Атомная энергетика и окружающая среда

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Маргулова Т. X., доктор техн. наук
МЭИ

В настоящее время действующие атомные электростанции имеют 26 стран мира —  Англия, Аргентина, Бельгия, Болгария, Бразилия, Венгрия, ГДР, Голландия, Индия, Испания, Италия, Канада, Пакистан, СССР, США, о. Тайвань, Финляндия, Франция, ФРГ, ЧССР, Швейцария, Швеция, ЮАР, Югославия, Юж. Корея, Япония.
АЭС наибольшей суммарной мощности находятся в США, далее следуют Франция, СССР, Япония. Наибольшую долю выработки электроэнергии на АЭС (около 80 % от общей) имеет Франция. На рисунке показано развитие суммарной мощности АЭС мира, из которого видно, что начиная с 1970 г. идет ее интенсивный рост. Далее на основании рисунка приведен средний годовой рост суммарной мощности АЭС за 1970—1987 гг.

Экономические преимущества атомных электростанций доказаны опытом их эксплуатации. Это приводит не только к их развитию в странах, вставших на этот путь, но и к началу строительства АЭС, например в Китае, на Кубе, в Польше, Румынии, а также к проектированию АЭС в ряде других стран мира. Новое строительство и проектирование АЭС ведется в настоящее время еще в девяти странах мира.
К сожалению, в существующей литературе по атомным электростанциям мало или практически, вовсе не говорится о их экологических преимуществах, в том числе и в отношении радиации. Между тем атомные бомбы, да и аварии на АЭС США «Три Майл Айленд» и в СССР на Чернобыльской АЭС способствовали достаточно широкому распространению среди населения, в том числе и в СССР, предубеждения против развития атомной энергетики в связи с якобы негативным радиационным ее влиянием на биосферу. В действительности дело обстоит наоборот. Атомная энергетика с точки зрения ее влияния на биосферу (в том числе и радиационного) обладает несомненными преимуществами по сравнению с любым другим промышленным предприятием. Прежде всего необходимо напомнить, что человечество всегда находилось и находится под воздействием ионизирующего излучения. К числу источников радиации, не зависящих от деятельности человека, относятся космические лучи и земная радиация. Космические лучи, взаимодействуя с атмосферным воздухом, образуют вторичное космическое излучение. Земная радиация связана с содержанием в земной коре таких радиоактивных элементов, как уран, торий, радий, радон, а также радионуклид калия.
Эквивалентная доза, учитывающая все виды излучения, в том числе и связанные с деятельностью человека, в настоящее время измеряется в зивертах (Зв). Эта единица связана с биологическим эквивалентом рентгена (бэр) следующим соотношением 1 бэр=0,01 Зв, т. е. 1 мЗв.
Далее по [1] приведены среднегодовые дозы внешнего фонового облучения населения, несвязанные с деятельностью человека, для некоторых городов СССР.

Таким образом, естественный радиационный фон довольно высок, хотя и различается по разам местностям. Интенсивность космического излучения зависит от высоты. Так, если на уровне моря она составляет 350 мкЗв/год, то на высоте 5 км она увеличивается до 200 мкЗв/год, а на высоте 10 км (полет современных лайнеров) — до 10 000 мкЗв/год. Существенно различаются и значения земной радиации. 3 среднем на высоте 1 м от земли интенсивность земного излучения составляет 0,5 мЗв/год.

Однако существуют районы земли, например, области залежей, содержащих фосфориты, бурые и каменные угли, сланцы и др., и тем более области собственно урановых месторождений), для которых интенсивность земной радиации составляет 5 и даже 20 мЗв/год.
Кроме естественных источников ионизирующих излучений существуют также и источники излучения, связанные с деятельностью человека. Это, например, глобальные источники излучений, обусловленные влиянием ядерных взрывов, а также ряд других, приводимых далее на основе средних данных по территории СССР за 1980 и 1981 гг. [2].

Из сравнения годовых доз излучения от ТЭС (2 мкЗв/год) и от АЭС (0,17 мкЗв/год) с естественным фоном (1000 мкЗв/год) видно, что основное воздействие радиации не связано с электрическими станциями как на органическом, так и тем более на ядерном топливе.
Необходимо помнить, что практически любая промышленная деятельность человека влечет за собой факторы, в той или иной мере вредные для окружающей среды. В целом оказывается, что радиационный фон для ТЭС, сжигающих угли, выше, чем для АЭС в 10—15 раз. Это связано с содержанием в углях некоторых долгоживущих радионуклидов, например, радия-226, радия-228, сбрасываемых вместе с золой. Из числа твердых топлив, сжигаемых на ТЭС, особенно следует выделить горючие сланцы, так как в их золе содержится определенное количество урана-238¹, тория-232, калия-41.
К сожалению, дозиметрическая служба на Эстонской и Прибалтийской ГРЭС, работающих на сланцах, не организована, а она необходима.

Атомная энергетика в наименьшей степени влияет на окружающую среду.

В большой мере это объясняется тем, что любое другое промышленное предприятие может (хотя и не должно) работать без полной очистки сбрасываемых газовых и жидких отходов. Системы очистки в проектах предусматриваются, но обычно или не включаются вовсе или включаются не на полную мощность. Для атомной электростанции системы очистки (фильтрация газовых сбросов, выпаривание и отверждение жидких радиоактивных отходов) органически входят в состав самой АЭС. Деятельность АЭС без включения очистных установок вообще невозможна.
Рассмотрим влияние АЭС на окружающую среду в сопоставлении с ТЭС и даже ГЭС сверх рассмотренного ранее влияния на радиационную обстановку.

¹ В кукерситовых сланцах содержится 10 г ypaна на 1 т сланца (такие сланцы разрешается сжигать); в диктиономовых сланцах — до 100 г урана на 1 т (их сжигание не разрешается).

Начнем с расходования кислорода. ТЭС расходует его на горение топлива, ГЭС — на окисление обычно затопляемой древесины при организации водохранилищ. Атомная электростанция кислород не расходует вовсе.
В результате горения органического топлива тепловые электростанции сбрасывают в окружающую среду огромные количества золы, оксидов серы и оксидов азота. Последние проявляют себя как канцерогенные вещества. Сбрасываемые огромные количества углекислоты также ухудшают состояние атмосферы («парниковый эффект»). Аналогично проявляют себя и многие промышленные, особенно химические и металлургические, предприятия.
В последнее время в печати все больше упоминается случаев, когда очистные сооружения различных заводов или не задействованы или загружены не полностью. В результате не только реки (причем даже полноводные), но даже и моря находятся в плачевном состоянии. Ничего подобного с АЭС быть не может.
Интересно отметить, что даже гидростанции отрицательно влияют на здоровье людей. Так, в Красноярской области отмечено присутствие в воздушной среде мельчайших гранул льдинок, вызывающих заболевание верхних дыхательных путей, а у детей, кроме того, задерживающих развитие верхних дыхательных путей. Туман над водохранилищами ГЭС задерживает над городом вредные выбросы.
Таким образом, обстановка в районе деятельности атомных электростанций наиболее благоприятна с точки зрения экологии. Разумеется, это правильно только в случае строгого соблюдения технологического регламента. Несоблюдение технологического регламента для АЭС может вызвать серьезные последствия, о чем населению широко известно. К сожалению, мало известно, что причиной аварии в Чернобыле явилось лишь грубое нарушение технологического регламента.
Кроме того, в настоящее время для действующих реакторов типа чернобыльского вносятся такие конструктивные изменения, которые приведут к самовыключению реактора в случае попыток нарушения технологического регламента.
Предубеждение против атомной энергетики у населения связано также с полным отсутствием публикаций в отношении радиационной обстановки в районах расположения АЭС. Известно, что при нормальной эксплуатации АЭС непрерывно ведутся наблюдения лабораториями внутренней и внешней дозиметрии, т. е. как на самой АЭС, так и на разном от нее отдалении, включая 50-километровую зону. Почему бы не публиковать эти данные хотя бы периодически. Думается, что следовало бы организовать на Центральном телевидении соответствующий «круглый стол» с приглашением принять в нем участие ведущих специалистов с действующих АЭС. Они-то уж хорошо знают радиационную обстановку. Если бы персонал АЭС имел основания опасаться уровня радиации, например в жилом поселке АЭС, то, наверное, на АЭС СССР не работали бы десятки тысяч специалистов, проживающих в поселках АЭС со своими семьями.
В журнале «Теплоэнергетика» № 2/89 опубликованы данные по радиационной обстановке вокруг Нововоронежской АЭС. В ней показано, что за более чем 24-летнюю эксплуатацию Нововоронежской АЭС ее вклад в радиационную обстановку не превышал 8 % от предельно допустимых норм. Систематическая публикация по радиационной обстановке вокруг АЭС позволит населению обоснованно составить свое мнение о действительной безопасности АЭС.
Потенциальная опасность атомной энергетики существует и об этом нельзя забывать. Она требует самого тщательного отношения к вопросам проектирования, монтажа и эксплуатации АЭС. При этом необходимо обеспечить минимум риска и максимум надежности. С учетом этого положения атомная энергетика должна будет развиваться, так как альтернативы ей нет. Население должно знать, что принятое XXVII съездом КПСС развитие атомной энергетики не таит никакой опасности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Перцов Л. А. Ионизирующее излучение биосферы: М.: Атомиздат, 1973.
2. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда / Бабаев Н. С., Демин В. Ф., Ильин Л. А. и др. М.: Энергоатомиздат, 1984.