Перспективы внедрения и развития атомной энергетики в бытовых условиях
Теперь, отталкиваясь от того, что мы уже имеем, стоит рассмотреть варианты того, как могут быть применены технологии атомной промышленности в повседневности. Но здесь стоит учесть, что мы можем лишь предполагать спектр развития атомной энергетики и внедрения ее отдельных элементов лишь на основе опыта, исследований и статистики, которые у нас есть, поэтому все дальнейшие предположения, которые мы выдвинем – это, в первую очередь, предположения.
Применение в космосе
Сейчас РИТЭГ находят широкое применение в области полетов в космос. Радиоизотопный генератор является источником питания космических аппаратов, улетающих от солнца. Одним из таких аппаратов является «Вояджер-2» [16], который находится сейчас на расстоянии ( по данным Н+1 от 30 января 2020 года [17] ) 123,6 астрономических единиц от Земли и ( по данным РИА от 5 ноября 2019 года [18] ) 18,2 миллиардах километров от Солнца. Использование солнечных батарей на таком расстоянии бессмысленно. Это дает широкий простор для создания концепций использования РИТЭГ в космосе. Однако не стоит забывать о малой мощности подобных генераторов, что придется компенсировать их количеством, что будет затруднять конструкцию космических аппаратов. Такие генераторы можно использовать в аппаратах, направленных на долгие экспедиции без подзарядки и прочего обслуживания. То есть, подобные генераторы могут получить широкое применение во всевозможных зондах, спутниках, автоматических межпланетных станциях и т.д.
|
|
|
Развивая тему космоса, стоит рассмотреть концепцию использования небольших реакторов в космических колониях. Вполне вероятно, что скоро люди отправятся на Марс, а после, возможно, и на другие планеты. В таком случае, ученым стоит позаботиться об источниках энергии. По началу энергию можно будет получать с помощью РИТЭГ, однако позже мощности таких РИТЭГ будет не хватать.
Ученые из компании «Toshiba» [19] с учеными Центрального исследовательского института электроэнергетики Японии ( CRIEPI [20] ) спроектировали реактор «Toshiba 4S» [21]. Мощность данного реактора составляет 10 мегаватт, что равняется мощности примерно 8300 генераторов ИЭУ-1М. Размер сооружения для такого реактора составляет 22х16х11 ( согласно статье на Wikipedia [22] ). По данным статьи на сайте CRIEPI [23], диаметр сердечника составляет 0,68 м, высота сердечника 2 м, а толщина отражателя 200 мм. Такие реакторы куда больше РИТЭГ, а поэтому их сборка будет происходить из отдельных частей уже на месте, где их будут использовать – в рассматриваемом нами случае, на другой планете. Как это будет происходить – неизвестно, однако вариант такого развития событий вполне возможен, только уже не с генератором «Toshiba 4S», потому что компания Toshiba отказалась от сертификации этого реактора. В СССР так же существовал подобный проект. «АТЭС Елена» [24] не нашла широкого применения и сейчас находиться в Курчатовском институте [25].
|
|
|
Применение на Земле
На Земле так же можно найти применение таким технологиям.
Реакторы по типу «Елена» и «Toshiba 4S» могут быть использованы для получения энергии на объектах, требующих постоянный и бесперебойный источник энергии. Такими объектами могут стать всевозможные военные и научно исследовательские базы, объекты, отдаленные от материка, например – станции по добыче нефти и газа. Однако, относительно военных объектов стоит учесть одну деталь. Такие объекты во время боевых действий могут быть атакованы, а следовательно – им может быть нанесен ущерб. Могут быть повреждены реакторы, что приведет к утечке радиоактивных веществ, что нанесет вред как людям, так и природе в целом. Масштаб такой катастрофы будет зависеть от самого реактора, его качества, количества реакторов и степени повреждения. Из-за такой угрозы реакторы, предназначенные для работы на военных объектах нужно будет иначе разрабатывать, предусматривая улучшения защиты и прочности реактора. Сами объекты так же должны быть модернизированы, на них должны быть построены защищенные сооружения, желательно, под землей. На таких объектах должно работать несколько сотрудников, которые являются экспертами в области атомной энергетики. После всех перечисленных факторов перспективность плотного внедрения реакторов на военные объекты значительно уменьшается, поэтому такой вариант достаточно неоднозначен.
|
|
|
Из выше названной концепции можно построить другую. Ее реализация сейчас представляется нам невероятной, но не упомянуть ее нельзя. Использование атомных реакторов в городах будущего. Пока что нет каких-либо серьезных проектов реализации этой концепции, но стоит отметить, что и вопрос ее реализации пока-что стоит не так остро.
Однако, если абстрагироваться от факторов, делающих эту концепцию сомнительной, можно представить следующую систему. Город будет разделен на части, каждая из которых будет подключена к своей отдельной системе, основной частью которой будет небольшой реактор. Это позволит легче расширять территорию города, т.к. не будет нужным соединять части города с каким-либо центральным объектом. Это освободит большое пространство, ранее занятое линиями электропередач. Но такая система крайне небезопасна, потому что при аварии с очень большой вероятностью пострадают люди, т.к. такие генераторы будут располагаться в непосредственной близости от мест жительства и работы граждан. Конечно, можно располагать такие реакторы под землей, а также предпринять ряд мер, либо предотвращающих аварию полностью, либо уменьшающих возможный ущерб от аварии, однако все эти меры не смогут полностью избавить людей от опасности.
|
|
|
Такая фантастическая идея пока-что лишь фантазия, а из-за отсутствия каких-либо наработок мы не можем делать какие-то выводы о перспективности такого градостроительного проекта, поэтому на данный момент не имеет смысла подробно рассматривать эту идею.
Еще одним вариантом развития компактных реакторов и их внедрения является внедрение подобных технологий в транспорт. Мы уже разобрали танк «Chrysler TV-8» и корабль «Академик Ломоносов». Помимо этих проектов существовало несколько других идей, которые когда-то по тем или иным причинам не были реализованы, но которые при некоторой модификации могут стать достаточно перспективными проектами.
Одним из таких проектов является концепт-кар «Ford Nucleon» [26]. Этот автомобиль был придуман в 1957 году компанией «Ford» [27]. Данный транспорт лишен двигателя внутреннего сгорания и работает на энергии, вырабатываемой ядерным реактором. Топливо было в виде капсул, которые были заменяемыми. На одной такой капсуле возможно проехать 8000 км. Но идея так и не была реализована. Сейчас макет автомобиля находится в музее Генри Форда [28].
Несмотря на то, что данный проект закрыт, идея автомобилей на ядерных реакторах может быть вполне актуальной в ближайшем будущем, потому что сейчас все большее значение набирает компания «TESLA» [29], выпускающая электрокары. Вполне возможно, что следующим шагом будут именно автомобили на ядерном топливе. Но здесь имеется такой фактор, как ненадобность. Дело в том, что развитие автомобилей может остановиться на уровне электрокаров, а дальше модернизация уже существующих моделей. При таком раскладе автомобили на ядерном топливе не будут интересны, потому что электрокары будущего будут настолько многофункциональны и безопасны, что альтернатива не понадобится.
Таким же сомнительным проектом является атомолет [30], работы над которым велись в середине прошлого века. Атомолеты не получили широкого распространения из-за ряда нерешаемых проблем. Американский физик-ядерщик Герберт Йорк [31] так высказался о проблемах атомолетов:
«Практически, я бы свёл всё к трём моментам, тесно связанным друг с другом:
Во-первых, самолёты иногда, бывает, падают. И сама по себе мысль о том, что где-то летает ядерный реактор, который вдруг может упасть, была неприемлемой.
Во-вторых, все эти прямоточные системы, прямоточные реакторы, непосредственная передача тепла, неизбежно приводили бы к выбросам радиоактивных частиц из хвоста самолёта.
И в-третьих— это сами лётчики. Вопрос их защиты стоял очень серьёзно.».
Эти проблемы до сих пор не могут быть решены, а поэтому нет смысла продолжать разработки данных моделей.
Последний проект, который мы считаем нужным упомянуть и разобрать, это атомовоз [32]. Дело в том, что работы над этим проектом недавно велись. На сайте Wikipedia, в статье, посвященной атомовозам, в разделе «Современные проекты» есть следующая информация:
«В феврале 2011 года было объявлено, что корпорация «Росатом» и ОАО «Российские железные дороги» в конце июля 2011 года собираются провести презентацию научно-выставочного комплекса из 11 вагонов с локомотивом, использующим атомную силовую установку.»
Подтверждение этой информации находится в источнике, указанном в самой статье, а также на сайте Lenta.ru [33]. Однако, нам не удалось найти результатов этой презентации.
В 1983 году были начаты разработки атомовоза, но в 1985 году разработки прекратились. Одним из факторов, в силу которых так и не была построена ни одна модель, является ширина колеи железных дорог на территории России. Советский ученый Василий Звонков [34] так утверждал об этой проблеме:
«…Я говорю о ширококолейном транспорте. Существующая общепринятая в нашей стране ширина железнодорожной колеи — 1524 миллиметра была предложена одним из строителей дороги Петербург—Москва инженером Мельниковым.
Уже сегодня она нас удовлетворить не может.
Ширина колеи в 3—5 метров позволит нам строить значительно более грузоподъемные вагоны и использовать локомотивы мощностью в 40—50 тысяч лошадиных сил, чтобы обеспечивать скорость движения в 250—350 километров в час. Значительно облегчится вопрос об использовании на таких локомотивах атомных реакторов. Ведь, как известно, только значительный вес биологической защиты препятствует тому, чтобы уже сегодня на наши дороги вышли атомные локомотивы, хотя удовлетворительные проекты таких локомотивов имеются в разных странах…» ( Цитата взята со статьи на сайте Wikipedia с отсылкой на «Материалы к биобиблиографии ученых СССР ).
В ближайшем будущем вполне возможна модернизация и расширение железных дорог. Вместе с новыми путями может понадобиться и более эффективный и функциональный железнодорожный транспорт, и атомовозы будут востребованы.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 44; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!