimsusega 253 miljonit kW. Ligi 20 aastaga on tuumajaamade võimsus kasvanud 50 korda. Tuumaelektrijaamu ehitati 30 maailma riigis (joonis 1.1).
Selleks ajaks olid laialdaselt tuntud maailmakuulsate teadlaste autoriteetse kogukonna Rooma Klubi uuringud. Uuringute autorite järeldused taandusid maailmamajanduse võtmetähtsusega orgaaniliste energiaressursside, sealhulgas nafta looduslike varude üsna tiheda ammendumise ja nende järsu kallinemise vältimatule lühiajalises perspektiivis. Seda silmas pidades tuli tuumaenergia õigel ajal. Tuumakütuse potentsiaalsed varud (2 8 U, 2 5 U, 2 2 Th) lahendasid pikemas perspektiivis tuumaenergia arendamise erinevate stsenaariumide korral olulise kütusevarustuse probleemi.
Tingimused tuumaenergeetika arendamiseks olid ülimalt soodsad ja majandusnäitajad TEJ-d sisendasid ka optimismi, TEJ-d võisid juba edukalt konkureerida elektrijaamadega.
Tuumaenergia võimaldas vähendada fossiilkütuste tarbimist ja drastiliselt vähendada TPP-dest keskkonda sattuvaid saasteaineid.
Tuumaenergia arendamine põhines sõjatööstuskompleksi väljakujunenud energiasektoril - üsna hästi juhitud tööstusreaktoritel ja reaktoritel. allveelaevad kasutades selleks juba loodud tuumakütusetsüklit (NFC), omandatud teadmisi ja olulisi kogemusi. Tuumaenergia, millel oli tohutu riigi toetus, sobituvad edukalt olemasolevasse energiasüsteemi, võttes arvesse sellele süsteemile omaseid reegleid ja nõudeid.
Kahekümnenda sajandi 70ndatel süvenes energiajulgeoleku probleem. seoses nafta hinna järsust tõusust põhjustatud energiakriisiga sundis selle tarnete sõltuvus poliitilisest olukorrast paljusid riike oma energiaprogramme ümber vaatama. Tuumaenergeetika arendamine, vähendades fossiilkütuste tarbimist, vähendab nende riikide energiasõltuvust, kus oma kütus ja energia puudub või on piiratud.
ressursse nende impordist ja tugevdab nende riikide energiajulgeolekut.
Selle protsessi käigus kiire areng Kahest peamisest tuumareaktoritüübist – termilised ja kiired neutronid – on maailmas kõige levinumad termilised neutronreaktorid.
Disainitud erinevad riigid Erinevate moderaatorite ja jahutusvedelikega reaktorite tüübid ja konstruktsioonid said riikliku tuumaenergiatööstuse aluseks. Nii said USA-s peamisteks surveveereaktorid ja keevaveereaktorid, Kanadas loodusliku uraani raskeveereaktorid, endises NSV Liidus surveveereaktorid (VVER) ja uraani-grafiidi keeduvee reaktorid (RBMK), reaktorite ühikvõimsus kasvas . Nii paigaldati 1973. aastal Leningradi TEJ reaktor RBMK-1000 elektrivõimsusega 1000 MW. Võimsus suured tuumaelektrijaamad Näiteks Zaporožje TEJ (Ukraina) on jõudnud 6000 MW-ni.
Arvestades, et TEJ agregaadid töötavad peaaegu konstantse võimsusega, kattes
Tuumaelektrijaam "Three Mile Island" (USA)
ühendatud energiasüsteemide päevase koormusgraafiku põhiosa, paralleelselt tuumaelektrijaamadega maailmas ehitati graafiku muutuva osa katmiseks ja öise koormusgraafiku öise tühimiku katmiseks suure manööverdusvõimega pumpakumulatsioonijaamad.
Tuumaenergia kõrged arengumäärad ei vastanud selle ohutuse tasemele. Tuumaelektrijaamade käitamise kogemuse, kasvava teadusliku ja tehnilise arusaama tõttu protsessidest ja võimalikest tagajärgedest tekkis vajadus üle vaadata tehnilised nõuded, mis põhjustas kapitaliinvesteeringute ja tegevuskulude kasvu.
Tõsise hoobi tuumaenergeetika arengule andis 1979. aastal USA Three Mile Islandi tuumaelektrijaamas ja ka mitmetes teistes rajatistes toimunud ränk õnnetus, mis tõi kaasa ohutusnõuete radikaalse ülevaatamise. olemasolevate standardite karmistamine ja tuumaelektrijaamade arendusprogrammide läbivaatamine üle maailma, põhjustas tohutu moraali- ja materiaalne kahju tuumaenergia. Tuumaenergeetikas liidriks olnud USA-s lakkasid 1979. aastal tellimised tuumaelektrijaamade ehitamiseks, vähenes ka nende ehitamine teistes riikides.
Kõige raskem õnnetus Ukrainas Tšernobõli tuumaelektrijaamas 1986. aastal, mis kvalifitseeriti rahvusvahelise tuumaintsidentide skaala järgi kõrgeima astme seitsme õnnetuseks ja põhjustas ökoloogilise katastroofi suurel territooriumil, inimohvreid, sadade inimeste ümberasustamist. tuhanded inimesed, õõnestas maailma üldsuse usaldust tuumaenergia vastu.
"Tšernobõli tragöödia on hoiatus. Ja mitte ainult tuumaenergeetikas,” ütles akadeemik V.A. Legasov, valitsuskomisjoni liige, akadeemiku esimene asetäitja A.P. Aleksandrov, kes juhtis I. V. nimelist aatomienergia instituuti. Kurtšatov.
Paljudes riikides peatati tuumaenergeetika arendamise programmid ja mitmes riigis loobuti üldse varem välja toodud selle arendamise plaanidest.
Sellele vaatamata andsid 2000. aastaks 37 maailma riigis töötavad tuumajaamad 16% maailma elektritoodangust.
Töötavate tuumaelektrijaamade ohutuse tagamiseks tehtud enneolematud pingutused võimaldasid seda 21. sajandi alguses. taastada üldsuse usaldus tuumaenergia vastu. Selle arengus saabub "renessansi" aeg.
Lisaks kõrgele majanduslik efektiivsus ja konkurentsivõime, kütuseressursside kättesaadavus, töökindlus, ohutus, üheks oluliseks teguriks on see, et tuumaenergia on üks keskkonnasõbralikumaid elektrienergia allikaid, kuigi kasutatud tuumkütuse lõppladustamise probleem püsib.
Tuumakütuse taastootmise (aretuse) vajadus muutus ilmseks, s.o. kiirneutronreaktorite (kasvatajate) ehitamine, saadud kütuse töötlemise juurutamine. Selle suuna arendamisel olid tõsised majanduslikud stiimulid ja väljavaated ning seda viidi läbi paljudes riikides.
aastal alustati NSV Liidus esimest eksperimentaalset tööd kiirneutronreaktorite tööstuslikuks kasutamiseks
1949. aastal ja alates 1950. aastate keskpaigast hakati tööle mitmeid pilootreaktoreid BR-1, BR-5, BOR-60 (1969), 350 MW elektri tootmiseks ja merevee magestamiseks, 1980. aastal. käivitati tööstusreaktor BN-600 võimsusega 600 MW.
Selle valdkonna ulatuslik arendusprogramm viidi ellu Ameerika Ühendriikides. Aastatel 1966–1972 Ehitati eksperimentaalreaktor "Enrico Fermil" ja 1980. aastal pandi tööle maailma suurim uurimisreaktor FFTF võimsusega 400 MW. Saksamaal alustas esimene reaktor tööd 1974. aastal ning ehitatud suure võimsusega SNR-2 reaktorit ei pandudki tööle. Prantsusmaal käivitati 1973. aastal Phenixi reaktor võimsusega 250 MW ja 1986. aastal Superphenix võimsusega 1242 MW. 1977. aastal võttis Jaapan kasutusele eksperimentaalse Joyo reaktori ja 1994. aastal 280 MW Monju reaktori.
Ökoloogilise kriisi tingimustes, millega maailma üldsus on jõudnud 21. sajandisse, võib tuumaenergia anda olulise panuse usaldusväärse elektrivarustuse tagamisse, vähendades kasvuhoonegaaside ja saasteainete heitkoguseid keskkonda.
Tuumaenergia vastab kõige paremini maailmas aktsepteeritud põhimõtetele jätkusuutlik arendus, mille üheks olulisemaks nõudeks on piisavate kütuse- ja energiaressursside olemasolu koos nende stabiilse tarbimisega pikemas perspektiivis.
Vastavalt arvutustel ja 21. sajandi ühiskonna ja maailmamajanduse arengu modelleerimisel põhinevatele prognoosidele elektrienergia tööstuse domineeriv roll jätkub. Aastaks 2030 kasvab maailmas elektri tootmine Rahvusvahelise Energiaagentuuri (IEA) prognoosi kohaselt enam kui kahekordseks ja ületab 30 triljoni piiri. kWh ning Rahvusvahelise Aatomienergiaagentuuri (IAEA) prognooside kohaselt kasvab tuumaenergia "renessansi" kontekstis selle osatähtsus 25%-ni maailma elektritoodangust ning järgmise 15 aasta jooksul kasvab ka rohkem maailmas ehitatakse üle 100 uue reaktori ja võimsus Tuumaelektrijaam kasvab 370 miljonilt kW-lt 2006. aastal 679 miljoni kW-ni 2030. aastal.
Praegu arendavad tuumaenergiat aktiivselt riigid, mille osatähtsus elektrienergia kogumahus on kõrge, sealhulgas USA, Jaapan, Lõuna-Korea ja Soome. Prantsusmaa, suunates riigi elektrienergiatööstuse ümber tuumaenergiale ja jätkates selle arendamist, lahendas energiaprobleemi edukalt paljudeks aastakümneteks. Tuumaelektrijaamade osakaal elektritootmises selles riigis ulatub 80%-ni. Väikese tuumaenergia tootmise osakaaluga arengumaad ehitavad kiiresti tuumaelektrijaamu. Nii teatas India kavatsusest ehitada pikemas perspektiivis tuumaelektrijaam võimsusega 40 miljonit kW ja Hiina - üle 100 miljoni kW.
2006. aastal ehitatavast 29 tuumaelektrijaamplokist asus 15 Aasias. Esmakordselt plaanivad tuumajaamad kasutusele võtta Türgi, Egiptus, Jordaania, Tšiili, Tai, Vietnam, Aserbaidžaan, Poola, Gruusia, Valgevene ja teised riigid.
Tuumaenergeetika edasiarendamist kavandab Venemaa, mis näeb 2030. aastaks ette 40 miljoni kW võimsusega tuumajaamade rajamise. Ukrainas plaanitakse vastavalt Ukraina energiastrateegiale aastani 2030 suurendada tuumaelektrijaamade tootmist 219 miljardi kWh-ni, säilitades selle 50% tasemel kogutoodangust ning suurendada tuumaelektrijaamade võimsust ligi 2 korda, viies selle 29,5 miljoni kW-ni, installeeritud võimsuse kasutusteguriga (ICUF) 85%, sealhulgas uute 1–1,5 miljoni kW võimsusega plokkide kasutuselevõtuga ja olemasolevate tuumaelektrijaamade plokkide tööea pikendamine (2006. aastal oli Ukrainas tuumaelektrijaamade võimsus 13,8 miljonit kW, kusjuures elektrit toodeti 90,2 miljardit kWh ehk ca 48,7% kogutoodangust).
Paljudes riikides käimasolev töö soojus- ja kiirneutronreaktorite edasise täiustamise nimel võimaldab veelgi parandada nende töökindlust, majanduslikku efektiivsust ja keskkonnaohutust. Samas on rahvusvahelisel koostööl suur tähtsus. Seega on edaspidi rahvusvahelise projekti GT MSR (Gas Turbine Modular Solar Cooled Reactor) elluviimisel, mida iseloomustab kõrge tase ohutust ja konkurentsivõimet, radioaktiivsete jäätmete minimeerimist, tõhusust. kuni 50%.
Tuumaenergia kahekomponendilise struktuuri, sealhulgas termiliste neutronreaktoritega ja tuumakütust taastootvate kiirneutronreaktoritega tuumaelektrijaamade laialdane kasutamine tulevikus suurendab loodusliku uraani kasutamise efektiivsust ja vähendab radioaktiivsete jäätmete kogunemise taset. .
Tuleb märkida kõige olulisemat rolli tuumaenergia arendamisel tuumakütuse tsükli (NFC), mis on tegelikult selle selgroog. See on tingitud järgmistest asjaoludest:
- Tuumakütuse tsükkel peab olema varustatud kõigi vajalike konstruktsiooniliste, tehnoloogiliste ja konstruktsioonilahendustega ohutuks ja tõhusaks toimimiseks;
- NFC on tuumaenergia ja selle laialdase kasutamise sotsiaalse vastuvõetavuse ja majandusliku tõhususe tingimus;
- Tuumkütusetsükli arendamine toob kaasa vajaduse ühendada ülesanded elektrit tootvate tuumaelektrijaamade nõutava ohutustaseme tagamisel ja tuumakütuse tootmisega seotud riskide minimeerimisel, sealhulgas uraani kaevandamisel, transportimisel, töötlemisel. kasutatud tuumkütus (SNF) ja radioaktiivsete jäätmete lõppladustamine (ühtne ohutusnõuete süsteem) ;
- uraani tootmise ja kasutamise järsk kasv ( Esimene aste NFC) suurendab looduslike pikaealiste radionukliidide sattumise ohtu keskkonda, mis nõuab kütusesäästlikkuse suurendamist, jäätmete koguse vähendamist ja kütusetsükli sulgemist.
TEJ töö majanduslik efektiivsus sõltub otseselt kütusetsüklist, sealhulgas kütuse tankimise aja lühenemisest, kütusesõlmede (FA) jõudluse suurenemisest. Seetõttu on suure tähtsusega tuumakütuse tsükli edasiarendamine ja täiustamine kõrge tuumkütuse kasutusteguriga ning vähese jäätmega suletud kütusetsükli loomine.
Ukraina energiastrateegia näeb ette riikliku kütusetsükli arendamise. Seega peaks uraani tootmine 2030. aastal kasvama 0,8 tuhandelt tonnilt 6,4 tuhandele tonnile, edasi arendatakse kodumaist tsirkooniumi, tsirkooniumisulamite ja kütusesõlmede komponentide tootmist ning tulevikus ka suletud kütusetsükli loomist. osalemine rahvusvahelises tuumakütuse tootmise koostöös. Ukraina ettevõtte osalus on ette nähtud VVER reaktorite kütuseagregaatide tootmiseks vajalike rajatiste loomisel ja Rahvusvaheline keskus uraani rikastamiseks Venemaal, Ukraina liitumine USA kavandatud Rahvusvahelise Tuumakütuse Pangaga.
Tuumaenergia kütuse kättesaadavus on tuumaenergia arendamise väljavaadete jaoks ülimalt oluline. Praegune nõudlus loodusliku uraani järele maailmas on umbes 60 tuhat tonni, koguvarud umbes 16 miljonit tonni.
21. sajandil järsult suureneb tuumaenergia roll maailmas kasvava elektritootmise tagamisel arenenumate tehnoloogiate kasutamisega. Tuumaenergial ei ole veel pikas perspektiivis tõsist konkurenti. Selle laiaulatuslikuks arendamiseks peavad sellel, nagu juba mainitud, olema järgmised omadused: kõrge efektiivsus, ressursside varu, energia koondamine, ohutus ja keskkonnamõju vastuvõetavus. Esimesed kolm nõuet on täidetud soojus- ja kiirreaktoritest koosneva kahekomponendilise tuumaenergiastruktuuri abil. Sellise struktuuriga on võimalik oluliselt tõsta loodusliku uraani kasutamise efektiivsust, vähendada selle tootmist ja piirata biosfääri sattuva radooni taset. Mõlema reaktoritüübi nõutava ohutustaseme saavutamiseks ja kapitalikulude vähendamise viisid on juba teada, nende rakendamiseks on vaja aega ja raha. Selleks ajaks, kui ühiskond mõistab tuumaenergeetika edasiarendamise vajadust, on kahekomponentse struktuuri tehnoloogia tegelikult valmis, kuigi tuumajaamade ja tööstuse, sealhulgas kütuse, struktuuri optimeerimise osas on veel palju ära teha. jalgrattaettevõtted.
Keskkonnamõju taseme määrab peamiselt radionukliidide hulk kütusetsüklis (uraan, plutoonium) ja laos (Np, Am, Cm, lõhustumisproduktid).
Lühiajaliste isotoopidega, nagu 1 1 I ja 9 0 Sr, l 7 Cs, kokkupuute riski saab vähendada vastuvõetava tasemeni, parandades tuumaelektrijaamade, hoidlate ja kütusetsükli ettevõtete ohutust. Sellise riski vastuvõetavust saab praktikas tõestada. Kuid pikaealiste aktiniidide ja lõhustumisproduktide matmise usaldusväärsust miljonite aastate jooksul on raske tõestada ja võimatu näidata.
Kahtlemata ei saa keelduda otsimast võimalusi radioaktiivsete jäätmete usaldusväärseks kõrvaldamiseks, küll aga on vaja välja arendada aktiniidide kasutamise võimalus energia tootmiseks, s.o. kütusetsükli sulgemine mitte ainult uraani ja plutooniumi, vaid ka aktiniidide (Np, Am, Cm jne) puhul. Ohtlike pikaealiste lõhustumissaaduste transmutatsioon termiliste neutronreaktorite süsteemis muudab tuumaenergia struktuuri keerulisemaks täiendavate energiaallikate tõttu. tehnoloogilised protsessid tuumkütuse tootmiseks ja töötlemiseks või tuumaelektrijaamade liikide arvu suurendamiseks. Np, Am, Cm, teiste aktiniidide ja lõhustumisproduktide lisamine reaktorikütusesse muudab nende projekteerimise keeruliseks, nõuab uut tüüpi tuumkütuse väljatöötamist ja avaldab negatiivset mõju ohutusele.
Sellega seoses kaalutakse võimalust luua kolmekomponendiline tuumaenergeetika struktuur, mis koosneks termo- ja kiirreaktoritest ning reaktoritest Np, Am, Cm ja teiste aktiniidide põletamiseks ning mõningate lõhustumisproduktide transmuteerimiseks.
Olulisemad probleemid on radioaktiivsete jäätmete töötlemine ja lõppladustamine, mida on võimalik muuta tuumakütuseks.
21. sajandi esimesel poolel tuleb inimkonnal teha teaduslik ja tehniline läbimurre teel uute energialiikide, sealhulgas laetud osakeste kiirendeid kasutava elektrontuumaenergia ja pikemas perspektiivis termotuumaenergia väljatöötamise suunas, mis nõuab rahvusvahelist koostööd.
Tianwani tuumaelektrijaam on praegu Hiinas ehitatavate tuumaelektrijaamade seas suurim elektriplokkide võimsuse poolest. Selle üldplaneering näeb ette võimaluse ehitada neli jõuplokki võimsusega 1000 MW igaüks. Jaam asub Pekingi ja Shanghai vahel Kollase mere rannikul. Ehitustööd saidil algas 1998. aastal. TEJ esimene vesijahutusega elektrireaktoriga VVER-1000/428 ja turbiiniga K-1000-60/3000, mis käivitati 2006. aasta mais, võeti tööle 2. juunil 2007 ja teine sama plokk. võeti kasutusele 12.09.2007. Praegu töötavad tuumajaama mõlemad jõuallikad stabiilselt 100% võimsusel ja varustavad elektriga Hiina Jiangsu provintsi. Plaanis on ehitada Tianwani TEJ kolmas ja neljas jõuplokk.
