Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автор:	Воєводін, В.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2017
Назва видання:	Вісник НАН України
Теми:	Загальні збори НАН України
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122452
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 5. — С. 59-62. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-122452
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1224522017-07-06T03:03:01Z Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі Воєводін, В.М. Загальні збори НАН України 2017 Article Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 5. — С. 59-62. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122452 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Загальні збори НАН України Загальні збори НАН України
spellingShingle	Загальні збори НАН України Загальні збори НАН України Воєводін, В.М. Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі Вісник НАН України
format	Article
author	Воєводін, В.М.
author_facet	Воєводін, В.М.
author_sort	Воєводін, В.М.
title	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі
title_short	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі
title_full	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі
title_fullStr	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі
title_full_unstemmed	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі
title_sort	сучасний стан ядерної енергетики в україні та світі
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Загальні збори НАН України
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122452
citation_txt	Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі / В.М. Воєводін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 5. — С. 59-62. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT voêvodínvm sučasnijstanâdernoíenergetikivukraínítasvítí
first_indexed	2025-07-08T21:44:16Z
last_indexed	2025-07-08T21:44:16Z
_version_	1837116747095736320
fulltext	ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2017, № 5 59 СУЧАСНИЙ СТАН ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ В УКРАЇНІ ТА СВІТІ Вельмишановний Борисе Євгеновичу! Вельмишановна Президіє! Шановна академічна спільнота! Дякую за надану мені можливість виступити з цієї високої трибуни і хочу дуже коротко розповісти вам про сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі. Як відомо, в 2015 р. Ор- ганізацією Об’єднаних Націй було ухвалено 17 Цілей сталого розвитку людства. «Сталий розвиток — це розвиток, який за- довольняє потреби теперішнього часу, не ставлячи під загрозу здатність майбутніх поколінь задовольняти свої власні потре- би», — йдеться в доповіді ООН. Саме виробництво і викорис- тання енергії підтримують розвиток людства на тривалий пері- од у всіх його соціальних, економічних та екологічних вимірах. Ядерна енергетика якнайкраще відповідає принципам сталого розвитку, однією з найважливіших вимог якого є наявність до- статніх паливно-енергетичних ресурсів при стабільному їх спо- живанні в довгостроковій перспективі, та ґрунтується на трьох стовпах: економічному, екологічному та соціальному. У 2016 р. у світі налічувалося 449 діючих ядерних енергетич- них реакторів, загальна генеруюча потужність АЕС становила 382,9 ГВт електроенергії, що на 6,6 ГВт більше, ніж у 2014 р. Важливо, що 17 % світового виробництва «чистої» електричної енергії, тобто енергії, отриманої без спалювання вуглеводнів і, відповідно, без викидів в атмосферу парникових газів, забезпе- чується завдяки функціонуванню АЕС. У 2015 р. у світі до енер- гомережі було підключено 10 нових реакторів — це найбільша щорічна кількість починаючи з 1990 р. Станом на 31 грудня 2015 р. на стадії будівництва перебувало 68 ядерних реакторів, причому того ж року розпочато спорудження 8 нових блоків. Найбільше реакторів будується у Китаї — 24, Росії — 8, Індії — 6, США — 5, Україні, Білорусі, Японії — по 2 реактори. У всьому світі ядерна енергетика ґрунтується на трьох скла- дових — безпека, ефективність і стабільність. Після Чорно- биля і Фукусіми вимоги до безпеки стали жорсткішими. Без- ВОЄВОДІН Віктор Миколайович — член-кореспондент НАН України, директор Інституту фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій Національного наукового центру «Харківський фізико- технічний інститут» НАН України 60 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (5) ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ печність українських АЕС було підтверджено позитивними висновками безпрецедентної комплексної перевірки. Експерти МАГАТЕ і Європейського Союзу встановили практично повну відповідність усіх енергоблоків україн- ських АЕС світовим вимогам МАГАТЕ щодо ядерної безпеки. Чим же є зараз атомна енергетика для Украї- ни? Саме ядерна енергетика становить сьогодні надійну основу енергетичної незалежності та національної безпеки нашої держави, це най- більш розвинений і високотехнологічний інду- стріальний сектор економіки. Як ви знаєте, ра- ніше українська атомна енергетика повністю за- безпечувалася ядерним паливом для реакторів ВВЕР-1000 виробництва російської паливної компанії «ТВЕЛ». В останні роки вдалося про- вести диверсифікацію цієї сфери, і тепер майже 30% ядерного палива постачає ядерноенерге- тична компанія Westinghouse. Частка ядерної енергетики в енергетичному балансі України зросла з 43 % у 2013 р. до 55 % нині. Щодо проблем з відпрацьованим ядерним паливом. Станом на кінець 2015 р. у світі кількість відпрацьованого ядерного палива, що перебуває у сховищах, сягала приблизно 266 тис. т, при цьому темпи його накопичення становлять близько 7 тис. т на рік. Здебільшого паливо зберігають у мокрому стані на майдан- чику реактора, проте у 27 країнах є 147 сховищ відпрацьованого ядерного палива, які розміще- ні поза реактором. Запорізька АЕС першою з атомних електростанцій України з реакторами типу ВВЕР побудувала на своєму майданчику сухе сховище відпрацьованого ядерного пали- ва за технологією сухого вентильованого кон- тейнерного зберігання. Сховище розраховане на 380 контейнерів, в яких можна розмістити 9000 збірок з відпрацьованим ядерним пали- вом. НАЕК «Енергоатом» планує збудувати у Чорнобильській зоні відчуження централізова- не сховище відпрацьованого ядерного палива реакторів ВВЕР атомних станцій України. За- гальний обсяг радіоактивних відходів в Укра- їні оцінюється в 3,45 млн м3; 97–98 % з них є короткоіснуючими і можуть бути захоронені у приповерхневих сховищах; близько 59 тис. м3 є довгоіснуючими і мають бути видалені в гли- бокі геологічні формації. Проблеми безпеч- ного поводження з відпрацьованим ядерним паливом і радіоактивними відходами перебу- вають у центрі уваги установ НАН України. Було зроблено прогноз радіаційної стійкості гранітоїдів Українського кристалічного щита і показано, що найкращими породами є пла- гіограніти — кварцові сієніти і кварцити, які можуть витримувати великі радіаційні наван- таження (до 108 рад). Проведено роботи щодо вивчення проблеми іммобілізації небезпечних радіонуклідів у захисні радіаційно і корозій- ностійкі форми; визначено найбільш придат- ні матеріали для створення мінералоподібних керамічних матриць, здатних включати в свою структуру радіонукліди, — це фосфатна кера- міка (калій-магнієвий фосфат KMgPO4·6H2O, апатит Ca5(PO4)3F); оксидна кераміка (ZrO2, Al2O3); розроблено захисні матриці на основі цементних компаундів; вивчено радіаційний і корозійний вплив на властивості природних матеріалів. Подовження ресурсу ядерних блоків є акту- альною проблемою світової атомної енергети- ки. Серед 449 діючих нині ядерних енергетич- них реакторів 250 працюють уже 30 і більше років. Для подовження або поновлення ліцен- зії на експлуатацію реакторів, проектний строк роботи яких спливає, здійснюється ретельний аналіз безпеки реактора і оцінка ступеня ста- ріння його основних конструкцій, систем та елементів. Така стратегія має суто економічне підґрунтя, оскільки витрати на подовження терміну експлуатації становлять приблизно 300–350 млн дол. США на один енергоблок, а витрати на будівництво нового блока (строк будівництва 5–7 років) — 5–7 млрд дол. США для російських проектів і 9–10 млрд дол. США для проектів компаній Westinghouse, Areva, Toshiba. Для України ця проблема стоїть осо- бливо гостро. Ми вже подовжили роботу 3 ядерних блоків і за наступні 6 років маємо подовжити термін експлуатації ще 9 блоків ВВЕР-1000. Фахівці профільних установ Академії роз- робили ефективні методи оцінки і подов- ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2017, № 5 61 ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ ження ресурсу об’єктів атомної енергетики. З використанням технології реконструкції зраз ків-свід ків і визначення радіаційного на- вантаження корпусу та внутрішньокорпусних пристроїв виконано обґрунтування строку безпечної експлуатації корпусів реакторів 8 енергоблоків українських АЕС: блоків № 1, 2, 3, 4, 6 Запорізької АЕС; № 1 і 3 Південно-Ук ра- їн ської АЕС; № 2 Хмельницької АЕС. Уперше у світовій практиці розроблено і обґрунтовано методику вирізання темплетів з обладнання і трубопроводів АЕС. Результати контролю механічних властивостей і ударної в’язкості (без порушення цілісності) разом зі структур- ними дослідженнями дозволили подовжити строк експлуатації головного циркуляцій- ного трубопроводу енергоблока № 1 Пів ден- но-Ук раїн ської АЕС до 2031 р. (Техрішення ТР.1.0019.3827 від 02.12.2016 р.). Після аварії на АЕС «Фукусіма» активно по- чав розвиватися новий напрям досліджень — створення ядерного палива, стійкого до ава- рійних умов (Accident Tolerant Fuel — ATF). Роботи в цьому напрямі пов’язані з підвищен- ням надійності паливних оболонок ядерних ре- акторів з метою запобігання тяжким наслідкам (вибуху водню) при аварії з втратою теплоно- сія та збільшенню ступеня вигоряння палива (>60 ГВт на добу/т U). Для вирішення пробле- ми нових паливних оболонок для легководних реакторів є два основні шляхи: довготривалий (>10 років) з використанням нових матеріалів для оболонок (SiC/SiC-композити, FeCrAl, Mo/FeCrAl) і середньотривалий (≤10 років) з використанням захисних покриттів (Cr, SiC, FeCrAl та ін.) для існуючих цирконієвих спла- вів. З цією метою в установах НАН України проведено дослідження вакуумно-дугових ке- рамічних та металічних покриттів на макетах твелів у потоку пари; запропоновано цирконі- єві трубки з покриттями на основі хрому, які у високотемпературних випробуваннях (600– 1020 °C) продемонстрували поліпшені захис- ні властивості; розроблено хромові покриття, що можуть забезпечити захист цирконієвих паливних оболонок в умовах аварії протягом 1 години. Сьогодні у світі багато уваги приділяють розробленню нових типів ядерних реакторів з підвищеним рівнем активної і пасивної без- пеки. По-перше, оскільки всі великі попередні аварії були пов’язані насамперед з людським фактором, у нових типах реакторів намагають- ся максимально автоматизувати керування ро- ботою реактора. По-друге, з підвищенням ККД реакторів до конструкційних матеріалів вису- ваються нові, більш високі вимоги. Учені НАН України отримали вагомі результати в цій га- лузі. Так, розроблено нові, толерантні до ви- сокого рівня радіації, матеріали — дисперсно- зміцнені оксидами сталі (ДЗО-сталі). Радіа- ційне розпухання ДЗО-сталі в 5 разів менше, ніж базової сталі. За радіаційною стійкістю і міцнісними характеристиками ДЗО-сталі пер- спективні для виготовлення внутрішньокор- пусних елементів і пристроїв як у діючих, так і в нових типах ядерних реакторів. Ще одним новим класом перспективних матеріалів, ство- рених в Академії, є високоентропійні сплави (ВЕСи) з аустенітною ГЦК-ґраткою, які мають дуже високу пластичність і в’язкість руйну- вання при відносно низькій границі плинності. Розроблено метод поліпшення характеристик міцності таких ВЕСів шляхом легування їх елементом проникнення (вуглецем). У резуль- таті границя плинності «класичного» ВЕСу СоCrFeMnNi зростає вдвічі, границя міцнос- ті — в 1,5 раза при збереженні високої плас- тичності. Ці характеристики помітно вищі, ніж для аустенітної сталі ОХ18Н10Т, яку зараз ви- користовують для корпусів реакторів. Кілька слів скажу про основні напрями між- народного співробітництва в ядерній сфері. 9 березня 2017 р. сталася визначна подія — представник України вперше взяв участь, а Україна стала офіційним членом Європейської спільноти з атомної енергії — Євратому (Euro- pean Atomic Energy Community). Це дуже важ- ливий крок в євроінтеграційному напрямі, і я хочу зазначити, що для того, щоб це відбулося, дійсно колосальний обсяг роботи виконали віце-президент НАН України академік А.Г. За- городній і його помічник Є.П. Дубинський. Важливо, що Національний контактний пункт 62 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (5) ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ (NCP Euratom) створено саме на базі ННЦ ХФТІ, де є власна потужна експериментальна і теоретична база для наукової підтримки робіт у галузі атомної науки і техніки. Ми сподіває- мося, що спільна праця українських науковців з їх європейськими колегами дасть помітний поштовх для сучасного розвитку вітчизняної ядерної енергетики зокрема і науково-технічної сфери країни загалом, а можливо, і приверне увагу вищих органів влади до проблем галузі, що сприятиме збільшенню її фінансування. Насамкінець хочу зазначити, що розробки науковців-атомників виявилися корисними й у сфері охорони здоров’я. На основі запро- понованих нами матеріалів було створено біо- розчинні коронарні (деградуючі) стенти для кардіохірургії, а також хірургічні та офталь- мологічні магніти для видалення малоінвазив- ними методами металевих осколків при вогне- пальних осколкових пораненнях (у військових госпіталях Харкова, Вінниці, Києва проведено вже понад тисячу операцій з використанням таких магнітів). Ядерна енергетика сьогодні є важливою скла- довою енергетичної стратегії багатьох країн сві- ту, оскільки це розширює ресурсну базу, збіль- шує постачання електроенергії, очолює інші технології виробництва енергії, збільшує світо- ве накопичення технологічного і людського ка- піталу, а також допомагає уникати забруднення навколишнього середовища і викидів газів, які зумовлюють парниковий ефект. За прогноза- ми, до 2030 р. потужність ядерної енергетики у світі зросте приблизно на 2 % за найнижчим сценарієм або на 70 % за найвищим сценарієм. Дедалі більшого визнання набуває роль ядерної енергетики у зменшенні викидів парникових газів. Уже тільки забезпечуючи значний внесок у пом’якшення наслідків зміни клімату завдяки виключенню викидів майже 2 млрд тонн вугле- кислого газу щороку, ядерна енергетика безпо- середньо сприяє досягненню Цілей сталого роз- витку, поставлених Організацією Об’єднаних Націй. В Україні ядерна енергетика є гарантом енергетичної незалежності, сталого економічно- го та соціального розвитку. Розв’язання проблем безпечної експлуатації існуючих і створення ре- акторів нових поколінь, здатних задовільнити енергетичні потреби людства, має забезпечува- тися спільними зусиллями експлуатаційників, промисловців, науковців та супроводжуватися відповідною політичною волею і належним фі- нансування з боку держави. Дякую за увагу!

Сучасний стан ядерної енергетики в Україні та світі

Репозитарії

Схожі ресурси