Description:

"Гидрогеология, инженерная геология, геоэкология УДК 574:621.039 Геoenкологические проблемы развития атомной электрои теплоэнергетики в начале XXI века В.Л. Бочаров Воронежский государственный университет Атомная энергетика имеет право на существование только при решении экологических проблем функционирования атомных объектов. Это можно достичь путем сочетания трех факторов: оптимальное размещение атомных теплои электростанций относительно населенных пунктов, конструктивные решения для обеспечения безопасности работы реакторов и экологически безопасное высокотехнологическое захоронение и переработка радиоактивных отходов. Атомная электрои теплоэнергетика, развивающаяся в России со второй половины ХХ века, призвана обеспечить население страны, промышленные и сельскохозяйственные объекты сравнительно дешевой энергии по сравнению с ископаемым органическим топливом с минимальным выбросом диоксида углерода в атмосферу и других загрязняющих газов. В настоящее время более 60% всей вырабатываемой энергии в мире приходится на атомную энергетику. В ряде промышленно развитых стран (США, Франция, Япония) этот показатель достигает 20-70%. Российская Федерация также является исключением: здесь 7 атомных электростанций дают более 12% вырабатываемой энергии. Центрально-Черноземный экономический район не располагает собственными запасами ископаемого органического топлива или значительными гидроэнергетическими ресурсами. Поэтому развитие атомной электрои теплоэнергетики для региона чрезвычайно актуально. В настоящее время в Черноземье функционируют две атомные электростанции - Нововоронежская и Курская; в режиме консервации находится Воронежская атомная станция теплоснабжения. Нововоронежская АЭС расположена в 40 км к юго-востоку от г. Воронежа на берегу р. Дон и включает 5 энергоблоков типа ВВЭР (водо-водяные реакторы). В настоящее время первый и второй энергоблоки, выработавшие свой ресурс, выведены из эксплуатации. Правительством Российской Федерации принято решение о строительстве еще двух энергоблоков (Нововоронежская АЭС-2), которые призваны не только восполнить потери, но и значительно увеличить производство электроэнергии. Курская АЭС построена в середине 70-х годов ХХ века в 40 км к западу от г. Курска (г. Курчатов) на берегу р. Сейм. Она состоит из 4 энергоблоков "Чернобыльского" типа РБМК (реакторы большой мощности, кипящие). В настоящее время принято правительственное решение о строительстве еще одного модернизированного энергоблока того же типа. Чтобы исключить возможность повторения чернобыльской катастрофы (возникновение самопроизвольной неуправляемой цепной реакции при переходе энергоблока в надкритический режим работы), осуществлена доработка реакторов типа РБМК, обеспечивающая их внутреннюю безопасность без заметной потери мощности. Нововоронежская и Курская АЭС обеспечивают функционирование таких гигантов металлургии, как Новолипецкий и Оскольский комбинаты, горнодобывающих предприятий Курской магнитной аномалии, химических заводов органического (Воронежсинтезкаучук, Курскхимволокно) и неорганического (ОАО "Минеральные удобрения", г. Россошь) циклов производства. Особого внимания заслуживает новое для России направление в атомной энергетике - теплоэнергетика. Первая в стране атомная станция теплоснабжения строится в г. Воронеже на южной его окраине на правом берегу водохранилища. Она состоит из двух энергоблоков АСТ-500 (реакторы водо-водяного типа) и призвана бесперебойно снабжать горячей водой население и промышленные предприятия города. АСТ-500 - это реакторы нового поколения с хорошо отлаженной внутренней системой безопасности, аварийная ситуация в которых исключена даже при одновременном отказе автоматического регулирования и нерегламентированных действиях персонала. Однако по результатам общегородского референдума в 1990 г. строительство атомной станции теплоснабжения приостановлено, хотя первый энергоблок был уже в 80% готовности; начато строительство второго энергоблока. Экологические экспертные оценки АСТ, полученные в 1993-1996 гг., свидетельствуют о безупречности в экологическом отношении как самого проекта, так и созданных станционных сооружений. Добрососедство атомного объекта с окружающей средой признается многими специалистами очевидным фактом. Однако из-за финансовых трудностей в ближайшее время вряд ли возможно продолжение строительства. Вместе с тем, постоянный рост цен на газ, отопление, горячее водоснабжение при длительном (3-4 месяца) отсутствии такого обеспечения обусловливает необходимость быстрейшего завершения строительства АСТ. Как справедливо отмечает В.В. Алексеев с соавторами, атомная электрои теплоэнергетика имеет право на существование только при решении экологических проблем функционирования атомных объектов. Здесь возможны три пути: оптимальное размещение атомных тепло- и электростанций; конструктивные решения для обеспечения безопасности работы реакторов, исключающие возможность возникновения самопроизвольной цепной реакции; экологически безопасное захоронение и переработка радиоактивных отходов. Еще на заре атомной электроэнергетики академик А.Д. Сахаров высказал мысль о возможности размещения под землей атомного реактора электростанции. В подземной реакторной камере в отсутствии персонала не должно быть кислорода во избежание возможности пожара при резком возрастании температуры в процессе работы реактора. Управление реактором осуществляется дистанционно из наземного здания электростанции, где расположены турбина и парогенератор. Такое расположение реактора повышает экологическую безопасность атомной электростанции даже в случае нестандартной ситуации, поскольку радиоактивное заражение местности будет более медленным и менее интенсивным, чем при наземном варианте. Подземное расположение может решить и экологические проблемы, которые могут возникнуть при снятии с эксплуатации подземного реактора. При этом остатки ядерного топлива из реактора выгружаются, а входы и выходы из подземной камеры бетонируются. После Чернобыльской катастрофы осуществлена доработка ядерных реакторов типа РБМК на действующих российских АЭС. Эти усовершенствования исключают возникновение наиболее тяжелой ядерной катастрофы - выход реактора из под контроля с последующим взрывом, приводящим к раскрытию активной зоны. Однако возможны нештатные ситуации, когда происходит незначительный выброс радиоактивных изотопов в атмосферу. Это наблюдается в реакторах первого поколения чернобыльского типа, которые характеризуются малым процентом выгорания урана-235. В настоящее время создаются ядерные реакторы нового поколения, в которых процент выгорания ядерного топлива значительно выше. Здесь практически исключается возможность атмосферных выбросов радионуклидов углерода, инертных газов. Проблема захоронения радиоактивных отходов - наиболее сложная проблема ядерной энергетики. В полной мере она еще далека от разрешения. В настоящее время радиоактивные отходы (жидкие) классифицируются по степени активности на три группы: слабоактивные (менее 1·10-5 Кu дм3); среднеактивные (1·10-5 - 1 Кu дм3); высокоактивные (более 1 Кu дм3). Твердые радиоактивные отходы считаются активными при следующих значениях удельной активности: 2·10-7 Кu кг для источников альфа-излучения, 1·10-8 Кu кг для элементов семейства урана, 2·10-6 Кu кг для источников бета-излучения, 1·10-7 г - экв радия на кг для гамма излучения." Ключевые слова: минеральный, энергетика, значительный, старт, размещение, среда, минеральный вод, подземный вода, ситуация, страна, промышленный, цикл, выброс, отношение, мощность, ядерный, атомный объект, теплоснабжение, активный, вестн, фактор, инженерный геология, ядерный энергетика, специфический компонент, разработанный технико-экономический обл, алексеев, рбмк, количество, энергия, электростанция, атомный электростанция, середина, электро, курский, возникновение, твёрдый радиоактивный отход, катастрофа, газ, органический, инженерный, экологически безопасный, лечебный, отход, проблема, отсутствие, сахаров, год, радиоактивный, модернизированный, безопасность, бочаров, радиоактивный отход, подземный, беречь, тепловыделение, использование, россия, черноземье, призванный, асты, функционирование, время, атомный, воронежский государственный университет, липецкий область, воронежский, объект, экологический, сравнение, воронеж ун-т, должный, табла, возможный, воронеж, путь, аэс, геология, вода, вода минеральный, теплоэнергетик, полностью, источник, строительство, реактор, земля, тип, гидрогеология, аста, настоящее время, ресурс, атомный электро, органический топливо, элемент, минерализация, население, воронежский атомный станция, развитие, величина, уны-т, мочь, ядерный цикл, теплоэнергетика, изотоп, уна-т, существование, ядерный реактор, станция теплоснабжение, область, ядерный топливо, случай, минеральный вода, теплоить, станция, атомный энергетика, экологически, поколение, температура, использованный, экологический проблема, строительство энергоблок, активность, энергоблок, повышенный, обоснование, право, эксплуатация, нововоронежский, теплоэнергетики, захоронение, решение, атомный станция, геоэкология, лечебный фактор, экологический безопасность, геологический, работа, высокоактивный, возможность, обл, реактор поколение, топливо, вод, безопасный, вещество, два энергоблок, чернобыльский, вариант