Развитие АЭС не должно сдерживаться из-за памяти о печальных инцидентах в прошлом.
Огромная энергия, скрытая в маленькой частице
Человечество прогрессирует. От собирательного и охотничьего образа жизни до занятий сельским хозяйством людской род шел 90 тыс. лет. Еще 10 тыс. лет понадобилось, чтобы осуществить промышленную революцию, ну а потом люди расщепили атом. Это открыло перед человечеством новые возможности для удовлетворения энергетических потребностей, создания уникальных материалов, изучения просторов космоса и Вселенной.
Впервые о явлении радиоактивности человечество узнало от французского физика Антуана Беккереля еще в 1896 году. Он открыл феномен самопроизвольного превращения атомов одного элемента в атомы другого, сопровождающийся испусканием элементарных частиц и электромагнитного излучения. Следующие десятилетия ученые занимались тщательным изучением соответствующих процессов, и главное – учились использовать их на благо человечества.
В начале 1970-х годов в Габоне французские специалисты случайно обнаружили урановую руду с пониженной концентрацией изотопа урана-235, что обычно бывает в результате ядерной реакции.
После детального изучения добытого из шахты материала специалисты пришли к удивительному выводу: в урановой руде протекала ядерная реакция деления, возникшая естественным путем. Так стало известно о существовании природного ядерного реактора, которому вот уже более двух миллиардов лет.
Для этого совпали два фактора. Во-первых, как уже было сказано, в руде содержалась критическая масса урана-235. Второе – там же присутствовала вода, естественный замедлитель ядерной реакции. Если бы вода не замедляла нейтроны, управляемая реакция расщепления была бы невозможна, и расщепления атомов бы не произошло.
Говоря простыми словами, ядерная энергия – это тип энергии, высвобождающейся из ядра центральной части атома, состоящей из нейтронов и протонов. И лучше всего данный процесс «получается» у урана.
Этот элемент обладает двумя первичными изотопами – 238 и 235. На первый приходится большая часть запасов, но он не ценен для атомной энергетики. Только уран-235 способен вступать в полезную цепную реакцию деления, необходимую для получения энергии. Его запасы составляют 1% от всей урановой добычи.
Чтобы повысить вероятность того, что ядра природного урана будут нужным образом делиться, его обогащают. Готовая «таблетка» распадается в атомном реакторе, выделяя огромное количество тепла и нагревая воду. Дальше, так сказать, по старинке – пар под давлением вращает турбину, вырабатывается ток.
Преимущества подобного способа колоссальны. Атомные электростанции не загрязняют окружающую среду опасными и вредными выбросами, при этом, надо отметить, что один килограмм обогащенного урана вырабатывает энергию, равную той, которая получается при сжигании 100 тонн угля или 60 тонн нефти.
Строительство АЭС ведет за собой и экономическое развитие. Так, одно рабочее место при возведении станции дает 10 рабочих мест в смежных отраслях. Развитие атомной энергетики стимулирует научные исследования и рост экспорта высокотехнологичных изделий.
Ежегодно атомными электростанциями вырабатывается 2,5 млн гигаватт. Сегодня 91% всей вырабатываемой ядерной энергии приходится на 15 стран. Лидером являются США – на них приходится треть от всего количества. При этом самая зависимая от атомной энергии страна – Франция. 70% всей ее электроэнергии вырабатывается на АЭС.
К слову, АЭС в целом гораздо безопаснее других электростанций. Согласно исследованию института Пауля Шеррера, число несчастных случаев с летальным исходом на АЭС гораздо ниже, чем на других энергетических объектах, – менее 0,01. Для сравнения: на угольных – 120 случаев, на нефтяных – 99.
Подпорченная репутация
Однако из соображений безопасности с 1960 года в мире закрылись около 200 атомных станций. Память о печальных и страшных инцидентах с АЭС и сегодня серьезно сдерживает развитие атомной энергетики.
Действительно, когда речь заходит об атомных электростанциях, первым делом на ум приходит Чернобыльская катастрофа. Та авария расценивается как крупнейшая в своем роде за всю историю атомной энергетики.
Авария на Чернобыльской АЭС стала событием большого общественно-политического значения для СССР. Все это наложило определенный отпечаток на ход расследования ее причин. У специалистов нет единого мнения о точных причинах аварии, версии разных специалистов-атомщиков сходны в общих чертах и различаются в конкретных механизмах возникновения и развития аварийной ситуации.
Мировой атомной энергетике в результате Чернобыльской аварии был нанесен серьезный удар. С 1986 по 2002 год в странах Северной Америки и Западной Европы не было построено ни одной новой АЭС, что связано как с давлением общественного мнения, так и с тем, что значительно возросли страховые взносы и уменьшилась рентабельность ядерной энергетики.
В СССР в свою очередь было законсервировано или прекращено возведение и проектирование 10 новых АЭС, заморожено строительство десятков новых энергоблоков на действующих атомных электростанциях в разных областях и республиках.
Еще один удар нанесла атомной энергетике трагедия на Фукусиме в 2011 году. Там, напомним, причиной аварии стали обрушившееся на Японию цунами и ряд землетрясений.
Эти две ядерные катастрофы считаются самыми крупными в истории атомной энергетики. И они напрямую повлияли на политику в отношении АЭС в мире – многие страны принципиально отказывались от использования мирного атома.
Однако современные обстоятельства – климатические изменения, энергетический переход, стремление к устойчивому развитию и тренд на «озеленение» экономики вкупе с дефицитом энергомощностей – вновь поворачивают мир к возможностям атомной энергетики.
Надежная базовая генерация
В 2021 году Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев заявил о необходимости строительства в республике АЭС.
«Население и экономика нашей страны растут – для роста нужна энергия. С постепенным закатом угольной эпохи, помимо возобновляемых источников, нам придется задуматься и об источниках надежной базовой генерации энергии. Уже к 2030 году в Казахстане наступит дефицит электроэнергии. Мировой опыт подсказывает наиболее оптимальный выход – это мирный атом», – сказал он на Восточном экономическом форуме-2021.
В 2023 году в Послании народу Президент предложил вынести на общенациональный референдум вопрос о строительстве АЭС в Казахстане.
«Строительство или отказ от возведения АЭС – это крайне важный вопрос, касающийся будущего нашей страны. Поэтому предлагаю вынести его на общенациональный референдум», – сказал Глава государства.
В первую очередь, конечно же, строительство АЭС должно помочь решить вопрос дефицита электроэнергии в стране. Например, на заседании коллегии Минэнерго председатель правления KEGOC Наби Айтжанов озвучил, что нынешний осенне-зимний период показывает: дефицит может составить 1,025 ГВт, который покрывается путем импорта (из России).
Кроме того, Казахстан взял на себя обязательство достичь полной углеводородной нейтральности к 2060 году. Для этой цели подходят и атомная генерация, и использование возобновляемых источников энергии. Но базовая генерация, в отличие от ВИЭ, ведется на постоянной основе и не зависит, например, от погоды. Коэффициент использования установленной мощности у атомной электростанции превышает 90%, у ВИЭ колеблется в районе 25–35%.
К тому же Казахстан занимает второе место в мире по запасам урана и первое – по его добыче.
