Использование воды на атомных электростанциях
- Как и другим тепловым электростанциям, атомной электростанции необходима охлаждающая вода для охлаждения и конденсации пара турбины в жидкое состояние. Грунтовые воды для охлаждения не используются, в условиях Эстонии подходит морская вода.
- Вода, забираемая из моря и сбрасываемая обратно в море, не подвергается воздействию источников радиации и не является радиоактивной.
- Основное воздействие охлаждения на окружающую среду заключается в температуре воды, сбрасываемой обратно в море, которая становится на несколько градусов теплее.
- Чтобы избежать чрезмерного негативного воздействия на водную среду, охлаждающая вода должна отводиться от берега на большую глубину, где нагретая вода легче рассеивается в окружающей среде. Должна быть обеспечена защита водной среды.
- В районе Балтийского моря расположено несколько десятков тепловых электростанций, воздействие которых на водную среду в целом хорошо известно.
Будущая эстонская атомная электростанция будет иметь два контура охлаждения воды
Контур охлаждения воды, выходящий из станции, не является радиоактивным, поскольку не подвергается воздействию источников радиации.
Первый контур
РЕАКТОР → ТУРБИНА → КОНДЕНСАТОР → РЕАКТОР
Это закрытая система, в которой вода циркулирует по реактору, превращается в пар и конденсируется обратно в воду, не контактируя с внешней средой. SВода может быть слегка радиоактивной, но поскольку система герметична, она не может выйти наружу.
Выходящий из реактора пар конденсируется и возвращается в реактор, не покидая электростанции.
Второй контур
МОРЕ → КОНДЕНСАТОР → (ГРАДИРНИ) → МОРЕ
Он не контактирует с радиоактивными материалами и использует природные водоемы (например, море, крупную реку или озеро, искусственные водоемы) в качестве источника охлаждающей воды. Вода, поступающая во второй контур и выходящая из него, не радиоактивна.
Соответствующие лицензии на строительство и эксплуатацию выдаются только в том случае, если было проведено тщательное исследование и доказано, что строительство и эксплуатация завода, а также геологическое захоронение отходов не окажут влияния на грунтовые воды таким образом, чтобы поставить под угрозу окружающую среду, качество питьевой воды для людей или ее доступность.
Почему второй контур не является радиоактивным
Атомная электростанция имеет две водные системы или контура. В первом контуре циркулирует вода, передавая тепловую энергию от реактора к турбине. Эта вода слабо радиоактивна, но она остается в замкнутом контуре и не контактирует с водой, движущейся во втором контуре.
Второй контур охлаждает первый контур посредством теплообменник Цель - превратить пар, прошедший через турбину и совершивший свою работу, обратно в жидкую воду, которую можно перекачивать по первому контуру. Второй контур, или система охлаждения станции, может быть закрытый (например, в случае градирен); или Открыть (например, для использования морской воды). Закрытые системы используются там, где количество воды ограничено, например, в глубине страны в сухом климате или вблизи озер и рек вдали от моря. Открытые системы используются, когда количество воды не ограничено - например, все станции в Финляндии и Швеции находятся вблизи моря.
В целом, охлаждение станции можно представить как. rадиатор в плавательном бассейне- Внутри циркулирует горячая вода, а вокруг нее - более холодная, которая нагревается только от радиатора и не смешивается с горячей водой в радиаторе.
Радионуклиды в морской воде
Для того чтобы убедиться, что в охлаждающей воде, выходящей из станций, нет радиоактивных веществ в опасных концентрациях, мониторинг осуществляется как самими станциями в ходе повседневной работы, так и национальными и международными агентствами по мониторингу окружающей среды. Вот некоторые из них:
ХЕЛКОМ, Комиссия по защите морской среды Балтийского моря, объединяет широкий спектр морских исследований, включая измерения содержания различных радионуклидов в морской воде и донных отложениях. Такие исследования также проводятся национальными агентствами по мониторингу окружающей среды, а в случае с атомными электростанциями - отдельно национальными органами, регулирующими ядерную безопасность. Основными радионуклидами, за которыми ведется наблюдение, являются цезий, полоний, стронций и калий. Из них цезиум и стронций в основном рукотворные, в то время как полоний и калий происходят естественным образом.
Иногда люди также спрашивают о естественном и антропогенном уровне трития и его воздействии. Тритий (изотоп водорода) - это встречающийся в природе слаборадиоактивный элемент с относительно коротким периодом полураспада, который также производится в небольших количествах на атомных электростанциях, в зависимости от типа используемого реактора.
Тритий в Балтийском море, в том числе. вблизи атомных электростанций (<5-10 Бк/л) ниже, чем, например, эталонное значение для питьевой воды (100 Бк/л).
Стоит отметить, что в Европейском союзе действуют тритиевые правила. контрольное значение в питьевой воде составляет 100 Бк/л, но это считается не пределом риска для здоровья, а скорее контрольным уровнем, позволяющим оценить, могут ли присутствовать и другие радионуклиды.
Рекомендуемый ВОЗ предел для трития гораздо выше (около 10 000 Бк/л), в Финляндии (30 000 Бк/л) - так что 100 Бк/л - это очень консервативно.
Источник: Канада ядерный регулятор
Атомные электростанции не выбрасывают значительное количество трития в окружающую среду.
Объем и температура охлаждающей воды
Охлаждение морской водой (открытый метод)
Если для охлаждения второго контура используется морская вода, то холодная вода берется из моря, она проходит через конденсатор и возвращается в море без изменений, но примерно на 10 градусов теплее. Такое повышение температуры соответствует экологическим требованиям, а его воздействие на морскую экосистему минимально и находится под постоянным контролем.
По данным температурных измерений, вода, сбрасываемая с финской АЭС "Ловииса", повышает температуру морской воды примерно на 1-2,5 градуса Цельсия в радиусе 1-2 километров от места сброса.
Источник: Фортум
В Эстонии это атомная станция малой мощности мощность, поэтому тепловая нагрузка также ниже.
| Емкость воды Балтийского моря: | 21 721 km³ |
| Атомная электростанция качает воду из моря: | 13 – 25 m³/s |
| Атомная электростанция возвращается в море: | столько же, сколько было закачано |
| Температура воды после возвращения в море: | На 6 - 10 °C выше температуры окружающей среды |
Охлаждение с помощью градирен (закрытый метод)
Если второй контур охлаждается с помощью градирен, то холодная вода берется из моря. Примерно половина воды испаряется в градирнях и возвращается в атмосферу в виде чистого водяного пара, другая половина возвращается в море.
| Емкость воды Балтийского моря: | 21 721 km³ |
| Атомная электростанция качает воду из моря: | 0,31 m³/s (Испаряется 0,14 м3/с) |
| Атомная электростанция возвращается в море: | 0,17 m³/s |
| Температура воды после возвращения в море: | На 6 - 10 °C выше температуры окружающей среды |
Атомные станции с морским охлаждением в окрестностях Эстонии
Сегодня в районе Балтийского моря расположено несколько десятков тепловых электростанций, около половины из них - атомные. Постоянный мониторинг и оценка воздействия охлаждающей воды являются частью ежедневной работы атомных электростанций, поскольку это одно из самых важных воздействий станции на окружающую среду. Хорошим примером является Веб-сайт, рассказывающий о влиянии охлаждающей воды с завода в Олкилуото.
| Реакторы | Использование морской воды в м³/сек | Использование морской воды м³ / год |
|---|---|---|
|
Ловииса 1 и 2 |
40 м³/с |
1,323 млн. м³ |
|
Олкилуото 1 |
30 м³/с |
946 млн м³ |
|
Олкилуото 2 |
30 м³/с |
946 млн м³ |
|
Олкилуото 3 |
60 м³/с |
1 890 млн. м³ |
Откуда современные сланцевые электростанции берут воду для охлаждения?
Нарвские электростанции В 2012 году для конденсации котельного пара использовалось 1 300 млн м³ охлаждающей воды из реки Нарва, которая сбрасывается обратно в реку при несколько более высокой температуре без изменения состава воды.
Электростанция Auvere использует 520 млн м³ охлаждающей воды. Вода забирается из поверхностных водозаборов в водозаборном канале Эстонской железной дороги (канал Черная речка) и Черной речке. Технологическая вода и дождевая вода, используемая в производственном процессе, сбрасывается в Черную реку.