Доп.) § 91. перспективы атомной энергетики
В обществе устойчивого развития большую роль будет играть атомная (ядерная) энергетика – получение электрической энергии с использованием ядерных реакторов, на которых улавливается тепловая энергия радиоактивного распада ядерного «топлива» – обогащенного урана и некоторых других радиоактивных материалов.
Главные аргументы в пользу развития ядерной энергетики – это сравнительная дешевизна энергии, небольшое количество отходов (в пересчете на единицу производимой энергии оно в тысячи раз меньше, чем на угольных ТЭС; 1 стакан урана-235 дает столько же энергии, сколько 10 тысяч тонн угля) и отсутствие выбросов в атмосферу диоксида углерода, которое сопровождает производство электроэнергии при сжигании углеродистых энергоносителей.
Аргументами против развития ядерной энергетики является сложность обеспечения полной безопасности ядерного топливного цикла, а также риск аварий на АЭС. Тем не менее потребность в энергии, которая продолжает возрастать, подталкивает большинство стран мира к развитию атомной энергетики, причем строительство АЭС начинается в развивающихся странах Южной Америки, Азии и Африки. Возобновляется приостановленное строительство АЭС даже в странах, пострадавших от Чернобыльской катастрофы – Украине, Белоруссии, России. Возобновляется работа АЭС в Армении.
Повышается технологический уровень ядерной энергетики и ее экологическая безопасность. Уже разработаны проекты внедрения новых, более экономичных реакторов, способных расходовать на получение единицы электроэнергии в 4-10 раз меньше урана, чем современные. Технически разрешимы вопросы переработки и безопасного захоронения радиоактивных отходов. Вероятность аварий на АЭС развитых стран крайне низка. Так, в Великобритании она составляет не более, чем 1:1 000 000. В Японии строятся новые АЭС (в том числе и самая крупная в мире «Фукусама») в сейсмически опасных районах на берегу океана.
В России большое внимание уделяется возможности использования небольших АЭС, которые создаются на основе ядерных установок подводных лодок при конверсии. Эти небольшие АЭС используются в двух вариантах – подземном и плавучем. Последний вариант особенно перспективен для обеспечения теплом районов Дальнего Востока и Крайнего Севера, где постоянно ощущается острый дефицит энергии.
В пользу развития ядерной энергетики в последние годы высказывается и Римский клуб.
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте достоинства атомной энергетики.
2. Чем опасна атомная энергетика?
3. Каковы перспективы развития атомной энергетики в РФ?
Справочный материал
Первое "ядерное электричество" было получено в США в 1952 г., с этого времени производство электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС) неуклонно увеличивается, хотя после тяжелых аварий на АЭС в мире наблюдается осторожное отношение к этому варианту энергетики. В настоящее время в 88 странах мира работает 437 ядерных энергоблоков и строится еще около 50.
По примерным расчетам закрытие уже существующих АЭС потребовало бы дополнительно сжигать ежегодно 630 млн. т угля, что привело бы к поступлению в атмосферу 2 млрд. т диоксида углерода и 4 млн. т токсичной и радиоактивной золы. Замена АЭС на ТЭС привела бы к 50-кратному увеличению смертности от атмосферного загрязнения. Для извлечения этого дополнительного диоксида углерода из атмосферы потребовалось бы посадить леса на площади, которая в 4-8 раз превышает территорию ФРГ.
Наиболее экологичным вариантом использования атомной энергии является закрытый топливный цикл, при котором количество отходов меньше, из-за того, что значительная часть их после переработки дожигается. Этот вариант применяется в странах Европы и внедряется в России. При открытом топливном цикле (например, на АЭС США) все ядерное топливо используется однократно, и отходы захораниваются.
Однако вопросы внедрения закрытого цикла и обеспечения безопасности отходов высокой радиоактивности решаются крайне медленно. В России на сегодняшний день хранится более 10 тысяч тонн отработанного ядерного топлива (в мире 220 тыс. т) и 300 тыс. м3 радиоактивных отходов. К 2000 г. в мире накоплено около 1 млн. м3 высокоактивных радиоактивных отходов.
В России мощности по переработке радиоактивных отходов (РАО) имеются на предприятиях Красноярска и Челябинска, но они недостаточны, для того» чтобы полностью перерабатывать все отходы АЭС, ядерных установок подводных лодок и ледоколов. Накопление РАО на военных базах близ Мурманска и Владивостока создает серьезную экологическую угрозу окружающей среде и здоровью человека.
В стоимость электроэнерегии, которая производится на АЭС, затраты на обслуживание отходов не включаются, что создает ложное впечатление о дешевизне электроэнергии АЭС.
Одним из продуктов переработки отходов АЭС является плутоний, период полураспада которого составляет 24 110 лет. Плутоний использовался для производства атомного оружия, в настоящее время ввиду сокращения ядерных вооружений он накапливается. Всего на сегодняшний день в мире накоплено не менее 200 т (в России – 30 т) «мирного» (накопленного в результате переработки РАО и хранящегося на территории АЭС) и военного (полученного в результате демонтажа ядерных боеголовок) плутония. Пока он находится в специальных хранилищах, однако интенсивно разрабатываются методы его «сжигания» на АЭС (по этой причине Япония не боится скупать этот опасный радиоактивный элемент).
В качестве перспективного источника ядерной энергии рассматривается торий, запасы которого практически неисчерпаемы.