ТЭЦ на каменном угле мощностью в 1 000 МВт ежегодно образует до 300 тыс. тонн золы.
Тема референдума и строительства атомной электростанции в Казахстане сейчас одна из самых обсуждаемых, требующая вдумчивого и комплексного подхода. В интервью заведующий лабораторией проблем безопасности атомной энергии РГП «Институт ядерной физики» Министерства энергетики РК, PhD Асет Шаймерденов констатировал, что радиационные аварии на Чернобыльской АЭС и «Фукусима-1» и многие годы спустя заставляют некоторых людей сомневаться в безопасности ядерных реакторов. Однако, как считает Асет Абдуллаевич, прежде чем делать скоропостижные выводы, любую тему следует детально осмыслить.
– Основными причинами аварии, произошедшей в 1986 году на АЭС в Чернобыле, являются конструкционная недоработка реактора (положительный паровой коэффициент реактивности и «концевой» эффект при вводе аварийной защиты в активную зону), несоблюдение правил безопасности с точки зрения использования специальных материалов при строительстве стратегического объекта, ненадлежащее планирование экспериментальных работ. Авария на АЭС «Фукусима-дайити» произошла в 2011 году. Ее спровоцировали землетрясение и цунами, которые вывели из строя систему охлаждения реактора и систему аварийного энергоснабжения, – начинает разговор заведующий лабораторией проблем безопасности атомной энергии Института ядерной физики.
Из этих двух серьезных аварий были извлечены надлежащие уроки, которые еще раз подтвердили архиважность наличия соответствующих национальных и международных норм безопасности, которые являются залогом успешного использования атомной энергетики.
– На АЭС в Чернобыле эксплуатировался тип реактора РМБК, который впоследствии был значительно усовершенствован. В частности, заменена композиция ядерного топлива, повышена эффективность аварийной защиты, улучшена конструкция стержней системы управления и защиты реактора. Авария на Фукусиме стала еще одним поводом для ужесточения требований по защите АЭС от внешних факторов природного характера, закладываемых еще на стадии проектирования. После того, как произошло землетрясение, АЭС «Фукусима-1» была остановлена штатными системами безопасности. Однако специфика работы ядерного реактора требует еще и снятия остаточного тепла от раскаленного ядерного топлива, а для этого требуется устойчивое функционирование системы охлаждения, которая при возникновении аварийной ситуации должна получать электроэнергию от аварийной системы электроснабжения (с источником бесперебойного питания и⁄или дизель-генератором). Но цунами, которое было вызвано сильным землетрясением, вывело из строя систему аварийного электроснабжения, и, соответственно, не запустилась система охлаждения. Проанализировав причины и последствия этой аварии, эксперты предложили перейти от концепции предотвращения проектных аварий к концепции предотвращения тяжелых аварий на АЭС. И новые атомные электростанции теперь проектируются с учетом этой возможности. Также важным является разработка программ и инструкций, направленных на готовность к аварийным ситуациям и реагирование на них, включая меры по смягчению последствий. Персонал АЭС должен четко знать порядок действий при возникновении нештатных ситуаций, – добавляет эксперт.
По словам собеседника, после упомянутой аварии на «Фукусиме-1» на ряде станций по всему миру были проведены так называемые стресс-тесты, направленные на оценку воздействия внешних факторов на безопасность объектов. По полученным результатам проанализирована готовность действующих АЭС к внешним и внутренним вызовам и разработаны меры по повышению их защищенности.
– На сегодняшний день в мире накоплен колоссальный опыт (19 170 реакторо-лет) в проектировании и эксплуатации АЭС, особенно на базе реакторов третьего и третьего плюс поколений (GEN-III и GEN-III+). Они на сегодня считаются самыми апробированными и безопасными. Кстати, Казахстану предлагают реакторы именно вышеупомянутых поколений. Мы должны понимать, что преимуществ у атомных станций намного больше, чем недостатков. Например, это стабильный⁄устойчивый источник экологически чистой электроэнергии. Ядерное топливо, которое используется на станциях, обладает большой энергоемкостью (при выгорании килограмма урана выделяется столько же энергии, как при сжигании около 100 тыс. кило угля). Строительство АЭС способствует развитию экономики (появляются рабочие места как в прямых, так и смежных отраслях) и росту научно-технического потенциала страны, – отмечает Асет Шаймерденов.
Основным недостатком АЭС, как подчеркивает эксперт, считается тот факт, что она несет в себе радиационную опасность (образование радиоактивных отходов и риск ядерной⁄радиационной аварии). Однако, как говорится, волков бояться – в лес не ходить…
– При эксплуатации АЭС действительно генерируются радиоактивные отходы (РАО). Сюда также входит образование отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Некоторые считают, это РАО, а некоторые – нет, но я далее буду считать это как РАО, чтобы не путать читателя. При этом нужно понимать, что генерация отходов характерна для любого источника электроэнергии. АЭС мощностью 1 000 МВт ежегодно генерирует около пяти тонн высокоактивных РАО. При этом ТЭЦ такой же мощности генерирует около 300 тысяч тонн золы в год. Мировой опыт показывает, что существует несколько основных подходов по обращению с РАО. Это переработка (извлечение ценных материалов и снижение уровня радиоактивности); захоронение (глубокое геологическое захоронение, приповерхностное, поверхностное захоронение); длительное хранение (до принятия окончательного решения), – поясняет заведующий лабораторией.
Сейчас, как добавляет ученый Института ядерной физики, развивается технология сжигания РАО с большим периодом полураспада с помощью управляемого ускорителем подкритического реактора (ADS). Суть технологии состоит в трансмутации долгоживущих РАО в короткоживущие. Это позволяет сделать обращение с ними и их последующее захоронение менее затратным и опасным.
– В будущем часть РАО, а именно отработанное ядерное топливо (ОЯТ), будет служить горючим для реакторов на быстрых нейтронах, что позволит создать замкнутый топливный цикл. Некоторые страны рассматривают РАО как потенциальный источник ценного сырья.
Все перечисленные подходы позволяют минимизировать негативное влияние отходов на окружающую среду и население. Некоторые вендоры сразу предлагают Казахстану возврат ОЯТ в страну происхождения после достижения установленного выгорания ядерного топлива, и тогда вопрос с обращением с высокоактивными РАО исчезнет сам собой.
Как добавляет собеседник, основные принципы безопасности при проектировании и строительстве, да и в целом на любом жизненном цикле АЭС хорошо описаны в документах МАГАТЭ. Для обеспечения «наивысших реально возможных стандартов безопасности» для защиты персонала, населения и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения, которое может возникнуть при работе АЭС, должны приниматься соответствующие меры.
Они должны быть направлены на обеспечение эксплуатационных состояний контроля над радиационным облучением людей и радиоактивными выбросами в окружающую среду; на ограничение вероятности событий, которые могут привести к утрате контроля над активной зоной ядерного реактора, ядерной цепной реакцией, отработавшим ядерным топливом, радиоактивными отходами или любым другим источником излучения на АЭС. В общем, безопасность должна иметь наивысший приоритет сейчас и в будущем, и на любом жизненном цикле работы электростанции. Предотвращение и минимизация рисков, связанных с техногенными авариями на атомных станциях, осуществляются реализацией комплексных мер. И они должны начинаться от этапа проектирования и заканчиваться процессом вывода из эксплуатации АЭС. К примеру, при проектировании нужно учитывать наилучший международный опыт, особенности площадки размещения и прочее. Во время эксплуатации и вывода из нее необходимо применять принцип глубокоэшелонированной защиты, комбинацию активных и пассивных систем безопасности, а также важна высокая трудовая культура персонала, резюмирует спикер, подчеркивая, что современные АЭС имеют высокую степень безопасности.
