Номер 1, страница 224 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Творческие задания. § 61. Биологическое действие радиоактивных излучений. Глава 7. Физика атомного ядра - номер 1, страница 224.

ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

1. Подготовьте дискуссию «Ядерная энергетика — плюсы и минусы».

Ядерная (атомная) энергетика — это отрасль, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии за счет управляемой цепной реакции деления ядер тяжелых элементов, чаще всего урана. Этот источник энергии является предметом острых общественных и научных дискуссий, так как имеет весомые преимущества и не менее серьезные недостатки.

Плюсы

• Высокая энергоэффективность. Атомные электростанции (АЭС) обладают колоссальной мощностью. Небольшое количество ядерного топлива способно выделить огромное количество энергии. Например, 1 кг урана с обогащением до 4% при полном выгорании выделяет энергию, эквивалентную сжиганию примерно 100 тонн высококачественного угля или 60 тонн нефти.
• Низкие выбросы парниковых газов. В процессе работы АЭС не происходит сжигания ископаемого топлива, поэтому прямые выбросы углекислого газа (CO₂), главного виновника глобального потепления, практически отсутствуют. Это делает ядерную энергетику одним из ключевых инструментов в борьбе с изменением климата.
• Стабильность и надежность. В отличие от возобновляемых источников, таких как солнечные и ветровые станции, работа АЭС не зависит от погодных условий и времени суток. Они способны работать в режиме базовой нагрузки, обеспечивая стабильное энергоснабжение 24/7.
• Компактность. АЭС занимают значительно меньшую территорию по сравнению с объектами возобновляемой энергетики той же мощности. Например, для выработки одинакового количества энергии АЭС требуется в сотни раз меньше земли, чем солнечной или ветряной электростанции.
• Экономическая эффективность в долгосрочной перспективе. Несмотря на огромные капитальные вложения в строительство, эксплуатационные расходы АЭС относительно невысоки. После запуска станция производит дешевую электроэнергию на протяжении десятилетий, что способствует энергетической независимости и стабильности тарифов.

Минусы

• Проблема радиоактивных отходов. Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) и другие радиоактивные отходы остаются опасными для живых организмов на протяжении тысяч и даже сотен тысяч лет. На сегодняшний день не существует общепринятого и гарантированно безопасного способа их окончательной изоляции от биосферы; в основном применяется длительное временное хранение.
• Риск тяжелых аварий. Хотя современные реакторы оснащены многоуровневыми системами безопасности, вероятность аварии с катастрофическими последствиями, хоть и крайне низкая, полностью не исключена. Аварии на Чернобыльской АЭС (1986) и АЭС «Фукусима-1» (2011) показали, к каким масштабным и долгосрочным экологическим и социальным последствиям это может привести.
• Высокая стоимость и длительность строительства. Сооружение современной АЭС — это чрезвычайно дорогой (десятки миллиардов долларов) и длительный (10-15 лет и более) процесс. Это является серьезным финансовым барьером для многих стран.
• Проблема вывода из эксплуатации. По истечении срока службы (40–60 лет) АЭС необходимо безопасно демонтировать. Этот процесс также является технически сложным, долгим (может занимать десятилетия) и очень дорогим, его стоимость сопоставима со стоимостью строительства новой станции.
• Риск распространения ядерного оружия. Технологии, используемые в ядерном топливном цикле (например, обогащение урана или переработка ОЯТ с выделением плутония), могут быть использованы для создания ядерного оружия. Это создает риски в области международной безопасности.
• Ограниченность запасов урана. Уран, как и ископаемое топливо, является невозобновляемым природным ресурсом. Хотя разведанных запасов при текущих темпах потребления хватит еще на многие десятилетия, в долгосрочной перспективе это является ограничением.
• Негативное общественное мнение. Вследствие аварий и проблемы отходов ядерная энергетика часто воспринимается населением с опаской, что создает политические и социальные трудности при реализации новых проектов.

Таким образом, выбор в пользу развития или отказа от ядерной энергетики представляет собой сложный компромисс между потребностью в надежном и чистом источнике энергии, с одной стороны, и необходимостью управления серьезными рисками и долгосрочными проблемами, с другой.

Ответ: Ядерная энергетика имеет значительные преимущества, такие как высокая энергоэффективность, надежность и отсутствие выбросов парниковых газов, но сопряжена с серьезными недостатками, включая проблему утилизации радиоактивных отходов, риск тяжелых аварий, высокую стоимость и длительность строительства и вывода из эксплуатации.