Проблемы атомных электростанций
Введение
Значительный рост мирового энергопотребления в XXI веке неизбежен, особенно в развивающихся странах. Глобальное потребление энергии, по всей видимости, удвоится к середине века, даже если исходить из очень низких темпов роста. Этот рост зависит от развития мировой экономики, роста населения и стремления к более равномерному распределению потребления энергии по регионам мира.
В ближайшие десятилетия
углеводородное топливо будет продолжать
служить главным источником энергии,
однако освоенные его месторождения
исчерпываются, а введение в оборот
новых требует все больших
инвестиционных затрат. Следствием этого
должны стать постепенные изменения
в инфраструктуре производства энергии,
обусловленные как
В последнее время большое
внимание в международных дискуссиях
уделялось экологическим
Позитивному решению этих
проблем будет способствовать развитие
ядерной энергетики. Чтобы в глобальном
масштабе существенно повлиять на производство
энергии, обеспечить энергетическую безопасность
и ослабление парникового эффекта,
производство ядерной энергии должно
быть увеличено к середине века в
4-5 раз от ныне достигнутого. Наличие
ядерных мощностей такого масштаба
поднимает очень важные вопросы
ресурсной обеспеченности дешевым
топливом, обращения с отходами и
распространения ядерного оружия. Очевидно,
что при дальнейшем развитии ядерной
энергетики необходимо обеспечить также
экономическую приемлемость и соблюдение
критериев технической
Говоря об экономической приемлемости ядерной энергетики, следует помнить, что она занимает свою нишу среди производителей энергии. В настоящее время во многих странах она обеспечивает базовую электрическую нагрузку, а в России, кроме того, высвобождает для экспорта дополнительные объемы органического топлива. В перспективе ядерная энергия будет постепенно замещать природный газ в производстве тепла для технологических процессов, и в конечном счете обеспечит производство водорода из воды, что сохранит природное органическое сырье для неэнергетического применения. Кроме того, в перспективе будет освоено опреснение морской воды с использованием ядерной энергии.
В мире имеется достаточное
количество ядерных материалов для
обеспечения потребностей ядерной
энергетики в топливе на многие десятилетия
вперед, даже при работе в открытом
цикле. Однако в дальнейшем она неизбежно
столкнется с ограниченностью ресурсов
дешевого урана. В связи с этим
придется неминуемо реализовать
замыкание топливного цикла и
расширенное воспроизводство
Исключительную важность
имеет проблема обращения с большими
объемами руды при добыче урана, отработанным
топливом и высокорадиоактивными отходами.
Сюда относятся работы по эффективным
методам переработки
Атомные электростанции и экологические проблемы, возникающие при их эксплуатации
С конца 1960-х годов начинается
бум ядерной энергетики. В это
время возникло две иллюзии, связанных
с ядерной энергетикой. Считалось,
что энергетические ядерные реакторы
достаточно безопасны, а системы
слежения и контроля, защитные экраны
и обученный персонал гарантируют
их безаварийную работу, а также
считалось, что ядерная энергетика
является «экологически чистой», т.к.
обеспечивает снижение выброса парниковых
газов при замещении
Иллюзия о безопасности ядерной
энергетики была разрушена после
нескольких больших аварий в Великобритании,
США и СССР, апофеозом которых
стала катастрофа на чернобыльской
АЭС. Катастрофа в Чернобыле показала,
что потери при аварии на ядерном
энергетическом реакторе на несколько
порядков превышают потери при аварии
на энергетической установке такой
же мощности, использующей ископаемое
топливо. В эпицентре аварии уровень
загрязнения был настолько
За четыре летних месяца
возросло количество смертей от пневмонии,
разных видов инфекционных заболеваний,
СПИДа по сравнению со средним
числом смертей за этот период в 1983-85
годах. Все это с высокой
Такой же точной статистики нет и для большинства других стран, исключая Германию. На юге Германии, где чернобыльские выпадения были особенно интенсивными, младенческая смертность возросла на 35%.
Однако опасность ядерной
энергетики лежит не только в сфере
аварий и катастроф. Даже без них
около 250 радиоактивных изотопов попадают
в окружающую среду в результате
работы ядерных реакторов. Эти радиоактивные
частицы вместе с водой, пылью, пищей
и воздухом попадают в организмы
людей, животных, вызывая раковые
заболевания, дефекты при рождении,
снижение уровня иммунной системы и
увеличивают общую
Департамент общественного
здравоохранения штата
Даже когда АЭС работает
нормально, она обязательно выбрасывает
изрядное количество радиоактивных
изотопов инертных газов. Также как
радиоактивный йод
Радиоизотопы «инертных» газов вызывают и такой феномен как столбы ионизированного воздуха (свечки) над АЭС. Эти образования могут наблюдаться с помощью обыкновенных радиолокаторов на расстоянии в сотни километров от любой АЭС. Кто сможет утверждать, что все это никак не сказывается на состоянии и качестве окружающей среды, на миграционных путях птиц и летучих мышей, на поведении насекомых?
Одним из основных выбрасываемых
инертных газов является криптон-85
бета-излучатель. Уже сейчас ясна его
роль в изменении электропроводности
атмосферы. Количество криптона-85 в
атмосфере (в основном за счет работы
АЭС) увеличивается на 5 % в год. Уже
сейчас количество криптона-85 в атмосфере
в миллионы раз (!) выше, чем до начала
атомной эры. Этот газ в атмосфере
ведет себя как тепличный газ,
внося тем самым вклад в
антропогенное изменение
Нельзя не упомянуть и
проблему другого бета-излучателя,
образующегося при всякой нормальной
работе АЭС, трития, или радиоактивного
водорода. Доказано, что он легко
связывается с протоплазмой живых
клеток и тысячекратно накапливается
в пищевых цепочках. Кроме того,
надо добавить загрязнение тритием
грунтовых вод практически
Еще один радиоактивный газ,
не улавливаемый никакими фильтрами
и в больших количествах
Но главная опасность
от работающих АЭС - загрязнение биосферы
плутонием. На Земле было не более 50
кг этого сверхтоксичного элемента
до начала его производства человеком
в 1941 году. Сейчас глобальное загрязнение
плутонием принимает
Обычно, когда говорят
о радиационном загрязнении, имеют
в виду гамма-излучение, легко улавливаемое
счетчиками Гейгера и дозиметрами
на их основе. В то же время есть немало
бета-излучателей (углерод-14, криптон-85,
стронций-90, йод-129 и 130). Существующими
массовыми приборами они
Наконец, важнейшей причиной
экологической опасности
Радиоактивное загрязнение сопровождает все звенья сложного хозяйства ядерной энергетики: добычу и переработку урана, работу АЭС, хранение и регенерацию топлива. Это делает атомную энергетику экологически безнадежно грязной. С каждым десятилетием открываются все новые опасности, связанные с работой АЭС. Есть все основания считать, что и далее будут выявляться новые данные об опасностях, исходящих от АЭС.
Оценка риска от АЭС
Риск есть вероятность причинения вреда. Количественно считать риск неблагоприятных последствий своих действий люди стали недавно, больше полагаясь на житейский опыт и интуицию.
Но при этом интуитивным, иррациональным остаётся восприятие риска – отношение людей и общества к риску. Восприятие риска связано не только с оценкой уровня риска, но зависит от многих других факторов: катастрофичности событий, знакомства людей с опасным явлением, пониманием явления простыми людьми, неопределённости последствий, контролируемости событий, добровольности принятия решений, воздействия на детей, обратимости событий, доверия к лицам, ответственным за риск, внимания СМИ, предшествующей истории, справедливости – равномерности распределения риска, пользы (выгоды) для рискующего, личной вовлечённости людей, происхождения риска (природный или от деятельности человека).
Простейший пример: гибель
33000 россиян в автомобильных
Доказательства безопасности – расчёты
Расчётные доказательства безопасности энергоблока строятся на исследовании поведения модели энергоблока или его основных частей в различных «расчётных» авариях. Заранее задаются критерии успешного завершения аварии – скажем, достижение устойчивого состояния при низких параметрах – температуре и давлении, при отсутствии расчётного повреждения топлива (т. е. расчётная температура топлива в процессе аварии не превысила критической отметки).
Есть расчётные модели особого рода, оперирующие не с параметрами, а с событиями, рассчитывающими не температуры и давления, а вероятности разных сложных событий. Соответственно, исходными данными служат вероятности простых событий – разных отказов оборудования или вероятности ошибок персонала.
Решения получаются в таком виде: если что-то на балаковском энергоблоке произойдёт, то с вероятностью примерно 99.989 % энергоблок будет безопасно остановлен, а с вероятностью 0.011 % топливо может быть повреждено.
Следует иметь в виду,
что слова «если что-то произойдёт»
означают какой-либо крупный отказ,
требующий останова энергоблока, а
такие события редки. Кроме того,
повреждение топлива ещё не означает
выхода радиоактивности в окружающую
среду – топливо находится
в реакторе с герметичным первым
контуром, реактор расположен внутри
специальной герметичной
С учётом вероятности самого «если что-то произойдёт», для Балаковской АЭС рассчитаны риски причинения вреда имуществу (повреждение топлива и, возможно, оборудования), риски причинения вреда окружающей среде (выброс радиоактивности из-за повреждения топлива и прохода радиоактивности мимо гермооболочки), риски причинения прямого вреда жизни населения БМО (Балаковского муниципального образования).
Эти расчёты выполнялись специалистами двух московских институтов. При этом учитывались необходимые действия властей по защите населения.
Эти риски из-за их величины следует назвать остаточными. Они являются одними из немногих прямых количественных показателей безопасности АЭС.
Оценка "риска" в год для среднестатического жителя БМО
(Здесь приведена
Новообразования (спонтанный рак) - 0.0020
Туберкулёз - 0.00013
Несчастные случаи, всего - 0.0022
В том числе ДТП - 0.00019
Самоубийств - 0.00040
Убийств - 0.00035
Несчастных случаев с огнем - 0.00012
Утоплений - 0.00018
Отравлений алкоголем - 0.00014
"Атомный риск" - 0.00000002
Отсюда видно, в чём заключаются основные опасности нашей жизни.
В соответствии с нормами радиационной безопасности НРБ–99 (основанными на мировой практике) риск в одну миллионную считается приемлемым. У нас «атомный риск» ещё в 50 раз ниже.
Отсюда вывод: Балаковская АЭС удовлетворяет определению закона о техническом регулировании о безопасности – неприемлемый риск отсутствует.
Такого рода расчётам рисков посвящён так называемый вероятностный анализ безопасности – метод комплексной оценки безопасности. Комплексной – учитывающей всевозможные пути развития аварий, сопровождающихся отказами оборудования и ошибочными действиями людей.
Метод уже довольно широко
применяется в атомной
Вероятностные модели объекта (например, энергоблока АЭС) и применяемые программные средства предоставляют много другой полезной информации.
Например, компьютер в считанные минуты даёт количественный ответ, как сильно влияет конкретный отказ оборудования или неправильное действие человека на риск повредить топливо в реакторе – можно сортировать отказы по важности и уделять больше внимания предупреждению важных отказов.
В США на многих АЭС учитывают в реальном времени, как влияют переключения в важных технологических системах на риск повредить топливо.
В соответствии с недавно утверждённой отраслевой программой работ на АЭС России тоже будет постепенно внедряться такой метод слежения за риском.
Оценка риска повредить топливо и риска упустить при этом радиоактивность в окружающую среду выполнена и для проекта достройки энергоблока № 5 Балаковской атомной станции.
Проектируемые изменения в системах безопасности в десять раз понизили риск. То есть на фоне четырёх энергоблоков пятый энергоблок не добавит в общий риск от АЭС практически ничего.
Здоровье в зоне АЭС
Недавно в отрасли стартовало интересное исследование - "Мониторинг состояния здоровья населения, проживающего в зоне наблюдения АЭС".
Его первые результаты, а также перспективы обсуждались на заседании Пятого научно-технического совета Минатома России ("Человек и экология в ядерно-топливном цикле. Проблемы ядерной и радиационной безопасности"). Отчетный доклад представили академик РАМН д.м. н. Л. А. Булдаков и к.м. н. П. В. Ижевский.
Мониторинг проводится в
соответствии с Законом "О санитарно-
Принципы и методы мониторинга были разработаны на основе уникального опыта, накопленного в ГНЦ ИБФ, под методическим руководством академика РАМН Л. А. Ильина. Объект исследования - люди, проживающие рядом с атомными электростанциями в тридцатикилометровой зоне наблюдения. Смысл исследования - оценить, насколько влияет на их здоровье близость АЭС.
На первом этапе исследований была разработана концепция и программа проведения мониторинга, выбраны критерии и методы оценки здоровья людей, выявлены основные факторы окружающей среды, способные повлиять на здоровье людей, на основе современных информационных технологий создан единый банк данных для хранения и систематизации всей накопленной информации. Он состоит из медицинской и гигиенической баз данных. В первой содержатся сведения медицинской статистики и результаты обследований, во второй - сведения о радиационной обстановке и о наличии вредных химических веществ в ареале наблюдения.
Наблюдения ведутся в
зоне расположения двух атомных станций
- Калининской и Ростовской. Первая
- работает долгие годы, вторая - недавно
пущена. Ростовская АЭС, пуск которой
был осуществлен после начала
исследования, дала медикам уникальную
возможность оценить так
Исследование началось с изучения радиационно-гигиенической обстановки, уровня химических полютантов, оценки надежности показателей государственной статистики.
В ходе мониторинга специалисты ГНЦ "Институт биофизики" обследовали людей, а также собирали медицинские данные обследуемых за последние пять лет. Они изучали демографическую и медицинскую статистику - показатели рождаемости, смертности и заболеваемости в основной и контрольной группах населения. Основная группа - люди, проживающие в зоне наблюдения, контрольная - жители отдаленных от АЭС населенных пунктов, имеющих сходные климатические и демографические условия.
С особой тщательностью, методом углубленного медицинского обследования, изучалось состояние здоровья у наиболее чувствительных к воздействию радиации групп населения - детей, подростков, беременных. Предметом изучения было не только общее состояние здоровья, но и состояние критических систем организма, таких как кроветворная, эндокринная, репродуктивная.
В общей сложности исследованиями были охвачены 36 тысяч жителей Ростовской области и 75 тысяч жителей Калининской.
В ходе мониторинга определялся
и такой важный параметр как частота
врожденной и наследственной патологии,
так называемый генетический груз.
Частота наследственных болезней в
популяциях - фундаментальный параметр,
от которого отталкиваются при расчете
оценок генетических последствий облучения.
При проведении мониторинга специалисты
ИБФ пользовались специально разработанным
для популяционных исследований
и получившим одобрение Всемирной
организации здравоохранения
Исследования показали, что груз наследственных болезней у людей, живущих по соседству с АЭС, близок к среднему по России. Для серьезных выводов необходимо продолжить исследование и существенно расширить круг обследуемых лиц.
В рамках мониторинга изучался
также уровень социально-
Первые результаты исследования уже получены, но выводы пока делать преждевременно - для этого потребуются многолетние наблюдения. Однако некоторые результаты можно привести в качестве примера.
Так, стало очевидно, что
проработавшая долгие годы Калинская
АЭС не является существенным загрязнителем
окружающей среды Удомельского района
Калининской области, загрязнение
атмосферного воздуха, наземных и подземных
вод не связаны с ее деятельностью.
На обеих станциях - и Калининской,
и Ростовской - радиационная обстановка
благоприятная. Содержание основных радионуклидов
в пищевых продуктах
Медики не обнаружили отрицательного влияния соседства АЭС на человеческий организм - показатели здоровья населения, проживающего радом со станциями, не хуже, чем у остальных россиян. А некоторые показатели даже лучше. Например, смертность детей до одного года в Удомле намного ниже, чем в целом по стране.
Исследование получило одобрение членов Пятого научно-технического совета - его признали актуальным и своевременным. Оно будет продолжено. Специалисты считают, что мониторинг полностью выполнит свою задачу, если наблюдения будут вестись в течение всего периода эксплуатации АЭС - для недавно пущенной Ростовской станции это возможно. При одном условии - если хватит средств.
Обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение радиационной безопасности – это, прежде всего обеспечение безопасности человека. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) считает, что если обеспечена радиационная безопасность человека, как наиболее радиочувствительного биологического вида, то обеспечена и безопасность других биологических видов и экосистем, хотя отдельным особям может быть причинен вред.
Радиационные нормативы
не могут рассматриваться как
граница между опасным и
Соблюдение установленных нормативов является необходимым, но не достаточным условием соблюдения радиационной безопасности. Необходима оценка того, достигнут ли оптимальный уровень радиационной безопасности (радиационного благополучия, радиационной обстановки). При конкретных видах работ разумно достижимый уровень облучения может быть значительно ниже дозового предела. При значениях доз облучения людей ниже нормативов также необходимо проведение мероприятий по их снижению, но не любых, а достаточно простых и дешевых, удовлетворяющих принципу оптимизации. Краткая формулировка принципа оптимизации это - снижение доз облучения людей до разумно низкого уровня с учетом экономических и социальных факторов.
Для достижения оптимального
уровня облучения и контроля его
соблюдения нормы радиационной безопасности
требуют устанавливать
Стратегия обеспечения радиационной безопасности населения основывается на следующих принципах:
- Наибольшее внимание
должно уделяться оценке доз,
закономерностям их
- Первоочередные защитные
мероприятия должны
Проведение оценки доз от всех источников ионизирующего излучения позволит в каждом конкретном случае определить, для какого источника защитные мероприятия могут быть наиболее эффективными, провести эти мероприятия и оценить их эффективность по измерению суммарной дозы облучения группы людей, для которых проводились эти мероприятия.
Нормы радиационной безопасности распространяются на следующие виды облучения:
- Облучение персонала
и населения в условиях
- Облучение персонала
и населения в условиях
- Облучение работников
промышленных предприятий и
- Медицинское облучение населения.
Первые два вида облучения создают около 1 (одного) процента средней дозы облучения населения. Ставить задачу существенного улучшения радиационной обстановки в стране, уменьшения общего количества онкологических заболеваний, вызванных воздействием ионизирующего излучения, путем снижения доз от этих видов облучения бессмысленно.

- Проблемы аттестации рабочих мест по условиям труда
- Проблемы аудита в России
- Проблемы банков
- Проблемы бедности в современной России
- Проблемы бедности и пути ее решения
- Проблемы бедности современной России
- Проблемы безнадзорности и беспризорности
- Проблемы архивного хранения документов
- Проблемы архивов на современном этапе
- Проблемы архитектурной визуальности в условиях современной культуры
- Проблемы асимметричности информации
- Проблемы атомной энергетики
- Проблемы атомной энергетики
- Проблемы атомной энергетики