Действующие энергоблоки аэс России

Для оценки перспектив развития ядерной энергетики необходимо объективно взвесить ее достоинства и недостатки. Отметим, что отношение людей к ядерной энергетике не всегда основывается на достоверной информации и объективной оценке фактов. Радиофобия, т.е. боязнь радиации, приводит к тому, что общественное мнение ставит ядерную энергетику на 1 место по степени опасности, а традиционную – на 18 – 19 место (из тридцати применяемых технологий и видов деятельности человека). Эксперты из числа профессионалов ставят ядерную энергетику на 20 место, а неядерную электроэнергетику – на 9 место.

Ставя вопрос о целесообразности развития ядерной энергетики или ее сворачивания, необходимо понимать, что реально заменить ее вклад в энергетический баланс в настоящее время возможно только путем строительства ТЭС. Поэтому рассмотрим достоинства и недостатки АЭС в сравнении с ТЭС, работающей на угле. Сопоставим работу двух таких электростанций одной и той же мощности (1000 МВт) в течение года.

Потребность в топливе.По энергетическому выходу расщепление 0,5 кг ядерного топлива эквивалентно сжиганию 1000 т угля. Поэтому, если для обеспечения работы рассматриваемой ТЭС необходимо 3,5 миллиона тонн угля в год, то для АЭС потребуется всего 1,5 т обогащенного урана, что соответствует 1000 т урановой руды. Добыча и транспортировка такого количества угля создает определенные экологические проблемы, рассмотренные выше, поэтому здесь преимущества АЭС неоспоримы. Запасов урановой руды на Земле при современном уровне его использования должно хватить по оценкам на 100 – 200 лет, т.е. в этом отношении ядерная энергетика преимуществ перед традиционной не имеет.

Энергетическая эффективность.Угольная ТЭС имеет энергоэффективность порядка 40 %, энергоэффективность АЭС с реактором, использующим воду в качестве замедлителя, заметно ниже и составляет 25 – 30 %, реакторы с графитовым замедлителем и газовым охлаждением (наиболее распространенные в Великобритании) по энергоэффективности приближаются к угольным ТЭС (38 %), поскольку работают при более высокой температуре.

Экономическая эффективность.Строительство АЭС обходится в 2 миллиарда долларов США и требует 8 – 10 лет, аналогичная по мощности ТЭС стоит 0,6 миллиарда долларов и может быть построена за 2 года. Основным итоговым экономическим показателем является стоимость электроэнергии, куда включаются стоимость строительства и эксплуатации. В России этот показатель равен (на 1 киловатт-час): 5,1 цента для АЭС, 3,9 – 4,5 цента для новых газовых ТЭС и 3,2 – 3,8 цента для реконструируемых угольных или газовых ТЭС.

Выделение углекислого газа.За год работы угольная ТЭС выбросит в атмосферу более 10 миллионов тонн углекислого газа, что усугубит парниковый эффект (см. раздел 8.7.4). АЭС в процессе работы углекислого газа вообще не выделяет.

Выбросы оксидов серы и азота.За год угольная ТЭС выделит в атмосферу более 400000 т оксидов серы и 20000 т оксидов азота, что приведет к обострению проблемы кислотных осадков (см. раздел 8.7.2). АЭС не выделяет ни двуокиси серы, ни других компонентов кислотных осадков.

Радиационный фон.Угольная ТЭС, очевидно, вообще не влияет на радиационный фон. При нормальной работе АЭС увеличение радиационного фона крайне незначительно – не более 1 %. Уровень фона от бетонного пола, например, может оказаться выше, чем в 150 м от действующей АЭС. Еще раз подчеркнем, что это справедливо для нормальной работы АЭС.

Твердые отходы.На угольной ТЭС за год образуется около 100000 т золы, что представляет определенную проблему. Хотя проблему, технически вполне решаемую при современном уровне развития технологии, к тому же, зола может использоваться в качестве сырья на некоторых химических производствах.

Твердые отходы АЭС составляют всего около 2 т, но это высокорадиоактивные отходы, проблема захоронения или переработки которых не решена до сих пор. При делении ядра урана образуются ядра более легких элементов – йода, цезия, стронция, кобальта и примерно 30 других. Большинство из них представляют собой нестабильные изотопы, которые переходят в стабильное состояние, испуская различные элементарные частицы и высокоэнергетическое гамма-излучение. Кроме непосредственных продуктов деления, радиоактивными могут стать и другие вещества внутри и вокруг реактора. В таблице 7.5 приведены наиболее распространенные изотопы, образующиеся при расщеплении урана-235 в ядерном реакторе, и периоды их полураспада. Срок службы ТВЭЛа обычно не превышает 3 – 4 лет из-за уменьшения концентрации в нем урана-235 или повреждения под действием ионизирующего излучения. После этого срока отработавшие ТВЭЛы извлекаются из активной зоны реактора и заменяются новыми.

Таблица 7.5