Экологические проблемы атомной энергетики

Угрозы развития атомной энергетики известны. Профессиональный анализ проблем и возможностей ядерной энергетики в Украине размещен на сайте Днепропетровского филиала Национального института стратегических исследований. О мировых аспекты развития ядерных технологий можно прочитать на страницах Institute for Energy and Environmental Research (IEER). Одна из проблем - это ядерные отходы. На сегодня отсутствует технология их утилизации (если таковая вообще возможна).

Украина уже накопила 120 млн. кубометров твердых и жидких отходов. Из них 42 млн. тонн - в районе Днепродзержинска, расположенного под Днепропетровском на берегу Днепра и возле Кривого Рога. Днепродзержинск является яркой иллюстрацией отсутствия технологий, средств и аккумулированных средств для демонтажа ядерных производств. Переработка этих отходов для относительно безопасного хранения требует 50 тыс. долл. за кубометр. То есть, как показала рабочая группа неправительственных экологических организаций Украины по вопросам изменения климата, уже сегодня нужно потратить почти 6 трлн. долл. для их потенциальной опасности.

Еще одна проблема таких отходов связана с военными конфликтами и природными и техногенными катастрофами. Отходы необходимо надежно и контролируемо хранить в течение тысяч лет. Международный институт World Watch оценивает ежегодные расходы на содержание ядерных хранилищ в объеме от 1,44 до 8,61 млрд. долл. Эта задача не имеет аналогов по стоимости и сложности. Об этих проблемах еще в 1976 году предупреждал академик Капица. Сейчас отсутствуют и технологии демонтажа ядерных объектов, а также необходимые технические средства и службы для такой работы и оперативной ликвидации атомных аварий.

Серьезной проблемой является также угроза ядерных аварий и катастроф. На официальных страницах Всемирной информационной службы по энергетике NIRS / WISE-Украина является календарный перечень около 400 ядерных аварий и инцидентов. В течение короткого периода существования ядерных технологий произошло по крайней мере пять масштабных катастроф, самая известная из которых - Чернобыльская, произошла именно в Украине. Несмотря на то, что было выброшено лишь около 3% ядерного топлива, от катастрофы пострадало более 9 млн. человек на территории площадью 160 тыс. км 2. Суммарные экономические убытки для Украины до 2015 года составят 179 млрд. долл.

В таких условиях низкая себестоимость атомной энергетики является лишь легендой, последствием весьма специфического ее расчета, когда основные затраты на преодоление негативных последствий должно нести общество. Расчеты опираются почти исключительно на существующую и прогнозируемую стоимость ресурсов, но не учитывают загрязнение окружающей среды и связанных с ним последствий. Еще несколько десятков лет назад прогнозировался интенсивный рост ядерной энергетики, под которое строились ядерные производства. Это привело сегодня, как свидетельствуют ученые, к перепроизводству обогащенного урана. От дальнейшего развития атомной энергетики отказалась Германия (на АЭС вырабатывается 30% электроэнергии). Интересно, что последняя АЭС была построена в этой стране в 1982 году и с тех пор заказов на новые не поступали (не выгодно?) Понятно, что делать достоверные прогнозы даже на 50-100 лет практически невозможно.

Энергетика – отрасль производства, которая развивается необычайно быстрыми темпами. Если численность населения в условиях демографического взрыва удваивается за 40—50 лет, то производство и потребление энергии суммарно увеличивается в два раза через каждые 12—15 лет, в том числе и в расчете на душу населения.

Темпы производства и потребления энергии в ближайшее время существенно не изменятся (некоторое замедление в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира) Атомная энергетика – активно развивающаяся отрасль, которой предназначено большое будущее, так как запасы нефти газа угля иссякают, а уран – достаточно распространенный элемент на Земле. Энергия заключена внутри каждого атома. Это один из главных источников энергии, который не связан с ископаемым топливом. В отличие от нефти и угля энергия позволяет производить электричество без дыма, но на каждом шаге ядерного процесса возникают опасные радиоактивные отходы. Атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей В связи с этим необходимо решать проблемы безопасности (предупреждение аварий с разгоном реактора, локализацию аварии в пределах биозащиты уменьшение радиоактивных выбросов и др.) еще на стадии проектирования реактора. Атомные электростанции выделяют очень опасные ядерные отходы, которые могут вызвать рак, мутации (изменения ДНК) и даже смерть человека. До того как радиоактивность исчезнет, должно пройти 80 000 лет при условии, что за это время ее причины будут ликвидированы. Сегодня жидкие отходы просто откачиваются в моря, газообразные – в воздух. Запас твердых отходов накарливается. Небольшая их часть сейчас сбрасывается в моря. В основном опасный мусор закапывается, а также хранится на земле в контейнерах, в которых в любой момент могут появиться щели. Поэтому стоит рассматривать такие предложения по повышению безопасности объектов атомной энергетики, как строительство атомных электростанций под землей, отправка ядерных отходов в космическое пространство.

При делении ядер урана и плутония в ядерном реакторе выделяется огромное количество энергии, использование которого обусловило создание крупных атомных электростанций (АЭС) промышленного типа.

За один акт распада ядра урана выделяется энергия, равная примерно 200 МВт. Это более чем в 20 миллионов раз превышает энергию, выделяемую на один атом в любой химической реакции. Как топливо, для ядерных реакторов используют уран, плутоний, торий.

27 июня 1954 первая в мире атомная станция в г. Обнинск была подключена к московской энергосистемы.

По состоянию на 1999 г. 40 ядерных реакторов в 32 странах производят 17% мирового объема электроэнергии.

Часть ядерной энергии в энергетике некоторых стран составляет: во Франции - 75%, Бельгии - 60%, Южной Корее - 49%, Швеции - 46%, Испании - 38%, США - 21%, России - 14,5%. В США работает 102 АЭС, Франции - 56, Южной Корее - 10.

Запасы ядерного топлива в земной коре оценивается в 100 трлн. т. Крупнейшие его залежи сосредоточены в Конго (США, штат Колорадо), Канаде, Австралии, Южной Африке.

Трагическая авария на Чернобыльской АЭС и ядерные аварии на других АЭС поставили под большое сомнение дальнейшее существование атомной энергетики, таит в себе смертельную опасность для всего человечества. Трагедия на ЧАЭС полностью развеяла миф о дешевом и безопасном «мирном» атоме.

На пути использования атомной энергии перед человечеством возникает все больше и больше проблем.

На первом плане находятся мероприятия по обеспечению безопасности окружающей среды и населения, проблема захоронения высокорадиоактивных отходов, проблемы работы АЭС в энергосистемах и многие другие.

Побочные продукты, образующиеся при работе с радиоактивными веществами и содержащие радиоактивные изотопы выше норм радиационной безопасности, называют радиоактивными отходами. Они могут быть жидкими, твердыми и аэрозольными; с высоким, средним и низким уровнем радиоактивности.

Жидкие радиоактивные отходы выпаривают, а затем изолируют на несколько сотен лет, сохраняя в охлаждаемых герметичных баках из нержавеющей стали, оборудованных контрольно-измерительной аппаратурой. Твердые высокорадиоактивные отходы размещают в подземных баках из нержавеющей стали, используя специально отведенные места. Твердые радиоактивные отходы с низким и средним уровнями радиоактивности вводят в битум или бетонные хранилища для вечного хранения в специальных пунктах и санитарно-защитных зонах. Аэрозольные радиоактивные отходы на специальных установках очищают до предельно допустимой концентрации радиоактивных изотопов, а затем выводят в атмосферу через вентиляционные трубы высотой 100 -150 м.

Системы обеспечения безопасности АЭС постоянно развиваются и совершенствуются. Однако, несмотря на это, атомная энергетика полностью экологически безопасной считаться не может.

Еще одна проблема атомных станций - это тепловое загрязнение окружающей среды. Например, работа Кольской атомной станции привела к тепловому загрязнению подземных вод: за 9 лет эксплуатации их температура повысилась с 6 до 19 ° С вблизи главного корпуса.