Научное сопровождение ядерной энергетики Украины

Научное сопровождение ядерной энергетики Украины

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2015
1. Verfasser: Воеводин, В.Н.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2015
Schriftenreihe:Вісник НАН України
Schlagworte:
Загальні збори НАН України
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82673
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Научное сопровождение ядерной энергетики Украины / В.Н. Воеводин // Вісн. НАН України. — 2015. — № 5. — С. 55-58. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82673
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-826732025-02-09T13:57:50Z Научное сопровождение ядерной энергетики Украины Воеводин, В.Н. Загальні збори НАН України 2015 Article Научное сопровождение ядерной энергетики Украины / В.Н. Воеводин // Вісн. НАН України. — 2015. — № 5. — С. 55-58. — рос. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82673 ru Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Загальні збори НАН України
Загальні збори НАН України
spellingShingle Загальні збори НАН України
Загальні збори НАН України
Воеводин, В.Н.
Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
Вісник НАН України
format Article
author Воеводин, В.Н.
author_facet Воеводин, В.Н.
author_sort Воеводин, В.Н.
title Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
title_short Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
title_full Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
title_fullStr Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
title_full_unstemmed Научное сопровождение ядерной энергетики Украины
title_sort научное сопровождение ядерной энергетики украины
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2015
topic_facet Загальні збори НАН України
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82673
citation_txt Научное сопровождение ядерной энергетики Украины / В.Н. Воеводин // Вісн. НАН України. — 2015. — № 5. — С. 55-58. — рос.
series Вісник НАН України
work_keys_str_mv AT voevodinvn naučnoesoprovoždenieâdernojénergetikiukrainy
first_indexed 2025-11-26T14:05:41Z
last_indexed 2025-11-26T14:05:41Z
_version_ 1849862070217998336
fulltext ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 5 55 НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ Глубокоуважаемое академическое сообщество! Позвольте коротко рассказать о тех работах, которые прово- дятся в Академии по научному сопровождению ядерно-энер- гетического комплекса Украины. По данным МАГАТЭ за февраль 2015 г., в 30 странах мира эксплуатируется 194 атомные станции, на которых работает 439 ядерных реакторов общей мощностью 370 049 МВт, что составляет 17 % мирового производства электроэнергии и обе- спечивает снижение уровня выбросов СО2. Еще 69 новых АЭС находятся в стадии строительства в 14 странах (Китай, Россия, США, Индия, Южная Корея, ОАЭ, Япония и др.). Украина занимает 4-е место в мире по доле элек- троэнергии, производимой на АЭС, в общем энергетическом балансе (Франция —78 %, Бельгия и Словакия — по 54 %, Укра- ина — 47 %, Венгрия — 43 %, Словения — 42 %, Швейцария — 41 %, Швеция — 40 %). В прошлом году в некоторые месяцы до 56 % выработки электроэнергии в Украине пришлось именно на АЭС, т.е. в это тяжелое для страны время атомные блоки ре- ально явились гарантами энергетической безопасности. Несмотря на трагедии Чернобыля и Фукусимы, реалии эко- номики и экологии заставили человечество вернуться к при- оритетному развитию ядерной энергетики, поскольку еще не изобретено источников производства более дешевой и эколо- гически чистой электроэнергии. Хочу обратить ваше внимание на отпускные цены в Украине на электроэнергию (данные на 01.04.2014 в грн): солнечная — 5,06; малые ГЭС — 2,10; биотопливо — 1,35; ветровая — 1,22; ТЭЦ — 1,09; ТЭС — 0,66; ГЭС — 0,31; АЭС — 0,28. При этом оптовая рыночная цена, по которой государство продает элек- троэнергию потребителям, составляет 0,75 грн, и эта разница в 40—50 коп в течение последних десятилетий была «спасатель- ным кругом» для отечественной экономики. Ядерная генерация была и остается единственной отраслью энергетики Украины, которая за годы независимости смог- ВОЕВОДИН Виктор Николаевич — член-корреспондент НАН Украины, директор Института физики твердого тела, материаловедения и технологий Национального научного центра «Харьковский физико- технический институт» 56 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 5 ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ ла продолжить поступательное развитие, не уменьшая объемов производства — 15 атом- ных блоков сегодня вырабатывают 13 835 МВт и обеспечивают половину потребности страны в электроэнергии. И это в то время, когда те- пловая энергетика Украины, испытывающая сегодня перебои с поставкой топлива, экс- плуатирует на своих ТЭС и ТЭЦ 104 блока, проработавших более 40 лет. При этом 90 % этих блоков исчерпали «парковый» ресурс в 100 тыс. часов. Ответственность Академии перед украин- ским обществом в решении проблем современ- ной ядерной энергетики состоит в следующем: • гарантирование безопасной эксплуатации объектов ядерной энергетики; • обеспечение продления срока эксплуата- ции действующих энергоблоков АЭС; • разработка технологий получения цирко- ния из украинского сырья и создания новых сплавов на его основе; • переработка и захоронение радиоактивных отходов и отработанного ядерного топлива; • создание перспективных материалов для повышения эффективности и надежности обо- рудования ядерной энергетики. Важнейшим вопросом сегодня является продление срока эксплуатации действующих энергоблоков АЭС. К сожалению, почти все украинские атомные блоки, за исключени- ем трех, построенных в годы независимости, практически исчерпали свой регламентный ресурс, рассчитанный на 30 лет. И здесь воз- никает практически гамлетовский вопрос: закрывать или продлевать? Дело в том, что продление срока эксплуатации одного дей- ствующего энергоблока типа ВВЭР-1000 на 20 лет требует затрат порядка 300—350 млн долл. США, а стоимость строительства ново- го блока (срок строительства 5—7 лет) состав- ляет 5—7 млрд долл. по российским проектам и около 10 млрд долл. по западным проектам. Причем эти цифры относятся к строительству на действующих площадках, при возведении энергоблоков на новых площадках затраты возрастают в 1,5 раза. Рис. 1. Изменение физико-механических свойств и размерной стабильности материалов: а — исходный образец; б — распухание после облучения; в — образец после длительного облучения; г — оболочки ТВЭЛов; д — фрагмент трещины в металле патрубка ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 5 57 ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ В настоящее время в Украине продлена ра- бота 3 энергоблоков. Теперь стоит задача в течение 6 лет продлить работу еще 9 блоков ВВЭР-1000. С использованием технологии реконструк- ции образцов-свидетелей и определения ради- ационной нагрузки корпуса и внутрикорпус- ных устройств выполнено обоснование срока безопасной эксплуатации корпусов реакторов 6 энергоблоков украинских АЭС. Методами имитационного облучения тяжелыми ионами и математического моделирования выполнен прогноз радиационного поведения материалов в процессе длительной эксплуатации реакто- ров (30—60 лет). С моей точки зрения, безопасность эксплуа- тации объектов ядерной энергетики имеет две основные составляющие: человеческий фактор и радиационное поведение материалов. Чело- веческий фактор был причиной всех крупных аварий на АЭС, но нашей специализацией яв- ляются именно материалы. Облучение модифи- цирует структурно-фазовое состояние сталей и сплавов, инициирует целый ряд специфических процессов, приводит к деградации первоначаль- ных физико-механических свойств и размер ным изменениям — материал значительно увеличи- вается в объеме (рис. 1), однако мы сегодня вла- деем технологиями и методами борьбы с этими нежелательными явлениями. Важным направ- лением нашей деятельности является создание новых поколений радиационно-толерантных материалов на основе наноразмерной системы оксидов Y и Zr в матрице аустенитной стали с целью повышения радиационной и коррозион- ной стабильности. Очень остро стоит проблема отечественного производства циркония — основного материа- ла оболочек реакторов на тепловых нейтронах (типа ВВЭР). Парадоксальность ситуации за- ключается в том, что Украина, будучи третьей страной в мире по запасам циркониевых руд и имея ежегодную потребность порядка 300 т циркониевого сплава, практически полностью прекратила финансирование предприятий этого профиля. НАН Украины проявила ини- циативу и обратилась во властные структуры с просьбой о решении этих проблем государ- ственного значения. Если в ближайшее время ситуация с циркониевым производством не изменится, то мы будем полностью зависимы от других стран по поставкам циркониевых комплектующих для ядерного топлива. Тем не менее, в Академии проводятся ис- следования и уже есть практические наработ- ки по получению циркониевой губки и Zr- Nb-сплавов из отечественного сырья, созданы защитные барьерные слои для сохранения целостности ТВЭЛов в условиях запроектных аварий. Коротко остановлюсь на проблеме безопас- ного обращения с отработанным ядерным то- пливом и радиоактивными отходами (РАО). В мире накоплено более 250 тыс. т ядерных от- ходов, в том числе в Украине 4600 м3 жидких РАО. Мы провели комплекс исследований по обоснованию безопасности размещения РАО в геологических массивах Украинского кристал- лического щита и выбрали лучшие плагиогра- ниты, где можно осуществлять захоронение. Рис. 3. Офтальмологический магнит для извлечения осколков при повреждении глаз Рис. 2. Биорастворимый стент из новых магниевых сплавов 58 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2015, № 5 ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ В связи с тем, что у нас отсутствуют месторож- дения апатита, пригодные для промышленно- го захоронения РАО, возникла и технически реализована идея синтеза искусственных ке- рамических апатитоподобных материалов со- става Ca9Sr(PO4)6F2, предназначенных для этих целей. Не секрет, что большинство основных тех- нологических достижений конца прошлого ве- ка связаны с развитием атомного и космиче- ского проектов. И вот один из примеров. В на- стоящее время специалисты нашего Институ- та, создававшие микрокристаллические спла- вы Be для отражателей нейтронов в головках ракет, работают над решением очень благород- ной задачи — созданием биорастворимых стен- тов (рис. 2). Это совершенно новая философия. Стент помещается в кровеносный сосуд, при- дает ему необходимую форму, а затем через 3—4 месяца растворяется. По предваритель- ным данным, негативных реакций для орга- низма при этом не обнаружено. Еще один пример применения результатов фундаментальных исследований. Разработан и передан в Харьковский военный госпиталь офтальмологический магнит состава Nd2Fe14B для извлечения осколков при повреждении глаз (рис. 3), что особенно актуально в усло- виях АТО. Благодаря этому уникальному ин- струменту уже удалось сохранить зрение око- ло сотни раненным бойцам. Научное сопровождение ядерной энергети- ки Украины осуществляется путем выполне- ния Государственной программы фундамен- тальных и прикладных исследований «На уч- но-техническое сопровождение развития ядер- ной энергетики и применение радиационных технологий в областях экономики», целевых комплексных программ научных исследова- ний НАН Украины «Ресурс» и «Проблемы ре- сурса и безопасности эксплуатации конструк- ций, сооружений и машин». Большие надежды мы возлагаем на подпи- санный 10 апреля этого года договор о научно- техническом сотрудничестве НАН Украины с НАЭК «Энергоатом». В завершение хочу отметить, что современ- ная ядерная энергетика является реальным источником производства дешевой электриче- ской и тепловой энергии на длительную пер- спективу с гарантией ядерной, экологической и технической безопасности и в количествах, отвечающих потребностям мирового сообще- ства. Дальнейшее развитие фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной физики, физики плазмы и ускорителей, радиа- ционного материаловедения, радиационных технологий и новых ядерно-энергетических источников может стать гарантией экономи- ческой, энергетической и экологической безо- пасности Украины.

Ähnliche Einträge