Description:

Гидрогеология, инженерная геология, геоэкология ГИДРОГЕОЛОГИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГЕОЭКОЛОГИЯ УДК 574:621.039 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ В НАЧАЛЕ XXI СТОЛЕЦИЯ В.Л. Бочаров Воронежский государственный университет Атомная энергетика имеет право на существование только в такой ситуации, когда полностью решены проблемы экологической безопасности функционирования атомных объектов. Это можно достигнуть путем сочетания трех факторов: оптимальное по отношению к населенным пунктам размещение атомных тепло- и электростанций; конструктивные решения, обеспечивающие безопасность работы реакторов; экологически безопасное высокотехнологическое захоронение и переработка радиоактивных отходов. Атомная электро- и теплоэнергетика, развивающаяся в России со второй половины ХХ века, призвана обеспечить население страны, промышленные и сельскохозяйственные объекты сравнительно дешевой по отношению к ископаемому органическому топливу энергией с минимальным выбросом в атмосферу диоксида углерода и других загрязняющих приземной воздушный слой газов. В настоящее время более 60% всей энергии, вырабатываемой в мире, приходится на атомную энергетику. В ряде промышленно развитых стран (США, Франция, Япония) этот показатель достигает 20-70%. Не исключением является и Российская Федерация, особенно европейская ее часть, где семь атомных электростанций дают более 12% вырабатываемой энергии. Центрально-Черноземный экономический район не располагает ни собственными запасами ископаемого органического топлива, ни скольконибудь значительными гидроэнергетическими ресурсами. Поэтому развитие атомной тепло- и электроэнергетики 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 пять 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 значительно увеличить производство электроэнергии. Курская АЭС построена в середине 70-х годов ХХ века в 40 км от г. Курчатова (Сталинск) на берегу р. Сейм. Она состоит из четырех 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 в области атомной энергетики, очевидно оно становится и для населения города. Однако из-за финансовых трудностей в ближайшее время вряд ли возможно продолжение строительства. Как справедливо отмечает В.В. Алексеев с соавторами, атомная электро- и теплоэнергетика имеет право на существование только в том случае, когда полностью решены проблемы экологической безопасности функционирования атомных объектов. Здесь возможны три пути: оптимальное размещение атомных тепло- и электростанций; конструктивные решения, обеспечивающие безопасность 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, по мнению академика А.Д. Сахарова, 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. Они характеризуются малым процентом выгорания урана-235. Именно это служит причиной радиоактивных выбросов. 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: строительство энергоблок, геоэкология, ядерный реактор, катастрофа, экологический безопасность, атомный электростанция, радиоактивный отход, среда, беречь, обл, чернобыльский, отсутствие, геологический, отход, случай, область, нововоронежский, цикл, страна, аэс, уна-т, промышленный, табла, обоснование, высокоактивный, выброс, середина, ядерный топливо, возникновение, реактор, тепловыделение, инженерный геология, тип, газ, гидрогеология, россия, безопасный, уны-т, минеральный, должный, модернизированный, значительный, бочаров, повышенный, настоящее время, атомный энергетика, элемент, воронежский государственный университет, энергетика, теплоэнергетики, старт, безопасность, аста, возможность, подземный, отношение, полностью, воронеж ун-т, топливо, вода минеральный, органический топливо, экологический, минеральный вода, энергоблок, энергия, строительство, инженерный, земля, захоронение, черноземье, вариант, рбмк, геология, теплоэнергетика, реактор поколение, активность, станция, атомный станция, электростанция, минеральный вод, воронежский, электро, лечебный, сахаров, лечебный фактор, теплоэнергетик, теплоить, время, развитие, атомный электро, атомный, фактор, право, минерализация, использование, вестн, использованный, подземный вода, количество, воронеж, работа, экологический проблема, население, курский, разработанный технико-экономический обл, вещество, мощность, объект, решение, ситуация, температура, призванный, вод, ядерный цикл, поколение, твёрдый радиоактивный отход, размещение, активный, алексеев, радиоактивный, специфический компонент, величина, ядерный энергетика, мочь, экологически безопасный, эксплуатация, экологически, вода, ядерный, изотоп, функционирование, органический, липецкий область, сравнение, станция теплоснабжение, два энергоблок, возможный, воронежский атомный станция, асты, год, существование, источник, проблема, ресурс, русская, теплоснабжение, атомный объект