ГЛАВА ТРЕТЬЯ
РАЗВИТИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В СССР
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
До недавнего времени Солнце было единственным источником первичной энергии, потребляемой в виде энергии, накопленной в растительной пище, энергии передвижения по-разному нагретых воздушных масс, энергии испаряемой и падающей затем воды и энергии сжигания различных природных топлив. Действительно, сжигание природных топлив представляет собой процесс высвобождения химической энергии при взаимодействии горючего (угля, нефти, природного газа) и окислителя (кислорода атмосферы), накопленных в течение миллионов лет за счет энергии Солнца. И только сегодня открыта дорога к гораздо более мощному и неисчерпаемому источнику — энергии ядерных превращений. При этом в качестве ядерного горючего стали использовать ядра делящихся изотопов тяжелых элементов — урана и плутония, а под его «сжиганием» понимают выделение энергии при делении этих ядер под действием нейтронов.
В настоящее время население нашей планеты потребляет ежегодно более 10 млрд. т первичных ТЭР в пересчете на условное топливо. Преобладающей, более 80 %. является энергия сжигания органического топлива. Каковы же запасы органического топлива на Земле? И что послужило причиной разработки планов широкого привлечения ядерного топлива в энергетический баланс многих стран мира?
Как уже отмечалось, содержащиеся в недрах Земли запасы топлива и кислорода в атмосфере воздуха создавались в результате поглощения солнечных лучей растениями в течение многих миллионов лет: растения вырабатывали кислород, накапливаемый в атмосфере, и образовывали органические соединения, служившие основой ископаемого горючего. Подсчитано, что общее количество солнечной энергии, падающей на Землю в среднем в течение суток, эквивалентно примерно энергии 540 млрд, т условного топлива. Растениями путем фотосинтеза может быть усвоена лишь та часть солнечной энергии, которая падает на биологически активные поверхности, составляющие 10 % всей поверхности Земли, т. е. 54 млрд, т условного топлива. Так как реальная эффективность накопления энергии при фотосинтезе равна всего 0,1 — 1 %, то темпы накопления запасов органического топлива на Земле составляет в единицах условного топлива 0,05—0,54 млрд, т в сутки, т. е. 20—200 млрд, т в год. В настоящее время годовое потребление энергии человечеством составляет 10 млрд, т условного топлива. Согласно прогнозам к 2000 г. среднее потребление первичных ТЭР на душу населения в мире увеличится более чем в 2 раза, а к 2050 г. — в 5,5 раза, т. е. составит соответственно 20 и 55 млрд, т условного топлива.
Это означает, что уже к концу нынешнего тысячелетия потребление органического топлива может превысить нижнюю границу оценок его годового накопления, а потребление кислорода из атмосферы может оказаться большим, чем его будет нарабатываться растениями.
Экологические последствия такого нарушения баланса потребления и производства кислорода могут оказаться весьма серьезными для биосферы — совокупности всех форм жизни растений и животных, представляющей собой единый организм со сложными взаимосвязями. В процессе эволюции биосфера сформировала вполне определенный состав атмосферы Земли, обеспечивающий ее функционирование. Повышенное потребление кислорода и выброс в атмосферу огромного количества углекислого газа и других вредных веществ, образующихся при сжигании органических топлив, бесспорно приведут к изменению этого функционирования. Поэтому несмотря на еще значительные запасы в мире такого органического топлива, как уголь, человечество, стремясь к сохранению окружающей среды, должно переходить на новую технологию выработки энергии. Наиболее развитой из таких технологий является производство энергии на атомной станции.
В настоящее время развитие ядерной энергетики в первую очередь связано с высокой экономической конкурентоспособностью АЭС по сравнению с электростанциями на органическом топливе. Экономическая эффективность АЭС во многих странах объясняется отсутствием или исчерпанием дешевых месторождений нефти, газа и угля в районах их потребления. Рассмотрение энергетического баланса народного хозяйства СССР также объясняет необходимость широкого внедрения ядерной энергетики в энергетику нашей страны уже в настоящее время.
Таким образом, имеются два основных фактора развития ядерной энергетики — экологическая чистота и экономия потребления органического топлива.
