Здесь не будет сложных формул и вычислений. Попробуем разобраться, как энергия атома в конечном итоге превращается в электрический ток в наших розетках, сделав это просто и доступно.
С момента, когда электричество начало массово проникать в нашу жизнь, человечество столкнулось с проблемой увеличения его выработки, чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос.
Как известно, ничего не появляется из неоткуда, в том числе и ток. Чтобы получить энергию электрическую, надо задействовать энергию какую-то еще, например, энергию сгораемого топлива, энергию воды, ветра, или солнца.
Для того чтобы получился электрический ток, магнит должен вращаться внутри проволочной обмотки, или наоборот, катушка из проволоки вращается, когда внутри нее находится неподвижный магнит. На первый взгляд все просто - механическая энергия от вращения, превращается в электрическую. А что же получается дальше?
А дальше получается, что таким образом, для выработки электроэнергии в промышленных масштабах, необходимо вращение, а чтобы это вращение появилось, нужно приложить какие-то усилия. Нет, вы конечно можете подсоединить генератор к велотренажеру и начать крутить педали. И немного электричества получите, и форму свою улучшите. Но ведь нам нужно вырабатывать энергию в промышленных масштабах, чтобы обеспечивать ей города и заводы. Здесь нужно что-то другое, более масштабное.
Так, не плохо справляется со своей задачей сжигаемое топливо. Турбину электрогенераторов можно привести в действие сжигая уголь, или, например, газ. Но это весьма неэкологично, поскольку, сжигая топливо вы неминуемо получаете выбросы в атмосферу, да и топливо это, постоянно нужно закупать.
Альтернативой может стать гидроэлектростанция работающая за счет энергии воды (ГЭС), по принципу гигантской водяной мельницы. Падающая на лопасти турбин вода, приводит ее в движение, а турбина в свою очередь вырабатывает электрический ток. Но для ее строительства, нужно перекрывать реки, создавая водохранилища, сильно изменяя естественный природный ландшафт, да и вообще это сложно и затратно, поскольку масштабы здесь не как у водяной мельницы, а совершенно другие. В том на сколько это сложное сооружение, легко убедиться посмотрев на любую ГЭС.
"Ну да, можно подумать атомная электростанция менее сложная" - скажете вы. Но не забывайте, на сколько бы не была совершенной и привлекательной любая электростанция, как мы уже говорили в начале, не малую роль играет объем выработки электроэнергии, ведь спрос на нее постоянно растет, и его надо удовлетворять. А в этом вопросе, никакой способ производства электричества, не сравнится с атомной электростанцией (АЭС). Ей не нужно постоянно пополнять запасы топлива – одной закладки урана хватит на десятилетия, а объем производимого лишь одной станцией электричества, может не только полностью покрыть потребности отдельно взятой небольшой страны, но еще и останется чтобы продавать соседям.
Так как же из урана, получается электричество?
Возможно для кого-то это станет открытием, но принцип работы АЭС, мало чем отличается от принципа работы электростанций, сжигающих ископаемое топливо. Только вместо угля, газа или мазута, сжигается здесь топливо ядерное. В отличии от ископаемого, его не нужно постоянно завозить. Достаточно "заправить" такую станцию один раз, и на несколько десятков лет хватит.
В специальную конструктивно выделенную часть, называемую реактором, загружается ядерное топливо - уран-235. Вообще, реактор - устройство очень сложное. Для его работы недостаточно погрузить уран-235 в некую емкость и обеспечить условия для создания ядерной реакции. Реакция должна быть управляемой - это главное условие. Для этого, реактор оборудован многоуровневой системой защиты и разными приспособлениями для того, чтобы его работа оставалась стабильной. Ведь в том случае, если все это выйдет из-под контроля, просто отключить его не получится. Это не пылесос, который выдергиваешь из розетки, и он затухает. Чтобы остановить ядерную реакцию, нужен целый комплекс мер.
Для регулировки работы реактора, и предотвращения неконтролируемой цепной реакции, используются специальные трубки-поглотители, способные "притормозить" реакцию.
Взбесившийся реактор - это катастрофа. Что бывает, когда ядерная реакция выходит из-под контроля, все мы знаем на примере Чернобыльской АЭС. Пожалуй, опасность повторения событий 1986 года - остается главным недостатком АЭС, и основной причиной того, почему у этого способа получения электроэнергии, так много противников по всему миру. После событий в Японии, когда из-за цунами персонал станции Фукусима-1 потерял контроль над атомным реактором, противников к слову прибавилось.
Но мы отвлеклись от главной темы. Все же, как из этого всего получается электричество?
Поскольку ядерная реакция выделяет большое количество тепла, далее это тепло нагревает проходящую через реактор воду, превращая её в пар. А дальше, все по законам жанра: пар под давлением подается на турбину, приводя ее в движение, а турбина вращаясь производит электричество. Все очень просто на первый взгляд.
Однако не смотря на кажущуюся простоту, устройство самого реактора на столько сложно, что всего несколько компаний в мире, имеют возможность строительства АЭС. В их числе немецкая Siemens, американская Wehousesting, российский Росатом, который кстати является лидером мирового рынка и еще несколько компаний менее известных.
Итак, подводя итоги стоит сказать, что хоть производители АЭС и утверждают, что современные технологии надежно защищают нас от повторения того что, случилось в Чернобыле, история с японской Фукусимой, убеждает нас что, не смотря на все заверения, риск все же остается. Однако ввиду того что атомная энергетика по объему выработки превосходит любые другие виды получения энергии, а к тому же не требует постоянно пополняемых запасов топлива, в настоящее время она остается безальтернативной, в особенности для стран с высоким уровнем энергопотребления. Именно потому, по состоянию на 2017 год, один только Росатом имел контракты на строительство электростанций в 12 странах мира, общим числом в 34 энергоблока.
Вместе с тем, страны под давлением противников "мирного атома" закрывшие свои АЭС, так и не смогли предложить им альтернативу, и теперь вынуждены покупать электроэнергию у соседей.
Но тут уж каждый сам для себя расставляет приоритеты.