Повлияет ли АЭС на состояние окружающей среды? На этот важный вопрос отвечает высококвалифицированный специалист — ведущий инженер по радиационной и ядерной безопасности управления промышленной безопасности ТОО «МАЭК» Константин СЕРЕДНЮК.
Шаг к технологическому развитию
— Константин Павлович, казахстанцы приняли активное участие в общенациональном референдуме, значительная часть проголосовала за столь важный проект. Но некоторые, кто голосовал против, убеждены, что АЭС губительна для окружающей среды…
— Несмотря на сложившуюся в нашем обществе радиофобию, большинство граждан Казахстана все же понимают, что развитие атомной энергетики позволит нашей стране сделать шаг вперед в технологическом развитии, даст толчок развитию смежных отраслей промышленности, обеспечит энергетическую независимость нашей страны на долгие годы.
В мире в настоящий момент в работе находятся 413 реакторных блока, суммарной мощностью около 380 ГВт (миллиардов Ватт), что соответствует 9 процентам от всей мировой энерговыработки. Большинство АЭС расположены в Европе, Северной Америке, в Восточной Азии, стабильно обеспечивая энергией население 31 страны мира. В стадии строительства находятся 57 реакторных блоков.
Известно, что во многих странах требования к влиянию промышленных объектов на окружающую среду достаточно строгие (Франция, Швеция, Финляндия, США, Южная Корея), тем не менее, АЭС в этих странах не закрывают, поскольку они соответствуют требованиям безопасности, оказывая минимальное воздействием на окружающую среду. В развитых странах доля атомной энергетики в общей энерговыработке составляет от 20 до 70 процентов. У нас в Казахстане в городе Актау более 25 лет безаварийно работал ядерный реактор БН-350, который вырабатывал электроэнергию и обеспечивал паром опреснительные установки для обеспечения жителей города и области питьевой водой. По результатам многолетнего мониторинга подтверждено: работа реактора в течение четверти века не оказала какого-либо негативного влияния на окружающую среду в регионе. Такая информация, возможно, даст повод задуматься о том, что разочарование в атомной энергетике – удел отдельных стран, уже сейчас испытывающих определенные трудности в обеспечении граждан энергией и теплом по доступным тарифам. А многие страны намерены развивать свои гражданские ядерные программы, включая строительство новых атомных станций, несмотря даже на то, что у них отсутствуют такие богатые урановые запасы, как у Казахстана.
На мой взгляд, лучший способ уменьшить беспокойство по поводу опасности АЭС – посетить атомную электростанцию, пообщаться с работниками АЭС, с людьми, проживающими рядом с ней, а также получить достоверную информацию от специалистов в области атомной энергетики.
— А в чем положительное влияние АЭС на экологию?
— Правильнее было бы говорить о воздействии АЭС на объекты окружающей среды. Давайте обратимся к сравнению: каково воздействие на ОС электростанции на органическом топливе (ТЭС) и атомной электростанции при работе одного блока мощностью 1 ГВт в течение года: ТЭС потребляет от 3,2 до 5 миллионов тонн угля или 2,6 миллиарда кубометров природного газа, в то время как АЭС потребляет примерно 190 тонн природного урана.
ТЭС ежегодно сжигает 7,5 миллиона тонн атмосферного кислорода, который используют для дыхания почти все живые существа на планете. АЭС не сжигает кислород. А ТЭС, сжигая кислород, производит 8-10 миллионов тонн углекислого газа, который создает парниковый эффект у земной поверхности и способствует повышению температуры на планете, тогда как АЭС не выбрасывает углекислый газ в атмосферу и не вносит вклад в парниковый эффект.
Помимо углекислого газа, ТЭС выбрасывают в атмосферу до 20 тысяч тонн окислов азота, а угольные ТЭС еще и до 100 тысяч тонн окислов серы, 1000-1500 тонн пепла, микроскопических пылевых частиц, вызывающих заболевания дыхательных путей, легких, органов кровообращения. Возможно, информация вызовет удивление, но вместе с дымовыми газами угольных ТЭС в воздух попадают радиоактивные частицы, образованные природными радиоактивными элементами, содержащимися в угле. По оценкам ученых, в зависимости от сорта угля и содержания в нем естественных радиоактивных изотопов урана и тория, радиоактивность выбросов угольной ТЭС может быть сопоставима с радиоактивностью выбросов АЭС и даже превышать ее вдвое. Атомная электростанция выбрасывает в атмосферу ограниченное количество короткоживущих инертных газов, количество которых не превышает доли грамма, и мизерное количество долгоживущих аэрозолей. Угольные ТЭС образуют мощные золоотвалы, которые занимают сотни гектаров площади, тогда как объем отходов современного блока АЭС не превышает 50 куб. м в год. Поэтому я бы предпочел жить в регионе с действующей АЭС, чем с угольной электростанцией.
— Слышала такое мнение, что люди, живущие возле АЭС, даже лучше защищены от радиации. Действительно ли это так?
— Отсутствие достоверной информации часто рождает мифы. Во-первых, в непосредственной близости к АЭС, в пределах санитарно-защитной зоны АЭС, проживание людей запрещено. Во-вторых, на территории, которая находится в радиусе зоны наблюдения, где могут находиться населенные пункты и проживать люди, в автоматическом режиме проводится постоянный мониторинг радиационной обстановки. И здесь о защите можно говорить с точки зрения информированности населения о результатах этого мониторинга. Наверное, в связи с этим, перефразируя известное выражение, можно сказать: «Информирован — значит вооружен!». На самом деле, при работе АЭС в режиме нормальной эксплуатации доза облучения населения, проживающего в регионе ее размещения, составляет не более 0,1 процента от дозы облучения, сформированной природным радиационным фоном.
— А разве отходы от отработанного топлива не фонят?
— Атомщики обычно используют словосочетание «отработавшее топливо» или сокращенно − ОЯТ. ОЯТ действительно обладает высокой радиоактивностью, которая представляет серьезную опасность для человека и окружающей среды. Поэтому обращение с ОЯТ на атомной станции требует особого подхода, дистанционных методов обращения, включая его выгрузку из реактора, охлаждение в бассейнах выдержки, отгрузку на переработку. Ведь ОЯТ – это не отходы и не конечный этап жизненного цикла ядерного топлива. Отработавшее топливо в специальных защитных контейнерах перевозится на предприятие по переработке ОЯТ, где из него изготавливается новое ядерное топливо, которое можно использовать на АЭС повторно.
Кипеть не будет
— Можете подробнее рассказать, какие именно технологии будут использоваться при строительстве АЭС в нашей стране, и что конкретно сводит на нет негативное влияние на экологию?
— Как известно, мы собираемся построить АЭС с двумя водо-водяными реакторами с водой под давлением типа PWR, единичной мощностью энергоблока 1000 – 1400 ГВт. Такие реакторы в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов используют обычную воду, только хорошо очищенную от примесей. Особенностью данной технологии является то, что вода в реакторе находится под высоким давлением примерно в 150 атмосфер, и поэтому при работе реактора она не кипит. В конструкции водо-водяных реакторов применяется двухконтурная схема, что обеспечивает безопасную работу реакторной установки в целом. Проекты АЭС с реакторами именно такого типа предлагают Казахстану все потенциальные поставщики.
Строительство станции ведется по утвержденному проекту, в определенной последовательности: нулевой цикл – рытье котлована и заливка фундамента, строительство подземных сооружений и коммуникаций, возведение реакторного здания, его атомщики еще называют «ядерный остров», здания турбогенератора — «турбинного острова», вспомогательных зданий и сооружений. На определенной стадии готовности в реакторное здание устанавливается корпус реактора, монтируется основное и вспомогательное оборудование: трубопроводы, насосы, баки, технологическая арматура, системы контроля и управления. Процесс строительства не слишком отличается от строительства других крупных промышленных объектов, но вот оборудование для АЭС, конечно же, специфическое. Отдельно стоит упомянуть гермооболочку – защитный «купол», который устанавливается в верхней части реакторного здания. Он защищает реактор от внешних воздействий и предотвращает выход радиоактивных веществ за пределы реакторного здания в аварийной ситуации. Это тяжелая и прочная конструкция из предварительно напряженного железобетона, внешняя часть которой выдерживает ударную волну, ураганы, смерчи, падение самолета, а внутренняя часть противостоит повышению давления внутри здания реактора, удерживая радиоактивные вещества внутри гермооболочки даже в случае тяжелых аварий. Водоохлаждаемые реакторы с водой под давлением используют практически все страны, эксплуатирующие атомные станции. Реакторы такого типа, по сути, являются одними из самых массовых в мировой ядерной энергетике, они эксплуатируются во многих странах с конца 50-х годов прошлого века. Исключение — Мексика, обладающая только одной АЭС с реакторами кипящего типа, и Канада, где разработан реактор собственной конструкции, работающий на природном уране и «тяжелой» воде.
— Вода из Балхаша, которую будут брать для охлаждения реактора, не станет загрязненной? Нет ли там связи?
— Вода из внешних водоемов не используется в реакторе и не охлаждает его непосредственно. Эта вода используется только для охлаждения конденсаторов турбин, точно так же как, и в электростанции на органическом топливе. Эта вода забирает тепло из конденсатора и затем направляется для охлаждения в систему градирен или в пруд-охладитель. Контакт этой воды с реакторной водой первого и второго контуров исключается.
Сроки и финансы
— Тем не менее, в чем главная проблема АЭС? И сколько лет станция эксплуатируется?
— Современные проекты атомных станций поколений III и III+ рассчитаны на эксплуатацию в течение 60 лет, с возможностью продления срока до 80 лет.
Главная проблема АЭС, на мой взгляд, – большие капитальные затраты на ее строительство и относительно большие сроки ее сооружения и вывода из эксплуатации. Ее строительство дороже, чем, например, строительство ТЭС, работающей на угле или газе. Но угольная ТЭС не экологична, а если сравнивать стоимость всего жизненного цикла АЭС и ТЭС, работающей на газе, то, подсчитав затраты, можно убедиться, что АЭС выигрывает по экономичности. Это благодаря тому, что затраты на покупку газа могут составлять 60-65% от стоимости эксплуатационных расходов ТЭС, тогда как для атомной электростанции данный показатель составляет около 25%. Принимая во внимание, что срок эксплуатации АЭС рассчитан, как минимум, на 60 лет, и, учитывая, что в перспективе цены на газ на внутреннем рынке, скорее всего, вырастут, строительство станции в Казахстане выглядит более привлекательным. Стоит напомнить, что газ является ценным природным сырьем, из которого можно получать различную химическую продукцию, востребованную как на внутреннем, так и на внешнем рынках, поэтому спрос на газ в мире год от года возрастает. Построив АЭС с двумя реакторными блоками общей мощностью 2 ГВт, мы сэкономим около 5 млрд кубометров природного газа, который можно переработать или выгодно продать.
Безопасность АЭС, с точки зрения ее воздействия на окружающую среду, находится в приоритете. По современным оценкам, около 40 процентов расходов при ее строительстве приходятся на системы безопасности. В основе подхода к обеспечению безопасности атомной станции лежит принцип глубокоэшелонированной защиты, подразумевающий создание развитой системы физических барьеров для предотвращения выхода радиоактивных веществ в окружающую среду. Современная тенденция, лежащая в основе конструирования реакторов – использование принципов пассивной безопасности, таких как естественная циркуляция теплоносителя, наличие отрицательных обратных связей, которые при любых аномальных событиях приводят к снижению мощности реактора, предотвращая его неконтролируемый «разгон». Активные системы безопасности АЭС имеют двухкратное/трехкратное резервирование, а их работа основана на различных физических принципах, что увеличивает вероятность срабатывания такой системы даже в случае отказа, выхода из строя какого-либо элемента, отвечающего за безопасность, или даже отдельной системы.
Светлана НОВАК
