Открытие деления ядра урана произошло в декабре1938 г., уже через четыре года, в декабре1942 г., была осуществлена цепная ядерная реакция, а в августе1944 г. были построены первые промышленные реакторы. Единственной целью этих работ было создание атомной бомбы, и первые из них были взорваны в июле и августе1945 г. Ужасный эксперимент наглядно продемонстрировал, что в ядрах урана сосредоточена огромная энергия, которую при определенных условиях можно освободить и использовать.

Начало мирного использования энергии ядра датируется 27 июня1954 г., когда в Обнинске под Москвой атомная электростанция (АЭС) на тепловых нейтронах мощностью 30 МВт (тепл) (5 МВт (эл.)) впервые дала ток в городскую сеть. В США ведут отсчет от пуска первого экспериментального реактора на быстрых нейтронах EBR-1 мощностью 1.2 МВт (тепл), Айдахо,1951 г. Первые промышленные АЭС с быстрыми реакторами были разработаны под руководством А.И.Лейпунского в 60-х годах прошлого века. Но они оказались намного дороже АЭС с тепловыми реакторами, и развитие атомной энергетики пошло по пути совершенствования реакторов на тепловых нейтронах, т.е. на основе опыта, полученного при создании атомного оружия и атомных подводных лодок. Последствия этого решения стали ясны много позже, и мы к ним еще вернемся.

В настоящее время во всем мире работает 438 ядерных реакторов общей мощностью 372 ГВт, которые производят ~6% энергии и ~14% электричества. При этом для работы АЭС с электрической мощностью 1 ГВт в течение года надо всего ~200 т природного урана, в то время как для работы тепловой станции равной мощности нужно ~2 млн. т угля (эшелон угля в день). А радиоактивность золы и дымовых шлейфов ТЭС в несколько раз превышает радиоактивный фон АЭС.

У АЭС с точки зрения экологии есть несомненные преимущества: при работе в штатном режиме добавочная вероятность смерти вблизи АЭС в 100 раз меньше, чем вблизи ТЭС, что сравнимо с вероятностью погибнуть от удара молнии и в 10 тыс. раз меньше вероятности гибели в автомобильной катастрофе. Конечно, на АЭС возможны аварии, и самая ужасная из них случилась в Чернобыле в1986 г.: в ней погибло около 50 непосредственных ликвидаторов аварии и девять детей, по прогнозам, от ее последствий можно ожидать еще ~4 тыс. смертей, из зараженных районов переселено ~600 тыс. жителей, а общий ущерб от аварии оценивается в сотни млрд. долл. Но масштаб этой трагедии только отчасти связан с ядерной спецификой: такова общая особенность аварий на всех крупных промышленных объектах с большой концентрацией энергии, примерами которых могут служить недавняя авария на Саяно-Шушенской ГЭС (погибли 76 человек) или авария1984 г. на химическом заводе в Бхопале (Индия), которая унесла единовременно ~5 тыс. жизней и еще ~ 150 тыс. человек — впоследствии. Все это — плата за энергию и комфорт, который она с собой приносит, и отказаться от этого трудно, точно так же, как и от автомобилей, хотя только в России на дорогах ежегодно гибнет ~30 тыс. человек, а во всем мире — свыше миллиона.

Главная причина возражений против атомной энергетики состоит в том, что в современном виде она неэкономична, небезопасна и не имеет устойчивого будущего. По многим причинам, первая из которых — ограниченность ресурсов ядерного топлива. Но современная ядерная энергетика использует не весь уран, а только его изотоп 235U, содержание которого в природном уране всего 0.72%, т.е. для нее топливный ресурс в 200 раз меньше и составляет всего ~50 лет. Грамотные противники атомной энергии все это знают, а неграмотные чувствуют, и в этом корень эмоциональных протестов «зеленых» (в сочетании с безотчетной радиофобией) против необходимого и неизбежного блага энергии ядра.

Истоки нынешнего кризиса атомной энергетики следует искать в истории и обстоятельствах ее возникновения. Она появилась как побочный продукт программы создания атомного оружия, да к тому же в условиях войны, когда не время было думать о радиоактивных отходах, ресурсах и безопасности сверх абсолютно необходимой. Теперь же пришло время создавать новую ядерную энергетику с перспективой в тысячи и миллионы лет, где все эти требования должны быть учтены с самого начала. Чтобы понять пути этого обновления, надо несколько глубже взглянуть на суть физических процессов, происходящих в ядерном реакторе и во всем его топливном цикле.

Добавить комментарий