«Атомная энергетика — далеко не самая цивилизованная»
Академик, советник Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН Ашот Саркисов Фото из личного архива Как авария в СССР повлияла на развитие атомной энергетики в других странах? В других странах после этой аварии произошли очень серьезные изменения. В Италии, например, атомная энергетика была полностью запрещена — все действовавшие реакторы вывели из эксплуатации, а новые установки строить прекратили. В ряде других государств строительство новых атомных станций тоже прекратили, но приняли при этом долгосрочную программу постепенного отказа от атомной энергетики. Именно такая ситуация имеет место в Германии, Швеции и т.д. Но где-то мы наблюдаем совершенно иную картину — довольно бурное и интенсивное развитие атомной энергетики. Возьмите скандинавский полуостров — казалось бы, регион достаточно однородный, но нет. В Швеции построили много станций с весьма высоким технологическим уровнем, решили вопрос с захоронением отработавшего атомного топлива, но, как я уже сказал, строительство станций прекратили. В то же время в Норвегии не было и нет атомной энергетики, а в Финляндии идет ее довольно интенсивное развитие. В чем причина столь разного отношения к отрасли в различных государствах? С одной стороны, атомная энергетика обладает очень большими преимуществами. Первое — она возникла в результате выдающихся открытий фундаментальной физики, является продуктом развития фундаментальной науки, своеобразной вершиной технологических и научных решений. Еще одно из важнейших преимуществ атомной энергетики связано с исключительно высокой энергетической концентрацией ядерного топлива, что позволяет после одноразовой загрузки активной зоны обеспечить длительное время работы АЭС. Кроме того, это единственный из широкомасштабно используемых видов энергетики, который не связан с выбросом углекислых газов и парниковым эффектом. В то же время атомная энергетика обладает очень серьезными недостатками. Я связан с отраслью почти 60 лет, и из моих уст эти слова кажутся кощунственными, но в последнее время я все чаще повторяю: из всех придуманных способов генерации энергии эта является далеко не самым цивилизованным. Так в чем недостатки? Первый — это высокая концентрация энергии в атомном топливе. Я называл эту особенность преимуществом, но она же является и недостатком. Высокая концентрация энергии в атомном топливе приводит к тому, что потенциальная энергия активной зоны ядерного реактора в сотни тысяч раз превышает потенциальную энергию паровых котлов тепловых электростанций такой же мощности. И вот наличие этой потенциальной энергии активной зоны, конечно, является фактором, который не может не влиять на безопасность. Второй недостаток, так же свойственный только атомной энергетике, — это наличие некоего предельного состояния, за которым начинается неуправляемая цепная реакция деления. Такое состояние реактора называется состоянием мгновенной критичности, и переход за его границы недопустим. Важным недостатком, очень существенным и отягощающим всю атомную энергетику, является наличие большого количества радиоактивных отходов. Обращение с ними представляет процедуру очень дорогостоящую, сложную, к тому же связанную с проблемами экологии и распространением ядерных материалов. И проблема захоронения ядерного топлива в настоящее время еще не нашла своего экономически оправданного решения. Еще одна свойственная только атомной энергетике особенность — это остаточное тепловыделение. Вот если вы выключаете двигатель автомобиля, то он мгновенно останавливается. Так же очень небольшое время требуется, чтобы вывести из действия работающую на полной мощности тепловую электростанцию. А вот в атомной энергетике не все так просто. Даже после выключения реактора в течение многих дней и продолжается выделение энергии, связанное с радиоактивным распадом накопленных в активной зоне радиоактивных нуклидов. Это остаточное тепловыделение уменьшается очень медленно, и поэтому активная зона требует непрерывного отвода тепла в течение очень длительного времени после выключения реактора. Ведь что произошло на Фукусиме. Цунами затопило дизель-генераторы, которые давали энергию для охлаждения активной зоны. В итоге из-за нарушения системы отвода тепла из активной зоны произошло ее расплавление. Отсюда такое пестрое отношение к атомной энергетике — она обладает очень большими достоинствами и недостатками и в итоге внутренне противоречива. Но, справедливости ради, я должен сказать, что названные недостатки сегодня практически купируются специальными инженерными решениями. Хотя это, конечно, связано с большими затратами — почти 30% стоимости АЭС приходится на обеспечение ее безопасности. В то время, как для обычной энергетики эта цифра сильно меньше 10%. Может ли ветровая и солнечная энергетика составить конкуренцию атомной? Сейчас, безусловно, нет. Сегодня мощность всех электростанций в мире составляет 4,5 тыс. ГВт. На атомные станции приходится 350 ГВт, то есть меньше 10%, на гидроэлектростанции приходится 1,7 тыс. ГВт, то есть около 40%. А вот на собственно возобновляемые источники без электростанций — ветровые, солнечные, геотермальные и биоустановки — всего 785 тыс. ГВт, то есть 17,5%. В России это число значительно ниже. Такое ограниченное использование возобновляемых источников энергии связано с их исключительно низкой экономической эффективностью, что побуждает правительства многих стран дотировать развитие этой отрасли из госбюджета. К сожалению, все усилия, направленные на более широкое использование возобновляемых источников энергии, пока не приносят качественно новых результатов. Поэтому на ближайшую перспективу возобновляемые источники конкуренцию углеводородной и атомной энергетике составить, на мой взгляд, не смогут. Чем теперь, спустя столько лет после аварии, принципиально отличаются наши атомные станции от зарубежных? Традиционно конструкции реакторов, создаваемые разными странами, имеют особенности и отличия. Если говорить о существенных отличиях, то наиболее значительным я бы назвал то, что наши станции обладают более развитой системой обеспечения безопасности. Особенно это касается пассивных методов защиты. Все наши атомные станции, идущие на экспорт, снабжаются так называемыми ловушками. То есть специальными устройствами, которые монтируются под активные зоны и рассчитаны на то, чтобы в случае расплавления активной зоны вещество не попадало в почву, как в Чернобыле. Справедливости ради следует указать, что ловушками предполагается оснастить и разработанный в Европе немецко-французский проект реактора IPR-1600. Этот реактор ориентирован на экспорт для Китая, Индии и других стран. Но ловушка, или система расплава такого реактора, представляет собой большой бассейн, что отличает ее от нашей ловушки, имеющей форму относительно небольшой бочки. И зарубежная ловушка является предметом критики. А что у иностранцев лучше, чем у нас? И что хуже? Я считаю, что наши атомные станции по уровню технологических решений и безопасности более чем конкурентноспособны. То, что спрос на них в ряде государств прогрессивно возрастает, является свидетельством общепризнанных достижений. Говорить о том, что мы на голову выше или существенно отстаем, было бы неправильно. Используются ли сейчас опасные технологии в российских и зарубежных АЭС? Понятно, что все опасно, но есть ли какие-то рисковые моменты, над которыми стоит поработать? В силу названных мною особенностей атомной энергетики потенциальная опасность, связанная с эксплуатацией атомных станций, несомненно, существует. Но в силу реализованных конструктивных мер и соблюдения культуры безопасности вероятность возникновения аварий, связанных с расплавлением активной зоны, ничтожно мала и находится в допустимых технических пределах. Но всегда надо считаться с тем, что атомная энергетика имеет дело с радиоактивными компонентами и, прежде всего, отходами, требующими к себе особого отношения. Кстати, Вы говорите, что есть экономические сложности с захоронением отходов. А экологические? Сейчас радиоактивные отходы в России или за рубежом не представляют какую-либо угрозу? Нет, нет, все это концентрируется в определенных местах, обеспечивается локальной защитой. Другое дело, что это лишь временное решение, так как их количество накапливается и накапливается. А как их захоранивают в России? В России отработавшее ядерное топливо выдерживают сначала в так называемых бассейнах при атомных электростанциях. В течение не одного десятка лет отработавшие тепловыделяющие сборки хранят там, пока их активность не спадет. Затем отходы концентрируются и частично идут на переработку на радио-химические комбинаты для выделения оттуда топлива, а долгоживущие нуклиды захоранивают. Но это очень сложная проблема, и я бы не стал вдаваться в подробности. Проблема окончательного захоронения отработавшего ядерного топлива у нас не решена. Те методы, которыми располагают сегодня наши технологии, оказываются очень дорогостоящими, неподъемными, поэтому отходы пока просто накапливают при станциях в большом количестве, и часть из них идут, как я уже сказал, на переработку, а часть — на более длительное хранение. Есть ли вероятность повторения чернобыльской катастрофы на российской территории или территории СНГ? Сейчас станции строятся из расчета, чтобы вероятность аварии составляла одну миллионную часть на каждый реактор и на каждый год его эксплуатации. То есть это мизерная вероятность, практически нулевая. Но опять же, что произошло на Фукусиме? Кто мог ожидать цунами высотой 15 м, которое снесло «удачно» расположенные на побережье дизель-генераторы и лишило тем самым атомные станции систем охлаждения? В итоге японцы остановили сооружение новых станций. Они пока продолжают эксплуатировать старые станции, но из-за сейсмической опасности допускают и более масштабные катастрофы. Вот Вы говорите, что в принципе вероятность аварии на АЭС на территории России или СНГ практически исключена? Да. Но в то же время утверждаете, что атомная энергетика опасна из-за вероятности неконтролируемой цепной реакции. Да, но этого не происходило. Например, сейчас в нашей стране разрабатывается реактор на быстрых нейтронах. Это совершенно революционный проект, «БРЕСТ» называется. Реактор со свинцовым теплоносителем. Физические особенности его таковы, что свойственные атомной энергетике перечисленные выше недостатки частично или компенсируются, или в крайнем случае смягчаются. Есть ли факты чернобыльской аварии, которые широко не афишировались? Что касается чернобыльской аварии, то она досконально изучена и все полученные в ходе анализа результаты широко известны, соответствующие материалы регулярно публикуются. Сейчас прозрачность обстановки на наших и зарубежных АЭС предельно высокая. Информирование населения идет очень широкое, радиоактивное состояние вокруг АЭС замеряется и постоянно контролируется, и это становится достоянием всех проживающих в регионе людей. Поэтому никаких секретов абсолютно нет. Это я говорю вам как человек, всю жизнь связанный с секретами. Беседовал Владимир Хейфец ]]>
