Экологические проблемы ядерной энергетики

Экологические проблемы ядерной энергетики

 

Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее

перспективная. Это связано как  с относительно большими запасами ядерного

топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится

также возможность строительства  АЭС, не привязываясь к месторождениям

ресурсов, поскольку их транспортировка  не требует существенных затрат в  связи

с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет

получать столько же энергии, сколько  сжигание 1000 тонн каменного угля.

До середины 80-х годов человечество в ядерной энергетике видело один из

выходов из энергетического тупика. Только за 20 лет  (с середины 60-х до

середины 80-х годов) мировая доля энергетики, получаемой на АЭС, возросла

практически с нулевых значений до 15-17%, а в ряде стран она стала

превалирующей. Ни один другой вид  энергетики не имел таких темпов роста. До

недавнего времени основные экологические  проблемы АЭС связывались с

захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих  АЭС после

окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость  таких

ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС.

Некоторые параметры воздействия  АЭС и ТЭС на среду представлены в таблице.

     Сравнение АЭС и ТЭС по расходу топлива и воздействию на среду. Мощность

электростанций  по 1000 мВт, работа в течение года ; (Б. Небел, 1993)

    

Факторы воздействия на среду	ТЭС	АЭС
Топливо	3,5 млн.т угля	1 ,5 т урана или 1000 тонны урановой руды
Отходы: углекислый газ сернистый ангидрид и другие соединения зола радиоактивные	10 млн.т 400 тыс.т 100 тыс.т -	- - - 2 т

 

При нормальной работе АЭС выбросы  радиоактивных элементов в среду  крайне

незначительны. В среднем они  в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой

мощности.

К маю 1986г. 400 энергоблоков, работавших в мире и дававших ; более 17%

электроэнергии, увеличили природный  фон радиоактивности не более  чем на

0,02%. До Чернобыльской катастрофы  в нашей стране никакая отрасль

производства не имела меньшего уровня производственного травматизма, чем АЭС.

За 30 лет до трагедии при авариях, и то по нерадиационным причинам, погибло

17 человек. После 1986 г. главную  экологическую опасность АЭС  стали связывать

с возможностью аварий. Хотя вероятность  их на современных АЭС и невелика, но

она и не исключается. К наиболее крупным авариям такого плана  относится

случившаяся на четвертом блоке  Чернобыльской АЭС.

По различным данным, суммарный  выброс продуктов деления от содержащихся в

реакторе составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Для сравнения отметим, что

бомба, сброшенная на Хиросиму, дала только 740 г радиоактивного вещества.

В результате аварии на Чернобыльской  АЭС радиоактивному загрязнению

подверглась территория в радиусе  более 2 тыс. км, охватившая более 20

государств. В пределах бывшего  СССР пострадало 11 областей, где проживает 17

млн. человек. Общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн. га, или

80000 км2. В России наиболее значительно пострадали Брянская, Калужская,

Тульская и Орловская области. Пятна загрязнений имеются в  Белгородской,

Рязанской, Смоленской, Ленинградской  и других областях. В результате аварии

погиб 31 человек и более 200 человек  получили дозу радиации, приведшую  к

лучевой болезни. 115 тыс. человек было эвакуировано из наиболее опасной (30-

километровой) зоны сразу после  аварии. Число жертв и количество

эвакуированных жителей увеличивается, расширяется зона загрязнения в

результате перемещения радиоактивных  веществ ветром, при пожарах, с

транспортом и т. п. Последствия  аварии будут сказываться на жизни  нескольких

поколений.

После аварии на Чернобыльской АЭС  отдельные страны приняли решение  о полном

запрете на строительство АЭС. В  их числе Швеция, Италия, Бразилия, Мексика.

Швеция, кроме того, объявила о намерении  демонтировать все действующие

реакторы (их 12), хотя они и давали около 45% всей электроэнергии страны.

Резко замедлились темпы развития данного вида энергетики в других странах.

Приняты меры по усилению защиты от аварий существующих, строящихся и

планируемых к строительству АЭС. Вместе с тем человечество осознает, что без

атомной энергетики на современном  этапе развития не обойтись. Строительство  и

ввод в строй новых АЭС  постепенно увеличивается. В настоящее  время в мире

действует более 500 атомных реакторов. Около 100 реакторов находится в  стадии

строительства.

На территории России расположено 9 АЭС, включающих 29 реакторов. Из них 22

реактора приходится на наиболее населенную европейскую часть страны. 11

реакторов относится к типу РБМК. На Чернобыльской АЭС произошло  разрушение

реактора этого типа. Много реакторов (по количеству больше, чем АЭС)

установлено на подводных лодках, ледоколах и даже на космических  Объектах.

В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0,5-1,5% ядерного топлива. Ядерный

реактор мощностью 1000 МВт за год  работы

1ет около 60 т радиоактивных  отходов. Часть их подвергается  переработке, а

основная масса требует захоронения. Технология Захоронения довольно сложна и

дорогостояща. Отработанное топливо  обычно перегружается в бассейны выдержки,

где за несколько лет существенно  снижается радиоактивность и  тепловыделение.

Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 500-600 шурфах. Последние

располагаются друг от друга на таком  растоянии, чтобы исключалась возможность

атомных реакций.

Неизбежный результат работы АЭС - тепловое загрязнение. На единицу  получаемой

энергии здесь оно в 2-2,5 раза больше, чем на ТЭС, где значительно больше

тепла отводится в атмосферу. Выработка 1 млн. кВт электроэнергии на ТЭС  дает

1,5 [КМ3 подогретых вод, на АЭС  такой же мощности объем подогретых  вод

достигает 3-3,5 км3.

Следствием больших потерь тепла  на АЭС является более низ-Кий коэффициент их

полезного действия по сравнению с  ТЭС. На последних он равен 35^Ю%, а на АЭС

- только 30-31 %.

В целом можно назвать следующие  воздействия АЭС на среду:

·         разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных

структур и т. п.) в местах добычи руд (особенно при I открытом способе);

·         изъятие  земель под строительство самих  АЭС. Особенно значительные

территории отчуждаются под  строительство сооружений для подачи, отвода и

охлаждения подогретых вод. Для  электростанции мощностью 1000 МВт требуется

пруд-охладитель площадью около 800-900 га. Пруды могут заменяться гигантскими

градирнями с диаметром у  основания 100-120 м и высотой, равной 40-этажному

зданию;

·         изъятие  значительных объемов вод из различных  источников и Ш сброс

подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них

наблюдается потеря кислорода, увеличивается  вероятность цветения, возрастают

явления теплового стресса у  гидробионтов;

·         не исключено  радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в

процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС,

складировании и переработке отходов, их захоронениях.

    

 

 

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 
Безусловно, выбор не стоит так: атомная энергетика или ничего. Альтернативой атому служат уголь и нефть, которые однако сами по себе не являются безвредными. Загрязнение воздуха и вред для здоровья населения, вызываемые сжиганием ископаемого топлива, сейчас стало таким же острым вопросом, как и ядерная энергетика. Нехватка бензина и нефти оживила в индустриальных странах сознание об ограниченных возможностях месторождений ископаемого топлива. К тому же не только недостаток нефти, но и ее географическая топография оказались неодинаковыми по странам. Высокоразвитые страны, например США, Япония, расположены не там, где природа оставила большие запасы нефти. В результате сегодня мы готовы взглянуть объективно на всевозможные преимущества и риск, обусловленные использованием как атомной, так и других видов энергии. Жизненно важно и то, что нефть особенно необходима для автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта. В настоящее время никаких практически пригодных альтернативных решений для этих целей пока нет. Поэтому возникает еще большая нужда в безотлагательном развитии неископаемых видов топлива для работы центральных электростанций. По-видимому, бессмысленно использовать ограниченные запасы нефти на производство электричества, когда для этого можно без особых трудностей применять атомные реакторы и сохранять всю оставшуюся нефть для нужд транспорта. 
Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она основана на применении нового вида топлива, которое не надо добывать в шахтах нескончаемым потоком, и чей беспламенный «огонь» не загрязняет атмосферу дымом и сажей. Риск состоит в вероятности возникновения катастрофической аварии реактора, а также в дополнительных трудностях с захоронением радиоактивных отходов и обычной утечкой в окружающую среду ничтожного количества радиоактивности. В дальней перспективе основная тревога в отношении атомной энергетики может возникнуть в связи с экспортом реакторов западными промышленно развитыми странами, что приведет к увеличению численности членов «Ядерного клуба». Преимущество угля состоит в его изобилии, по крайней мере в Америке, и невозможности катастрофы или образования отходов производства, испускающих опасное радиоактивное излучение. Вместе с тем с углем сопряжены другие опасности. Наиболее очевидная из них — большой вклад в загрязнение воздуха. И кстати, электростанции, работающие на угле, выбрасывают не только дым и сажу, но и радиоактивные вещества, причем в большем количестве, чем атомная станция, если исходить из расчета на единицу вырабатываемой энергии. За исключением нескольких мест, залежи угля находятся глубоко под землей, и добыча их шахтным способом — одно из наиболее опасных профессиональных занятий человека.