Проблемы безопасности.

Чеpнобыльская катастpофа и дpугие аваpии ядеpных pеактоpов в 1970-е и 1980-е годы, помимо прочего, ясно показали, что такие аваpии часто непpедсказуемы. Напримеp, в Чеpнобыле pеактоp 4-го энергоблока был сеpьезно повpежден в pезультате pезкого скачка мощности, возникшего во вpемя планового его выключения. Реактоp находился в бетонной оболочке и был оборудован системой аваpийного расхолаживания и дpугими совpеменными системами безопасности. Но никому и в голову не приходило, что при выключении реактора может произойти резкий скачок мощности и газообpазный водоpод, обpазовавшийся в pеактоpе после такого скачка, смешавшись с воздухом, взоpвется так, что pазpушит здание pеактоpа. В pезультате аваpии погибло более 30 человек, более 200 000 человек в Киевской и соседних областях получили большие дозы pадиации, был заpажен источник водоснабжения Киева. На севеpе от места катастpофы – пpямо на пути облака pадиации – находятся обширные Пpипятские болота, имеющие жизненно важное значение для экологии Беларуси, Украины и западной части России.

В Соединенных Штатах пpедпpиятия, стpоящие и эксплуатиpующие ядерные pеактоpы, тоже столкнулись с множеством пpоблем безопасности, что замедляло стpоительство, заставляя вносить многочисленные изменения в проектные показатели и эксплуатационные нормативы, и приводило к увеличению затрат и себестоимости электроэнергии. По-видимому, было два основных источника этих тpудностей. Один из них – недостаток знаний и опыта в этой новой отрасли энергетики. Дpугой – pазвитие технологии ядеpных pеактоpов, в ходе которого возникают новые пpоблемы. Но остаются и старые, такие, как коppозия тpуб паpогенеpатоpов и растрескивание тpубопpоводов кипящих реакторов. Не решены до конца и дpугие пpоблемы безопасности, напpимеp повpеждения, вызываемые резкими изменениями расхода теплоносителя.

В последние годы, когда развитие атомной энергетики позволило ей экономически конкурировать с классическими электростанциями на твердом или жидком органическом топливе, безопасность АЭС приобретает все большее значение. Детально и обоснованно обсуждаются вопросы безопасности эксплуатации ядерных реакторов, не менее горячо - гарантии безопасности населения вблизи атомных электростанций.
Безопасности реакторов уделяется очень большое внимание. Об этом свидетельствует, в частности, такая цифра: около 70% всех расходов на реактор связано с защитой людей на территории АЭС и за ее пределами. Общепризнано, что за всю многовековую историю техники не было примеров столь тщательного и заблаговременного обеспечения условий безопасности населения. Во всех иных отраслях возникала (а зачастую сохраняется и по сей день) такая ситуация, когда сначала широко внедряли новую технику и только потом, на основании горького опыта, пытались установить равновесие между ее общественной пользой и потенциальной опасностью. В атомной энергетике с самого ее зарождения прежде всего учитывали интересы общества и его безопасность, а уже потом приступали к строительству.
Современные типы энергетических реакторов, находящихся в эксплуатации, доказали свою высокую надежность и безопасность. Можно полагать, что с накоплением практического опыта станут строить еще более безопасные и надежные реакторы.
Строгие требования, предъявляемые к охране жизненной среды, приводят к тому, что специалисты предлагают строить в подходящих местах своего рода атомные центры, где можно было бы сконцентрировать несколько реакторов большой мощности, а также завод по переработке топлива и хранилище радиоактивных отходов. Вокруг таких атомных центров располагались бы промышленно-аграрные комплексы, использующие вырабатываемую энергию (в том числе в форме водорода и пресной воды). Такой комплекс был бы не только эффективнее и экономичнее, но и лучше защищен от возможных аварий (или диверсий), чем отдельные, рассредоточенные электростанции и предприятия.
В этой связи нельзя не упомянуть об опасениях, что какие-нибудь злоумышленники могут завладеть делящимся ядерным материалом. Если рассматривать возможность хищения выгоревших тепловыделяющих элементов, содержащих плутоний, то следует иметь в виду, что это материал высокой радиоактивности. Его принято упаковывать в тяжелые контейнеры сложной конструкции, чтобы при транспортировке не причинить ущерба окружающей среде. Плутоний можно выделить из выгоревших твэлов только на специальных заводах по переработке ядерного топлива, существование которых не могло бы остаться незамеченным. Склады плутониевого концентрата или окиси плутония надежно охраняются системами замков и электронными устройствами от посторонних лиц. Кроме того, почти во всех странах, не располагающих ядерным оружием, действует система гарантий, разработанная и установленная МАГАТЭ, в рамках которой делящиеся материалы подлежат строгому учету. Поэтому вероятность их хищения со злонамеренными целями крайне мала.
Главная опасность ядерных реакторов - в возможности аварийного выброса радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне в ходе эксплуатации реактора. Иногда их частичная утечка действительно может произойти, особенно газообразных радиоизотопов, что, естественно, приведет к серьезным последствиям для жителей близлежащих населенных пунктов. Поэтому места для атомных предприятий рекомендуется выбирать по возможности вдали от крупных городов. Обычно АЭС строят в районах, не подверженных землетрясениям, но конструируют их таким образом, чтобы утечка не произошла даже в случае землетрясения.
Особенность ядерной безопасности заключается в том, что она осуществляется по-разному в зависимости от стадий работ. На стадии проектирования меры безопасности носят предупредительный характер. В ходе эксплуатации АЭС обеспечение безопасности основано прежде всего на соответствующих способах детектирования и контроля, которые гарантируют возможность своей временного предупреждения опасных ситуаций. В случае аварии система безопасности должна ограничивать время утечки продуктов деления и способствовать быстрейшему восстановлению нормальных условий действия оборудования - в первую очередь так называемых барьеров, которые должны предотвращать или ограничивать утечку.
Чаще всего таких барьеров три: оболочки твэлов, корпус (бак) реактора и предохранительная (противоаварийная) оболочка.
Вместо сооружения предохранительных оболочек, которые должны препятствовать утечке радиоактивности в окружающую среду, можно устанавливать ядерные реакторы в особых котлованах. Большое удаление подходящих площадок для АЭС от центров потребления электроэнергии и жесткие требования к охлаждающей воде привели к мысли строить плавучие атомные электростанции на искусственных островах в море. Это позволит ограничить вредное экологическое воздействие теплых сточных вод.
В гористой Норвегии в качестве эксперимента встроили ядерный реактор в скальный массив. Японские специалисты предложили разместить атомную электростанцию в подводном кессоне на морском дне; этот проект предполагается реализовать к 2000 г, В США специалисты сосредоточили свои усилия на создании плавучей АЭС. Такая станция под названием " Атлантик-1" строится в 5 км от Атлантического побережья в штате Нью-Джерси.
При проектировании АЭС и других атомных предприятии необходимо учитывать еще одну важную проблему: что делать с ними после окончания срока службы, т. е. примерно через 30 лет. Такая проблема возникла, в частности, на бельгийском заводе по переработке ядерного топлива, где расходы на дезактивацию и приведение площадки в исходное состояние оцениваются в том же размере, что и расходы на строительство. Вот почему решение проблемы ликвидации АЭС, отработавших свой срок, должно составлять неотъемлемую часть первоначального проекта, Основное и главное условие успешного развития атомной энергетики в масштабах всей планеты - прочный мир. В случае войны бомбардировка атомной электростанции или морской бой между подводными лодками и кораблями с атомными двигателями могли бы иметь непредсказуемые катастрофические последствия, причем не только для воюющих сторон.