Экология аэс: Как атомные станции влияют на окружающую среду?

Экоблог: «чистой энергии» не бывает в принципе

17 января 2013

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Ярым противникам атомной энергетики лучше не подниматься на третий этаж лондонского Музея науки. Там есть экспонат, который может лишить их дара речи.

На стенде «Энергетика будущего» гостям музея предлагается проверить свои знания об эффективности и экологичности разных источников энергии. Внимание, вопрос: сколько парниковых газов выбрасывает обычная АЭС? Варианты ответов: наполовину меньше обычной электростанции на сгораемом топливе; вдвое больше обычной электростанции; почти нисколько.

Правильный ответ: «почти нисколько». То есть так ненавистные многим АЭС практически не участвуют во всемирной гонке по сжиганию угля, нефти и газа, которое ведет к изменению климата. Более того, атомным станциям нужно меньше всего места из расчета единицы произведенной энергии на единицу площади. Меньше, чем прибрежному парку ветряных электростанций, парку солнечных батарей в пустыне или угольному карьеру.

Да, строительство АЭС — очень дорогое удовольствие. Да, никто на планете до сих пор не придумал, как и где безопасно хранить радиоактивные отходы. Но спор противников АЭС и сторонников — это вечный спор идеалистов с прагматиками. В котором эмоции часто побеждают разум. Как, впрочем, в любом споре на экологическую тематику. Глобальный энергетический голод — не тетка. Сегодня в 31 стране мира работают 436 атомных реакторов. Они вырабатывают 11% всей энергии, потребляемой на планете. Но разные страны по-разному относятся к атомной энергетике — в силу своего благосостояния, истории, амбиций, а также прагматизма и идеализма.

С одной стороны — азиатские тигры Индия, Китай и примкнувшая к ним Южная Корея. В ближайшее время эти три страны планируют построить 37 реакторов (большинство, конечно, в Китае). В этом же «атомном клубе» — Франция, реализующая концепцию национальной «энергетической независимости» и получающая с АЭС чуть ли не 75% энергии.

С другой стороны — Германия, покупающая почти половину потребляемого газа в России. Немецкое правительство под впечатлением аварии на «Фукусиме» (и падающих рейтингов правящей партии накануне важных региональных выборов) решило выбить главный козырь из рук оппозиционных «зеленых» — и за несколько дней до выборов весной 2011 года объявило о полном отказе от атомной энергии к 2022 году.

Рейтинги это не спасло — партия Меркель проиграла выборы в земле Баден-Вюртемберг, премьер-министром которой впервые в истории стал «зеленый». А вот АЭС отключать пришлось — к ужасу энергокомпаний, которым они принадлежали. Электричества стало не хватать, и немцы даже какое-то время покупали его за границей — с атомных станций в Чехии и Франции. «Зеленые» же нашли новую мишень для критики. Вместо выключенных АЭС они принялись протестовать против строительства… новых линий электропередач, которые должны будут пройти с севера на юг страны, связав тем самым ветряные электростанции в Северном море с потребителями энергии на юге страны. Потому что новые ЛЭП испортят ландшафты, распугают животных и прочее. Абсурд?

Невидимая угроза

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

В состоятельных странах Западной Европы сформировался новый тип личности — homo protesticus, человек протестующий. Будь то новый вокзал, новая взлетно-посадочная полоса или новая электростанция — на любой проект находятся сотни, тысячи, десятки тысяч противников.

В этом отношении атомная энергетика — отличная мишень. Все, что связано с радиацией, окружено ореолом загадочности и ужаса — невидимая угроза гораздо страшнее, чем какие-то примитивные «нефтяные войны». Триллер про «чернобыльских мутантов» страшнее, чем очередной боевик про Ближний Восток. Для европейского обывателя облако пыли над Фукусимой выглядит гораздо более зловеще, чем любой теракт в Ираке, любой нефтяной разлив в Нигерии, любая авария в Мексиканском заливе. Пусть в войнах за нефть гибнут тысячи людей, пусть дохнут рыбы и птицы и — это далеко, привычно и нас не касается. Мы выключим свои АЭС и будем покупать нефть и газ за границей. А на что уж правительства и правящие режимы «нефтяных стран» потратят эти деньги — их внутреннее дело.

«Человек протестующий» видит, как правило, не дальше своего забора. Ему важно, чтобы цена на его домик не опускалась из-за близости АЭС. Он хочет чувствовать себя хорошо в рамках национальных границ, поэтому ходит на демонстрации не за права человека и гражданские свободы во всем мире, а против собственных энергоконцернов. Начисто забывая о том, что «чистой энергии» не бывает в принципе. Потому что любое — любое! — производство энергии оставляет следы на планете (речь, конечно, не о возобновляемой энергетике, которая при всем желании на сегодняшний день не может считаться полноценной альтернативой).

С момента изобретения англичанами паровой машины — революционизировавшей жизнь на Земле и положившей начало промышленному скачку — человечество занято сжиганием ископаемых ресурсов ради экономического роста. Несмотря на все предостережения климатологов и очевидные свидетельства меняющегося климата.

Вот только одни имеют мужество честно признать, что «чистых» источников энергии нет и строят хранилища для радиоактивных отходов. А другие хотят быть «белыми и пушистыми» и выключают свои АЭС — чтобы покупать ток со старенькой АЭС в соседней, бывшей социалистической стране.

Международное энергетическое агентство прогнозирует, что в будущем роль как атомной энергетики, так и возобновляемых источников будет расти. Пока же почти половина мировой добычи нефти приходится на пять стран, большинство из которых зарекомендовали себя на поприще демократии и прав человека не с самой лучшей стороны.

Поэтому тем, кто призывает сегодня отказаться от атомной энергетики, не помешало бы хорошенько задуматься над тем, что предложить взамен — и где баланс между страхом перед радиацией, ответственностью за климат и универсальностью прав человека.

Ваши комментарии

Наберёмся терпения и подождём к чему приведёт ITER. Все остальные варианты, по сути, временные.

<strong>Крокодил, Нил, Египет</strong><br/>

Уверен, что уже сейчас имеется альтернатива как нефти, так и АЭС. Но она искусственно умалчивается так как она не в интересах тех, кто «правит балом». Современный Тесла есть и ни один… . Автор статьи пишет то, что заказано, а сам знает намного больше. Впрочем это касается абсолютного большинства статей в СМИ в современном мире, но это тема уже другая… . Солнце, ветер и вода вот пока наши друзья! А ещё на небе тучи, молний сотни тысяч в день. Всё решить мы можем быстро, но на шее олигарх! (это такое стихотворение для смеха и не только)…

<strong>николай, спб рф</strong><br/>

Отходы современных реакторов крайне опасны, исчисляются тысячами тонн на каждой станции, и хранить их необходимо тысячами лет. Подарок будущим поколениям! А сами АЭС за свои неполные 60 лет существования привели к двум крупнейшим катастрофам. В Киеве и Токио люди сейчас живут лишь благодаря прихоти погоды – даже если вероятность сбоя очень мала, как можно подвергать риску миллионы людей?

Я полагаю, что будущее энергетики — за АЭС, но совсем не такими, как сегодня. Есть несколько концепций — например, ториевые реакторы и реакторы на бегущей волне — которые могут стать несравнимо безопаснее нынешних и не оставлять долгоживущих изотопов. Были бы у сторонников атомной энергетики на плечах головы, они бы все силы и средства бросили в подобные разработки, но гораздо проще сшибать правительственные субсидии (без которых в США, например, ядерная энергетика давно бы загнулась) и валить с больной головы на зеленых, которые всем назло хотят, чтобы их дети жили, а не загибались от рака.

<strong>Abe, New York</strong><br/>

Можно рассуждать и выбирать, пока в земном бензобаке не стало заканчиваться топливо. Но это время уже не за горами, перестраивать энергетику надо уже сейчас, тем более в холодной России. Термоядерная энергетика это далёкое будущее, похоже на обычные ядерные реакторы надежды мало, ведь придётся увеличить выработку электроэнергии в разы, чтобы компенсировать нехватку химического топлива для отопления и транспорта в будущем. Одна надежда на солнечные электростанции и на технический прогресс в этой сфере. Да вот ещё беда, что нынешние линии электропередач не выдержат выросшую нагрузку, ведь в отдалённом будущем придётся использовать в основном энергию в виде электричества. Нужны гигантские затраты в течение ближайших десятилетий на энергетику.

<strong>Александр, Новгород, Россия</strong><br/>

Ядерная энергетика — всего лишь этап эволюции Человечества. Путь к термоядерной энергетике оказался неимоверно труден, но, судя по всему, всё-же преодолим. Ну а от сжигания ископаемого топлива рано или поздно отказываться всё-равно придётся. В этом мире всегда приходится искать разумный компромисс между желаемым и возможным — АЭС конечно далеко не идеал, но мы ведь не знаем, какие сюрпризы принесёт нам столь желанный управляемый термоядерный синтез. Понятие «вредность» неразрывно связано с масштабом использования того или иного изобретения: пока по городам ездили единичные автомобили, ни о каком вреде для экологии никто даже не задумывался, но когда число автомобилей стало измеряться десятками и сотнями миллионов, побочные эффекты стали пугающе очевидны. Проблема атомной энергетики связана с тем, что её эра началась в Хиросиме, и это предопределило отношение к ней большинства. Чернобыльская и Фокусимская аварии — результат именно головотяпства и безответственности и не были неизбежны.

<strong>Владимир Волков, Нью Йорк, США</strong><br/>

Владимир, Ваших восторгов по поводу АС не разделяю. Думаю, будущее за технологиями использующими возобновляемые источники энергии: солнце, ветер, вода, biofuel. Одна из таких технологий называется Rivera process.Это Catalytic Vacuum Pyrolysis с помощью которого получают Vertroleum Biocrude, biogas, и biochar. Последний — отличное органические удобрение, способствующее поглощению СО2 из атмосферы и снижению парникового эффекта.Если интересно, прогудите YouChu 2010:Sustainable Power — Biofuel/ Biochar facility и почитайте.

<strong>Приходи Маруся с гусем, </strong><br/>

Возобновляемые вообще-то более рентабельны, чем любые другие. Особо интересны просто термальные (и нечему там зарастать солями, т.е. в контуре теплообмена, т.е. всё решено ещё в прошлом веке), т.е. тепло в глубине планеты однозначно более длительный ресурс, чем что-либо + эффективный и доступный в любом месте. Так что про атомную лучше не надо. Грязное это дело по всем статьям, как и топливная энергетика. Пока не понятно к чему придёт ИТЭР, а так-то конечно за всеми грязными энергетиками стоит определённое лобби и грязная политика. Онкология конечно в большей степени от нано дисперсных выбросов тяжёлых металлов и других канцерогенов, т.е. коптящий автомобиль значительно ближе, чем любая АЭС или тепловая станция или металлургический завод.

<strong>Max, N, Russia</strong><br/>

Живу в Финляндии, электричество обычное стоит 6,1 евро/киловатт, ветряное — 6,4 евро/киловатт. Мы переключились на ветряное. Я сочувствую тем, кто живёт в нищете, и кому это не по карману…Но что-то надо делать. После Фукушимы (отравившей Тихий океан) подорожала и продлжает дорожать кормёжка по всему миру. МАГАТЭ занимается свержениями диктаторов и чёрте чем, но не ядерной безопасностью. Ну как можно было разрешать АЭС в Японии и т.п.?! Главной альтернативой АЭС должно быть снижение безумного и бессмысленного потребления, и всё это вполне возможно, но…

<strong>Nikolay, Finland</strong><br/>

в том-то и дело, что вред, наносимый природе (читай-и нам всем,как бы это ни звучало странно для кого-нибудь) теми же тэц, можно нивелировать-долго, дорого, но можно. а что делать с отходами аэс никто не знает. единственное, что делается-закапывают их, причем желательно в странах третьего мира или просто менее развитых, нежели те,кто «намусорил» так.и отходов этих все больше. и проблем они таят все больше. никто не говорит, что вообще не надо ничего делать, только газ покупать (про ЛЭП и животных-смех,конечно), но надо принимать только те действия, в случае неудачи которых можно исправиться

<strong>Илья, </strong><br/>

[] Меня с некоторых пор сильно раздражают упёртые анти-атомщики: более невосприимчивых к информации людей я не встречал. Ну, разве что, наши депутаты…

<strong>Долматов А.В., Томск, Россия</strong><br/>

Знаете, недалеко от Твери стоит атомная АЭС (в городе Удомля). Там лучшая экология в Центральной России (ну, разве что на Верхневолжских озёрах или в Карелии получше). И что — вместо четырёх энергоблоков АЭС строить штук 50 мазутных энергостанций?

Да, и насчет экологии. .. Рядом со станцией (вплотную к ней) находится озеро Голубое. Чище этогоозера в Тверской области нет. Всю необходимую воду атомная станция берёт оттуда. Причём не только берёт, но и возвращает. Приезжайте на это озеро, прикупите дозиметр, померьте уровень радиации, уровень радиации воды и чего угодно ещё! Удочки и спиннинги только не забудьте… ну, и мясо для шашлыка!

<strong>Eugene_The_Great, Россия, Тверь</strong><br/>

Ранее проживав в Припяти точно знаю, что нет никаких выбросов кроме аргона. Если не нарушать эксплоатационных параметров АЭС совешенно безвредна и по КПД превосходит остальные. В тоже время подходя обьективно к этому вопросу, напишу, что при начале эксплоатации были выселены два села находящиеся поблизости и мы туда ходили в сады за фруктами. Город находился (1 микрорайон) от аварийного блока приблизительно 1.5 км в котором после аварии было 7ренг.сам мерял. В квартире (жил во 2мк) в комнате в другую сторону от станции 22милренг. Рыжий лес это эффект от бездарной дизактивации с самолета потому, что возле самой станции деревья были зеленые, хотя фиксировали (до сбора твелов и графита) 1500ренг. После эвакуации жителей их квартиры охраняла милиция и им привозили бидоны с молоком за вредность, хотя при той дозе нельзя было даже курить. Вот такое отношение государства как к своим гражданам так и к безопасности эксплоатации.

<strong>Alexander, </strong><br/>

Таня, [] На самом деле от онкологии умирают также часто, как и раньше, диагностика продвинулась, и то, что ранее было смертью от старости, стало онкосмертностью.

<strong>Илья, Россия</strong><br/>

«В состоятельных странах Западной Европы сформировался новый тип личности — homo protesticus»

Это верно. Я бы только добавил: от хронического переедания и собственной бесполезности.

Что до закрытия АЭС в Германии по случаю землетрясения в Японии, то был когда-то забавный советский анекдот: «Что такое международная солидарность? Это когда в СССР нет мяса, а во Франции рабочие бастуют».

<strong>Arkadi Klioutchanski, Ottawa, Canada</strong><br/>

Чубайс и Киреенко вообще предлагали пить очищенную после реактора воду. Они не замечают, что во всех странах основная причина смерти — онкология.

<strong>Таня, Санкт-Петербург,Россия</strong><br/>

В среднесрочной перспективе очевидное решение — лазерный термоядерный синтез (National Ignition Facility). Эта технология уже вышла за рамки экспериментальной, сейчас строится коммерческий прототип.

Дополнительно, это чистая энергия по сравнению с традиционной ядерной.

<strong>Алексей, Москва</strong><br/>

Беда АЭС в том, что они нерентабельны и не могут существовать без госдотаций, льготных кредитов, льготного налогообложения…

В тексте позабавило, что к угольной станции площадь карьера добавили, а к атомной — нет. Будто топливо берется из воздуха.

<strong>Alex, </strong><br/>

Меня тоже волнует больше волна онкологических заболеваний. У меня удалили опухоль мозга в 29 лет, теперь у брата опухоль на кости в 32года. Что ждать от будущего? Мне кажется, наши деды жили правильно в деревянных домах в деревне, дети бегали босиком,зимой грелись у печки. Русская печка самое гениальное изобретение.

<strong>Алексей, Заволжье, Россия</strong><br/>

Есть более «чистые» или «грязные» источники энергии. Разумно было бы переходить на первые.

«Межправительственная группа экспертов по изменению климата, созванная ООН, опубликовала «ПРЕСС-РЕЛИЗ: Потенциал возобновляемых источников энергии, изложенный в докладе Межправительственной группы по изменению климата»

«Возобновляемые источники энергии могут составить почти 80% в мире энергии питания в течение четырех десятилетий — но только если правительства будут проводить политику, необходимую для содействия «зеленой» энергии…».

Извините, на англ., переведите пожалуйста сами.

Атомная энергия очень «грязная» и дорогая. Она, конечно» и сама умрет, но как бы все человечество за собой не утянула. Слишком много нерешенных, и фундаментально не решаемых проблем. Про отходы атомного топлива еще тысячелетия можно будет говорить, что «покойник» скорее жив, чем мертв, вооружен и очень опасен.

<strong>Ольга, США</strong><br/>

Газовые электростанции за километр пахнут мочой, аммиак выделяется при сгорании природного газа, если кто не знает.

<strong>Сам Самыч, Москва</strong><br/>

Большой город не может жить иначе, чем на энергии от АЭС… Метро на дровах и вечер мегаполиса в субботу на ветряках — глупость… ТЭЦ вредят экологии больше АЭС не только выбросом СО, но и парниковым эффектом над городом, огромной грязной инфраструктурой, да и одну АЭС заменяет несколько ТЭЦ…

Если посмотреть на аварии на АЭС, то выяснится, что в большинстве случаев они были вызваны человеческим фактором — дебилизмом конструкторов как в Фукусиме, раздолбайством операторов как в Чернобыле, преступной забывчивостью как на Тримейле. ..

С этим справиться можно… Альтернативы атомной энергетике я не вижу, если только страна не может себе позволить переплачивать за энергетику в 2-3 раза..

<strong>NanoSlon, </strong><br/>

В Сибири,тоже реакторы стоят,и отходы из Европы возят,их не захоранивают,их просто складируют и хранят.Ниже этих мест по р.Енисей,рыба,которая по виду-больше указательного не растёт,пескарь например,имеет размер 17см!Разговоры о безопасности-демагогия.Если нарушения предполагаются,то они обязательно присутсвуют,ибо нет ничего совершенного.

<strong>Игорь, </strong><br/>

Атомная энергетика-позор 21-го века.Как и её адвокаты.

<strong>Ihorro, </strong><br/>

Почему-то ученые, которые всю жизнь работают с ионизирующими излучениями, умирают в весьма преклонном возрасте, то есть при соблюдении норм ТБ онкология не страшна. Хотя иногда эти люди под рентгеном голыми руками работали. А вот на самых чистых геотермальных станциях стенки трубопровода зарастают солями по 3-5 см в год, т.к. из-под земли бьет отнюдь не дистиллят. А ведь эти трубы тоже требуют утилизации, переплавки. очистки — подумайте, сколько электроэнергии и горючего топлива это требует.

<strong>Петр, Москва, Россия</strong><br/>

В общем и целом АЭС — вполне разумная идея, но всё же я не очень уверен насчёт «почти нисколько». Сами АЭС, может, и «почти нисколько». Но у кого-нибудь есть данные о «карбоновом следе», который оставляет добыча и обогащение топлива для них? Интересно было бы включить их в расчёты.

<strong>e-one-off, </strong><br/>

Паровую машину изобрел шотландец уатт, а не какие-то англичане, ввс. Не стыдно?

<strong>Анне, Австралия</strong><br/>

Чистых энергий не бывает в принципе, согласен. Что же касается атомной энергии, то топливо для АЭС не растет на деревьях: оно добывается на заводах, загрязняюших окружающую среду.

А Универсальные права человека — это бред, чреватый большой кровью и войнами: прав у человека столько, сколько ему позволят окружающая социальная среда: у мусульманина одни права, а у христианина -другие. Кое-кто думает по другому и навязывает т.н. «демократические ценности» гуманитарными бомбардировками.

<strong>Александр, Brazil</strong><br/>

РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ АГРОЭКОСИСТЕМ В РАЙОНЕ БЕЛОЯРСКОЙ АЭС

Том 332 № 3 (2021)

DOI

https://doi.org/10.18799/24131830/2021/3/3110

Актуальность. Поступление в окружающую среду техногенных радионуклидов при эксплуатации АЭС может привести к их аккумуляции в отдельных звеньях трофической цепи, что повлияет на формирование дозовых нагрузок на население. Сельскохозяйственная продукция и местные продукты питания, производящиеся вблизи АЭС, являются одним из основных источников поступления радионуклидов в организм человека, проживающего в районе размещения атомной электростанции. Цель: оценка современной радиационной обстановки в районе Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» на основе созданной системы радиационно-экологического мониторинга аграрных экосистем. Объекты. Мониторинговые исследования аграрных экосистем проведены в 2013 и 2019 гг. в 30-км зоне вокруг радиационно-опасных объектов. На различном расстоянии и направлениях от них заложены контрольные участки на пашне – 15, лугопастбищных угодьях – 13 и огородах населенных пунктов – 13. На контрольных участках измеряли мощность дозы, отбирали пробы почв, продукции растениеводства, кормопроизводства и продуктов питания. Методы. Всего исследовано в 2013 г. – 137, в 2019 г. – 94 образца. В компонентах агроэкосистем оценивали содержание ⁴⁰К, ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и ^239,240Pu. В сельскохозяйственной и пищевой продукции дополнительно определяли ³H и ¹⁴C. Результаты. Показано, что содержание ⁹⁰Sr в почве агроэкосистем в районе радиационно-опасных объектов составляет 4,3…7,2 Бк/кг, ¹³⁷Cs варьирует в пределах 7,5…18,9 Бк/кг. Диапазон вариации содержания естественных радионуклидов составляет: для ⁴⁰K 286…432 Бк/кг, для ²²⁶Ra 16,1…21,7 Бк/кг, для ²³²Th 20,1…25,5 Бк/кг. Среднее содержание ^239,240Pu в почве агроэкосистем составило 0,13 Бк/кг при вариации 0,07…0,25 Бк/кг. Мощность дозы находилась в диапазоне 0,08…0,13 мкЗв/ч, при среднем 0,10 мкЗв/ч. Уровни загрязнения ¹³⁷Cs пашни варьировали в пределах: 1,1…3,9 кБк/м² в 2013 г. и 1,3…2,5 кБк/м² в 2019 г. Диапазон данных по плотностям загрязнения ¹³⁷Cs лугопастбищных угодий оказался шире: 1,5…4,5 кБк/м² в 2013 г. и 1,6…5,2 кБк/м² в 2019 г. Плотности загрязнения ¹³⁷Cs почв огородов находились в пределах 0,9…7,7 кБк/м². Содержание ⁴⁰K в продукции растениеводства района АЭС варьировало в пределах от 48 до 526 Бк/кг, что определяется видовыми особенностями растений и характеристиками почв, где выращиваются культуры. В продукции кормопроизводства накопление ⁴⁰K отмечено в диапазоне 260…543 Бк/кг, в продукции животноводства в пределах 18…97 Бк/кг. Удельная активность радионуклидов в зерне отмечена в диапазонах: для ⁹⁰Sr 1,03…2,8 Бк/кг, для ¹³⁷Cs 0,15…0,94 Бк/кг. Максимальные уровни накопления ¹³⁷Cs зафиксированы в ячмене (0,94 Бк/кг) и были ниже норматива СанПиН в 64 раза. Среди овощей, картофеля и бахчевых максимальные уровни удельной активности как ⁹⁰Sr (0,84 Бк/кг), так и ¹³⁷Cs (0,26 Бк/кг) отмечались в свекле в 2013 г., однако они были ниже нормативов СанПиН в 45 и 300 раз, соответственно. В соломе зерновых среднее содержание ⁹⁰Sr варьировало в пределах 2,3…3,6 Бк/кг, ¹³⁷Cs 0,7…2,1 Бк/кг. В травостое этот диапазон составлял 1,2…3,5 Бк/кг для ⁹⁰Sr и 0,5…1,8 Бк/кг для ¹³⁷Cs, соответственно. Максимальные уровни удельной активности ⁹⁰Sr в соломе (3,6 Бк/кг) оказались в 50 раз ниже норматива по содержанию этого радионуклида в кормах, по ¹³⁷Cs (2,1 Бк/кг) эта разница составила 190 раз. Максимальные уровни содержания ⁹⁰Sr в траве (3,5 Бк/кг) были в 14 раз ниже норматива, по ¹³⁷Cs (1,76 Бк/кг) почти в 56 раз. В 2013 и 2019 гг. динамика содержания техногенных радионуклидов в молоке была разнонаправленной: по ⁹⁰Sr оно несколько возросло, по ¹³⁷Cs уменьшилось. Однако даже максимальные значения удельной активности ⁹⁰Sr (0,41 Бк/л) и ¹³⁷Cs (0,11 Бк/л) в молоке оказались ниже граничных уровней, установленных нормативами СанПиН в 60 раз по радиостронцию и в 900 раз по радиоцезию. Нормируемое содержание ¹³⁷Cs в говядине (0,12 Бк/кг) в 2019 г. оказалось более чем в 1,5 тыс. раз ниже требований СанПиН. Показано, что ³H и ¹⁴C в сельскохозяйственных и пищевых продуктах в большей степени накапливаются в кормах сельскохозяйственных животных (82…255 Бк/кг), чуть меньше в продовольственном зерне (40…82 Бк/кг). Далее по степени накопления ³H и ¹⁴C следуют молоко и картофель (10…95 Бк/кг) и в наименьшей степени данные радионуклиды аккумулируются в овощах (3…8 Бк/кг). Результаты радиационно-экологического мониторинга агроэкосистем показали, что многолетние нормализованные выбросы Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» не привели к регистрируемому увеличению содержания техногенных радионуклидов в почве, сельскохозяйственной продукции и продуктах питания по сравнению с региональным фоном. Отмечена необходимость дальнейшего изучения закономерностей накопления ³H и ¹⁴C в сельскохозяйственной и пищевой продукции района размещения АЭС.

Ключевые слова:

Атомная электростанция, радиационная безопасность, радионуклиды, сельскохозяйственная продукция, продукты питания, радиационный контроль, почва, плотность загрязнения

Авторы:

Алексей Валерьевич Панов

Александр Викторович Трапезников

Владимир Константинович Кузнецов

Александр Васильевич Коржавин

Низаметдин Низаметдинович Исамов

Ирина Викторовна Гешель

Скачать PDF

Почему ядерная энергетика должна быть частью энергетического решения

Многие защитники окружающей среды выступают против ядерной энергетики, ссылаясь на ее опасность и сложность утилизации ее радиоактивных отходов. Но автор, лауреат Пулитцеровской премии, утверждает, что ядерная энергия безопаснее большинства источников энергии и необходима, если мир надеется радикально сократить выбросы углерода.

В конце 16 века, когда растущая стоимость дров вынудила простых лондонцев с неохотой переходить на уголь, елизаветинские проповедники протестовали против топлива, которое они считали в буквальном смысле экскрементами дьявола. В конце концов, уголь был черным, грязным, его находили слоями под землей — вниз, к аду в центре земли, — и при горении сильно пахло серой. Перейти на уголь в домах, в которых обычно не было дымоходов, было достаточно сложно; откровенное осуждение со стороны духовенства, будучи безусловно оправданным с экологической точки зрения, еще больше осложняло и затягивало своевременное решение насущной проблемы энергоснабжения.

Для слишком многих защитников окружающей среды, обеспокоенных глобальным потеплением, ядерная энергия сегодня — дьявольские экскременты. Они осуждают его за производство и использование радиоактивного топлива и за предполагаемую проблему удаления его отходов. По моему мнению, их осуждение этого эффективного низкоуглеродного источника базовой энергии неуместно. Ядерная энергетика далеко не является экскрементами дьявола, она может и должна быть одним из основных компонентов нашего спасения от более горячего и более разрушительного с точки зрения метеорологических явлений мира.

Как и все источники энергии, ядерная энергетика имеет свои преимущества и недостатки. Каковы преимущества атомной энергетики? Прежде всего, поскольку он производит энергию посредством ядерного деления, а не химического сжигания, он вырабатывает базовую электроэнергию без выброса углерода, злодейского элемента глобального потепления. Переход с угля на природный газ является шагом к обезуглероживанию, поскольку при сжигании природного газа образуется примерно половина углекислого газа по сравнению с сжиганием угля. Но переход с угля на атомную энергетику приводит к радикальному обезуглероживанию, поскольку атомные электростанции выделяют парниковые газы только в результате вспомогательного использования ископаемого топлива при их строительстве, добыче, переработке топлива, техническом обслуживании и выводе из эксплуатации — примерно столько же, сколько солнечная энергетика, т. е. примерно на 4-5 процентов больше, чем электростанция, работающая на природном газе.

Атомная энергетика выбрасывает в окружающую среду меньше радиации, чем любой другой крупный источник энергии.

Во-вторых, атомные электростанции работают с гораздо более высоким коэффициентом мощности, чем возобновляемые источники энергии или ископаемое топливо. Коэффициент мощности — это мера того, какой процент времени электростанция фактически производит энергию. Это проблема для всех прерывистых источников энергии. Солнце не всегда светит, ветер не всегда дует, вода не всегда проходит через турбины плотины.

В 2016 году в США атомные электростанции, производившие почти 20 процентов электроэнергии в США, имели средний коэффициент мощности 92,3 процента, то есть они работали на полную мощность 336 из 365 дней в году. (Остальные 29 дней они были отключены от сети на техническое обслуживание.) Напротив, гидроэлектростанции США выдавали электроэнергию 38,2 % времени (138 дней в году), ветряные турбины — 34,5 % времени (127 дней в году) и солнечные батареи. электрические массивы только в 25,1 процента времени (92 дня в году). Даже электростанции, работающие на угле или природном газе, вырабатывают электроэнергию примерно в половине случаев по таким причинам, как стоимость топлива и сезонные и ночные колебания спроса. Атомная энергетика — явный лидер по надежности.

В-третьих, атомная энергетика выбрасывает в окружающую среду меньше радиации, чем любой другой крупный источник энергии. Многим читателям это утверждение покажется парадоксальным, поскольку общеизвестно, что неядерные источники энергии выделяют любых излучений в окружающую среду. Они делают. Наихудшим нарушителем является уголь, минерал земной коры, который содержит значительное количество радиоактивных элементов урана и тория. Сжигание угля газифицирует его органические материалы, концентрируя его минеральные компоненты в оставшихся отходах, называемых летучей золой. В мире сжигается так много угля и производится так много летучей золы, что уголь фактически является основным источником радиоактивных выбросов в окружающую среду.

Антиядерные активисты протестуют против строительства атомной электростанции в Сибруке, Нью-Гемпшир, 1977 год.
АП Фото

В начале 1950-х годов, когда Комиссия по атомной энергии США полагала, что внутри страны не хватает высококачественных урановых руд, она рассматривала возможность извлечения урана для ядерного оружия из обильных запасов летучей золы США от сжигания угля. В 2007 году Китай начал изучать возможность такой добычи, используя кучу около 5,3 миллионов метрических тонн летучей золы бурого угля в Сяолунтане в провинции Юньнань. Китайская зола в среднем содержит около 0,4 фунта закиси-окиси урана (U3O8), соединения урана, на метрическую тонну. Венгрия и Южная Африка также изучают возможность извлечения урана из угольной летучей золы.

ТАКЖЕ НА YALE E360

Промышленный кризис: подходит ли к концу эра ядерной энергетики? Читать далее.

Каковы недостатки атомной энергии? В общественном сознании их два, и оба связаны с радиацией: риск аварий и вопрос захоронения ядерных отходов.

С момента появления коммерческой атомной энергетики в середине 1950-х годов произошло три крупномасштабных аварии с участием ядерных энергетических реакторов: Три-Майл-Айленд в Пенсильвании, Чернобыль в Украине и Фукусима в Японии.

Исследования показывают, что даже самая страшная авария на атомной станции менее разрушительна, чем другие крупные промышленные аварии.

Частичное расплавление реактора на Три-Майл-Айленде в марте 1979 года, хотя и стало катастрофой для владельцев завода в Пенсильвании, вызвало лишь минимальное количество радиации для окружающего населения. По данным Комиссии по ядерному регулированию США:

«По оценкам, около 2 миллионов человек вокруг TMI-2 во время аварии получили среднюю дозу облучения всего на 1 миллибэр выше обычной фоновой дозы. Для сравнения: облучение при рентгенографии грудной клетки составляет около 6 миллибэр, а доза естественного радиоактивного фона в этом районе составляет около 100–125 миллибэр в год… Несмотря на серьезное повреждение реактора, фактический выброс оказал незначительное влияние на физическое здоровье людей или окружающей среды».

Взрыв и последующее выгорание большого реактора с графитовым замедлителем и водяным охлаждением в Чернобыле в 1986 году, несомненно, стало самой страшной ядерной аварией в истории. Двадцать девять спасателей погибли от острого радиационного облучения сразу после аварии. В последующие три десятилетия НКДАР ООН — Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации, в состав которого входят ведущие ученые из 27 государств-членов, — регулярно наблюдал и сообщал о последствиях аварии на Чернобыльской АЭС для здоровья. Он не выявил никаких долгосрочных последствий для здоровья населения, подвергшегося воздействию чернобыльских осадков, за исключением рака щитовидной железы у жителей Беларуси, Украины и западной части России, которые были детьми или подростками во время аварии, которые пили молоко, загрязненное йодом-131, и которые не эвакуированы. К 2008 г. НКДАР ООН приписал аварии около 6500 дополнительных случаев рака щитовидной железы в Чернобыльском регионе, в результате которых погибло 15 человек. Возникновение этих видов рака резко увеличилось с 19с 91 по 1995 год, что исследователи связывают в основном с радиационным воздействием. У взрослых повышения не наблюдалось.

 Атомная электростанция в каньоне Диабло, расположенная недалеко от Авила-Бич, штат Калифорния, будет выведена из эксплуатации с 2024 года.
Пасифик Газ энд Электрик

«Средние эффективные дозы» радиации от Чернобыля, НКДАР ООН также пришел к выводу, что «вследствие как внешнего, так и внутреннего облучения, полученные представителями населения в течение 1986-2005 гг. [составляли] около 30 мЗв для эвакуированных, 1 мЗв для жителей бывшего Советского Союза и 0,3 мЗв для населения остальной Европы». Зиверт — это мера радиационного облучения, миллизиверт — одна тысячная зиверта. КТ всего тела дает около 10-30 мЗв. Житель США получает среднюю дозу радиационного фона, исключая радон, около 1 мЗв в год.

Приведенные здесь статистические данные о чернобыльских облучениях настолько малы, что они должны казаться преднамеренно преуменьшенными тем, кто следил за широким освещением в СМИ аварии и ее последствий. Тем не менее, они являются рецензируемым продуктом обширного исследования, проведенного международным научным агентством Организации Объединенных Наций. Они показывают, что даже самая страшная возможная авария на атомной электростанции — полное расплавление и выгорание ее радиоактивного топлива — была гораздо менее разрушительной, чем другие крупные промышленные аварии за последнее столетие. Назовем только два: Бхопал в Индии, где по меньшей мере 3800 человек сразу же погибли, а многие тысячи заболели в результате утечки 40 тонн газообразного метилизоцианата с завода по производству пестицидов; и провинция Хэнань в Китае, где по меньшей мере 26 000 человек утонули в результате прорыва крупной гидроэлектростанции во время тайфуна. «Измеряется как количество преждевременных смертей на единицу электроэнергии, произведенной на Чернобыльской АЭС (9лет эксплуатации, общее производство электроэнергии 36 ГВтэ-лет, 31 преждевременная смерть) дает 0,86 смертей/ГВтэ-год)», — заключает Збигнев Яворовский, врач и бывший председатель НКДАР ООН, действовавший во время чернобыльской аварии. «Этот показатель ниже, чем средний показатель смертности в результате [аварий с участием] большинства других источников энергии. Например, Чернобыльская смертность в девять раз ниже, чем смертность от сжиженного газа… и в 47 раз ниже, чем от ГЭС».

Захоронение ядерных отходов, хотя и остается политической проблемой, уже не является технологической проблемой.

ТАКЖЕ НА YALE E360

На Фукусиме горькое наследие радиации, травм и страха. Читать далее.

Авария на Фукусима-дайити в Японии в марте 2011 года последовала за сильным землетрясением и цунами. Цунами затопило системы электроснабжения и охлаждения трех энергетических реакторов, в результате чего они расплавились и взорвались, нарушив их изоляцию. Хотя 154 000 японских граждан были эвакуированы из 12-мильной зоны отчуждения вокруг электростанции, радиационное облучение за пределами территории станции было ограниченным. Согласно отчету, представленному Международному агентству по атомной энергии в июне 2011 г.:

«У 195 345 жителей, проживающих в непосредственной близости от завода, которые были обследованы к концу мая 2011 года, не было обнаружено никаких вредных последствий для здоровья. У всех 1080 детей, протестированных на воздействие на щитовидную железу, результаты были в безопасных пределах. К декабрю государственные медицинские осмотры около 1700 жителей, эвакуированных из трех муниципалитетов, показали, что две трети получили дозу внешнего облучения в пределах нормального международного предела в 1 мЗв/год, 98 процентов были ниже 5 мЗв/год, а 10 человек получили дозу внешнего облучения. облучение более 10 мЗв… [Не было] серьезного облучения населения, не говоря уже о смертельных случаях от радиации».

Утилизация ядерных отходов, хотя и остается политической проблемой в США, больше не является технологической проблемой. Большая часть отработавшего топлива США, более 90 процентов которого можно было бы переработать, чтобы продлить производство ядерной энергии на сотни лет, в настоящее время безопасно хранится в непроницаемых сухих контейнерах из бетона и стали на территории действующих реакторов, и его излучение медленно снижается.

Активист в марте 2017 года требует закрытия АЭС Фессенхайм во Франции. Власти объявили в апреле, что закроют объект к 2020 году.
СЕБАСТИЕН БОЗОН / AFP / Getty Images

Американский экспериментальный завод по изоляции отходов (WIPP) недалеко от Карлсбада, штат Нью-Мексико, в настоящее время хранит низкоактивные и трансурановые военные отходы и может хранить коммерческие ядерные отходы в 2-километровом слое кристаллической соли, остатках древнего моря. Соляное образование простирается от юга Нью-Мексико на северо-восток до юго-запада Канзаса. Он мог бы легко вместить ядерные отходы всего мира на следующую тысячу лет.

Финляндия еще больше продвинулась в создании постоянного хранилища в гранитной скале на глубине 400 метров под Олкилуото, островом в Балтийском море у западного побережья страны. Ожидается, что в 2023 году начнется постоянное хранение отходов.

Последняя претензия к атомной энергетике заключается в том, что она слишком дорога. Вопрос о том, стоит ли атомная энергетика слишком дорого, в конечном итоге будет решать рынок, но нет никаких сомнений в том, что полный учет внешних затрат различных энергетических систем обнаружит, что ядерная энергия дешевле, чем уголь или природный газ.

ТАКЖЕ НА YALE E360

Rocky Flats: Убежище дикой природы сталкивается со своим радиоактивным прошлым. Читать далее.

Атомная энергетика — не единственный ответ на глобальную угрозу глобального потепления. Возобновляемые источники энергии имеют свое место; так что, по крайней мере, для выравнивания потока электроэнергии при изменении возобновляемых источников энергии используется природный газ. Но ядерное оружие заслуживает большего, чем антиядерные предубеждения и страхи, которые его преследуют. Это не версия дьявольских экскрементов 21-го века. Это ценная, даже незаменимая часть решения самой большой энергетической угрозы в истории человечества.

Защита воздуха, воды, почвы и дикой природы

Ключевые факты

• Ядерная мощность может помочь в достижении национальной цели в области чистой энергии , поскольку, как ветровая, солнечная и гидроэнергия, она не производит парниковых газов. На сегодняшний день это крупнейший источник энергии из чистого воздуха и единственный, который может круглосуточно производить большое количество электроэнергии.
• Защита окружающей среды на атомных электростанциях распространяется на безопасное обращение с использованным топливом, защиту качества воды, а также сохранение и улучшение среды обитания растений и диких животных. Все объекты ядерной энергетики США имеют обширные экологические программы, которые находятся под контролем Комиссии по ядерному регулированию США и государственных регулирующих органов.

Охрана окружающей среды атомной энергетики

Как отмечает Агентство по охране окружающей среды США (EPA): «Радиация существовала повсюду в окружающей среде с момента образования Земли. … Добыча и переработка встречающихся в природе радиоактивных материалов для использования в медицине, производстве электроэнергии, потребительских товарах и промышленности неизбежно приводит к выбросам и отходам». EPA, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и NRC несут общую ответственность за надзор за разнообразным использованием радиоактивных материалов.

NRC регулирует гражданское использование исходного материала (урана и тория), специального ядерного материала (обогащенного урана и плутония) и побочного материала (например, остатка от переработки урана и тория). По данным NRC, существует более 20 000 действующих лицензий, связанных с исходными, побочными и специальными ядерными материалами. Около четверти этих лицензий находятся в ведении NRC, а остальные — по соглашению государств. Все атомные электростанции находятся под контролем NRC.

Атомные электростанции производят почти 20 процентов электроэнергии Америки — и почти 60 процентов безуглеродной электроэнергии — с использованием уранового топлива. Вместо того, чтобы сжигать все, что выделяет углекислый газ, эти установки используют тепло, выделяемое при расщеплении атомов топлива, для производства пара, необходимого для привода турбин. При нормальной эксплуатации атомные станции выделяют небольшое количество радиоактивности в воздушной и жидкой формах. На все такие выпуски распространяются строгие годовые ограничения, установленные правилами EPA и NRC.

Выбросы радиоактивности с атомных электростанций значительно сократились за последние 30 лет, по данным NRC, в основном из-за улучшения характеристик реакторного топлива и методов обращения с отходами. Федеральный предел годовой дозы облучения населения от эксплуатации атомных станций составляет 25 миллибэр. По данным Агентства по охране окружающей среды США, средняя фактическая доза облучения населения от проживания рядом с ядерной энергетической установкой составляет менее 1 миллибэр. Для защиты здоровья населения и окружающей среды действуют программы строгого радиологического мониторинга.

Программы мониторинга

Радиологический мониторинг на объектах атомной энергетики состоит из двух основных элементов, которые служат для проверки друг друга. Компании, эксплуатирующие эти объекты, постоянно отслеживают и контролируют небольшие выбросы, происходящие во время нормальной эксплуатации станции, с учетом всех путей, которые могут привести к выбросу радиации в окружающую среду. Они также контролируют окружающую среду — воздух, воду, землю, молоко и продукты местного производства — чтобы убедиться, что уровни радиации в норме.

Места мониторинга окружающей среды для воздушных и наземных путей обычно находятся в пределах 10 миль от завода. Персонал следит за водным путем в месте сброса разбавленных сточных вод завода в водоем и на ближайшем ниже по течению муниципальном водоочистном сооружении, перерабатывающем питьевую воду. Контроль водного пути осуществляется вверх по течению или вверх по течению от сброса растения в местный водоем. Технические специалисты сравнивают пробы ниже по течению с контрольными пробами, взятыми выше по течению от предприятия.

Атомно-энергетические установки также контролируют и проверяют питьевую воду и сельскохозяйственные культуры, орошаемые водой, на которые может воздействовать работа завода, если он находится ниже по течению или ниже по течению от завода, расположенного рядом с рекой или озером. Техники берут пробы с местных молочных ферм и рыбы из местных водоемов. Независимые лаборатории проверяют образцы на наличие любой радиоактивности, которая может быть связана с работой объекта ядерной энергетики.

В 2006 г. в атомной отрасли была принята добровольная программа усиления охраны подземных вод и информирования о результатах мониторинга. Последующая отраслевая экспертная оценка показала, что все реакторы в США завершили основные действия, которые значительно улучшили их мониторинг подземных вод.

Федеральные регулирующие органы и органы штата осуществляют надзор за экологическими программами атомных станций. NRC имеет постоянных инспекторов на всех объектах атомной энергетики. Отчеты о программах мониторинга окружающей среды ежегодно представляются в NRC и доступны на веб-сайте агентства. Кроме того, многие государственные департаменты охраны окружающей среды или общественного здравоохранения назначают сотрудников для наблюдения за атомными станциями, а некоторые проводят свои собственные программы отбора проб и испытаний.

Поскольку объекты атомной энергетики являются промышленными объектами, они ежегодно сообщают в Управление по охране окружающей среды о результатах отдельных программ, которые отслеживают потенциальное воздействие чистящих растворов, дизельного топлива или других потенциально опасных материалов, используемых на объекте.