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                 |10 млн.т         |-                     |

|сернистый ангидрид             |400 тыс.т        |-                     |

|и другие соединения            |                 |                      |

|зола                           |100 тыс.т        |-                     |

|радиоактивные                  |-                |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 не  в  только  в  мире,  но  и  в   России

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 и  она  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 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 еще 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.

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

Ядерный реактор  мощностью 1000  МВт  за  год  работы  выделяет  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  их  более   низкий

коэффициент полезного  действия по сравнению с ТЭС.  На  последних  он  равен

35%, 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 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 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.