การวิจัยพลังงานปรมาณู. พลังงานนิวเคลียร์ในโลกสมัยใหม่ วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

พลังงานนิวเคลียร์เป็นอุตสาหกรรมที่กำลังพัฒนาอย่างแข็งขัน เป็นที่ชัดเจนว่าอนาคตอันยิ่งใหญ่ถูกกำหนดไว้สำหรับมัน เนื่องจากการสำรองน้ำมัน ก๊าซ ถ่านหินค่อยๆ หมดลง และยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างธรรมดาบนโลก ในสหพันธรัฐรัสเซีย เช่นเดียวกับในหลายประเทศทั่วโลก มีการสร้างและดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน ในแง่ของวัตถุประสงค์และหลักการทำงานทางเทคโนโลยี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แทบไม่แตกต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบดั้งเดิม (TPP) ที่ใช้ถ่านหิน ก๊าซ หรือน้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ชอบ TES หรืออื่นๆ ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ย่อมมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเนื่องจาก:

กระบวนการระบายความร้อน (มลพิษทางความร้อน);

ของเสียจากอุตสาหกรรมทั่วไป

การปล่อยมลพิษที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์กัมมันตภาพรังสีที่เป็นก๊าซและของเหลว ซึ่งถึงแม้จะไม่มีนัยสำคัญและควบคุมอย่างเข้มงวด แต่ก็เกิดขึ้น

และแน่นอนว่าควรจำไว้ว่าพลังงานนิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับอันตรายที่เพิ่มขึ้นต่อผู้คน ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปรากฏอยู่ในผลที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่งของอุบัติเหตุที่เกิดจากการทำลายเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในเรื่องนี้ จำเป็นต้องวางแนวทางแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัย (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การป้องกันอุบัติเหตุด้วยเครื่องปฏิกรณ์หนีภัย การแปลอุบัติเหตุภายในขอบเขตของการป้องกันทางชีวภาพ การลดการปล่อยกัมมันตภาพรังสี ฯลฯ ) แล้ว ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ในขั้นตอนการออกแบบ นอกจากนี้ยังควรพิจารณาข้อเสนออื่นๆ เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เช่น การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใต้ดิน การส่งกากนิวเคลียร์ออกสู่อวกาศ

ลักษณะสำคัญของกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ NPPs โดยใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์คือการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ฟิชชันกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในองค์ประกอบเชื้อเพลิงของแกนเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อการเก็บรักษาที่เชื่อถือได้ (การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น) ของผลิตภัณฑ์กัมมันตภาพรังสีในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และภายในขอบเขตของโครงสร้าง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์การออกแบบ NPP ทำให้เกิดอุปสรรคทางกายภาพต่อเนื่องหลายประการต่อการแพร่กระจายของสารกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสีไอออไนซ์ใน สิ่งแวดล้อม. ในเรื่องนี้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความซับซ้อนทางเทคนิคมากกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและไฮดรอลิกแบบดั้งเดิม

แต่ตามการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่า NPP อาจมีการละเมิดระบอบการทำงานปกติและสถานการณ์ฉุกเฉินที่มีการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีออกนอก NPP สิ่งนี้แสดงถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับบุคลากรของ NPP สาธารณะและสิ่งแวดล้อม และจำเป็นต้องมีการนำมาตรการทางเทคนิคและองค์กรมาใช้เพื่อลดโอกาสของสถานการณ์ดังกล่าวให้เหลือน้อยที่สุดที่ยอมรับได้

ชนิดใด ๆ กิจกรรมทางอุตสาหกรรมมีลักษณะความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุที่มีผลกระทบร้ายแรง สำหรับกิจกรรมแต่ละประเภทนั้น ความเสี่ยงมีความเฉพาะเจาะจง เช่นเดียวกับมาตรการในการลด ใช่ใน อุตสาหกรรมเคมีมันคือความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารพิษสู่สิ่งแวดล้อม ความเสี่ยงจากไฟไหม้และการระเบิดในโรงงานเคมี อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ก็ไม่มีข้อยกเว้น

ประสบการณ์ระยะยาวของการทำงานของ NPP แสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้งานในโหมดปกติจะมีผลกระทบเล็กน้อยต่อสิ่งแวดล้อม (ผลกระทบของรังสีจากพวกเขาไม่เกิน 0.1-0.01 ของค่าพื้นหลังของรังสีธรรมชาติ) ต่างจากโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล NPP ไม่ใช้ออกซิเจน ไม่ปล่อยเถ้า คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์สู่บรรยากาศ การปล่อยกัมมันตภาพรังสีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สู่ชั้นบรรยากาศสร้างปริมาณรังสีที่ต่ำกว่าบนพื้นดินเป็นสิบเท่าเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีความจุเท่ากัน

อย่างไรก็ตาม การดำเนินงานของ NPP ไม่ได้รวมถึงความน่าจะเป็นของเหตุการณ์และอุบัติเหตุ ซึ่งรวมถึงอุบัติเหตุร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อองค์ประกอบของเชื้อเพลิงและการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีออกจากพวกมัน อุบัติเหตุร้ายแรงนั้นหายากมาก แต่ผลที่ตามมานั้นมีขนาดใหญ่มาก เป้าหมายหลักในการรักษาความปลอดภัยในทุกขั้นตอน วงจรชีวิต AU จะใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันอุบัติเหตุร้ายแรงและปกป้องบุคลากรและประชาชนโดยการป้องกันการปล่อยผลิตภัณฑ์กัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมในทุกสถานการณ์

AS จะปลอดภัยหาก:

ผลกระทบของรังสีที่มีต่อบุคลากร สาธารณะ และสิ่งแวดล้อมระหว่างการทำงานปกติและระหว่างการออกแบบพื้นฐาน อุบัติเหตุไม่เกินค่าที่กำหนดไว้

ผลกระทบของรังสีจำกัดอยู่ที่ค่าที่ยอมรับได้ในอุบัติเหตุร้ายแรง (เกินจากการออกแบบ)

สัญญาณเตือนดังขึ้นในคืนอันเงียบสงบที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลเมื่อวันที่ 26 เมษายน 2529 เวลา 01:23 น. ทำให้คนทั้งโลกสั่นสะเทือน มันกลายเป็นคำเตือนที่น่ากลัวสำหรับมนุษยชาติว่าพลังงานมหาศาลที่มีอยู่ในอะตอมโดยไม่มีการควบคุมอย่างเหมาะสมสามารถทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของผู้คนบนโลกใบนี้

เสียงสะท้อนของโศกนาฏกรรมเชอร์โนบิลดังไปทั่วทุกมุมโลก ทุกคนที่อย่างน้อยครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเกิดอะไรขึ้นผ่านการทดสอบของเชโนบิล

เมืองที่ไม่มีผู้อยู่อาศัยตายอย่างรวดเร็ว จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ Pripyat เปล่งประกายด้วยความสนุกสนาน เสียงเพลงจากหน้าต่างที่เปิดกว้างเพื่อต้อนรับฤดูใบไม้ผลิ รถวิ่งไปตามถนน เด็กๆ สนุกสนานในสวนสาธารณะและจัตุรัส วันนี้ เมืองนี้ยินดีต้อนรับคุณด้วยหน้าต่างร้านค้าที่ปูด้วยแผ่นไม้อัด ตาข่ายจากเตียงที่ตกลงมาจากรถบรรทุก และความเงียบ

โลกไม่ได้เพิกเฉยต่อโศกนาฏกรรมเชอร์โนบิล หลายประเทศมีส่วนร่วมในการช่วยเหลือเหยื่อของเธอ เด็กหลายพันคนถูกส่งไปยังศูนย์ฟื้นฟูพิเศษ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ความสำเร็จในด้านอื่น ๆ ของวัฒนธรรมได้ทำให้ผู้คนสามารถหลบหนีไปในอวกาศได้หากพวกเขาได้รับแหล่งพลังงานที่ไม่รู้จักมาก่อน

ภัยพิบัติเชอร์โนบิลทำให้โลกเห็นชัดเจนว่าพลังงานนิวเคลียร์ที่อยู่นอกเหนือการควบคุมไม่รู้จักพรมแดนของรัฐ ปัญหาในการสร้างความมั่นใจในการใช้งานอย่างปลอดภัยและการควบคุมที่เชื่อถือได้ควรเป็นปัญหาของมนุษยชาติทั้งหมด

วันนี้ผู้ที่ทิ้งมันไว้เมื่อหลายปีก่อนซึ่งหนีจากผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุกำลังกลับไปที่เขตเชอร์โนบิล บรรดาผู้ที่ไม่มีที่จะกลับไปที่นั่น บรรดาผู้ที่คิดถึงบ้านนั้นแข็งแกร่งกว่าความหวาดกลัวต่อชีวิตและสุขภาพ

เราทุกคนต้องเฝ้าระวังเพื่อไม่ให้โศกนาฏกรรมเชอร์โนบิลเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าซึ่งทำให้ทั้งโลกสั่นสะเทือนเพื่อไม่ให้น้ำตาของผู้บริสุทธิ์หลายพันคนที่ต้องทนทุกข์ทรมานเพราะมีคนไม่กี่คนที่ประมาท

แหล่งพลังงานแบบคลาสสิกตั้งแต่เริ่มต้นอุตสาหกรรมคือทรัพยากรธรรมชาติ ได้แก่ น้ำมัน ก๊าซ และถ่านหิน ที่เผาเพื่อผลิตพลังงาน ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมและอุตสาหกรรมอื่นๆ รวมถึงการเชื่อมต่อกับสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ มนุษยชาติกำลังค้นพบแหล่งพลังงานใหม่ๆ ที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากนัก ให้ประโยชน์อย่างกระฉับกระเฉงมากขึ้น และไม่ต้องการทรัพยากรที่สิ้นเปลืองจนหมดสิ้น ทรัพยากรธรรมชาติ. พลังงานนิวเคลียร์ (เรียกอีกอย่างว่านิวเคลียร์) สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ

ข้อดีของมันคืออะไร? พลังงานนิวเคลียร์มีพื้นฐานมาจากการใช้ยูเรเนียมเป็นแหล่งพลังงานและพลูโทเนียมในระดับที่น้อยกว่า ปริมาณสำรองของยูเรเนียมในเปลือกโลกและมหาสมุทรของโลก ซึ่งสามารถขุดได้โดยใช้ เทคโนโลยีที่ทันสมัยอยู่ที่ประมาณ 10 8 ตัน จำนวนนี้จะเพียงพอสำหรับอีกพันปีซึ่งเทียบไม่ได้กับน้ำมันสำรองที่เหลืออยู่เช่นน้ำมันชนิดเดียวกัน พลังงานนิวเคลียร์พร้อมการทำงานที่เหมาะสมและการกำจัดของเสียนั้นปลอดภัยจริงสำหรับสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อม - ปริมาณการปล่อยสารอันตรายต่าง ๆ สู่สิ่งแวดล้อมนั้นเล็กน้อย ในที่สุดก็มีประสิทธิภาพจากมุมมองทางเศรษฐกิจ ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมพลังงานโดยรวม

ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนแบ่งในการผลิตพลังงานของโลกอยู่ที่ประมาณ 16% พลังงานนิวเคลียร์กำลังพัฒนาในอัตราที่ค่อนข้างช้ากว่าปกติ เหตุผลหลักคือความเชื่อในอันตรายที่แพร่กระจายไปในหมู่ประชาชน ภัยพิบัติที่เกิดขึ้นในญี่ปุ่นเมื่อไม่กี่ปีก่อนและยังไม่ถูกลืมนั้นมีส่วนทำให้เกิดภาพลักษณ์ที่ไม่น่าพอใจของพลังงานนิวเคลียร์ ความจริงก็คือสาเหตุของภัยพิบัติดังกล่าวอยู่เสมอและ / หรือไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัย ดังนั้นด้วยการดำเนินการอย่างระมัดระวังและการพัฒนาด้านความปลอดภัย โอกาสของเหตุการณ์ดังกล่าวจะลดลง

ปัญหาอื่น ๆ ของพลังงานนิวเคลียร์ยังรวมถึงคำถามเกี่ยวกับการกำจัดและชะตากรรมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ไม่ทำงาน ในส่วนของขยะนั้นมีปริมาณน้อยกว่าของเสียในภาคอื่น ๆ ของอุตสาหกรรมพลังงานมาก นอกจากนี้ยังมีการศึกษาวิจัยต่างๆ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาวิธีที่ดีที่สุดในการกำจัดขยะ

แนวโน้มของพลังงานนิวเคลียร์ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ค่อนข้างเป็นลบ แม้จะมีข้อได้เปรียบทางทฤษฎี แต่ในความเป็นจริง มันกลับกลายเป็นว่าพลังงานนิวเคลียร์ไม่สามารถแทนที่อุตสาหกรรมคลาสสิกได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ ความไม่ไว้วางใจของสาธารณชนในเรื่องนี้และปัญหาในการรับรองความปลอดภัยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน ถึงแม้ว่าในอนาคตอันใกล้นี้ พลังงานนิวเคลียร์จะไม่หายไปเช่นนี้ ไม่น่าจะเป็นไปได้สูงที่จะมีความหวัง และจะเป็นการเติมเต็มอุตสาหกรรมพลังงานแบบคลาสสิก

ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่าเทคโนโลยีนิวเคลียร์นี้เป็นเทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่สามารถเป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่ยั่งยืนได้ในอนาคตท่ามกลางฉากหลังของความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นไม่สามารถทำได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนใหม่ๆ เช่น ลมและพลังงานแสงอาทิตย์ นอกจากนี้ พลังงานนิวเคลียร์ยังเป็นพลังงานที่เชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด และในหลายประเทศ โดยเฉพาะในรัสเซีย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถือเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่ได้รับการคุ้มครองมากที่สุดเช่นกัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้วิธีการทางเทคนิคที่ทันสมัยที่สุดเพื่อความปลอดภัย ที่สำคัญคือต้นทุนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของต้นทุนการผลิตรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เมื่อเทียบกับต้นทุนเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าผ่าน เช่น การเผาไหม้ก๊าซ ซึ่งปริมาณสำรองอยู่ห่างไกลจาก ไม่มีที่สิ้นสุด
ปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้า 440 เครื่องใน 31 ประเทศทั่วโลกผลิตไฟฟ้าได้ 16% ของโลก เครื่องปฏิกรณ์อีก 30 เครื่องอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ในสหภาพยุโรป พลังงานนิวเคลียร์ให้พลังงาน 35% ของไฟฟ้าทั้งหมด ในญี่ปุ่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้ 30% ของไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ ในฝรั่งเศส - 75% แม้แต่ในสหรัฐอเมริกา - 20% (ในขณะที่สหรัฐอเมริกาเป็นผู้ผลิตพลังงานนิวเคลียร์รายใหญ่ที่สุดของโลก) นอกจากนี้ ควรคำนึงด้วยว่าปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้ง (PFUF) ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ค่อยๆ เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการปรับปรุงเทคโนโลยีและการใช้งาน ในปี 1980 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของสหรัฐฯ ใช้กำลังการผลิตเพียง 54% ของกำลังการผลิตทั้งหมด และปัจจุบันมีกำลังการผลิตมากกว่า 90% เช่นเดียวกับเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่ในยุโรป
ประมาณ 94% ของกำลังการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ติดตั้งทั่วโลกตั้งอยู่ในประเทศอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ประเทศกำลังพัฒนาคิดเป็น 60% ของเครื่องปฏิกรณ์ที่กำลังก่อสร้าง
จากการคำนวณของ IAEA โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันสามารถป้องกันการปล่อย CO2 ได้ 2.5 พันล้านตันต่อปี ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณครึ่งหนึ่งของการปล่อย CO2 จากยานยนต์ในโลก พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานทางเลือกแทนการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน ซึ่งสกปรกกว่ามากในมุมมองของสิ่งแวดล้อม เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไม่ได้ผลิตก๊าซเรือนกระจกอย่างแท้จริง การใช้พวกเขาในการผลิตกระแสไฟฟ้าสามารถช่วยหยุดการคุกคามที่เพิ่มขึ้นของภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรง แม้กระทั่งทุกวันนี้ พวกมันยังสามารถใช้เพื่อแยกเกลือออกจากน้ำและช่วยตอบสนองความต้องการน้ำดื่มของโลกที่กำลังเติบโต เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยังมีส่วนช่วยในการผลิตไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
ตามข้อมูลของ IAEA ภายในสิ้นปี 2547 มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 26 แห่งทั่วโลก โดยส่วนใหญ่ (18) อยู่ในเอเชีย ในปี 2547 มีการเชื่อมต่อหน่วยพลังงานนิวเคลียร์ใหม่ห้าหน่วยกับกริด โดยแต่ละหน่วยในจีน ญี่ปุ่น และรัสเซีย และอีกสองหน่วยในยูเครน สถานีหนึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายอีกครั้งในแคนาดา การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพาะพันธุ์นิวตรอนเร็วต้นแบบขนาด 500 เมกะวัตต์ในอินเดีย และเครื่องปฏิกรณ์น้ำขนาดเบาขนาด 866 เมกะวัตต์ Tomari-3 ในญี่ปุ่นได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว ที่ ยุโรปตะวันตกเริ่มก่อสร้างหน่วยพลังงานที่สามของ Olkiluoto NPP ในฟินแลนด์ ฝรั่งเศสกำลังวางแผนที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำแบบสาธิตของยุโรป (EPR) ในสหรัฐอเมริกา คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานนิวเคลียร์ (NRC) ได้อนุมัติการต่ออายุใบอนุญาตสำหรับหน่วยพลังงานนิวเคลียร์มากกว่าสองโหล (เครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมด 104 เครื่องกำลังทำงานอยู่ในสหรัฐอเมริกา) กระทรวงพลังงานสหรัฐอนุมัติความช่วยเหลือทางการเงินแก่กลุ่มอุตสาหกรรมสองแห่งในขั้นตอนการเตรียมใบอนุญาตสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่
แม้แต่การคาดการณ์ในแง่ร้ายก็ยังถือว่าเพิ่มขึ้นเป็น 427 GW ของกำลังการผลิตนิวเคลียร์ทั่วโลกในปี 2020 ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 1,000 MW จำนวน 127 โรง
อย่างไรก็ตาม ในบางประเทศของยุโรปตะวันตก (เบลเยียม เยอรมนี สวีเดน) มีโครงการที่จะลดการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในเรื่องนี้ ที่น่าสังเกตคือข้อสรุปของผู้เชี่ยวชาญของ IAEA ว่าในทศวรรษที่ผ่านมา สาเหตุหลักของการเติบโตของกำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ใช่การก่อสร้างใหม่ แต่เป็นการเพิ่มความพร้อมในการปฏิบัติงานของโรงงานที่มีอยู่และพลังงานนิวเคลียร์นั้น ตัวชี้วัดความปลอดภัยของพืชได้รับการปรับปรุง
ในเวลาเดียวกัน ความต้องการวัตถุดิบทั่วโลกสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในปัจจุบันมีมากเกินกว่าปริมาณการขุดยูเรเนียม ซึ่งให้เพียงครึ่งหนึ่งของความต้องการประจำปีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ผู้นำในการขุดยูเรเนียม ได้แก่ แคนาดาและออสเตรเลีย ไนเจอร์ คาซัคสถาน และรัสเซีย
สมุดปกแดงเรื่องทรัพยากรยูเรเนียมปี 2547 (สิ่งพิมพ์ร่วมของ OECD/NEA-IAEA) ให้มุมมองระยะกลางที่คลุมเครือสำหรับตลาดยูเรเนียมทั่วโลก เนื่องจากความไม่แน่นอนยังคงอยู่ในแหล่งอุปทานรองที่เป็นไปได้ (เช่น คลังสินค้าของพลเรือนและทหาร การประมวลผลซ้ำของการใช้จ่าย เชื้อเพลิงและการเสริมสมรรถนะของยูเรเนียมที่หมดฤทธิ์อีกครั้ง) ในปี 2546 แหล่งที่มาเหล่านี้คิดเป็น 46% ของข้อกำหนดยูเรเนียมของโลกสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้าพลเรือน แต่เมื่อสินค้าคงเหลือลดลง มูลค่าของสินค้าก็มีแนวโน้มลดลง ตามที่ผู้เชี่ยวชาญของ IAEA กล่าว หลังปี 2015 ความต้องการเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์จะต้องได้รับการตอบสนองโดยการขยายการผลิต การพัฒนาแหล่งใหม่ๆ หรือการแนะนำวัฏจักรเชื้อเพลิงทางเลือก
ปัญหาสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการต่ออายุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ณ สิ้นปี พ.ศ. 2547 มีเครื่องปฏิกรณ์ปฏิบัติการ 79 เครื่อง (18%) ของโลกเปิดดำเนินการมาแล้ว 30 ปีหรือมากกว่า และเครื่องปฏิกรณ์ 143 เครื่องเปิดดำเนินการมานานกว่า 25 ปี ดังนั้น การตัดสินใจเกี่ยวกับการรื้อถอนเครื่องปฏิกรณ์จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ นี่คือการรื้อทันทีหรือการจัดเก็บที่ปลอดภัยในระยะยาวตามด้วยการรื้อถอน
ตามรายงานของ IAEA เมื่อปลายปี 2547 สถานีทั้งหมด 6 แห่งถูกรื้อถอนโดยสมบูรณ์ 17 แห่งถูกรื้อถอนบางส่วนและอยู่ภายใต้การควบคุมของ mothballing อย่างปลอดภัย 33 แห่งกำลังถูกรื้อถอน และ 30 แห่งอยู่ในขั้นตอนของการรื้อขั้นต่ำก่อนดำเนินการ mothballing ในระยะยาว
ส่งผลให้บางประเทศ หมวดหมู่ใหม่กากกัมมันตภาพรังสี - ของเสียระดับต่ำมาก (VLW): จากการรื้อถอนของเสียระดับต่ำมาก ซึ่งต้องการการบำบัดพิเศษน้อยกว่าของเสียระดับต่ำทั่วไป ดังนั้นจึงมีต้นทุนการกำจัดที่ต่ำกว่า
โครงการ IAEA ระดับนานาชาติเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงนวัตกรรมและวัฏจักรเชื้อเพลิง (INPRO) กำลังดำเนินการอยู่ โดยมุ่งเน้นที่ประเด็นของนวัตกรรม
การใช้เทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์แบบใหม่สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลนั้นสะท้อนให้เห็นในโครงการโรงแยกเกลือออกจากน้ำทะเลด้วยนิวเคลียร์บนเกาะมาดูราในอินโดนีเซีย ซึ่งเกาหลีใต้ก็เข้าร่วมด้วย แต่ประเด็นหลักไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้ แต่เป็นโปรแกรมเพื่อพัฒนาศักยภาพของเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุมสำหรับการผลิตพลังงาน ซึ่งกำลังดำเนินการอยู่ในประมาณ 50 ประเทศ
ข้อตกลงระหว่างประเทศว่าด้วยความปลอดภัยทางนิวเคลียร์
แม้แต่รายการอนุสัญญาที่รับเป็นบุตรบุญธรรมอย่างง่าย ๆ ก็ยืนยันถึงความสำคัญของปัญหานี้
ประการแรก นี่คืออนุสัญญาว่าด้วยความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ ซึ่งกำหนดให้รัฐที่ดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนบกต้องรักษาระดับความปลอดภัยในระดับสูงโดยปฏิบัติตามมาตรฐานสากล ภายในสิ้นปี 2547 มี 55 รัฐที่เข้าร่วมอยู่แล้ว
อนุสัญญาว่าด้วยการให้ความช่วยเหลือในกรณีเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์หรือเหตุฉุกเฉินทางรังสีที่มีความสำคัญเท่าเทียมกัน และอนุสัญญาว่าด้วยการแจ้งล่วงหน้าของอุบัติเหตุนิวเคลียร์: สร้างพื้นฐานทางกฎหมายสำหรับความร่วมมือระหว่างประเทศและการประสานงานในการดำเนินการในกรณีฉุกเฉินทางนิวเคลียร์หรือกัมมันตภาพรังสี จัดตั้งระบบเตือนอุบัติเหตุนิวเคลียร์ ส่งเสริมความร่วมมือระหว่าง IAEA และแต่ละประเทศเพื่อ ความช่วยเหลือด้านปฏิบัติการและให้การสนับสนุนกรณีเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์หรือรังสี สถานการณ์ฉุกเฉิน. แผนปฏิบัติการระหว่างประเทศได้รับการพัฒนาเพื่อเสริมสร้างระบบการเตรียมพร้อมและการตอบสนองระหว่างประเทศในกรณีฉุกเฉินด้านนิวเคลียร์และรังสี
การประชุมครั้งแรกเมื่อปลายปี 2547 มีผู้เข้าร่วม 90 คน ครั้งที่สอง - 94 คน
อนุสัญญาร่วมว่าด้วยความปลอดภัยของการจัดการเชื้อเพลิงใช้แล้วและความปลอดภัยของการจัดการกากกัมมันตภาพรังสีเป็นอนุสัญญาระหว่างประเทศฉบับเดียวที่มีผลผูกพันทางกฎหมาย เครื่องมือทางกฎหมายในภูมิภาคนี้
อนุสัญญาว่าด้วยการคุ้มครองทางกายภาพของวัสดุนิวเคลียร์กำหนดให้รัฐผู้ทำสัญญาต้องประกันในระหว่างการขนส่งระหว่างประเทศ การคุ้มครองวัสดุดังกล่าวที่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของตนหรือบนเรือหรือเครื่องบินของตน ณ สิ้นปี 2547 มีภาคีอนุสัญญานี้แล้ว 106 ฝ่าย
ข้อควรทราบอีกสองข้อคือ: จรรยาบรรณว่าด้วยความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์วิจัย และจรรยาบรรณว่าด้วยความปลอดภัยและความมั่นคงของแหล่งกัมมันตภาพรังสี
รัสเซียในตลาดโลกของพลังงานนิวเคลียร์
กลยุทธ์ด้านพลังงานสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซียในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 21 (นำมาใช้ในปี 2543) จัดทำขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการปรับโครงสร้างการใช้เชื้อเพลิงและแหล่งพลังงานให้เหมาะสม (เพื่อลดส่วนแบ่งของก๊าซธรรมชาติใน ความสมดุลของเชื้อเพลิงและพลังงาน (FEB) รวมถึงการปรับโครงสร้างให้เหมาะสม ความสามารถในการผลิตใหม่และรูปแบบการใช้งานของพวกเขา การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของงบประมาณเชื้อเพลิงและพลังงานนั้นคาดหวังได้จากการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์: การเพิ่มขึ้นของส่วนแบ่งการผลิตไฟฟ้าที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในส่วนยุโรปของรัสเซีย (จาก 22% เป็น 32%) ครอบคลุมความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น สาเหตุหลักมาจากการผลิตพลังงานที่เติบโตเร็วกว่าในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (ในอัตรา 4% ต่อปี เทียบกับ 2% ต่อปีสำหรับ อุตสาหกรรมพลังงานโดยรวม) เพิ่มส่วนแบ่งกำลังการผลิตพื้นฐานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปริมาณการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด (โดยมี IFC มากกว่า 80% รวมถึงผ่านโรงไฟฟ้าสูบน้ำ - โรงเก็บไฟฟ้าแบบสูบน้ำและการกระจายความเสี่ยงของ ตลาดพลังงาน NPP)
ความเข้มของพลังงาน เศรษฐกิจรัสเซีย(กำหนดโดยใช้วิธีการบัญชีพลังงานของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ) ลดลงในปี 2535-2542 เฉลี่ย 0.5% ต่อปี อย่างไรก็ตาม การลดลงดังกล่าวได้รับอิทธิพลจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการลดลงของการผลิตในรัสเซีย ตลอดจนการเพิ่มขึ้นของโครงสร้างราคาที่ไม่สมส่วนสำหรับผู้ให้บริการพลังงานหลัก ต่ำเทียม ราคาในประเทศบน ก๊าซธรรมชาติทำให้สามารถเพิ่มตั้งแต่ปี 1992 ส่วนแบ่งของก๊าซในสมดุลพลังงานของรัสเซียจาก 40 เป็น 52-54% ในขณะเดียวกัน ความเข้มพลังงานของ GDP ภายในประเทศในปี 2543 สูงกว่าประเทศพัฒนาแล้วของโลกประมาณ 2-4 เท่า
ปัจจุบันพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซียผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 16% ในประเทศ กลยุทธ์สำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 21 ได้รับการพัฒนาซึ่งหมายถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการมีส่วนร่วมของพลังงานนิวเคลียร์เพื่อความสมดุลของพลังงานของสหพันธรัฐรัสเซีย ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซียจะมีความพอเพียงสัมพัทธ์ แต่การพัฒนายังต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างประเทศ ความร่วมมือในการสร้างระบบและเทคโนโลยีใหม่ รวมถึงเทคโนโลยีความปลอดภัยโดยใช้หลักการที่เรียกว่าความปลอดภัยตามธรรมชาติ นวัตกรรมเทคโนโลยีการจัดการกากกัมมันตภาพรังสี ฯลฯ ความร่วมมือระหว่างประเทศในด้านวิทยาศาสตร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างหนึ่งของเขาคืองานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เทอร์โมนิวเคลียร์แบบสากล ITER
รัสเซียยังกำลังสร้างหน่วยนิวเคลียร์ใหม่ในหลายประเทศ: ในอิหร่าน ซึ่งกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Bushehr แล้วเสร็จ ในประเทศจีน ซึ่งกำลังก่อสร้างสองหน่วย ในอินเดีย ซึ่งการก่อสร้างสองหน่วยมี เริ่มแล้ว - เครื่องปฏิกรณ์ VVER และการจัดหาเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่กลายเป็นแบบดั้งเดิม ตลอดจนผลิตภัณฑ์ด้านวิศวกรรมและไอโซโทปไปยังต่างประเทศ
`เชอร์โนบิลซินโดรม' ค่อยๆ เอาชนะได้ในหลายประเทศทั่วโลก ความคิดเห็นของประชาชนกำลังเปลี่ยนไปเพื่อสนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์ แม้แต่ในเยอรมนี สวีเดน เบลเยียม ซึ่งตำแหน่งของ "กรีน" แข็งแกร่งเป็นพิเศษ พวกเขากำลังคิดมากขึ้นเรื่อยๆ เกี่ยวกับการแก้ไขการห้ามสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่กลับมาดำเนินการอีกครั้งในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่นกำลังพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์อย่างรวดเร็ว แผนใหญ่สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในจีน อินเดีย และอิหร่าน จากการเพิ่มขึ้นของราคาไฮโดรคาร์บอน แนวโน้มนี้ค่อนข้างมีวัตถุประสงค์ ในความเห็นของเราในทศวรรษหน้า อุตสาหกรรมพลังงานของโลกจะต้องพัฒนาบนพื้นฐานของเทคโนโลยีนิวเคลียร์อย่างแน่นอน การติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้นิวตรอนความร้อนและสถานีนิวตรอนเร็วจะถูกสร้างขึ้น จากนั้น เป็นไปได้มากว่าเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันจะมาอยู่ข้างหน้า ปัญหาการใช้และลดของเสียจากการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะได้รับการแก้ไขและวงจรเชื้อเพลิงแบบปิดจะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม
โดยเฉพาะรัสเซียมีเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถใช้ในรอบปิดได้ ปี 2548 เป็นวันครบรอบ 25 ปีของการว่าจ้างเครื่องปฏิกรณ์ประเภท BN-600 ที่ Beloyarsk NPP ซึ่งเป็นหน่วยพลังงานระดับอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดในโลกพร้อมเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเร็ว ตลอดหลายปีของการดำเนินงานที่ปราศจากปัญหา ความเป็นไปได้ในระยะยาว มีประสิทธิภาพ และ ปลอดภัยในการทำงานหน่วยพลังงานดังกล่าวพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบุและสารหล่อเย็นโซเดียม ในอนาคตพลังงานนิวเคลียร์อาจจะพัฒนาบนพื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าว ที่ Beloyarsk NPP ในปี 2555 การก่อสร้างหน่วยพลังงานที่ใช้เซลล์ประสาทที่รวดเร็ว BN-800 จะแล้วเสร็จ
การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคลื่อนที่อาจกลายเป็นทิศทางใหม่ได้เช่นกัน พลังงานต่ำ. ในปี 2549 รัสเซียวางแผนที่จะเริ่มสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิต 75 เมกะวัตต์ เพื่อจ่ายพลังงานให้กับพื้นที่ห่างไกลทางตอนเหนือหรือพื้นที่แห้งแล้งของเอเชีย
ตาม ผู้บริหารสูงสุดสมาคมนิวเคลียร์โลก (WNA) จอห์น ริตช์ ในอนาคตโลกจะได้เห็น 'ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา' ของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ในหลายประเทศ

ในอีก 50 ปีข้างหน้า มนุษยชาติจะใช้พลังงานมากกว่าที่เคยใช้ในประวัติศาสตร์ทั้งหมด การคาดการณ์ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอัตราการเติบโตของการใช้พลังงานไม่เป็นจริง: มันเติบโตเร็วกว่ามาก คาดว่าภายในปี 2573 จะเพิ่มขึ้น 33% เมื่อเทียบกับปี 2559 และจะมีมูลค่า 32.9 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง การเติบโตที่ใหญ่ที่สุดจะอยู่ในเอเชีย ซึ่งการใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น 1.5 เท่า (จาก 10.8 เป็น 16.4 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง)

การคาดการณ์เกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่ก็ไม่เป็นจริงเช่นกัน แหล่งพลังงานใหม่จะเริ่มดำเนินการในระดับอุตสาหกรรมและในราคาที่แข่งขันได้ภายในปี 2573 ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานฟอสซิลเริ่มรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ความเป็นไปได้ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่ก็มีจำกัดเช่นกัน

อย่าลืมเกี่ยวกับการต่อสู้กับ "ผลกระทบเรือนกระจก" ซึ่งกำหนดข้อ จำกัด ในการเผาไหม้น้ำมันก๊าซและถ่านหินที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPPs) จัดสรรทั่วโลก คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 32 พันล้านตันต่อปีและยังคงเติบโตต่อไป คาดการณ์ว่าภายในปี 2030 ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจะเกิน 34 พันล้านตันต่อปี

การแก้ปัญหาอาจเป็นการพัฒนาอย่างแข็งขันของพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในภาคส่วนที่อายุน้อยที่สุดและเติบโตเร็วที่สุดของเศรษฐกิจโลก ปัจจุบันมีประเทศจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ต้องการเริ่มการพัฒนาอะตอมที่สงบสุข

กำลังการผลิตติดตั้งของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของโลกคือ 390 กิกะวัตต์ หากพลังงานทั้งหมดนี้เกิดจากถ่านหินและก๊าซ ก็จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มอีก 2 พันล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศทุกปี จากการประมาณการของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ป่าทางเหนือทั้งหมด (ป่าไทกาที่ตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ) ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 1 พันล้านตันต่อปี และป่าทั้งหมดของโลก - 2.5 พันล้านตันของคาร์บอนไดออกไซด์ นั่นคือ หากเราใช้ผลกระทบต่อระดับ CO2 ในชั้นบรรยากาศเป็นเกณฑ์ พลังงานนิวเคลียร์จะเทียบเท่ากับ "ความสามารถทางนิเวศวิทยา" ของป่าทั้งหมดในโลก

ข้อดีของพลังงานนิวเคลียร์คืออะไร?

ความเข้มข้นของพลังงานมหาศาล

ยูเรเนียม 1 กิโลกรัมเสริมสมรรถนะได้ถึง 4% ซึ่งใช้ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เมื่อเผาไหม้จนหมดจะปล่อยพลังงานออกมาเทียบเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินคุณภาพสูงประมาณ 100 ตันหรือน้ำมัน 60 ตัน

ใช้ซ้ำ

วัสดุฟิชไซล์ (ยูเรเนียม-235) ไม่ได้เผาไหม้อย่างสมบูรณ์ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และสามารถนำมาใช้อีกครั้งหลังการสร้างใหม่ (ต่างจากเถ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลและตะกรัน) ในอนาคต การเปลี่ยนไปใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงแบบปิดอย่างสมบูรณ์นั้นเป็นไปได้ ซึ่งหมายความว่าไม่มีของเสียเกือบสมบูรณ์

ลด "ผลกระทบเรือนกระจก"

การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์อย่างเข้มข้นถือได้ว่าเป็นวิธีหนึ่งในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อน ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในยุโรปมักหลีกเลี่ยงการปล่อย CO2 700 ล้านตันต่อปี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ปฏิบัติการในรัสเซียทุกปีป้องกันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 210 ล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศ ตามตัวบ่งชี้นี้ รัสเซียอยู่ในอันดับที่สี่ของโลก

การพัฒนาเศรษฐกิจ

การก่อสร้าง NPP ให้การเติบโตทางเศรษฐกิจ การสร้างงานใหม่: 1 ที่ทำงานระหว่างการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สร้างงานมากกว่า 10 ตำแหน่งในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์มีส่วนช่วยในการเติบโต การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการส่งออกสินค้าไฮเทค

ศตวรรษที่ 20 ผ่านไปภายใต้สัญลักษณ์ของการพัฒนาพลังงานชนิดใหม่ที่มีอยู่ในนิวเคลียสของอะตอมและกลายเป็นศตวรรษ ฟิสิกส์นิวเคลียร์. พลังงานนี้มากกว่าพลังงานเชื้อเพลิงที่มนุษย์ใช้ไปหลายเท่าตลอดประวัติศาสตร์

กลางปี ​​1939 นักวิทยาศาสตร์ของโลกได้ค้นพบทฤษฎีและการทดลองที่สำคัญในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์ ซึ่งทำให้สามารถนำเสนอโครงการวิจัยที่ครอบคลุมในทิศทางนี้ ปรากฎว่าอะตอมของยูเรเนียมสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน นี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล นอกจากนี้ นิวตรอนจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการฟิชชัน ซึ่งสามารถแยกอะตอมยูเรเนียมอื่นๆ และทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ได้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของยูเรเนียมมีประสิทธิภาพมากและเหนือกว่าปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงที่สุด ลองเปรียบเทียบอะตอมของยูเรเนียมกับโมเลกุลของวัตถุระเบิด - trinitrotoluene (TNT) ในระหว่างการสลายของโมเลกุล TNT จะมีการปล่อยพลังงาน 10 อิเล็กตรอนโวลต์ และในระหว่างการสลายของนิวเคลียสของยูเรเนียม จะมีอิเล็กตรอนโวลต์ 200 ล้านโวลต์ หรือมากกว่า 20 ล้านเท่า

การค้นพบเหล่านี้ทำให้เกิดความรู้สึกในโลกวิทยาศาสตร์: ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ไม่มีเหตุการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญในผลที่ตามมามากไปกว่าการแทรกซึมของอะตอมเข้าสู่โลกและความเชี่ยวชาญด้านพลังงานของมัน นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าจุดประสงค์หลักคือการผลิตไฟฟ้าและใช้งานในพื้นที่อื่นๆ ที่สงบสุข ด้วยการว่าจ้างในสหภาพโซเวียตในปี พ.ศ. 2497 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์ ยุคของพลังงานนิวเคลียร์จึงเริ่มขึ้นในออบนินสค์ แหล่งที่มาของการผลิตไฟฟ้าคือการแตกตัวของนิวเคลียสของยูเรเนียม

ประสบการณ์การดำเนินงาน NPP ครั้งแรกแสดงให้เห็นถึงความเป็นจริงและความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์สำหรับ การผลิตภาคอุตสาหกรรมไฟฟ้า. ประเทศอุตสาหกรรมที่พัฒนาแล้วได้เริ่มออกแบบและสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ด้วยเครื่องปฏิกรณ์ ประเภทต่างๆ. ภายในปี พ.ศ. 2507 กำลังการผลิตรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลกได้เพิ่มขึ้นเป็น 5 ล้านกิโลวัตต์

นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานนิวเคลียร์จึงเริ่มต้นขึ้น ซึ่งส่งผลให้ การผลิตทั่วไปไฟฟ้าในโลกได้กลายเป็นพลังงานทางเลือกใหม่ที่มีแนวโน้ม คำสั่งซื้อสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เริ่มเฟื่องฟูในสหรัฐอเมริกา ต่อมาในยุโรปตะวันตก ญี่ปุ่น และสหภาพโซเวียต อัตราการเติบโตของพลังงานนิวเคลียร์สูงถึงประมาณ 30% ต่อปี ในปี 1986 หน่วยพลังงาน 365 หน่วยที่มีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 253 ล้านกิโลวัตต์ได้ดำเนินการที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลก ในเกือบ 20 ปี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น 50 เท่า การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดำเนินการใน 30 ประเทศทั่วโลก (รูปที่ 1.1)

เมื่อถึงเวลานั้น การศึกษาของ Club of Rome ซึ่งเป็นชุมชนที่เชื่อถือได้ของนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงระดับโลก เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง ข้อสรุปของผู้เขียนการศึกษานี้ทำให้การขาดแคลนทรัพยากรธรรมชาติของพลังงานอินทรีย์หมดไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งรวมถึงน้ำมัน ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญต่อเศรษฐกิจโลก และราคาที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็วในอนาคตอันใกล้ ด้วยเหตุนี้ พลังงานนิวเคลียร์จึงมาทันเวลา สต็อกเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เป็นไปได้ (2 8 U, 2 5 U, 2 2 Th) ในระยะยาวสามารถแก้ไขปัญหาที่สำคัญของการจัดหาเชื้อเพลิงภายใต้สถานการณ์ต่างๆ สำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

เงื่อนไขสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์นั้นเอื้ออำนวยอย่างยิ่งและ ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังเป็นแรงบันดาลใจในการมองโลกในแง่ดี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถแข่งขันกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้สำเร็จแล้ว

พลังงานนิวเคลียร์ทำให้สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและลดการปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อมจาก TPP ได้อย่างมาก

การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับภาคพลังงานที่จัดตั้งขึ้นของคอมเพล็กซ์ทหาร - อุตสาหกรรม - เครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมและเครื่องปฏิกรณ์ที่เชี่ยวชาญพอสมควรสำหรับ เรือดำน้ำโดยใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (NFC) ที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ได้ความรู้และประสบการณ์ที่สำคัญ พลังงานนิวเคลียร์ซึ่งมีมหาศาล การสนับสนุนจากรัฐเข้ากับระบบพลังงานที่มีอยู่ได้สำเร็จ โดยคำนึงถึงกฎเกณฑ์และข้อกำหนดที่มีอยู่ในระบบนี้

ปัญหาความมั่นคงด้านพลังงานกำเริบขึ้นในยุค 70 ของศตวรรษที่ยี่สิบ เนื่องกับวิกฤตพลังงานที่เกิดจากราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้น การพึ่งพาอุปทานจากสถานการณ์ทางการเมือง ทำให้หลายประเทศต้องพิจารณาโครงการพลังงานของตนใหม่ การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์โดยการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ลดการพึ่งพาพลังงานของประเทศที่ไม่มีหรือจำกัดเชื้อเพลิงและพลังงานของตนเอง

tic ทรัพยากรจากการนำเข้าและเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศเหล่านี้

ในกระบวนการ การพัฒนาอย่างรวดเร็วจากเครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์สองประเภทหลัก - นิวตรอนความร้อนและนิวตรอนเร็ว - เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนที่แพร่หลายที่สุดในโลกคือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความร้อน

ออกแบบ ประเทศต่างๆประเภทและการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มีโมเดอเรเตอร์และสารหล่อเย็นที่แตกต่างกันกลายเป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์แห่งชาติ ดังนั้นในสหรัฐอเมริกาเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำและเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดจึงกลายเป็นเครื่องหลักในแคนาดา - เครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักบนยูเรเนียมธรรมชาติในอดีตสหภาพโซเวียต - เครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน (VVER) และเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดยูเรเนียม - กราไฟท์ (RBMK) หน่วยกำลังของเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 ที่มีกำลังไฟฟ้า 1,000 MW จึงถูกติดตั้งที่ Leningrad NPP ในปี 1973 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ตัวอย่างเช่น Zaporozhye NPP (ยูเครน) มีกำลังถึง 6000 MW

เนื่องจากหน่วย NPP ทำงานด้วยกำลังเกือบคงที่ ครอบคลุม

NPP "เกาะทรีไมล์" (สหรัฐอเมริกา)

ส่วนพื้นฐานของตารางโหลดรายวันของระบบพลังงานที่เชื่อมต่อถึงกัน ควบคู่ไปกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลก โรงไฟฟ้าเก็บพลังงานที่สูบน้ำได้คล่องแคล่วสูงถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมส่วนที่แปรผันของกำหนดการและปิดช่องว่างกลางคืนในตารางโหลด

อัตราการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ที่สูงไม่สอดคล้องกับระดับความปลอดภัย จากประสบการณ์ของการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่เพิ่มขึ้นของกระบวนการและผลที่ตามมา จำเป็นต้องแก้ไข ความต้องการทางด้านเทคนิคซึ่งทำให้การลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพิ่มขึ้น

การระเบิดอย่างร้ายแรงต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ได้รับการจัดการโดยอุบัติเหตุร้ายแรงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Three Mile Island ในสหรัฐอเมริกาในปี 1979 รวมถึงโรงงานอื่น ๆ จำนวนหนึ่งซึ่งนำไปสู่การแก้ไขข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่รุนแรง ความเข้มงวดของมาตรฐานที่มีอยู่และการแก้ไขโครงการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก ทำให้เกิดศีลธรรมและ ความเสียหายของวัสดุพลังงานนิวเคลียร์. ในสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นผู้นำด้านพลังงานนิวเคลียร์ คำสั่งให้ก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สิ้นสุดลงในปี 2522 และการก่อสร้างในประเทศอื่นๆ ก็ลดลงเช่นกัน

อุบัติเหตุร้ายแรงที่สุดที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนปิลในยูเครนในปี 2529 มีคุณสมบัติตามระดับสากลของเหตุการณ์นิวเคลียร์เป็นอุบัติเหตุระดับสูงสุดเจ็ดและก่อให้เกิดภัยพิบัติทางนิเวศน์เหนือดินแดนอันกว้างใหญ่การสูญเสียชีวิตการตั้งถิ่นฐานใหม่หลายร้อยคน ประชาชนหลายพันคน บ่อนทำลายความเชื่อมั่นของประชาคมโลกในด้านพลังงานนิวเคลียร์

“โศกนาฏกรรมในเชอร์โนบิลเป็นการเตือน และไม่เพียงแต่ในด้านพลังงานนิวเคลียร์เท่านั้น” นักวิชาการ V.A. Legasov สมาชิกคณะกรรมการรัฐบาลรองนักวิชาการคนแรก A.P. Aleksandrov หัวหน้าสถาบันพลังงานปรมาณูตั้งชื่อตาม I.V. คูร์ชาตอฟ.

ในหลายประเทศ โครงการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ถูกระงับ และในหลายประเทศ แผนการพัฒนาที่ได้ร่างไว้ก่อนหน้านี้ถูกยกเลิกโดยสิ้นเชิง

อย่างไรก็ตาม ภายในปี 2543 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานใน 37 ประเทศทั่วโลก สร้างรายได้ 16% ของการผลิตไฟฟ้าของโลก

ความพยายามอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในการรับรองความปลอดภัยในการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำให้เป็นไปได้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ฟื้นฟูความเชื่อมั่นของประชาชนในพลังงานนิวเคลียร์ ถึงเวลาของ "ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา" ในการพัฒนา

นอกจากสูง ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและความสามารถในการแข่งขัน ความพร้อมของแหล่งเชื้อเพลิง ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งคือพลังงานนิวเคลียร์เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด แม้ว่าปัญหาของการกำจัดเชื้อเพลิงใช้แล้วจะยังคงอยู่

ความจำเป็นในการสืบพันธุ์ (การเพาะพันธุ์) ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์นั้นชัดเจน กล่าวคือ การสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว (พ่อพันธุ์แม่พันธุ์) การแนะนำการแปรรูปเชื้อเพลิงที่ได้รับ การพัฒนาทิศทางนี้มีแรงจูงใจและโอกาสทางเศรษฐกิจที่ร้ายแรง และดำเนินการในหลายประเทศ

ในสหภาพโซเวียต งานทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเร็วทางอุตสาหกรรมได้เริ่มต้นขึ้นใน

พ.ศ. 2492 และตั้งแต่กลางทศวรรษ 1950 เป็นต้นมา การว่าจ้างเครื่องปฏิกรณ์นำร่องรุ่น BR-1, BR-5, BOR-60 (1969) เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2516 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบสองวัตถุประสงค์พร้อมเครื่องปฏิกรณ์ที่มีกำลังไฟฟ้า 350 เมกะวัตต์ สำหรับการผลิตไฟฟ้าและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ในปี 1980 ได้มีการเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรม BN-600 ที่มีกำลังการผลิต 600 MW

โครงการพัฒนาที่กว้างขวางในพื้นที่นี้ดำเนินการในสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2509-2515 เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง "Enrico Fermil" ถูกสร้างขึ้นและในปี 1980 เครื่องปฏิกรณ์วิจัยที่ใหญ่ที่สุดในโลก FFTF ที่มีความจุ 400 MW ถูกนำไปใช้งาน ในเยอรมนี เครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกเริ่มดำเนินการในปี 1974 และเครื่องปฏิกรณ์กำลังสูง SNR-2 ที่สร้างขึ้นไม่เคยถูกนำไปใช้งาน ในฝรั่งเศสในปี 1973 เครื่องปฏิกรณ์ฟีนิกซ์ที่มีความจุ 250 เมกะวัตต์เปิดตัวและในปี 1986 Superphenix ที่มีความจุ 1242 เมกะวัตต์ ในปี 1977 ญี่ปุ่นได้ว่าจ้างเครื่องปฏิกรณ์ Joyo รุ่นทดลอง และในปี 1994 เครื่องปฏิกรณ์ Monju กำลัง 280 เมกะวัตต์

ภายใต้สภาวะวิกฤตทางนิเวศวิทยาซึ่งประชาคมโลกได้ก้าวเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 พลังงานนิวเคลียร์สามารถมีส่วนสำคัญในการรับประกันแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมลพิษสู่สิ่งแวดล้อม

พลังงานนิวเคลียร์ตรงตามหลักการที่ยอมรับในโลกได้ดีที่สุด การพัฒนาที่ยั่งยืนหนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดคือการมีเชื้อเพลิงและแหล่งพลังงานที่เพียงพอพร้อมการบริโภคที่เสถียรในระยะยาว

ตามการคาดการณ์ตามการคำนวณและแบบจำลองการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจโลกในศตวรรษที่ 21 บทบาทที่โดดเด่นของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าจะดำเนินต่อไป ภายในปี 2573 ตามการคาดการณ์ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) การผลิตไฟฟ้าในโลกจะเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวและเกิน 30 ล้านล้าน kWh และตามการคาดการณ์ของสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ในบริบทของ "ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา" ของพลังงานนิวเคลียร์ ส่วนแบ่งของมันจะเพิ่มขึ้นเป็น 25% ของการผลิตไฟฟ้าของโลก และในอีก 15 ปีข้างหน้า จะมีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่มากกว่า 100 เครื่องในโลก และกำลัง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นจาก 370 ล้านกิโลวัตต์ในปี 2549 เป็น 679 ล้านกิโลวัตต์ในปี 2573

ปัจจุบัน ประเทศที่มีสัดส่วนการผลิตไฟฟ้ารวมสูง ซึ่งรวมถึงสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และฟินแลนด์ กำลังพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์อย่างแข็งขัน ฝรั่งเศสซึ่งปรับทิศทางอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของประเทศเป็นพลังงานนิวเคลียร์และพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาด้านพลังงานมานานหลายทศวรรษ ส่วนแบ่งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในการผลิตไฟฟ้าในประเทศนี้ถึง 80% ประเทศกำลังพัฒนาที่มีส่วนแบ่งการผลิตพลังงานนิวเคลียร์เพียงเล็กน้อยกำลังสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างรวดเร็ว ดังนั้นอินเดียจึงประกาศความตั้งใจที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีกำลังการผลิต 40 ล้านกิโลวัตต์ในระยะยาวและจีน - มากกว่า 100 ล้านกิโลวัตต์

จากจำนวนยูนิต NPP ที่กำลังก่อสร้าง 29 ยูนิตในปี 2549 มี 15 ยูนิตตั้งอยู่ในเอเชีย ตุรกี อียิปต์ จอร์แดน ชิลี ไทย เวียดนาม อาเซอร์ไบจาน โปแลนด์ จอร์เจีย เบลารุส และประเทศอื่นๆ กำลังวางแผนที่จะว่าจ้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นครั้งแรก

รัสเซียวางแผนพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์เพิ่มเติม ซึ่งจะให้สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีกำลังการผลิต 40 ล้านกิโลวัตต์ภายในปี 2573 ในยูเครนตามยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของประเทศยูเครนจนถึงปี 2573 มีการวางแผนที่จะเพิ่มการผลิตโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็น 219 พันล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ในขณะที่ยังคงรักษาระดับ 50% ของผลผลิตทั้งหมดและเพื่อ เพิ่มกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกือบ 2 เท่า ทำให้เป็น 29.5 ล้านกิโลวัตต์ โดยมีปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้ง (ICUF) อยู่ที่ 85% รวมถึงการว่าจ้างโรงไฟฟ้าใหม่ที่มีกำลังการผลิต 1–1.5 ล้านกิโลวัตต์ และ การยืดอายุการทำงานของหน่วย NPP ที่มีอยู่ (ในปี 2549 ในยูเครนกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ที่ 13.8 ล้านกิโลวัตต์โดยมีการผลิตไฟฟ้า 90.2 พันล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงหรือประมาณ 48.7% ของการผลิตทั้งหมด)

การทำงานอย่างต่อเนื่องในหลายประเทศในการปรับปรุงเพิ่มเติมของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความร้อนและนิวตรอนเร็วจะทำให้สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ และความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อไปได้ ในขณะเดียวกัน ความร่วมมือระหว่างประเทศก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง ดังนั้นในการดำเนินการในอนาคตของโครงการระหว่างประเทศ GT MSR (Gas Turbine Modular Solar-Cooled Reactor) ซึ่งมีลักษณะดังนี้ ระดับสูงความปลอดภัยและความสามารถในการแข่งขัน การลดของเสียกัมมันตภาพรังสี ประสิทธิภาพสามารถเพิ่มขึ้นได้ มากถึง 50%

การใช้อย่างแพร่หลายในอนาคตของโครงสร้างสององค์ประกอบของพลังงานนิวเคลียร์ รวมถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนและกับเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่ผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ จะเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้ยูเรเนียมธรรมชาติและลดระดับการสะสมของกากกัมมันตภาพรังสี .

ควรสังเกตว่าบทบาทที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (NFC) ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่แท้จริง นี่เป็นเพราะสถานการณ์ต่อไปนี้:

• วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ต้องมีโซลูชั่นโครงสร้าง เทคโนโลยี และการออกแบบที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
• NFC เป็นเงื่อนไขสำหรับการยอมรับทางสังคมและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของพลังงานนิวเคลียร์และการใช้งานอย่างกว้างขวาง
• การพัฒนาวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะนำไปสู่ความต้องการที่จะรวมภารกิจในการสร้างความมั่นใจในระดับที่ต้องการของความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ผลิตไฟฟ้าและลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์รวมถึงการขุดยูเรเนียม การขนส่ง การแปรรูป เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว (SNF) และการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี (ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยแบบครบวงจร) ;
• การผลิตและการใช้ยูเรเนียมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ( ระยะแรก NFC) นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเสี่ยงที่สารกัมมันตรังสีอายุยืนตามธรรมชาติจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งต้องเพิ่มประสิทธิภาพเชื้อเพลิง ลดปริมาณของเสีย และปิดวงจรเชื้อเพลิง

ประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของการดำเนินการ NPP ขึ้นอยู่กับวัฏจักรเชื้อเพลิงโดยตรง รวมถึงการลดเวลาในการเติมเชื้อเพลิง การเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบเชื้อเพลิง (FA) ดังนั้นการพัฒนาและปรับปรุงต่อไปของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่มีปัจจัยการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์สูงและการสร้างวัฏจักรเชื้อเพลิงแบบปิดที่มีของเสียต่ำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของประเทศยูเครนมีไว้เพื่อการพัฒนาวัฏจักรเชื้อเพลิงของประเทศ ดังนั้นการผลิตยูเรเนียมควรเพิ่มขึ้นจาก 0.8 พันตันเป็น 6.4 พันตันในปี 2573 การผลิตในประเทศของเซอร์โคเนียม โลหะผสมเซอร์โคเนียม และส่วนประกอบสำหรับการประกอบเชื้อเพลิงจะได้รับการพัฒนาต่อไป และในอนาคต การสร้างวงจรเชื้อเพลิงแบบปิดด้วยเช่นกัน เป็นการร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ การมีส่วนร่วมขององค์กรของยูเครนมีขึ้นในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการผลิตส่วนประกอบเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ VVER และในการสร้าง ศูนย์นานาชาติสำหรับการเสริมสมรรถนะยูเรเนียมในรัสเซีย การที่ยูเครนเข้าสู่ธนาคารเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ระหว่างประเทศที่สหรัฐฯ เสนอให้

ความพร้อมของเชื้อเพลิงสำหรับพลังงานนิวเคลียร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโอกาสในการพัฒนา ความต้องการยูเรเนียมธรรมชาติในโลกในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 60,000 ตัน โดยมีปริมาณสำรองทั้งหมดประมาณ 16 ล้านตัน

ในศตวรรษที่ 21 บทบาทของพลังงานนิวเคลียร์ในการรับรองการผลิตไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในโลกด้วยการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว พลังงานนิวเคลียร์ยังไม่มีคู่แข่งที่จริงจังในระยะยาว เพื่อที่จะดำเนินการพัฒนาในวงกว้าง ดังที่ได้กล่าวไปแล้วนั้น จะต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ประสิทธิภาพสูง การบริจาคทรัพยากร ความซ้ำซ้อนของพลังงาน ความปลอดภัย และการยอมรับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สามข้อกำหนดแรกสามารถทำได้โดยใช้โครงสร้างพลังงานนิวเคลียร์แบบสององค์ประกอบซึ่งประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนและเครื่องปฏิกรณ์แบบเร็ว ด้วยโครงสร้างดังกล่าว จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้ยูเรเนียมธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญ ลดการผลิต และจำกัดระดับของเรดอนที่เข้าสู่ชีวมณฑล วิธีในการบรรลุระดับความปลอดภัยที่ต้องการและลดต้นทุนทุนสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ทั้งสองประเภทนั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ต้องใช้เวลาและเงินในการดำเนินการ เมื่อถึงเวลาที่สังคมตระหนักถึงความจำเป็นในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ต่อไป เทคโนโลยีของโครงสร้างสององค์ประกอบก็จะถูกเตรียมขึ้นจริง แม้ว่าจะยังต้องดำเนินการอีกมากในแง่ของการเพิ่มประสิทธิภาพโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโครงสร้างของอุตสาหกรรม รวมถึงเชื้อเพลิง วิสาหกิจวงจร

ระดับของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่จะพิจารณาจากปริมาณของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในวัฏจักรเชื้อเพลิง (ยูเรเนียม พลูโทเนียม) และในการจัดเก็บ (Np, Am, Cm, ผลิตภัณฑ์จากฟิชชัน)

ความเสี่ยงจากการสัมผัสกับไอโซโทปที่มีอายุสั้น เช่น 1 1 I และ 9 0 Sr, l 7 Cs สามารถลดลงสู่ระดับที่ยอมรับได้ โดยการปรับปรุงความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สถานที่จัดเก็บ และผู้ประกอบการด้านวงจรเชื้อเพลิง การยอมรับความเสี่ยงดังกล่าวสามารถพิสูจน์ได้ในทางปฏิบัติ แต่เป็นการยากที่จะพิสูจน์และเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงความน่าเชื่อถือของการฝังตัวของแอกทิไนด์ที่มีอายุยาวนานและผลิตภัณฑ์จากฟิชชันเป็นเวลาหลายล้านปี

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเราไม่สามารถปฏิเสธที่จะค้นหาวิธีการกำจัดขยะกัมมันตภาพรังสีที่เชื่อถือได้ แต่จำเป็นต้องพัฒนาความเป็นไปได้ของการใช้แอคติไนด์เพื่อการผลิตพลังงานเช่น การปิดรอบเชื้อเพลิงไม่เพียงแต่สำหรับยูเรเนียมและพลูโทเนียมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแอคติไนด์ด้วย (Np, Am, Cm เป็นต้น) การเปลี่ยนรูปของผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่เป็นอันตรายที่มีอายุยืนยาวในระบบเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนจะทำให้โครงสร้างของพลังงานนิวเคลียร์ซับซ้อนขึ้นเนื่องจากการเพิ่มเติม กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตและแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หรือเพิ่มจำนวนประเภทของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การนำ Np, Am, Cm, actinides และผลิตภัณฑ์ฟิชชันอื่นๆ มาใส่ในเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์จะทำให้การออกแบบมีความซับซ้อน จำเป็นต้องมีการพัฒนาเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ชนิดใหม่ และส่งผลเสียต่อความปลอดภัย

ในเรื่องนี้ ความเป็นไปได้ของการสร้างโครงสร้างสามองค์ประกอบของวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วและความร้อน และเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการเผาไหม้ Np, Am, Cm และแอคติไนด์อื่นๆ และการแปรสภาพของผลิตภัณฑ์ฟิชชันบางชนิด

ปัญหาที่สำคัญที่สุดคือการแปรรูปและกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 21 มนุษยชาติจะต้องสร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคเกี่ยวกับการพัฒนาพลังงานประเภทใหม่ ซึ่งรวมถึงพลังงานนิวเคลียร์โดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า และในอนาคตพลังงานแสนสาหัสที่ต้องใช้ ความร่วมมือระหว่างประเทศ.

Tianwan NPP เป็นหน่วยที่ใหญ่ที่สุดในแง่ของความจุหน่วยของหน่วยพลังงานในบรรดา NPP ทั้งหมดที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างในประเทศจีน แผนแม่บทให้ความเป็นไปได้ในการสร้างหน่วยพลังงานสี่หน่วยที่มีกำลังการผลิต 1,000 เมกะวัตต์ต่อหน่วย สถานีตั้งอยู่ระหว่างปักกิ่งและเซี่ยงไฮ้บนชายฝั่งทะเลเหลือง งานก่อสร้างบนเว็บไซต์เริ่มต้นในปี 1998 หน่วยพลังงานแรกของ NPP ที่มีเครื่องปฏิกรณ์พลังงานระบายความร้อนด้วยน้ำ VVER-1000/428 และกังหัน K-1000-60/3000 ซึ่งเปิดตัวในเดือนพฤษภาคม 2549 ถูกนำไปใช้งานเมื่อวันที่ 2 มิถุนายน 2550 และหน่วยที่สองเดียวกัน ได้เริ่มดำเนินการเมื่อ 12 กันยายน 2550 ปัจจุบันหน่วยพลังงานทั้งสองของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานได้อย่างเสถียรที่กำลังการผลิต 100% และจ่ายไฟฟ้าให้กับมณฑลเจียงซูของจีน มีการวางแผนที่จะสร้างหน่วยพลังงานที่สามและสี่ของ Tianwan NPP