Тема: Модернизация узла управления автономным питанием постов контроля радиационной обстановки в зонах наблюдения атомных станций

В современном мире вопрос энергопотребления стоит очень остро. Невозобновляемость таких ресурсов, как нефть, газ, уголь, заставляет задуматься об использовании альтернативных источников электроэнергии, таких как ветер, солнечное излучение, тепло земных недр. Однако не везде климатические и географические условия позволяют их использовать, да и технологии, необходимые для этого, еще не развиты. Поэтому атомная энергетика занимает лидирующие позиции и пока не собирается их сдавать.
В России сегодня действует 35 энергоблоков. Доля атомной энергетики в энергобалансе страны составляет 18%, к 2020 году планируется увеличить этот показатель до 25-30%. По оценкам экспертов МАГАТЭ, к 2020 году в мире может быть построено до 130 новых энергоблоков общей мощностью до 430 ГВт. Это должно компенсировать выбывание старых энергоблоков и обеспечить повышение доли ядерной составляющей в мировом энергобалансе до 30%.
В таких странах, как Россия, Китай, Индия, Республика Корея, США, Канада и Финляндия, разрабатываются и реализуются программы интенсивного развития ядерной энергетики. В Индии к 2020 году будут построены от 20 до 30 новых энергоблоков, а Китай собирается увеличить общую мощность до 50 гигаватт. По оценкам WNA (World Nuclear Association), общая мощность всех энергоблоков в мире к 2060 году достигнет по меньшей мере 1100 гигаватт, а учитывая темпы развития ядерной энергетики на сегодняшний день, эта цифра может достичь и 3500 гигаватт. [2]
По планам развития в США будет построено 115 реакторов, то есть 20,6% от общемирового количества. В Китае за последние пять лет было построено и введено в эксплуатацию 8 реакторов. Еще около 20 реакторов на данный момент находятся в процессе строительства, а 27 реакторов планируется построить к 2020г. Также о своих намерениях развивать атомную энергетику заявили страны, до сих пор не имевшие АЭС: Турция, Белоруссия, Польша, Вьетнам, Индонезия, Марокко и другие.
Благодаря особенностям ядерных реакций затраты топлива очень и очень невелики. Это основное преимущество атомной энергетики. Второе преимущество - это экологическая чистота. Выбросы от АЭС, хотя в это и трудно поверить, практически безвредны в отличие от ТЭС.
Например, электростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу гораздо больше радионуклидов, чем АЭС, не говоря уже о выбросах углекислого газа и прочих канцерогенов. Кроме того, ТЭС опасны тем, что способствуют образованию очень вредных кислотных дождей из-за своих выбросов, содержащих серу и образующих в атмосфере серную кислоту.
Применение ядерной энергии в современном мире оказывается настолько важным, что если бы мы завтра проснулись, а энергия ядерной реакции исчезла, мир, таким как мы его знаем, пожалуй, перестал бы существовать. Мирное использование источников ядерной энергии составляет основу промышленного производства и жизни таких стран, как Франция и Япония, Германия и Великобритания, США и Россия. И если Россия и США еще в состоянии заместить ядерные источники энергии на тепловые станции, то для Франции и Японии это попросту невозможно. [1]
Но также существуют и недостатки атомных электростанций - это сложность утилизации радиоактивных отходов и опасность аварий.
При работе любого ядерного реактора ежесекундно происходит огромное количество делений ядер урана-235. При нормальной эксплуатации АЭС количество радиоактивных веществ, поступающих во внешнюю среду за счет газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов, невелико. Доза внешнего и внутреннего облучения организма человека на границе санитарно-защитной зоны вокруг АЭС и за ее пределами намного ниже установленных норм, так как защитные барьеры ослабляют количество поступающей во внешнюю среду радиоактивности во много раз.
Несмотря на достаточно совершенные технические системы по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения, разработанные в последние годы, сохраняется определенная вероятность повторения крупномасштабных радиационных аварий. [3]
Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.
В результате аварий, когда защитные барьеры оказываются разрушенными, из реакторов во внешнюю среду могут выбрасываться с потоками пара газообразные и возгоняющиеся радиоактивные элементы: радиоактивные благородные газы, радионуклиды йода и цезия.
Поэтому, радиоактивное загрязнение окружающей среды при авариях на АЭС - это основной фактор, оказывающий влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей.
Одним из устройств мониторинга аварий и защиты от них, является пост автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО), охватывающий зоны наблюдения всех атомных станций и предприятий ядерной отрасли. Зона наблюдения - это территория за границей, санитарно-защитной зоны объекта ядерного топливного цикла, в пределах которой осуществляется радиационный контроль.
Датчики радиационного фона работают в автоматическом режиме, проводят измерения каждую минуту, и каждый час передают средний результат на центральный пульт АСКРО, находящийся на предприятии. Вся информация поступает в Ситуационно-кризисный центр Росатома, а также передается в местные органы власти, заинтересованные министерства и ведомства. Эти сведения также доступны в открытом доступе на сайте Росатома. [4]
Поэтому важна надежная и бесперебойная работа таких постов. Что и позволяет достичь модернизируемый мною узел автономного питания.

Купить

При работе над ВКР был модернизирован узел управления автономным питанием постов контроля радиационной обстановки в зонах наблюдения атомных станций: пересмотрена конструкция узла, разработана печатная плата устройства, произведена компоновка устройства, продумана схема сборки. Была разработана конструкторская документация на печатный узел и детали, создана 3D модель устройства. Также были закреплены навыки работы в таких программах, как Autodesk Inventor и Altium Designer.
Купить