ידע בסיסי בכוח גרעיני

פיתוח טכנולוגיית אנרגיה גרעינית: מאז שהמגדל הניסויי מס' 1 של ארצות הברית (EBR-1) השתמש לראשונה בכוח גרעיני לייצור חשמל בדצמבר 1951, האנרגיה הגרעינית העולמית מתפתחת כבר יותר מ-50 שנה. עד סוף בשנת 2018, היו יותר מ-500 יחידות לייצור כוח גרעיני פעלו ברחבי העולם, שהיוו כ-18 אחוזים מכלל ייצור החשמל בעולם.

 

כל דבר בעולם מורכב מאטומים, אשר בתורם מורכבים מהגרעין ומהאלקטרונים שסביבו. היתוך של גרעינים קלים ופיצול של גרעינים כבדים משחררים שניהם אנרגיה, הנקראת אנרגיית היתוך ואנרגיית ביקוע בהתאמה, או בקיצור אנרגיה גרעינית.

האנרגיה הגרעינית שאתה מתייחס אליה היא אנרגיית ביקוע גרעיני. הדלק לתחנות כוח גרעיניות הוא אורניום. אורניום הוא יסוד מתכת כבדה. אורניום טבעי מורכב משלושה איזוטופים:

לאורניום{{0}} יש תוכן של 0.71 אחוז

אורניום-238 מכיל 99.28 אחוז

0.0058 אחוז אורניום-234 תוכן אורניום-235 הוא הנוקליד היחיד שנמצא בטבע הנוטה לביקוע.

כאשר נויטרון מפציץ גרעין אורניום-235, האנרגיה הגרעינית של האטום מתפצלת לשני גרעינים קלים יותר, מייצרים שניים או שלושה נויטרונים וקרניים בו-זמנית, ומפרקים אנרגיה. אם הנייטרון החדש פוגע בגרעין אורניום-235 אחר, זה יכול לגרום לביקוע חדש. בתגובת שרשרת משתחררת אנרגיה בזרם אינסופי.

כמה אנרגיה משתחררת מביקוע אורניום-235? האנרגיה המשתחררת מביקוע של 1 קילוגרם של אורניום-235 שווה ערך לאנרגיה המשתחררת משריפת 2,700 טונות של פחם סטנדרטי.

 

הכור הוא תכנון המפתח של תחנת כוח גרעינית, ותגובת ביקוע השרשרת מתרחשת בו. ישנם סוגים רבים של כורים, והכור המשמש ביותר בתחנת כוח גרעינית הוא כור מים בלחץ.

הדבר הראשון שיש לך בכור מים בלחץ הוא דלק גרעיני. הדלק הגרעיני מורכב מכדורי אורניום דו-חמצני מסונטרים, בגודל של אצבע קטנה, ארוזות לתוך צינורות זירקוניום, המורכבים יחד למכלול דלק של יותר משלוש מאות צינורות זירקוניום המכילים כדורים. רוב המכלולים מכילים צרור של מוטות בקרה השולטים בעוצמת תגובת השרשרת ובתחילתה וסופה של התגובה.

כור המים בלחץ משתמש במים כנוזל קירור כדי לזרום דרך מכלול הדלק תחת דחיפה של המשאבה הראשית. לאחר ספיגת החום הנוצר מביקוע גרעיני, הוא זורם מהכור אל מחולל הקיטור, שם הוא מעביר את החום למים בצד המשני, הופך אותם לקיטור ושולח אותם לייצור חשמל, בעוד הטמפרטורה של נוזל הקירור הראשי עצמו מונמך. נוזל הקירור הראשי ממחולל הקיטור נשלח בחזרה לכור על ידי המשאבה הראשית לחימום. ערוץ מחזור זה של נוזל קירור נקרא המעגל הראשוני והראשוני

הלחץ נשמר ומווסת על ידי ווסת מתח.

 

תחנות כוח תרמיות משתמשות בפחם ובנפט לייצור חשמל, תחנות כוח הידרואלקטריות משתמשות בכוח הידרואלקטרי, ותחנות כוח גרעיניות הן תחנות כוח חדשות המשתמשות באנרגיה הכלולה בגרעין להפקת חשמל. ניתן לחלק באופן גס את תחנות הכוח הגרעיניות לשני חלקים: האחד הוא האי הגרעיני המשתמש באנרגיה גרעינית להפקת קיטור, כולל יחידת הכור והמערכת הראשונית; השני הוא אי רגיל שמשתמש בקיטור להפקת חשמל, כולל טורבו- מערכת גנרטור.

הדלק המשמש בתחנות כוח גרעיניות הוא אורניום. אורניום היא מתכת כבדה מאוד. דלק גרעיני העשוי מאורניום הוא ביקוע במכשיר הנקרא כור, המייצר אנרגיית חום רבה. אנרגיית חום זו מתבצעת על ידי מים בלחץ גבוה, וקיטור מופק במחולל קיטור, המניע טורבינת גז להסתחרר עם גנרטור. חשמל מיוצר באופן רציף ונשלח למרחקים דרך רשת החשמל. כך פועל הסוג הנפוץ ביותר של תחנת כוח גרעינית בכור מים בלחץ.

במדינות מפותחות, כוח גרעיני פותח במשך עשרות שנים והפך למקור אנרגיה בוגר. תעשיית הגרעין של סין מתפתחת כבר למעלה מ-40 שנה, והיא הקימה מערכת שלמה למדי של מחזור דלק גרעיני, מחקירה גיאולוגית, כרייה ועד עיבוד ועיבוד מחדש של רכיבים. היא בנתה סוגים רבים של כורים גרעיניים, ויש לה שנים רבות של ניסיון בניהול ותפעול בטיחות, כמו גם צוות מקצועי וטכני שלם. הקמה ותפעול של תחנת כוח גרעינית היא טכנולוגיה מורכבת. המדינה כבר מסוגלת לתכנן, לבנות ולהפעיל תחנות כוח גרעיניות משלה. תחנת הכוח הגרעינית Qinshan נחקרה, תוכננה ונבנתה על ידי סין עצמה.

 

חשמל מיוצר בתחנות כוח. ידוע לנו על תחנות כוח פחמיות הפועלות על פחם או נפט, תחנות הידרואלקטריות הפועלות על מים, ומפעלים קטנים או ניסיוניים המייצרים חשמל מרוח, שמש, גיאותרמית, גאות ושפל, גלים ומתאן. תחנות כוח גרעיניות הן סוגים חדשים של תחנות כוח המסתמכות על האנרגיה הכלולה בגרעין לייצור חשמל בקנה מידה גדול.

הדלק המשמש בתחנות כוח גרעיניות הוא אורניום. האורניום הוא מתכת כבדה מאוד. דלק גרעיני העשוי מאורניום הוא ביקוע במכשיר הנקרא כור ומייצר אנרגיית חום רבה. אנרגיית חום זו מתבצעת על ידי מים בלחץ גבוה. הוא מיוצר במחוללי קיטור ונשלח למרחקים באמצעות רשתות חשמל. כך פועלות תחנות הכוח הגרעיניות הנפוצות ביותר של כורי מים בלחץ.

 

לפני כ-100 שנה, מדענים גילו כי חומרים מסוימים פולטים שלושה סוגי קרינה: קרני אלפא (אלפא), קרני בטא (בטא) וקרני גמא (גמא).

מחקרים מאוחרים יותר הוכיחו שקרני אלפא היו זרמים של חלקיקי אלפא (גרעיני הליום) וקרני ביתא היו זרמים של חלקיקי בטא (אלקטרונים), המכונים ביחד קרינת חלקיקים. אותו דבר לגבי קרני נויטרונים, קרניים קוסמיות וכו'. קרני גמא הן גלים אלקטרומגנטיים באורך גל קצר מאוד הנקראים קרינה אלקטרומגנטית. הדבר נכון גם לגבי צילומי רנטגן וכן הלאה.

המאפיינים הנפוצים של קרניים אלה הם:

1. יש להם יכולת מסוימת לחדור לחומר;

2. אנשים לא יכולים לתפוס את חמשת החושים, אבל יכולים להפוך את לוח הצילום לרגיש;

3. הקרנה לכמה חומרים מיוחדים יכולה לפלוט פלואורסצנטיות גלויות;

4. יינון מתרחש בעת מעבר דרך החומר.

לקרניים השפעות מסוימות על אורגניזמים חיים בעיקר באמצעות יינון.

אין לחשוש מקרינה. ישנם חומרים במזון שאנו אוכלים, בבתים שאנו גרים בהם, ואפילו בגופנו אשר פולטים קרינה. כולנו מקבלים כמות מסוימת של קרינה כאשר אנו עונדים שעונים זוהרים, מקבלים צילומי רנטגן, טסים במטוס ומעשנים. עם זאת, מינון גבוה מדי של קרינה עלול לגרום להשפעות מזיקות.

 

כור גרעיני הוא מכשיר השומר ושולט על תגובת שרשרת הביקוע הגרעיני, ובכך מאפשר המרה של אנרגיה גרעינית לאנרגיית חום.

לכור מים בלחץ לתחנות כוח גרעיניות יש מעטפת צינורית פלדה עבה עם מספר כניסות ויציאות מים במותניים, הנקראת מיכל הלחץ. מיכל הלחץ של כור מים בלחץ 900 MW הוא בגובה 12 מטר, קוטר 3.9 מטר, ועובי הקיר הוא כ-0.2 מטר.

בתוך מיכל הלחץ נמצאת ליבת הכור, המורכבת ממכלול דלק ומכלול מוט בקרה. מים זורמים דרך הרווחים ביניהם. המים עושים כאן שני דברים: הם מאטים את הנייטרונים כדי שיוכלו להיספג בגרעיני האורניום-235, והם מוציאים מהם חום. PWR של 900MW מכיל בדרך כלל 157 מכלולי דלק המכילים כ-80 טון של אורניום דו חמצני.

החלק העליון של מיכל הלחץ מצויד במנגנון הנעת מוט בקרה, שיכול לממש את פתיחת הכור, כיבוי (כולל כיבוי חירום) וויסות כוח על ידי שינוי מיקום מוט הבקרה.

 

באופן כללי, תאונה גרעינית מתרחשת במתקן גרעיני (כגון תחנת כוח גרעינית), הגורמת לשחרור חומרים רדיואקטיביים וחשיפת העובדים והציבור לחשיפה החורגת או שווה ערך לגבולות שנקבעו. ברור שיש מגוון רחב. על חומרת התאונות הגרעיניות. על מנת לקבל סטנדרט אחיד של הבנה, הקהילה הבינלאומית סיווגה שבע רמות של אירועים בעלי משמעות בטיחותית במתקנים גרעיניים.

כפי שניתן לראות מהטבלה, רק רמות 4-7 מכונות "תאונות". תאונה מעל רמה 5 מחייבת יישום של תוכנית חירום מחוץ לאתר. היו שלוש תאונות כאלה בעולם, כלומר תאונת צ'רנוביל בברית המועצות, תאונת ונצקל בבריטניה ותאונת האי Three Mile בארצות הברית.

 

רוב הצמחים בסין הם כאלה

1) בניית כור: כולל כלי בלימה פנימי וחיצוני ומבנה פנימי וכן לוכד נמס הליבה. מבנה הכור הוא מבנה גלילי דו-שכבתי, המכיל ותומך את המתקנים העיקריים הקשורים למעגל הראשוני (כולל מיכל הלחץ ומעגל הקירור הראשי, כולל המשאבה הראשית, המאייד והלחץ). תא התדלוק בכור ופנים. מִבְנֶה. ציוד עזר. תפקידו העיקרי של המפעל הוא למנוע השפעת אירועים חיצוניים על תגובות פנימיות ולוודא שלא יתרחשו דליפות. כולל אובדן תאונה במעגל הראשוני של מים, כך שהלחץ והטמפרטורה במפעל.

1.1) בלימה: הכלי הוא מבנה דופן כפול, שבו הקיר הפנימי מורכב מחבית בטון דחוס וכיפת בטון, והצד הפנימי מרופד בפלדה כדי להבטיח את האיטום. הבלימה החיצונית מתנגדת לפגיעה חיצונית. הבלימה החיצונית והפנימית מבודדות על ידי אזור טבעת ברוחב 1.8-מטר, שנמצא בלחץ שלילי לאסוף דליפה לאחר תאונת דליפה ולהבטיח שהדליפה מסוננת לפני שחרורה לתוך האווירה. הבלימה הכפולה נחשבת להגנה יעילה על הסביבה במקרה של תאונה קשה.

1.2) מבנה פנימי: התפקיד העיקרי הוא לספק תמיכה לכלי הלחץ של הכור ותמיכה בציוד עזר; הגנה ביולוגית על כוח אדם וציוד; כדי למנוע את ההשפעה של מכות צינור וקליעים על בלימה, מעגלים ומערכות בטיחות.

1.3) תיאור המבנה: המבנה הפנימי הוא מבנה בטון מזוין, כולל קיר מיגון ראשוני, קיר מיגון משני, תא תדלוק בכור; רצפה וקיר.

1.4) מלכודת התכת הליבה: ממוקמת מתחת למערכת CVCS ו-VDS הליבה, היא מחולקת לשלושה חלקים, המורכבת מהבור התחתון, תעלת התפשטות התכת הליבה ואזור ההתפשטות. המשטח מכוסה בבטון אבן עדין. בתחתית מערכת מים במחזור לקירור החומר המותך במקרה של תאונה, והמים מגיעים ממיכל תדלוק.

2) סדנת בטיחות: סדנת בטיחות 1 ו-4 מחולקת ל-9 שכבות, המסודרות משני צידי הבלימה; צמח 2 ו-3 מחולק ל-8 שכבות, מסודרות יחד, באמצעות קירות כפולים. הקירות החיצוניים מופרדים מכל קומה של בית המלאכה, ועל הדלתות המובילות לבית המלאכה צריך להיות מערכת בקרת כניסה.

3) בניין דלק: ממוקם בבניין הכור ובבניין הבטיחות 2, 3 בעמדה הפוכה, ובניין הכור ובניין הבטיחות ממוקם על יסוד רפסודה. 9 קומות (0.00-19 אזור.5 מ'). הצד המערבי הוא בריכת הדלק המושקע ומתקנים נלווים. בצד המזרחי נמצאת יחידת מסנן גז הפסולת התאונה. אמץ קיר כפול, לדלת צריכה להיות מערכת בקרת גישה.

4) מבנה עזר גרעיני: במבנה העזר הגרעיני מוקמות מערכות עזר הנחוצות להפעלת תחנת כוח ואין להן שום קשר לבטיחות, ומוקמים כמה אזורי תחזוקה. זהו מבנה בטון מזוין, הבסיס מופרד מיסוד הרפסודה של המפעל, ומבנה המיגון נקבע סביב הציוד הרדיואקטיבי והבידוד השיטתי. ניתן בידוד ביולוגי הולם.

5) גישה למפעל: המפעל הבסיסי מצויד בציוד ובמתקנים הדרושים להבטחת גישה בטוחה של כוח אדם לאי הגרעיני. בסיס הכניסה והיציאה מהמפעל קרוב ליסוד האי הגרעיני, והבסיס לכניסה וליציאה מהמפעל. מפרק היישוב מוגדר לאפשר את העקירה היחסית.

6) מפעל פסולת רדיואקטיבית: הוא מחולק למפעל פסולת רדיואקטיבית (HQB) ומפעל אחסון פסולת רדיואקטיבית (HQS), שיכולים לאסוף, לאחסן ולטפל בפסולת רדיואקטיבית נוזלית ומוצקה. עבור שתי היחידות, הוא מחובר ישירות למבנה מפעל העזר הגרעיני של יחידה 1, המשמש לאחסון והובלת פסולת שרף ואיסוף, אחסון זמני, הובלת פסולת נוזל. צינור חום מחובר בין מבנה הפסולת הרדיואקטיבית למבנה העזר של יחידה מס' 2 (2HQS) להובלת נוזל הפסולת של יחידה מס' 2.

7) חדר מכונות דיזל חירום: (HD) הוא מבנה בטון מזוין. בסיס רפסודות בטון מזוין שלה, חלק תת קרקעי ו

הקיר החיצוני עמיד למים עם חומר בידוד אספלט. הרצפות, הקירות ומשטחי התקרה המשמשים לאכלס מיכלי אחסון סולר וחדרי מיכלי סולר מטויחים בטיט צמנט מעורבב בחומרים אולאופוביים.

8) חדר משאבות מים במפעל בטיחות: עבור מבנה הבטון, תכנון מבנה הבטון מזוין, יחס ההתאמה והתהליך צריך להיות בעל עמידות מספקת כדי להבטיח שהגוף הראשי של המבנה יוכל למנוע שחיקה של מי תהום ומי ים, כל משטח הבטון ב מגע עם מים צריך להשתמש בטפסות עדינות, במקומות אחרים ניתן להשתמש בטפסות גסה.

 

מפעלים גרעיניים משתמשים במעט מאוד דלק גרעיני לייצור כמויות גדולות של חשמל, והעלות לקילו-ואט-שעה של חשמל נמוכה ביותר מ-20 אחוזים מזו של תחנות פחם. תחנות כוח גרעיניות יכולות גם להפחית במידה ניכרת את כמות הדלק המועברת. לדוגמה, תחנת כוח פחמית של 1 מיליון קילוואט תצרוך 3 עד 4 מיליון טון פחם בשנה, בעוד שתחנת כוח גרעינית באותו כוח תדרוש רק 30 ל-40 טון אורניום. יתרון נוסף של אנרגיה גרעינית הוא שהיא נקייה, נטולת זיהום ומייצרת כמעט אפס פליטות, וזה מושלם עבור סין, שמתפתחת במהירות ונמצאת בלחץ סביבתי גדול.

בשנת 2007, סין ייצרה 62.862 מיליארד KWH של חשמל גרעיני ו-59.263 מיליארד KWH של חשמל על הרשת, עלייה של 14.61 אחוז ו-14.39 אחוז, בהתאמה, משנה לשנה. תחנת הכוח הגרעינית טיאנואן עם שתי יחידות של 1.06 מיליון קילוואט הוכנסו לפעולה מסחרית בחודשים מאי ואוגוסט 2007 בהתאמה, מה שהביא את המספר הכולל של יחידות כוח גרעיניות הפועלות בסין ל-11, עם הספק מותקן כולל של 9.078 מיליון קילוואט.

עד סוף שנת 2007, קיבולת החשמל המותקנת של סין הגיעה ל-713 מיליון קילוואט, ואספקת החשמל והביקוש של המדינה נותרו באיזון כולל. בינתיים, עם הפעלת שתי יחידות כוח גרעיניות של מיליון קילוואט בתחנת הכוח הגרעינית בטיאנואן, קיבולת הכוח הגרעיני המותקן של סין הגיעה ל-8.85 מיליון קילוואט.

בשנת 2007, ההספק המותקן של כוח הידרו וכוח תרמי גדל ביותר מ-10 אחוזים, והגיע ל-145 מיליון קילוואט ו-554 מיליון קילוואט, בהתאמה. בינתיים, ההספק המותקן הכולל של כוח רוח המחובר לרשת הוכפל ל-4.03 מיליון קילוואט.

סין החלה להרגיע את מדיניותה בנושא אנרגיה גרעינית, תוך שהיא מדגישה התפתחות "מוגבלת" של התעשייה. מאז 2003, סין חוותה משבר אנרגיה כללי. במקרה זה, הקריאה המקומית לפיתוח נמרץ של תעשיית הכוח הגרעיני הולכת ומתחזקת. ההצהרה האחרונה הזו ברמה גבוהה על פיתוח אנרגיה גרעינית ראויה ללא ספק לאישור, שכן היא מבססת עמדה אסטרטגית לתעשיית הכוח הגרעיני, שהיא לא רק חיובית לפתרון מתחי האנרגיה של סין לטווח ארוך, אלא גם דרך אידיאלית לשמור על סין. יכולת הרתעה אסטרטגית בזמן שלום, הרג שתי אבנים באבן אחת.

לסין יש כיום הספק מותקן של 8.7 ג'יגה וואט של תחנות כוח גרעיניות בבנייה או בבנייה. ההערכה היא שכושר הכוח הגרעיני המותקן של סין יהיה כ-20 ג'יגה-ואט עד 2010 ו-40 ג'יגה-וואט עד 2020. עד 2050, על פי הערכות של מחלקות שונות, ניתן לחלק את קיבולת הכוח הגרעיני המותקן של סין לשלושה תרחישים: גבוה, בינוני ונמוך: התרחיש הגבוה הוא 360 ג'יגה-ואט (כ-30 אחוז מסך הספק המותקן של סין), התרחיש הבינוני הוא 240 ג'יגה-וואט (כ-20 אחוז מסך הספק המותקן של סין), והתרחיש הנמוך הוא 120 ג'יגה-וואט (כ-10 אחוז מהסך הכולל של סין). קיבולת כוח מותקנת).

הוועדה הלאומית לפיתוח ורפורמה של סין מגבשת תוכנית לפיתוח כוח גרעיני בתעשייה האזרחית של סין. ההערכה היא כי קיבולת הכוח המותקנת הכוללת של סין תהיה 900 מיליון קילוואט שעה עד 2020, ושיעור הכוח הגרעיני יהווה 4 אחוזים מכלל קיבולת ההספק, מה שאומר שהכוח הגרעיני של סין יהיה 36-40 GW עד 2020 . זה אומר שעד 2020,

לסין יהיו תחנות כוח גרעיניות בהיקף של 40 מגה וואט השקולות ל-Daya Bay.

אם לשפוט על פי המגמה הכללית של פיתוח כוח גרעיני, המסלולים הטכנולוגיים והאסטרטגיים של פיתוח הכוח הגרעיני של סין כבר מזמן ברורים והם מיושמים: כור מים בלחץ כיום, כור נויטרונים מהיר בטווח הבינוני וכור היתוך בטווח הארוך. באופן ספציפי, בעתיד הקרוב, היא תפתח תחנות כוח גרעיניות של כורי נויטרונים תרמיים. על מנת לעשות שימוש מלא במשאבי אורניום, לאמץ את המסלול הטכני של מחזור אורניום-פלוטוניום, ולפתח תחנות כוח גרעיניות של כורי גידול מהירים בטווח הבינוני. בטווח הארוך, יפותחו תחנות כוח גרעיניות של כורי היתוך, כך בעצם לפתור את הסתירה של הביקוש לאנרגיה "לנצח".

 

עם יפן כמרכז, מפעלי הכוח הגרעיני הבינלאומיים יצרו מצב משולש: היטאצ'י מקונסורציום פוג'י היפני -- GM של ארצות הברית, טושיבה מקונסורציום מיצוי היפני -- Westinghouse של ארצות הברית, מיצובישי תעשיות כבדות של קונסורציום מיצובישי ביפן -- Areva הצרפתית. הצורה העוברית של המונופול של יפן בטכנולוגיה ובשוק של אנרגיה גרעינית הופיעה, והתאמת אסטרטגיית האנרגיה של סין להאצת הפיתוח של יישומי אנרגיה גרעינית חייבת להיות כפופה ליפן .

 

לאורך ההיסטוריה של פיתוח כוח גרעיני, גרעיני

ניתן לחלק באופן גס את תוכניות הטכנולוגיה של תחנות כוח לארבע

דורות, כלומר:

 

הפיתוח והבנייה של תחנות כוח גרעיניות החלו בשנות החמישים. בשנת 1954, ברית המועצות לשעבר בנתה תחנת כוח גרעינית ניסיונית בהספק חשמלי של 5 מגה וואט, ובשנת 1957, ארצות הברית בנתה את אב הטיפוס של תחנת הכוח הגרעינית של נמל שילוח בהספק חשמלי של 90,000 קילוואט. הישגים אלו הוכיחו את ההיתכנות הטכנית של שימוש באנרגיה גרעינית לייצור חשמל. תחנות כוח גרעיניות ניסיוניות ואבות-טיפוס אלה נקראות בעולם הדור הראשון של תחנות כוח גרעיניות.

 

בסוף שנות ה-60, על בסיס יחידות כוח גרעיניות ניסיוניות ואבות-טיפוס, כורי מים בלחץ, כורי מים רותחים, כורי מים כבדים, כורים מקוררים במי גרפיט ויחידות כוח גרעיניות אחרות בעלות הספק חשמלי של 300,000 קילוואט נבנו בזה אחר זה, מה שהוכיח עוד יותר את ההיתכנות הטכנית של ייצור חשמל גרעיני תוך הוכחת היעילות הכלכלית של כוח גרעיני. בשנות ה-70, משבר האנרגיה שנגרם על ידי עליית מחירי הנפט קידם את הפיתוח הגדול של הכוח הגרעיני. הרוב המכריע של יותר מ-400 תחנות הכוח הגרעיניות בעולם בפעילות מסחרית נבנו במהלך תקופה זו, המכונה באופן מסורתי תחנות כוח גרעיניות דור שני.

 

בשנות ה-90, על מנת לפתור את ההשפעה השלילית של התאונות החמורות בתחנות הכוח הגרעיניות באי Three Mile ובצ'רנוביל, ריכזה תעשיית הכוח הגרעיני העולמית את מאמציה במניעה והפחתה של תאונות קשות. ארצות הברית ואירופה הוציאו ברציפות את המסמך "דרישות משתמש מתקדם של כור מים קלים". URD (מסמך דרישות שירות) והדרישות של משתמשי אירופה עבור תחנות כוח גרעיניות של כורי מים קלים (EUR), מבהירות עוד יותר את המניעה וההפחתה של תאונות קשות, שיפור הבטיחות והאמינות, ושיפור הדרישות ההנדסיות של גורמי אנוש. בעולם, כוח גרעיני יחידות העומדות בקובץ URD או EUR מכונה בדרך כלל יחידות הכוח הגרעיניות מהדור השלישי. יחידות הכוח הגרעיניות מהדור השלישי נדרשות להיות מוכנות לבנייה מסחרית עד 2010.

 

בינואר 2000, ביוזמת משרד האנרגיה של ארצות הברית, עשר מדינות המעוניינות בפיתוח אנרגיה גרעינית, כולל ארה"ב, בריטניה, שוויץ, דרום אפריקה, יפן, צרפת, קנדה, ברזיל, דרום קוריאה וארגנטינה, הקים במשותף את "פורום האנרגיה הגרעינית הבינלאומית של הדור הרביעי" (GIF). ביולי 2001 הם חתמו על חוזה לשיתוף פעולה במחקר ופיתוח של טכנולוגיית האנרגיה הגרעינית מהדור הרביעי. משערים כי פתרונות אנרגיה גרעינית מהדור הרביעי יהיו בטוחים וחסכוניים יותר, עם מינימום פסולת, ללא צורך בתגובת חירום מחוץ לאתר ויכולות טבועות לאי-הפצה. כורים מקוררי גז בטמפרטורה גבוהה, כורי מלח מותך וכורים מהירים מקוררי נתרן הם כורי הדור הרביעי.

הדור הראשון של תחנת כוח גרעינית הוא אב-טיפוס הכור, שמטרתו לאמת את טכנולוגיית התכנון ואת סיכויי הפיתוח המסחריים של תחנת כוח גרעינית. תחנות הכוח הגרעיניות מהדור השני הן כורים מסחריים בעלי טכנולוגיה בשלה, ורוב תחנות הכוח הגרעיניות הפועלות כיום שייכות לתחנות הכוח הגרעיניות של הדור השני. תחנות הכוח הגרעיניות מהדור השלישי הן אלו העומדות בדרישות של URD או EUR, עם בטיחות וכלכלה משופרים בהשוואה לתחנות הכוח הגרעיניות מהדור השני, והן שייכות לכיוון העיקרי של פיתוח עתידי.

אנחנו כבר יודעים שרדיואקטיביות קיימת בכל מקום בטבע, ואנחנו מקבלים קרינה מרקע טבעי. אז מאיפה מגיעה הקרינה הטבעית הזו? ובאיזו מידה? ה"רקע" של הקרינה הטבעית מגיע משני מקורות: קרינה בצורה של חלקיקים עתירי אנרגיה מהחלל החיצון, המכונה ביחד קרניים קוסמיות; המקור השני הוא רדיואקטיביות טבעית, הקרינה הרדיואקטיבית הקיימת באופן טבעי בחומר נפוץ כמו אוויר, מים, עפר וסלעים, ואפילו מזון. בנוסף, אנשים בחברה המודרנית נחשפים לכל מיני קרינה מעשה ידי אדם, כגון קרני רנטגן, צפייה בטלוויזיה, שימוש בתנורי מיקרוגל ועוד. הטבלה הבאה מפרטת סוגים שונים של קרינת רקע לפי גודל הקרינה. ניתן לראות מהטבלה שאוכל, שימוש, חי ומסע של בני אדם יקבלו כמות קטנה של קרינה רדיואקטיבית, שביניהן הקרינה מתחנות כוח גרעיניות קטנה מאוד וניתן להתעלם ממנה לחלוטין.

 

השפעת הקרינה על גוף האדם מתחילה בתאים. זה מאיץ מוות של תאים, מעכב היווצרות של תאים חדשים, או גורם לעיוותים בתאים, או שינויים בתגובות הביוכימיות של הגוף. במינוני קרינה נמוכים, לגוף האדם עצמו יש יכולת מסוימת לתקן נזקי קרינה והוא יכול לתקן את התגובות הנ"ל מבלי להראות השפעות מזיקות או סימפטומים. אבל אם המינון גבוה מדי, מעבר ליכולת התיקון של האיברים או הרקמות בגוף. , זה יגרום לנגעים מקומיים או מערכתיים. הטבלה הבאה מציגה את ההשפעות הביולוגיות המוכרות כיום בעולם של קרינה. ניתן לראות שגוף האדם יכול לעמוד במינון מרוכז של 25 רז ללא פגיעה. כמובן, יכולת ההתנגדות והחוקה של כל אדם שונה.