Атомная энергетика и экология

Содержание 
 

       Введение 

     Ядерная энергетика является самым экологически чистым видом энергетики. Наиболее очевидно это при знакомстве с АЭС в сопоставлении, к примеру, с ГЭС или ТЭЦ.

     Высокая экологичность ядерной энергетики также очевидна при решении проблемы глобального потепления. Всемирно известный  английский эколог Джеймс Лавлок (James L ovelock) убедительно доказывает это в своих последних работах, например, в мировом бестселлере "Environmentalists For Nuclear Energy".

     Но  ядерная энергетика отличается не только своим минимальным воздействием на окружающую среду. Современное понимание экологии однозначно свидетельствует о том, что именно ядерная энергетика - и только ядерная энергетика - является инструментом сохранения и даже восстановления нарушенной экологии. Более того, только благодаря ядерной энергетике существует, и будет существовать жизнь на Земле. Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда в 1939г. была открыта реакция деления урана.

     В 30-е годы нашего столетия известный ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны.

     В 1946 г. в России был сооружен и запущен  первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая  промышленность. Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов.

     В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол "Ленин"¹.

     Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру.

     Атомная энергетика - активно развивающаяся  отрасль. Очевидно, что ей предназначено  большое будущее, так как запасы нефти, газа, угля постепенно иссякают, а уран - достаточно распространенный элемент на Земле. Но следует помнить, что атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей, которая, в частности, проявляется в крайне неблагоприятных последствиях аварий с разрушением атомных реакторов.

     Насколько опасна ядерная энергетика? Этим вопросом особенно часто стали задаваться в последнее время, особенно после аварий на атомных электростанциях Тримайл-Айленд и Чернобыльской АЭС. Энергетика - важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Это основа экономики государства.

     В мире идет процесс индустриализации, который требует дополнительного расхода материалов, что увеличивает энергозатраты. С ростом населения становится больше энергозатрат на обработку почвы, уборку урожая, производство удобрений и т.д.

     В настоящее время многие природные  легкодоступные ресурсы планеты  исчерпываются. Добывать сырье приходится на большой глубине или на морских шельфах. Ограниченный мировые запасы нефти и газа, казалось бы, ставят человечество перед перспективой энергетического кризиса. Однако использование ядерной энергии и угля дает человечеству возможность избежать этого, результаты фундаментальных исследований физики атомного ядра позволяют отвести угрозу энергетического кризиса путем использования энергии, выделяемой при некоторых реакциях атомных ядер.

      Основные принципы природоохранных мероприятий и принципы минимизации воздействия РАО на окружающую природную среду  

     Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счете, могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивности и токсических веществ из систем АС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.

     Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного  персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека. На рисунке показаны воздушные, поверхностные и подземные пути миграции вредных веществ в окружающей среде. Вторичные, менее значимые для нас пути, такие как ветровой перенос пыли и испарений, как и конечные потребители вредных веществ на рисунке не показаны.

     При рассмотрении этого важнейшего направления  экологической науки необходимо подчеркнуть, что охрана окружающей, в том числе и природной среды представляет собой типичную инженерную научную дисциплину. Эта прикладная наука, которая на базе фундаментальных экологических знаний разрабатывает инженерные решения (инженерные мероприятия, инженерные сооружения и оборудование) в целях сохранения природой ресурсо- и средовоспроизводящих функций, генофонда, а также невозобновимых природных ресурсов. Кроме инженерного аспекта в систему охраны окружающей среды входят правовые, нормативные, административные, просветительские, образовательные мероприятия и действия на региональном, национальном и международном уровне. Охрана природы возможна только исключительно на основе экологических знаний. Природа — это весь материальный энергетический и информационный мир Вселенной — универсум — совокупность естественных условий существования человеческою общества.

     Атомная энергетика стремительно развивается  и, безусловно, является одним из перспективных  источников получения энергии в  будущем. Уже сегодня на долю атомной энергетики приходится значительная часть энергобалансов многих стран. Во Франции эта доля составляет более 75 %, в Литве - 74 %, в Украине - 45,7 %, в России на сегодняшний день на атомную энергетику приходится 16 %. Стратегия развития атомной энергетики России в первой половине ХХI века, одобренная Правительством Российской Федерации в мае 2000 года, определяет доведение суммарной мощности российских АЭС до 60 ГВт в 2030г.

     Степень общественного внимания к экологической  и радиационной безопасности предприятий атомной промышленности и атомной энергетики неизменно пристальна и велика. Мало кому из общественности приходит в голову думать об атомной станции иначе, чем как об объекте повышенной радиационной опасности. Это - с одной стороны.

     Следует также учитывать, что развитие атомной  энергетики после 2010 года столкнется с  рядом трудностей, поскольку к  тому времени будут достроены  блоки с высокой и средней  степенью готовности при одновременном  снижении темпов увеличения КИУМ. В  период после 2010 года развитие должно быть основано на блоках ВВЭР нового поколения. А это потребует существенного увеличения инвестиций, которые могут быть получены отраслью за счет ценовой политики на рынке электроэнергии, а также при централизованной поддержке государства.²

     Последнее очень важно, но для этого в  ближайшее десятилетие предстоит  доказать широкой общественности (специалистам это и так понятно), что атомная  энергетика действительно стала  безопасной и является весомым стабилизирующим  фактором, без которого невозможно обеспечить энергетическую безопасность страны. Доказать это будет не просто, поскольку с населением хорошо "поработали" за последние 10-15 лет активисты всевозможных "зеленых" и экологических движений.

     Главная цель экологии - это создание условий для здоровья и продления жизни человека. В России главной "мишенью" экологии должен стать сам человек, продолжительность его жизни. Однако подавляющее большинство экологических организаций в России своей основной мишенью избрало атомную энергетику и промышленность. При этом экологи постоянно "вдалбливают" населению мысль о том, что мешают выполнению главной цели экологии именно атомная промышленность и атомная энергетика. Можно ли с этим согласиться? Пословица гласит - нет худа без добра. Десятилетие промышленного спада в России в конце прошлого века выявило парадоксальную ситуацию - экология нашей страны, если понимать под этим здоровье и продолжительность жизни россиян, не стала за этот период лучше. Остановка заводов, снижение загрузки производственных мощностей, сокращение добычи полезных ископаемых отнюдь не сопровождались сокращением детской смертности, снижением заболеваемости, ростом продолжительности жизни.

     Собственно, к осознанию этого факта можно  было прийти, прочитав школьный учебник  истории. В нем говорится, что наши предки - питекантропы, жили около 20-25 лет, продолжительность жизни древних римлян составляла около 40 лет, ну а в средние века человечество подобралось уже к 50-летней отметке. При этом пропорционально росло и загрязнение окружающей среды в виде вырубки лесов, уничтожения целых видов животного и растительного мира, беспощадной эксплуатации плодородных почв.

     Очевидно, что самое "простое" решение экологической проблемы, по крайней мере, в отношении газовых выбросов, - закрытие промышленных предприятий. Но это означает безработицу, падение доходов населения, рост числа самоубийств и т. п. Реальный путь решения экологических проблем в данном случае - очистка, переработка и утилизация газообразных и жидких отходов. Сегодня уже более половины образующихся промышленных отходов направляется на обезвреживание и вторичное использование.

     Так благо промышленное производство или  нет? Да, промышленность создает свои экологические проблемы. Но мощная промышленность, опираясь на науку, выделяет средства на решение не только собственных экологических проблем, но и на решение проблем, связанных с жизнедеятельностью людей. Еще одно условие экологического прогресса - наличие достаточных количеств дешевой электроэнергии, ибо, как правило, технологии очистки, утилизации и переработки являются достаточно энергоемкими. Среди высокотехнологичных отраслей особое место занимает атомная энергетика. Необходимо иметь в ввиду, что в природе в принципе нет абсолютно экологически чистых способов производства энергии. Это относится и к ветряной, и к солнечной энергетике, которые требуют больших территорий для своего размещения, но способны составить лишь малую долю энергетических мощностей урбанизированного общества. Относительно мощные ветряные электростанции являются источником сильного инфразвука, из-за чего ни люди, ни животные не могут жить даже на достаточно удаленном от ветряка расстоянии. Производство и утилизация материалов, из которых делаются элементы ветряных двигателей и солнечных батарей, наносят ущерб природе. Мощность солнечных и ветряных электростанций сильно зависит от погоды.

     В сравнении с традиционной энергетикой  атомные станции обладают рядом преимуществ: они не выбрасывают в воздух углекислый газ, радиоактивные и канцерогенные вещества, как угольные. Не производят очень вредные окислы азота, как все тепловые и в том числе и парогазовые станции. Не затапливают огромные территории и не лишают рыб традиционных путей для нереста, как гидростанции на равнинных реках.

     Тенденция спада потребления электроэнергии, наблюдавшаяся в 1989 -1998 годах, сменилась тенденцией роста. Рост потребления электроэнергии, по прогнозам, продолжится на весь период до 2020 г. Вместе с тем, производство электроэнергии на ГЭС практически ограничено нынешним уровнем. Более того, возможно его снижение из-за выбывающих по ресурсу мощностей теплоэлектростанций. Возможности использования альтернативных источников не велики. Они способны покрыть лишь небольшую часть (до 2%) потребности. Возможности роста поставок с ФОРЭМ также представляются близкими к исчерпанию как в связи с прогнозами роста стоимости газа, так и выработкой ресурса генерирующими мощностями.

     Таким образом, в большинстве регионов России именно атомная энергетика станет основным средством для осуществления главной экологической цели - создания условий для комфортной жизни людей.

     Никакие экологические проблемы мы не сможем решить, пока не будет мощной энергетической базы. Ключ к решению экологических  проблем - энергетика. Есть энергия - есть возможность перерабатывать отходы, чистить воздух и воду. Нет энергии - мы истощим почвы, не имея удобрений, и всю страну завалим отходами жизнедеятельности и свалками, а сами будем болеть от холодов.

     Запретить и закрыть - проще всего, но позднее  это приведет к тяжелым последствиям для жизни самих людей. Противодействие развитию атомной энергетики - это борьба против России, ее потенциала, против ее научно-технической элиты.

     Человечество  неизбежно несет все возрастающую экологическую нагрузку по мере роста  населения планеты и развития технологий. Но за все надо платить! И цена прогресса уже известна - непрерывное наращивание производства, дающего возможность людям иметь достойную работу, зарплату, пенсию, короче говоря - комфортную среду обитания. Все то, что улучшает экологию среды жизни каждого человека, продлевает его существование.

     Природопользование  и охрана природной среды —  это две стороны одной деятельности человека, в современных условиях развивающегося глобального экологического кризиса, при любых других условиях первое становится угрозой для жизни человека, а второе — просто бессмысленным, так как природу, в частности живую, можно полностью уничтожить и охранять ее уже не нужно.