Атомна енергія та навколишнє середовище

28.07.2015

Атомна енергія та навколишнє середовище

Х. Блікс, генеральний директор МАГАТЕ

(Доповідь на IV конференції Ядерного товариства Росії,

Н.Новгород, 28 червня — 2 липня 1993 р.)

На моїй батьківщині, у Швеції, існує асоціація з декількох тисяч захисників навколишнього середовища, які є прихильниками атомної енергії, але є і більш численні групи, які критично ставляться до ядерної енергетики. Вони можуть надавати позитивний вплив, фокусуючи увагу суспільства на питаннях безпеки експлуатації атомних станцій та захоронення радіоактивних відходів. Різні думки і опозиція необхідні в будь-якому суспільстві. Однак, на мою думку, екологічні групи йдуть проти власних реальних інтересів, коли вони сліпо протидіють використанню атомної енергії. Я сам прийшов до підтримки ядерної енергетики з екологічних причин, і ці причини залишаються для мене головним мотивом підтримки продовження розширення розвитку ядерної енергетики. Було б дуже нерозумно для світу відмовитися від ядерної енергетики і ядерних методів, які дають 17% всієї вироблення електроенергії, становлять зростаючу область сучасної медицини і допомагають збільшувати виробництво продовольства за прийнятними цінами. Ми повинні використовувати атомну енергію і ядерні методи заради нашої ж користі, а не тільки для того, щоб зменшити загрозу для навколишнього середовища. По-моєму, ця загроза може в майбутньому стати причиною серйозних проблем для людства, ніж загроза конфліктів між державами зараз, коли холодна війна закінчилася. Ми повинні використовувати атомну енергію відповідально і розумно, виправляючи помилки минулого.

Руйнування навколишнього середовища не ново. Наші предки дуже досягли успіху в цій справі, наприклад зведення лісів супроводжувало розвитку суднобудування. Однак наших предків було набагато менше, ніж нас, і їх знаряддя були не настільки потужними, як наші. Вони викликали руйнування локального або регіонального масштабу. Ми руйнуємо навколишнє середовище воістину в глобальному масштабі. Глобальне потепління, якого ми боїмося в результаті дії парникового ефекту, обумовленого інтенсивним використанням органічних видів палива, — це приклад такого впливу.

Зростання населення

Слід з самого початку констатувати, що зростання населення в світі є критичним фактором загрози навколишньому середовищу. Це ми, а не тварини, руйнуємо світ. Чим більше нас, тим більше ми руйнуємо, забруднюємо і споживаємо.

Атомна енергія та навколишнє середовище

Підраховано, що під час Христа населення Землі складало

300 млн. чол. у 1900 р. воно досягло 1,5 млрд. в 1990 р. — 5 млрд. а в 2000 р. очікується

6 млрд. чол. Таким чином, за останні 10 років цього століття населення планети збільшиться майже на стільки ж, на скільки воно зросло з різдва Христового до 1900 р.

Ерозія ґрунту, опустелювання та інші проблеми навколишнього середовища будуть змушувати людей мігрувати, і, оскільки не існує нових континентів і цілинних земель, вони будуть прагнути в райони, які вже досить населені, — з ризиком етнічних непорозумінь і конфліктів. Потреба в прийнятному рівні життя при зростаючому числі людей вже викликає величезне напруження в ресурсах землі і прісної води. Ні одна з проблем, що можуть стати центральними в наступному столітті, і ні одна з найголовніших екологічних проблем не можуть бути дозволені, якщо не буде стабілізовано населення Землі.

Конференція в Ріо-де-Жанейро

Розуміння загрози навколишньому середовищу швидко зростає. Ні на одній з міжнародних конференцій не було такої кількості глав держав і урядів, на конференції з навколишнього середовища і розвитку, проведеної в 1992 р. в Ріо-де-Жанейро. На цій «зеленого» конференції на адресу ядерної енергетики не було сказано багато позитивних слів. Але МАГАТЕ представило доповідь «Ядерна енергетика, ядерні методи і сталий розвиток», який сфокусував увагу на тому вкладі, який може внести в захист навколишнього середовища використання атомної енергетики і ядерних технологій.

Атомна енергетика та сталий розвиток

Існує багато ядерних методів, які безпосередньо служать захисту навколишнього середовища та ефективного використання ресурсів. У сільському господарстві створені нові сорти насіння шляхом радіаційно-індукованої мутації, які більш стійкі до шкідників чи посухи і можуть мати інші бажані властивості. Наведемо два приклади: врожаї бавовни в Пакистані і рису в Індонезії зросли в багато разів завдяки використанню сортів-мутантів.

Завдяки використанню радіоізотопів можуть бути виконані важкі й важливі вимірювання, що дозволяють виявити джерела води або шляхи розповсюдження забруднень, чи вжито заходів для запилення рослин.

В Лівії Міжнародна організація по продовольству і МАГАТЕ допомогли знищити нашестя шкідників, які викликають загибель худоби та інших тварин. Метод полягає в тому, що випускалися мільйони комах, попередньо стерилізованих опроміненням, що припиняло процес відтворення особин. Популяція комах була повністю знищена менш ніж за рік. Показник «вигода/витрати» цієї програми, за розрахунками, склав 50/1.

У промисловості ядерні методи дають унікальні можливості виконання точних вимірювань, які економлять сировину і ресурси. Випробувана навіть ядерна технологія для зменшення шкідливих викидів при спалюванні вугілля. Леткі продукти згоряння вугілля змішуються з аміаком і опромінюються електронними пучками з прискорювача. В результаті велика частина SO2 NO2 виводиться з газів і перетворюється на речовини, які можуть бути використані в якості добрив, — сульфат і нітрат амонію.

Мені навряд чи треба нагадувати про багатьох прикладах використання ядерних методів у сучасній медицині, не тільки для боротьби з раком, де радіація залишається основним методом лікування, але також у багатьох нових методах діагностики. Сьогодні комп’ютерна томографія, g — графія і ядерна магнітна візуалізація стали безцінним інструментарієм лікарень. Мабуть, небагато знайдеться людей, готових відмовитися від таких методів, та все ж мало хто знає про широкому діапазоні ядерних методів, які служать нам у сьогоднішньому світі.

Ризик атомної енергії

Ми повинні, звичайно ж, аналізувати ризики, пов’язані з різними формами використання атомної енергії. Ми повинні також знати, які ризики є прийнятними для суспільства і які ризики ми отримали б, пішовши на використання альтернативних способів отримання енергії або відмовившись від розширення і використання енергії. І ми повинні запитати: до якої міри може бути зменшений ризик, пов’язаний з ядерною енергетикою? Який рівень ризику прийнятний? Це питання не технічне, а політичне. Технічні фактори складають лише малу частину проблеми. Наведу приклад: велика кількість пестицидів широко використовується в даний час і вважається прийнятним, однак їх використання пов’язане також із значними негативними наслідками. Оприлюднений всесвітньою організацією охорони здоров’я в 1990 р. звіт «Вплив пестицидів, використовуваних у сільському господарстві, на здоров’я населення» оцінює загальне число ненавмисних смертей, обумовлених отруєнням пестицидами в 1985 р. значенням 20 тис. осіб на рік, а число несмертельні отруєнь пестицидами в 1985 р. — 1 млн. чол. Від однієї аварії в Іраку, коли відбулося зараження зерна метилом ртуті, постраждало 6 тис. чол. і більше 400 померло. Іншим прикладом служить випадок зараження пестицидом борошна в Колумбії, в результаті чого постраждало 600 чол. і 88 померло. Оскільки пестициди продовжують використовуватися у великих масштабах без особливих протестів, ми повинні зробити висновок, що велике число жертв «прийнятно» для урядів та суспільної думки зважаючи життєвої важливості пестицидів для виробництва продовольства. Аварія в Бхопале — приблизно з 2500 загиблими — потрясла світ, але ніхто не наклав мораторію на виробництво пестицидів.

Аналогічно цьому використання автомобілів і шахтна видобуток вугілля не ставляться під питання громадською думкою, незважаючи на велику кількість жертв у цих областях. Однак використання ядерної енергетики ставиться під питання і в декількох державах діє формальний або неформальний мораторій на будівництво нових атомних станцій. Чим пояснити таку різницю в думках? Немає сумніву, що думки про ядерну енергетику вплинули такі події, як аварія на АЕС «Три-Майл-Айленд» у США, де практично не було виділень радіоактивності в навколишнє середовище, і в Чорнобилі, де були дуже великі викиди. На громадську думку, безсумнівно, впливає також страх, що може відбутися витік радіоактивних відходів з місць поховання зараз або в майбутньому.

Медичні і екологічні наслідки чорнобильської аварії і безвідповідальне поводження з радіоактивними відходами у військовому секторі як колишнього Радянського Союзу, так і США не можна, звичайно, ігнорувати. У цьому зв’язку становить інтерес закінчення Симпозіуму старших експертів по електроенергії і навколишнього середовища, який був організований 11 міжнародними організаціями, включаючи МАГАТЕ, і відбувся в 1991 р. в Гельсінкі. Симпозіум порівняв вплив різних енергетичних систем на здоров’я і навколишнє середовище, причому розглянув вплив від початку до кінця, а саме, від видобутку палива до захоронення відходів. З деякими застереженнями на неповноту даних висновок полягало в наступному: при нормальних умовах експлуатації ядерна енергетика і поновлювані системи мають тенденцію займати нижню область спектра ризику для здоров’я, а енергетичні системи, що використовують вугілля і нафта, знаходяться в верхній області спектру; ризики для здоров’я від важких аварій на АЕС і ТЕС на нафті і газі мають один порядок величини і на два порядки менше, ніж ризик від гідравлічного способу отримання енергії. Друге ув’язнення може здатися дивним, проте ми повинні нагадати, що відбулося чимало випадків руйнування гребель гідростанцій, що забрали життя багатьох тисяч людей. Ці висновки заслуговують цитування, оскільки вони контрастують з суспільними уявленнями.

Зростаюче використання енергії

Деякі захисники навколишнього середовища вважають, що проблеми екології, пов’язані з нашим використанням енергії, на зразок парникового ефекту, можуть бути вирішені тільки шляхом меншого споживання енергії. Хоча всі згодні з тим, що економія енергії необхідна і до неї слід прагнути всіма заходами, нереально думати, що глобальне споживання енергії може бути зменшено. Енергія — це кров і плоть сучасного суспільства. Очевидно, що країни, які розвиваються, зокрема, будуть домагатися більшого енергоспоживання, ніж вони мають у даний час. У Північній Америці енергоспоживання в середньому становить 7200 кг нафтового еквіваленту на рік, в Китаї — 590 кг, в Індії — 280 кг. Китай в даний час планує подвоїти споживання вугілля до 2000 р. За оцінками Всесвітньої ради з енергетики, можна очікувати збільшення глобального енергоспоживання на 50-75% до 2020 р. навіть в припущенні великих зусиль по підвищенню ефективності використання енергії.

Інше дослідження, опубліковане Міжнародним енергетичним агентством в Парижі, також підтверджує, що споживання енергії в світі може збільшитися більш ніж на 50% в період з 1990 по 2010 р. причому більша частина цього зростання (30%) припаде на країни Організації Економічного Співробітництва і Розвитку. Однак потреба зростатиме швидше в країнах, на які доведеться 55% глобального енергоспоживання в 2010 р. В цей період органічне паливо буде забезпечувати 90% всіх потреб енергії.

Зростання емісії2 та використання ядерної енергетики

для її стримування

Якщо обґрунтованість побоювань щодо глобального потепління, викликаного так званими парниковими газами, особливо З2. підтвердиться, ми опинимося перед дилемою: як примирити який пророкують зростання енергоспоживання з необхідністю обмежити емісію вуглекислого газу. Очікуване зростання викидів СО2 в Азії, наприклад, складе 30% до 2000 р. У цій дилемі варіант рішення, заснований на використанні атомної енергії, може мати велике значення, в першу чергу тому, що вона використовується для вироблення електроенергії, споживання якої збільшується найбільш швидко, а по-друге тому, що АЕС не викидає2 і будь-яких інших речовин, які можуть вплинути на клімат Землі.

Атомна енергія, частка якої становить приблизно 50% у світовому енергоспоживанні і 17% у виробництві електроенергії (менше, ніж гідроенергії, — 20%), це надто малий енергоджерело, щоб впливати на глобальні проблеми емісії CO2. Одна ядерна енергетика не в змозі відвернути загрозу глобального потепління, але, ймовірно, ця проблема не може бути вирішена без використання ядерної енергетики. Розрахунки показують, що якби були закриті всі 400 атомних станцій, а електроенергія, вироблена ними, виходила б на вугільних станціях, то глобальний викид СО2 зріс на 7%. В урядах різних країн зростає розуміння того, що використання атомної енергії цілком відповідає зусиллям щодо запобігання глобального потепління. Цю зв’язок ядерної енергетики та емісії вуглекислого газу можна проілюструвати порівнянням Великобританії і Франції. У Великобританії, де

70% електроенергії виробляється на вугільних станціях, середній вихід З2 на 1 кВт-год становить 0,78 кг У Франції, де, де понад 70% електроенергії виходить на АЕС, вихід З2 на порядок менше (0,086 кг). Це — позитивна особливість.

згідно з останнім дослідженням французького уряду, ядерна енергетика залишається найдешевшим централізованим энергоисточником Франції наступного століття. Черговий французький 54-й енергоблок досяг критичності у травні 1993 р.

Енергозбереження та відновлювальні джерела енергії

як засобу зниження емісії2

Поширена думка, що зменшити емісію2 можна і без використання атомної енергії: або за рахунок енергозбереження, або шляхом більш широкого застосування поновлюваних джерел енергії. Хоча бажано підвищення ефективності використання енергії, так і розвиток сонячної енергетики та інших відновлюваних джерел, ні один з шляхів не може вважатися реалістичною альтернативою ядерній енергетиці в виробництві електроенергії. П’ятнадцятий конгрес МИРЭК в Мадриді (1992 р.) констатував, що поновлювані джерела енергії та нові технології не зможуть замінити органічне або ядерне паливо. Конгрес оцінив внесок відновлюваних джерел енергії (крім гідроенергетики) приблизно в 3% до 2020 р. Нинішня альтернатива ядерній енергетиці — це, таким чином, не сонячна енергетика і з тієї ж причини не вітрова, а органічне паливо. Коли австрійці кілька років тому вирішили на референдумі не використовувати АЕС електричною потужністю 725 МВт, яка вже була побудована, в країні не зробили ставку на вітрову та сонячну енергію або на економію енергії, а побудували заміну вугільну станцію такої ж потужності. І коли бельгійське уряд відмовив у дозволі на будівництво ще однієї АЕС, воно представило замість цього дозвіл на спорудження газової ТЕС. У Швеції після аварії в Чорнобилі було вирішено закрити дві АЕС в 1995 і 1996 рр. Виявилося, однак, що заміщає паливом може бути тільки природний газ, а не біомаса, сонячна або вітрова енергія. Рішення про виведення було скасовано після широких громадських дебатів, в яких можливе підвищення цін на електроенергію та наслідки зростання емісії2 від спалювання газу були важливими аргументами.

Зміна клімату

В Ріо-де-Жанейро була укладена конвенція про зміни клімату. Було запропоновано скоротити викиди СО2 до 2005 р. до рівня викидів 1990 р. Це пропозиція на отримало консенсусу. Однак конвенція прийняла в якості кінцевої мети стабілізацію концентрації парникових газів в атмосфері на рівні, який запобігав би небезпечний вплив на клімат. Конференція і ця конвенція не встановлюють, як саме ця мета повинна бути досягнута. Продовження обговорення проблеми емісії2 і джерел енергії, включаючи переваги ядерної енергетики, тому є неминучим. Моя думка така, що промислово розвинені країни повинні продовжувати використовувати в широких масштабах атомну енергію, щоб дозволити багатьом країнам розширити використання технологій, заснованих на органічному паливі. Я думаю, що ми повинні створювати АС, які легше експлуатувати в країнах, що розвиваються. З цією ж метою, можливо, слід звернути увагу на використання атомних станцій для виробництва промислового тепла.

Відходи ядерної енергетики

Два принципових питання викликають скептицизм щодо ядерної енергетики: поховання відходів і безпеку експлуатації. Я вже наголошував, що радіоактивні відходи не викликають ні кислотних дощів, ні глобального потепління. Хоча ці відходи небезпечні, вони мають величезну перевагу будучи настільки обмежені в обсязі, що можуть бути повністю поховані або ізольовані. У цьому головна екологічна перевага ядерних відходів. Кілька цифр для порівняння вугільної та ядерної енергетики. Вугільна ТЕС електричною потужністю 1 ГВт вимагає

7000 т вугілля на добу, тобто

5 ешелонів. АЕС тієї ж потужності споживає

80 кг урану в добу. Навіть при використанні кращого з наявного обладнання з очищення летких газів вугільна ТЕС щорічно викидає

9 тис. т SO2. 4500 NOx та не менше 6.5 млн. т2. При цьому утворюється

400 т різних токсичних металів, що знаходяться в золі. АЕС виробляє 30 т високоактивного відпрацьованого палива в рік.

Методи захоронення обмеженої кількості ядерних відходів припускають їх ізоляцію на десятки тисяч років. У цьому їх принципова відмінність від нинішньої практики вільного зберігання відходів, що утворюються від згоряння органічного палива. Для звичайного палива кінцеві майданчика розміщення відходів — це поверхня Землі і атмосфера. Представляється, проте, бажаним, щоб загальноприйнята практика відповідального поводження, транспортування та захоронення ядерних відходів була покладена в основу міжнародних стандартів як для цивільних, так і військових відходів. Такі стандарти насправді розробляються МАГАТЕ і в найближчі декілька років, ймовірно, буде вироблена конвенція по зобов’язаннях на цей рахунок.

Ядерна безпека

У самій ядерній енергетиці існує розуміння того, що рівень безпеки повинен бути настільки високим, щоб аварії зі значним виходом радіоактивності в навколишнє середовище практично ніколи не виникали. Міжнародні та національні організації працюють в цьому напрямку, розширюється міжнародне співробітництво. До існуючим національним стандартам з ядерної безпеки скоро додасться міжнародна конвенція, що містить основні положення з безпеки. Вона стане офіційним зобов’язанням країн, що приєдналися до неї.

Міжнародним агентством з атомної енергії розроблений всеосяжний комплекс стандартів з ядерної безпеки NUSS, що складається приблизно з 60 документів. Після чорнобильської аварії відповідні стандарти були доопрацьовані з урахуванням досвіду цієї аварії, нових знань і підходів. Серія стандартів NUSS відображає загальносвітову підхід до вимог з безпеки і утворює ту основу, на якій можуть бути побудовані національні вимоги країни. З 80-х рр. зростає кількість експертних послуг МАГАТЕ, спрямованих на підвищення безпеки конкретних ядерних установок.

У 1985 р. МАГАТЕ заснував Міжнародну групу радників з ядерної безпеки (INSAG), що складається з старших експертів з безпеки, для надання незалежних консультацій з питань ядерної безпеки. У 1988 р. група INSAG випустила документ особливої важливості — «Основні принципи безпеки АЕС» (Basic Safety Principles for Nuclear Power Plants). В якості цільового вимоги для існуючих АЕС в цьому документі прийнята ймовірність важкої аварії не більше 1 випадку на 10 тис. років експлуатації. Ймовірність аварії, що вимагає здійснення захисних заходів за межами майданчика станцій, не повинна бути більше 1 за 100 тис. років експлуатації. Майбутні АЕС повинні мати рівень безпеки принаймні на порядок вище зазначеного. Нинішня мета представляється досяжною за рахунок підвищення культури безпеки та хорошого управління системами безпеки. Проектний рівень безпеки, встановлений групою INSAG для нових станцій, вже перевершений у більшості з’явилися в світі проектів, які включають пасивні засоби забезпечення безпеки і ставлять за мету досягти такого рівня безпеки, при якому ризик аварій визначається в основному зовнішніми подіями, такими, як падіння літака або землетрус. МАГАТЕ прагне розробити наступну серію міжнародних угод з більш детальними вимогами до безпеки майбутніх станцій.

МАГАТЕ розробило також Міжнародну шкалу подій на атомних станціях, що дозволяє класифікувати тяжкість ядерних аварій та подій таким чином, щоб це було зрозуміло засобів масової інформації та населенню. Ця шкала може допомогти населенню побачити, що частина інцидентів і подій на АЕС тривіальні. Це може бути важливо, оскільки ставлення громадськості до ядерної енергетики ґрунтується на її сприйнятті того, наскільки добре працюють АЕС. Якщо у всьому світі ядерна енергетика буде постійно демонструвати відмінні експлуатаційні показники і якщо це буде сприйняте населенням, я думаю, що широке використання ядерної енергії, яке може виявитися незамінним з екологічної точки зору, може стати цілком прийнятним і для населення.

Ясно, що величезна проблема, що стоїть перед Росією, — зробити ядерну енергетику безпечної, екологічно прийнятною — це не тільки проблема ліквідації наслідків [чорнобильської] аварії та обережного поводження з відходами. МАГАТЕ хоче допомогти Росії у важливій діяльності щодо підвищення безпеки атомних станцій і відновлення навколишнього середовища.

Аварія в Томську

У квітні 1993 р. МАГАТЕ було запрошено відвідати ядерний центр в Томську-7, де за кілька днів до цього на заводі з переробки палива сталася аварія. Метою візиту було забезпечити представників міжнародної спільноти інформацією з перших рук про радіаційної ситуації на території, де відбулася аварія, і про її наслідки для населення і навколишнього середовища. Менш ніж через 24 год після отримання запрошення наші експерти вже знаходилися на шляху в Сибір. Група експертів провела попередню оцінку радіологічної ситуації. Були взяті проби ґрунту, рослинності, води і снігу, які потім піддали аналізу в лабораторіях МАГАТЕ в Зайберсдорфе. Вимірювання підтвердили відсутність радіологічно значущих кількостей ізотопів цезію. Вміст плутонію в рослинності та грунту виявилося незначним. Результати вимірювань збіглися з повідомленими Росією даними за відносним вмістом чотирьох продуктів ділення: 95 Zr, 103 Ru, 106 Ru, 95 Nb.

Видалення ядерних відходів в моря

Видалення ядерних відходів в арктичні моря колишнім Радянським Союзом привернуло велику увагу міжнародної громадськості, і МАГАТЕ прагне допомогти встановити факти. Розпочато спеціальний проект для оцінки можливих наслідків цього для здоров’я людей і навколишнього середовища. МАГАТЕ безпосередньо брало участь у норвезько-російської дослідницької експедиції у Баренцовому і Карському морях силами свого персоналу з лабораторії в Монако. Необхідно отримати більше інформації для надійної оцінки можливого впливу затоплення. Є надія, що робота буде завершена і звіт буде представлений Лондонської конвенції протягом 3 років.

Висновки

1. Екологічні проблеми, що стоять перед нами, з локальних перетворюються в регіональні та глобальні і в даний час надають серйозне вплив на клімат Землі. Відходи енергетичного виробництва є важливою частиною їх завдань, особливо CO2. SO2 NOx. утворюються при спалюванні органічного палива.

2. Багато ядерні технології безпосередньо допомагають уникати екологічного збитку і більш ефективно використовувати природні ресурси. Ми повинні докладати більше зусиль для демістифікації атомної енергії в громадській думці і пояснити, що ми можемо використовувати і насправді використовуємо на благо людей.

3. Ми повинні пояснити, зокрема, що атомна енергія, використовувана безпечно, дає нам величезну кількість енергії, не викликаючи кислотних дощів або глобального потепління. Обмежені обсяги відходів, які утворюються, можуть бути надійно ізольовані від біосфери.

4. Ми повинні показати на практиці, що з ядерними відходами можна звертатися безпечно і можна проводити очищення у випадку неправильного поводження з ними, особливо у військовій галузі.

5. Ми повинні показати шляхом гарної роботи АЕС в усьому світі, що ядерна енергетика — це один з найбільш безпечних способів отримання енергії.

6. Через ядерне роззброєння і успішну практику нерозповсюдження ядерної зброї, ми повинні забезпечити виключно мирне використання енергії.

Короткий опис статті: атомна енергія

Джерело: Атомна енергія та навколишнє середовище

Також ви можете прочитати