Номер 6, страница 243 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 61. Ядерный реактор. Ядерная энергетика - номер 6, страница 243.

Условие.

6. Какие проблемы возникают при использовании ядерной энергии в мирных целях?

Решение.

Использование ядерной энергии в мирных целях, в первую очередь для производства электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС), сопряжено с рядом серьезных и комплексных проблем, которые требуют технологических, экономических и политических решений.

Проблема радиоактивных отходов

В процессе работы ядерных реакторов образуются высокоактивные и долгоживущие радиоактивные отходы (РАО). Отработавшее ядерное топливо содержит продукты деления и трансурановые элементы, которые остаются чрезвычайно опасными для живых организмов и окружающей среды на протяжении тысяч и даже сотен тысяч лет. Основная сложность заключается в их надежной и долговременной изоляции от биосферы. На сегодняшний день не существует общепринятого и реализованного в промышленном масштабе метода окончательного захоронения высокоактивных отходов. Наиболее перспективным считается геологическое захоронение — размещение отходов в специальных контейнерах в глубоких и стабильных геологических формациях, однако создание таких хранилищ является технически сложной, очень дорогой и политически непростой задачей.

Риск ядерных аварий

Несмотря на многоуровневые системы безопасности современных АЭС, полностью исключить вероятность тяжелой аварии с расплавлением активной зоны реактора и выбросом радиации в окружающую среду невозможно. Причинами могут стать отказы оборудования, человеческий фактор или экстремальные внешние воздействия (например, землетрясения, цунами, террористические акты). Последствия таких аварий, как в Чернобыле (1986 г.) и на Фукусиме (2011 г.), могут быть катастрофическими: радиоактивное загрязнение обширных территорий, необходимость массовой эвакуации населения, долгосрочные негативные эффекты для здоровья людей (рост онкологических заболеваний) и колоссальный экономический ущерб.

Проблема распространения ядерного оружия

Технологии, используемые в мирной ядерной энергетике, тесно связаны с военными технологиями. Процесс обогащения урана для топлива АЭС и переработка отработавшего топлива с целью выделения плутония могут быть использованы для создания материалов, пригодных для ядерного оружия. Существует риск того, что страны, развивающие ядерную энергетику, могут тайно вести разработку ядерного оружия, или что ядерные материалы могут попасть в руки террористических организаций. Для предотвращения этого существует международный режим нераспространения под контролем МАГАТЭ, однако он не дает стопроцентной гарантии.

Экономические и временные затраты

Атомная энергетика является чрезвычайно капиталоемкой отраслью. Строительство АЭС требует огромных финансовых вложений и занимает длительное время (10-15 лет и более). Кроме того, после окончания срока эксплуатации (обычно 40-60 лет) станцию необходимо вывести из эксплуатации. Этот процесс также является сложным, долгим (может занимать десятилетия) и очень дорогостоящим, включая демонтаж реактора и дезактивацию территории. Эти затраты часто недооцениваются при планировании и ложатся тяжелым бременем на экономику.

Экологическое воздействие и общественное мнение

Помимо проблемы РАО и риска аварий, АЭС оказывают и другое воздействие на окружающую среду. Для охлаждения реакторов требуются большие объемы воды, которая, нагреваясь, сбрасывается обратно в водоемы. Это приводит к так называемому "тепловому загрязнению", которое изменяет температурный режим водоема и может негативно влиять на его экосистему. Также добыча урановой руды сопряжена с экологическими рисками. В совокупности все перечисленные проблемы формируют настороженное, а часто и негативное общественное мнение, что создает политические трудности для развития атомной энергетики.

Ответ: Основными проблемами при использовании ядерной энергии в мирных целях являются: сложность безопасной и долговременной изоляции радиоактивных отходов; постоянный риск тяжелых аварий с катастрофическими последствиями; опасность распространения ядерных технологий и материалов для создания оружия; огромные финансовые и временные затраты на строительство и вывод АЭС из эксплуатации; а также негативное экологическое воздействие (например, тепловое загрязнение) и зачастую отрицательное общественное мнение.