Развитие атомных электростанций в Болгарии

Введение 

     Известно, что наиболее освоенными и широко используемыми источниками энергии на Земле в настоящее время являются полезные ископаемые органического происхождения, возобновляемые источники энергии также органического происхождения (древесное топливо и т. п.),  а также источники гидравлической энергии (пригодные для этой цели реки и другие водоемы), в совокупности удовлетворяющие современные потребности человечества в энергии приблизительно на 80%.  Однако: запасы полезных ископаемых довольно ограничены и распределены на Земле весьма не равномерно с геополитической точки зрения; возобновляемые источники энергии (древесное топливо и т. п.) недостаточно калорийны и их широкое использование для удовлетворения существующих сегодня потребностей грозит очевидной экологической катастрофой;

возможности использования энергии водоемов также весьма ограничены и сопряжены с негативным влиянием на экологию, поэтому, наиболее авторитетных ученые отечественной и зарубежной науки полагают, что перспективным направлением для развития энергосистем в ближайшем обозримом будущем все еще будет оставаться ядерная энергетика, несмотря на возможные опасности связанные с использованием радиоактивных материалов, как основного топлива ядерных энергетических установок.

     Перспективность ядерной энергетики, несмотря на последствия  чернобыльской трагедии, становится с каждым годом все более очевидной благодаря результатам исследований, провидимым в ведущих ядерных странах. Результаты этих исследований  убедительно свидетельствуют, что создание достаточно надежных энергетических установок на ядерном топливе сегодня вполне реально.

     Так например основным содержанием развития ядерной энергетики в Болгарии, России и ряда других зарубежных стран в последние годы была дальнейшая разработка качественно новых подходов в обеспечении безопасности атомных станций и создание на базе этих подходов ядерной установки для теплоснабжения крупных населенных пунктов, таких как города с численность населения от 500 тыс. человек населения и выше. Создание двух таких станций в середине 80-х годов уже было близко к завершению в Белене (Болгарии), под Нижним Новгородом и Воронежем, но волна антиядерных настроений после чернобыльской аварии 1986 года остановила их строительство. Использованные в этих проектах свойства самозащищенности реакторов и пассивные системы и средства безопасности составляют на сегодняшний день основу безопасности новых поколений станций нового столетия во всем мире.

     Детальное изучение этого проекта экспертами из 13 стран в 1988 году подтвердило  высокую безопасность установки, представляющих из себя атомные станции промышленного теплоснабжения (АСТП). Общая концепция АСТП была разработана в 1975-78 г.г., и первоначальный срок пуска блоков был ориентирован на 1985 г. Уже в настоящее время в России существует возможность реализации проекта АСТП при выводе из эксплуатации двух промышленных реакторов под Томском¹. Однако в Болгарии проект по строительству АЭС «Белене» так и не реализован до настоящего времени. 

 

      Глава 1

     Раздел 1

     Считаю  необходимым рассматривать историю  развития атомной энергетики в Болгарии в контексте энергетического комплекса этой страны.

     Сейчас  особое внимание в Республике Болгария уделяется совершенствованию энергетической базы в сочетании с более широким внедрением энергосберегающих технологий. Огромные водные ресурсы Дуная служат базой для энергетических ресурсов. Реки, берущие начало в Стара-Планине и особенно в Рила-Родопском массиве, также возможно использовать для выработки дешевой энергии. Гидроэнергоресурсы Болгарии могут служить источником для производства около 10 млрд. кВт-ч электроэнергии, в том числе 7,5 -— на внутренних реках и 2,5 млрд. кВт- ч —-на Дунае. Велики порайонные различия в степени обеспечения водными ресурсами. Более значительны водные ресурсы в гористой юго-западной части страны, а в восточных районах их недостает. Отсюда необходимость переброски части вод из одного речного бассейна в другой.

     Теоретически  гидроэнергетические ресурсы Болгарии оцениваются приблизительно в 25 млрд. кВт•ч, практически можно использовать примерно 10 млрд. кВт•ч, однако в 1980-е  годы было задействовано менее 1/3 из них.

     Доля  гидростанций в общей выработке  электроэнергии все более снижается  и не превышает ]/10. хотя они производит теперь во много раз больше электроэнергии, чем 20 лет назад. Самые большие  ГЭС разместились при водохранилищах в живописных горных местностях Рила-Ро-допского массива. Там построены каскады ГЭС Батакской. Ардинской, Дос-пат-Вычинской, Белмекен-Чаирской гидроэнергетических систем. 

     Среди них выделяется последний гидрокомплекс, который в ближайшем будущем  пополнится крупнейшей на Балканах гидроаккучулирующей электростанцией «Чаира» конечной мощностью более 1,4 млн. кВт. На Дунае совместными усилиями Болгарии и Румынии сооружается еще один гидроэнергетический узел — Никопол — Турну Мэгуреле. Гидроузлы Болгарии чаще всего многоцелевого назначения: производство электроэнергии сочетается с широким использованием водохранилищ для орошения полей и водоснабжения. 
 
Общая мощность всех станций в 1999 составила 10,25 млн. кВт, причем 57% энергии производилось на ТЭС, 25% – на АЭС и 18% – на ГЭС. В мае 1996 по техническим причинам был остановлен один из реакторов Козлодуйской АЭС. В 1990-е годы основным направлением перспективного развития признана атомная энергетика. Международные финансовые организации оказывают помощь Болгарии в реконструкции АЭС с целью повышения ее надежности. В 1997 возникли трудности с импортом нефти и газа из стран СНГ, но они были преодолены, и импорт сырой нефти увеличился. 

     Основным  направлением перспективного развития с середины 70-х годов в Республике Болгария признана атомная энергетика. Первая болгарская атомная электростанция — «Козлодуй» (ее мощность в 1980 г. достигнет 1 760 тыс. кВт) — самая крупная из электростанций страны. Ее годовая выработка больше производства электроэнергии во всей Болгарии в 1965 году. В мае 1996 по техническим причинам был остановлен один из реакторов Козлодуйской АЭС. Международные финансовые организации оказывают помощь Болгарии в реконструкции АЭС «Козлодуй» (эта станция производила в 2004 г. половину электроэнергии Болгарии) с целью повышения ее надежности, в создании у Дуная второй АЭС — «Белене», а также в завершении строительства в горах Рила гидроаккумулирующей станции «Чаира» (проектная мощность 1,4 млн кВт), в совершенствовании открытой добычи лигнитов в главном Восточно-Марицком угольном бассейне, где действуют три ТЭС. Для инвестиционного обеспечения структурной трансформации экономики и, прежде всего, промышленности Болгария остро нуждается в иностранном капитале, но остается малопривлекательной для иностранных инвестиций².

     Современный период развития атомной энергетики в Болгарии ознаменовался международным атомным форумом под эгидой "Булатом" (в июне 2010 года). С докладом "Необходимость введения новых мощностей в единой энергетической системы (ЕЭС) Болгарии - реальные возможности" выступил представитель болгарского электроэнергетического системного оператора ЕСО ЕАД Митю ХРИСТОЗОВ.³

     В начале своего выступления ХРИСТОЗОВ  перечислил основные факторы, влияющие на развитие электрогенерирующих мощностей.

     Это - развитие электропотребления, перспективы существующих генерирующих мощностей, будущие генерирующие мощности с гарантированными контрактами или подпадающие под стимулирование со стороны нормативно-правовой базы, а также перспективы межсистемного обмена (в данном случае - для стран Балканского региона).

     Базовые цели, установленные Евросоюзом для  входящих в его состав государств, выглядят следующим образом.

     Необходимо  обеспечить сокращение выбросов вредных  газов, по меньшей мере, на 20%. Энергоэффективность  в странах ЕС должна быть повышена на те же 20%. И также на 20% должна возрасти доля возобновляемых источников энергии.

     Особенность Болгарии заключается в том, что  энергоёмкость болгарской экономики  в шесть раз выше среднего по ЕС показателя. В Болгарии для производства 1000 евро ВВП тратится 1016,29 кг условного топлива, в то время, как средний по 25 государствам ЕС аналогичный показатель равен 164,98 кг на 1000 евро. Для сравнения, в соседней с Болгарией Румынии на 1000 евро расходуется 655,59 кг условного топлива.

     С другой стороны, численность населения Болгарии имеет устойчивую тенденцию к сокращению. Докладчик привёл данные оптимистического прогноза до 2050 года, а также представил умеренный и пессимистический прогнозы. Из них следует, что даже в лучшем случае через 40 лет в стране останется 5,9 миллионов человек против нынешних 7,5 миллионов. 
 

     Раздел 2

     В настоящее время в Болгарии действует  одна атомная электростанция «Козлодуй»⁴.  

     Станция расположена на берегу р. Дунай, в 200 км к северу от столицы страны Софии и в 5 км от города Козлодуй, в честь которого и получила название.

     В 1966 правительства Болгарии и СССР подписали соглашение о сотрудничестве в строительстве атомной электростанции в Болгарии. Строительство АЭС «Козлодуй» началось 6 апреля 1970, в соответствии с совместным техническим проектом «Теплоэлектропроект» (Москва) и НИИПИЕС «Энергопроект» (София). На стройке работали свыше 100 тысяч строителей и монтажников.

     В 1974 году станция начала давать электрическую  мощность в 220 МВт. Поставки ядерного топлива  и все работы с ним вели СССР и Россия. В 1991—2002 станция располагала 6-ю энергоблоками суммарной мощностью в 3760 МВт, которые обеспечивали свыше 45 % необходимой стране электроэнергии.

     В 2003 и 2006 Болгария как страна-кандидат в члены ЕС была вынуждены выполнить условия Евросоюза и закрыть первые четыре блока АЭС. Оставшиеся два блока-«тысячника» — 5-й и 6-й — успешно прошли модернизацию в 2005—2006 годах, и в настоящее время удовлетворяют требованиям безопасности ЕС.

     Чтобы компенсировать выведенные мощности, в Болгарии ведется строительство АЭС в городе Белене5.

     Используемый  на АЭС тип реактора ВВЭР (Водо-водяной энергетический реактор) — двухконтурный водо-водяной корпусной энергетический ядерный реактор с водой под давлением — одна из наиболее удачных ветвей развития ядерных энергетических установок, получившая широкое распространение в мире, как сочетающая в себе простоту технологии, высокую надежность и экономичность.

     Первый  отечественный (советский) ВВЭР был  введен в эксплуатацию в 1964 году на Нововоронежской АЭС (НВАЭС).

     Научный консультант: ИАЭ им. Курчатова

     Разработчик: ОКБ «Гидропресс» (г. Подольск, Московской области).

     Изготовитель: Ижорские заводы (Санкт-Петербург)

     Проектировщик: АтомЭнергоПроект(Санкт-Петербург, Москва, Нижний Новгород):СПбАЭП, АЭП, НИАЭП ⁶

     Вторая  АЭС в Болгарии расположена в городе Белене — недостроенная атомная электростанция, расположенная на берегу реки Дунай на севере Болгарии недалеко от границы с Румынией. Станция предназначалась для замещения выводимых из эксплуатации мощностей АЭС Козлодуй. Строительство станции было остановлено в 1990 году из-за трудностей с финансированием и протестов населения. В 2005 году была достигнута договоренность о завершении строительства станции российским Атомстройэкспортом, однако в связи со сменой руководства Болгарии, из-за разногласий по стоимости в настоящее время проект пересматривается повторно. Турбоагрегат для блоков АЭС 1 и 2 поставляет ОАО "Силовые машины"

     На  указанной АЭС планируется использование  реактора ВВЭР-1000. ВВЭР-1000 набирается из 163 топливных кассет, в каждой из которых по 312 твэлов. Равномерно по кассете расположены 18 направляющих трубок. В направляющих трубках приводом может, в зависимости от положения кассеты в активной зоне, перемещаться пучок из 18 поглощающих стержней (ПС) органа регулирования системы управления и защиты (ОР СУЗ), сердечник ПС изготовлен из дисперсионного материала (карбид бора в матрице из алюминиевого сплава, могут применяться и другие поглощающие материалы: титанат диспрозия, гафний). В направляющих трубках (при нахождении не под ОР СУЗ) также могут быть размещены стержни выгорающего поглотителя (СВП), материал сердечника СВП — бор в циркониевой матрице, в настоящее время произведен полный переход с извлекаемых СВП на интегрированный в топливо поглотитель (оксид гадолиния). Сердечники ПС и СВП диаметром 7 мм заключены в оболочки из нержавеющей стали размером 8,2×0,6 мм. Кроме систем ПС и СВП в ВВЭР-1000 применяют и систему борного регулирования.

     Мощность  блока с ВВЭР-1000 повышена по сравнению  с мощностью блока с ВВЭР-440 благодаря изменению ряда характеристик. Увеличены объём активной зоны в 1,65 раза, удельная мощность активной зоны в 1,3 раза и к. п. д. блока.

     Среднее выгорание топлива при трёх частичных  перегрузках за кампанию составляло первоначально 40 МВт·сут/кг, в настоящий момент доходит до примерно 50 МВт·сут/кг.

     Вес корпуса реактора составляет порядка 330 т.

     ВВЭР-1000 и оборудование первого контура  с радиоактивным теплоносителем размещены в защитной бетонной оболочке, называемой гермообъёмом или контайментом. Она обеспечивает безопасность блока при аварийном разрыве трубопровода первого контура.

     Существует  несколько проектов реакторных установок на основе реактора ВВЭР-1000:

     ВВЭР-1000 (В-187) — блок № 5 Нововоронежская АЭС (головной блок ВВЭР-1000)

     ВВЭР-1000 (В-338, В-302) — так называемая «малая серия», блоки № 1,2 Калининской АЭС, блоки № 1,2 Южно-Украинской АЭС

     ВВЭР-1000 (В-320) — «большая серия». Все блоки Балаковской АЭС, блоки № 1,2 Ростовской АЭС, блоки № 1-6 Запорожской АЭС, блоки № 3,4 Калининской АЭС, блоки № 1,2 Хмельницкой АЭС, блоки № 3,4 Ровенской АЭС, блок № 3 Южно-Украинской АЭС, блоки № 1,2 АЭС «Темелин», блоки № 5,6 АЭС «Козлодуй». Предполагался к установке на Крымской АЭС

     ВВЭР-1000 (В-392)

     ВВЭР-1000 (В-412) — на базе В-392, рассчитана на сейсмическое воздействие специфичное для площадки АЭС «Куданкулам», по заказу Индии

     ВВЭР-1000 (В-428) — на базе В-392, рассчитана на сейсмическое воздействие при проектном землетрясении в 7 баллов по шкале MSK 64, по заказу КНР

     ВВЭР-1000 (В-466) — на базе В-392, для работы с оборудованием KWU на Бушерской АЭС

     Четыре  из восьми запроектированных реакторов Тяньваньской АЭС — ВВЭР-1000 (В-428).

     Шесть водо-водяных энергетических корпусных  реакторов типа ВВЭР-1000 производственного  объединения «Ижорский завод», г. Санкт-Петербург работают на Запорожской АЭС, крупейшей АЭС в Европе.

     На  основе ВВЭР-1000 ведётся разработка реактора большей мощности: 1150 МВт.

 

      Глава 2

     Раздел 1

     С конца 1960-х годов начинается бум  ядерной энергетики. В это время  возникло две иллюзии, связанных  с ядерной энергетикой. Считалось, что энергетические ядерные реакторы достаточно безопасны, а системы  слежения и контроля, защитные экраны и обученный персонал гарантируют их безаварийную работу, а также считалось, что ядерная энергетика является «экологически чистой», т.к. обеспечивает снижение выброса парниковых газов при замещении энергетических установок, работающих на ископаемом топливе.

     Иллюзия о безопасности ядерной энергетики была разрушена после нескольких больших аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на чернобыльской АЭС. Катастрофа в Чернобыле показала, что потери при аварии на ядерном энергетическом реакторе на несколько порядков превышают потери при аварии на энергетической установке такой же мощности, использующей ископаемое топливо. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что население ряда районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды, растительный покров оказались радиоактивно зараженными на многие десятилетия. При этом в отношении чернобыльского выброса многое остается неизвестным, и риск здоровью населения от аварийных выбросов этой АЭС существенно занижен, т.к. в большинстве стран СНГ отсутствует хорошая медицинская статистика. Рядом исследователей США было установлено, что с мая по август 1986 года, наблюдался значительный рост общего числа смертей среди населения, высокая младенческая смертность, а также пониженная рождаемость, связанные не исключено с высокой концентрацией радиоактивного йода-131 из чернобыльского облака, накрывшего США.

     За  четыре летних месяца возросло количество смертей от пневмонии, разных видов  инфекционных заболеваний, СПИДа по сравнению со средним числом смертей за этот период в 1983-85 годах. Все это с высокой статистически достоверной вероятностью связано с поражением иммунной системы чернобыльскими выбросами.

     Такой же точной статистики нет и для  большинства других стран, исключая Германию. На юге Германии, где чернобыльские выпадения были особенно интенсивными, младенческая смертность возросла на 35%.

     Однако  опасность ядерной энергетики лежит  не только в сфере аварий и катастроф. Даже без них около 250 радиоактивных  изотопов попадают в окружающую среду в результате работы ядерных реакторов. Эти радиоактивные частицы вместе с водой, пылью, пищей и воздухом попадают в организмы людей, животных, вызывая раковые заболевания, дефекты при рождении, снижение уровня иммунной системы и увеличивают общую заболеваемость населения, проживающего вокруг ядерных установок.

     Департамент общественного здравоохранения  штата Массачусетс с 1990 года установил, что у людей, живущих и работающих в двадцатимильной зоне АЭС «Пилигрим», около города Плимут, в 4 раза выше заболеваемость лейкемией, чем ожидалось. Статистически заметное увеличение случаев заболеваний лейкемией и раком обнаружено в окрестностях АЭС «Троян» в городе Портленд, штат Орегон. Заболеваемость лейкемией детей в поселке около британского ядерного центра в Селлафилде в 10 раз выше, чем в среднем по стране, и, несомненно, связана с его работой. Это стало известно в 1990 году, а недавно официально подтверждено Британским комитетом по радиологии.

     Даже  когда АЭС работает нормально, она  обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов инертных газов. Также как радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, вызывая ее поражение, радиоизотопы инертных газов, в 70-е годы считавшиеся абсолютно безвредными для всего живого, накапливаются в некоторых клеточных структурах растений хлоропластах, митохондриях и клеточных мембранах. После установления этого факта, остается слово «инертные» всегда употреблять в кавычках, поскольку, конечно же, они оказывают серьезное влияние на процессы жизнедеятельности растений.

     Радиоизотопы  «инертных» газов вызывают и такой  феномен как столбы ионизированного воздуха (свечки) над АЭС. Эти образования могут наблюдаться с помощью обыкновенных радиолокаторов на расстоянии в сотни километров от любой АЭС. Кто сможет утверждать, что все это никак не сказывается на состоянии и качестве окружающей среды, на миграционных путях птиц и летучих мышей, на поведении насекомых?

     Одним из основных выбрасываемых инертных газов является криптон-85 бета-излучатель. Уже сейчас ясна его роль в изменении электропроводности атмосферы. Количество криптона-85 в атмосфере (в основном за счет работы АЭС) увеличивается на 5 % в год. Уже сейчас количество криптона-85 в атмосфере в миллионы раз (!) выше, чем до начала атомной эры. Этот газ в атмосфере ведет себя как тепличный газ, внося тем самым вклад в антропогенное изменение климата Земли.

     Нельзя  не упомянуть и проблему другого  бета-излучателя, образующегося при всякой нормальной работе АЭС, трития, или радиоактивного водорода. Доказано, что он легко связывается с протоплазмой живых клеток и тысячекратно накапливается в пищевых цепочках. Кроме того, надо добавить загрязнение тритием грунтовых вод практически вокруг всех АЭС. Ничего хорошего от замещения части молекул воды в живых организмах тритием ждать не приходиться. Когда тритий распадается (период полураспада 12,3 года), он превращается в гелий и испускает сильное бета-излучение. Эта трансмутация особенно опасна для живых организмов, так как может поражать генетический аппарат клеток.

     Еще один радиоактивный газ, не улавливаемый никакими фильтрами и в больших  количествах производимый всякой АЭС, углерод-14. Есть основания предполагать, что накопление углерода-14 в атмосфере ведет к резкому замедлению роста деревьев. Такое необъяснимое замедление роста деревьев, по заключению ряда лесоводов, наблюдается, чуть ли не повсеместно на Земле. Сейчас в составе атмосферы количество углерода-14 увеличено на 25% по сравнению с до атомной эрой.

     Но  главная опасность от работающих АЭС - загрязнение биосферы плутонием. На Земле было не более 50 кг этого сверхтоксичного элемента до начала его производства человеком в 1941 году. Сейчас глобальное загрязнение плутонием принимает катастрофические размеры: атомные реакторы мира произвели уже много сотен тонн плутония – количество более чем достаточное для смертельного отравления всех живущих на планете людей. Плутоний крайне летуч: стоит пронести образец через комнату, как допустимое содержание плутония в воздухе будет превышено. У него низкая температура плавления – всего 640 градусов по Цельсию. Он способен к самовозгоранию при наличии кислорода.

     Обычно, когда говорят о радиационном загрязнении, имеют в виду гамма-излучение, легко улавливаемое счетчиками Гейгера  и дозиметрами на их основе. В  то же время есть немало бета-излучателей (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 130). Существующими массовыми приборами они измеряются недостаточно надежно. Еще труднее быстро и достоверно определять содержание плутония, поэтому если дозиметр не щелкает, это еще не означает радиационной безопасности, это говорит лишь о том, что нет опасного уровня гамма-радиации.

     Наконец, важнейшей причиной экологической  опасности ядерной энергетики и  ядерной промышленности в целом  является проблема радиоактивных отходов, которая так и остается нерешенной. На 424 гражданских ядерных энергетических реакторах, работающих во всем мире, ежегодно образуется большое количество низко-, средне- и высокорадиоактивных отходов. К этой проблеме отходов прямо примыкает проблема вывода выработавших свой ресурс реакторов.

     Радиоактивное загрязнение сопровождает все звенья сложного хозяйства ядерной энергетики: добычу и переработку урана, работу АЭС, хранение и регенерацию топлива. Это делает атомную энергетику экологически безнадежно грязной. С каждым десятилетием открываются все новые опасности, связанные с работой АЭС. Есть все основания считать, что и далее будут выявляться новые данные об опасностях, исходящих от АЭС.

 

      Раздел 2

     Безопасность  на АЭС «Козлодуй» является главным  приоритетом и предметом независимого государственного надзора по ядерному регулированию Агентства Совета Министров Болгарии, Министерства окружающей среды и Министерства здравоохранения.

     Мероприятия в рамках защиты жизни и здоровья человека и окружающей среды, имеют  важное значение для персонала станции. 
Это в соответствии с радиоэкологического состояния окружающей среды вокруг ядерной требования власти действующего законодательства в области радиационной защиты. В 2002 году Болгария ратифицировала Киотский протокол, который является важным шагом по сокращению выбросов шести парниковых газов (CO2, CH4, N2O, ГФУ, ПФУ и SF6).⁷ Производство электроэнергии на АЭС генерирует практически без выбросов парниковых газов и имеет значительный экологический вклад в защиту окружающей среды. Произведенная в 2008 году ядерная энергия была избавлена от вредного воздействия более 20 миллионов тонн углекислого газа (CO2), более 1 млн. тонн диоксида серы (SO2), 65 тыс. тонн оксидов азота (NOX) и 43 тысяч тонн порошка, содержащего естественную радиоактивность. Этот эффект соответствует глобальной тенденции к сокращению озоноразрушающих газов⁸.

     Контроль  состояния окружающей среды осуществляется комплексом мероприятий по мониторингу окружающей среды, мониторинг выбросов ядерной энергии в атмосферу и гидросферу, обработка и хранение радиоактивных и обычных отходов. Непрерывный радиационный мониторинг в зоне 3-км вокруг станции осуществляется через автоматизированную информационную систему предприятия, интегрированные с аналогичными национальными системами.⁹

 

      Глава 3

     Раздел 1

     Риск  есть вероятность причинения вреда. Количественно считать риск неблагоприятных последствий своих действий люди стали недавно, больше полагаясь на житейский опыт и интуицию.

     Но  при этом интуитивным, иррациональным остаётся восприятие риска – отношение людей и общества к риску. Восприятие риска связано не только с оценкой уровня риска, но зависит от многих других факторов: катастрофичности событий, знакомства людей с опасным явлением, пониманием явления простыми людьми, неопределённости последствий, контролируемости событий, добровольности принятия решений, воздействия на детей, обратимости событий, доверия к лицам, ответственным за риск, внимания СМИ, предшествующей истории, справедливости – равномерности распределения риска, пользы (выгоды) для рискующего, личной вовлечённости людей, происхождения риска (природный или от деятельности человека).

     Простейший  пример: гибель 33000 россиян в автомобильных  авариях на дорогах страны в течение 2003 года воспринята населением без  особых эмоций, но если бы гибель 33000 россиян произошла в один день 2003 года в одной аварии – отношение было бы совсем иное. С недавних пор надёжными количественными оценками риска заинтересовались страховые компании: сколько просить с нас за страховой полис, например, за полис автогражданки? Или сколько стоит страхование Балаковской АЭС от рисков аварий?

     Доказательства  безопасности – расчёты 

     Расчётные доказательства безопасности энергоблока  строятся на исследовании поведения  модели энергоблока или его основных частей в различных «расчётных» авариях. Заранее задаются критерии успешного завершения аварии – скажем, достижение устойчивого состояния при низких параметрах – температуре и давлении, при отсутствии расчётного повреждения топлива (т. е. расчётная температура топлива в процессе аварии не превысила критической отметки).

     Есть  расчётные модели особого рода, оперирующие  не с параметрами, а с событиями, рассчитывающими не температуры и давления, а вероятности разных сложных событий. Соответственно, исходными данными служат вероятности простых событий – разных отказов оборудования или вероятности ошибок персонала.

     Решения получаются в таком виде: если что-то на балаковском энергоблоке произойдёт, то с вероятностью примерно 99.989 % энергоблок будет безопасно остановлен, а с вероятностью 0.011 % топливо может быть повреждено.

     Следует иметь в виду, что слова «если  что-то произойдёт» означают какой-либо крупный отказ, требующий останова энергоблока, а такие события редки. Кроме того, повреждение топлива ещё не означает выхода радиоактивности в окружающую среду – топливо находится в реакторе с герметичным первым контуром, реактор расположен внутри специальной герметичной оболочки, препятствующей распространению радиоактивности наружу. И вероятность выхода радиоактивности в окружающую среду ещё в несколько раз ниже.

     С учётом вероятности самого «если  что-то произойдёт», для Балаковской АЭС рассчитаны риски причинения вреда имуществу (повреждение топлива и, возможно, оборудования), риски причинения вреда окружающей среде (выброс радиоактивности из-за повреждения топлива и прохода радиоактивности мимо гермооболочки), риски причинения прямого вреда жизни населения БМО (Балаковского муниципального образования).

     Эти расчёты выполнялись специалистами  двух московских институтов. При этом учитывались необходимые действия властей по защите населения.

     Эти риски из-за их величины следует  назвать остаточными. Они являются одними из немногих прямых количественных показателей безопасности АЭС.

     Оценка "риска" в год для среднестатического жителя БМО

     (Здесь  приведена сравнительная характеристика  усреднённых за 2000–2002 годы по  фактическим данным «бытовых  рисков» для жителей Балаковского муниципального образования (БМО) и прогноз «атомного риска» от Балаковской АЭС. Термины взяты в кавычки, поскольку это не строгое определение, а отношение числа летальных исходов за год к числу жителей БМО.) 

     Новообразования (спонтанный рак) - 0.0020

     Туберкулёз - 0.00013

     Несчастные  случаи, всего - 0.0022

     В том числе ДТП - 0.00019

     Самоубийств - 0.00040

     Убийств - 0.00035

     Несчастных  случаев с огнем - 0.00012

     Утоплений - 0.00018

     Отравлений  алкоголем - 0.00014

     "Атомный  риск" - 0.00000002  

     Отсюда  видно, в чём заключаются основные опасности нашей жизни.

     В соответствии с нормами радиационной безопасности НРБ–99 (основанными на мировой практике) риск в одну миллионную считается приемлемым. У нас «атомный риск» ещё в 50 раз ниже.

     Отсюда  вывод: Балаковская АЭС удовлетворяет  определению закона о техническом  регулировании о безопасности –  неприемлемый риск отсутствует.

     Такого  рода расчётам рисков посвящён так  называемый вероятностный анализ безопасности – метод комплексной оценки безопасности. Комплексной – учитывающей всевозможные пути развития аварий, сопровождающихся отказами оборудования и ошибочными действиями людей.

     Метод уже довольно широко применяется в атомной энергетике разных стран мира, особенно в США. Сегодня в России подобные методы начинают применяться и в оценке безопасности других производств – у нефтяников и химиков. Тем более что серьёзных оценок риска теперь требует закон.

     Вероятностные модели объекта (например, энергоблока  АЭС) и применяемые программные средства предоставляют много другой полезной информации.

     Например, компьютер в считанные минуты даёт количественный ответ, как сильно влияет конкретный отказ оборудования или неправильное действие человека на риск повредить топливо в реакторе – можно сортировать отказы по важности и уделять больше внимания предупреждению важных отказов.

     В США на многих АЭС учитывают в  реальном времени, как влияют переключения в важных технологических системах на риск повредить топливо.

     В соответствии с недавно утверждённой отраслевой программой работ на АЭС  России тоже будет постепенно внедряться такой метод слежения за риском.

     Оценка  риска повредить топливо и риска упустить при этом радиоактивность в окружающую среду выполнена и для проекта достройки энергоблока № 5 Балаковской атомной станции.

     Проектируемые изменения в системах безопасности в десять раз понизили риск. То есть на фоне четырёх энергоблоков пятый энергоблок не добавит в общий риск от АЭС практически ничего.

 

      Раздел 2

     Недавно в отрасли стартовало интересное исследование - "Мониторинг состояния  здоровья населения, проживающего в  зоне наблюдения АЭС".

     Его первые результаты, а также перспективы обсуждались на заседании Пятого научно-технического совета Минатома России ("Человек и экология в ядерно-топливном цикле. Проблемы ядерной и радиационной безопасности"). Отчетный доклад представили академик РАМН д.м. н. Л. А. Булдаков и к.м. н. П. В. Ижевский.

     Мониторинг  проводится в соответствии с Законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" и приказом Федерального управления "Медико-биологических  и экстремальных проблем", силами специалистов ГНЦ "Институт биофизики" на средства, выделяемые концерном "Росэнергоатом".

     Принципы  и методы мониторинга были разработаны  на основе уникального опыта, накопленного в ГНЦ ИБФ, под методическим руководством академика РАМН Л. А. Ильина. Объект исследования - люди, проживающие рядом с атомными электростанциями в тридцатикилометровой зоне наблюдения. Смысл исследования - оценить, насколько влияет на их здоровье близость АЭС.

     На  первом этапе исследований была разработана  концепция и программа проведения мониторинга, выбраны критерии и методы оценки здоровья людей, выявлены основные факторы окружающей среды, способные повлиять на здоровье людей, на основе современных информационных технологий создан единый банк данных для хранения и систематизации всей накопленной информации. Он состоит из медицинской и гигиенической баз данных. В первой содержатся сведения медицинской статистики и результаты обследований, во второй - сведения о радиационной обстановке и о наличии вредных химических веществ в ареале наблюдения.

     Наблюдения  ведутся в зоне расположения двух атомных станций - Калининской и Ростовской. Первая - работает долгие годы, вторая - недавно пущена. Ростовская АЭС, пуск которой был осуществлен после начала исследования, дала медикам уникальную возможность оценить так называемый "нулевой фон", то есть состояние здоровья населения в период, предшествующий началу эксплуатации энергоблока.

     Исследование  началось с изучения радиационно-гигиенической  обстановки, уровня химических полютантов, оценки надежности показателей государственной статистики.

     В ходе мониторинга специалисты ГНЦ "Институт биофизики" обследовали людей, а также собирали медицинские данные обследуемых за последние пять лет. Они изучали демографическую и медицинскую статистику - показатели рождаемости, смертности и заболеваемости в основной и контрольной группах населения. Основная группа - люди, проживающие в зоне наблюдения, контрольная - жители отдаленных от АЭС населенных пунктов, имеющих сходные климатические и демографические условия.

     С особой тщательностью, методом углубленного медицинского обследования, изучалось состояние здоровья у наиболее чувствительных к воздействию радиации групп населения - детей, подростков, беременных. Предметом изучения было не только общее состояние здоровья, но и состояние критических систем организма, таких как кроветворная, эндокринная, репродуктивная.

     В общей сложности исследованиями были охвачены 36 тысяч жителей Ростовской области и 75 тысяч жителей Калининской.

     В ходе мониторинга определялся и  такой важный параметр как частота  врожденной и наследственной патологии, так называемый генетический груз. Частота наследственных болезней в популяциях - фундаментальный параметр, от которого отталкиваются при расчете оценок генетических последствий облучения. При проведении мониторинга специалисты ИБФ пользовались специально разработанным для популяционных исследований и получившим одобрение Всемирной организации здравоохранения протоколом. Он включает в себя целый комплекс исследований, направленных на выявление возможного влияния различных факторов на формирование наследственных болезней.

     Исследования  показали, что груз наследственных болезней у людей, живущих по соседству  с АЭС, близок к среднему по России. Для серьезных выводов необходимо продолжить исследование и существенно расширить круг обследуемых лиц.

     В рамках мониторинга изучался также  уровень социально-психологической  напряженности - "радиофобии" - среди населения.

     Первые  результаты исследования уже получены, но выводы пока делать преждевременно - для этого потребуются многолетние наблюдения. Однако некоторые результаты можно привести в качестве примера.

     Так, стало очевидно, что проработавшая  долгие годы Калинская АЭС не является существенным загрязнителем окружающей среды Удомельского района Калининской  области, загрязнение атмосферного воздуха, наземных и подземных вод не связаны с ее деятельностью. На обеих станциях - и Калининской, и Ростовской - радиационная обстановка благоприятная. Содержание основных радионуклидов в пищевых продуктах растительного и животного происхождения и питьевой воде такое же, как в аналогичных продуктах других регионов страны, и составляет доли процентов от регламентируемых санитарными нормами и правилами.

     Медики  не обнаружили отрицательного влияния  соседства АЭС на человеческий организм - показатели здоровья населения, проживающего радом со станциями, не хуже, чем у остальных россиян. А некоторые показатели даже лучше. Например, смертность детей до одного года в Удомле намного ниже, чем в целом по стране.

     Исследование  получило одобрение членов Пятого научно-технического совета - его признали актуальным и своевременным. Оно будет продолжено. Специалисты считают, что мониторинг полностью выполнит свою задачу, если наблюдения будут вестись в течение всего периода эксплуатации АЭС - для недавно пущенной Ростовской станции это возможно. При одном условии - если хватит средств.

 

      Раздел 3 

     Обеспечение радиационной безопасности – это, прежде всего обеспечение безопасности человека. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) считает, что если обеспечена радиационная безопасность человека, как наиболее радиочувствительного биологического вида, то обеспечена и безопасность других биологических видов и экосистем, хотя отдельным особям может быть причинен вред.

     Радиационные  нормативы не могут рассматриваться  как граница между опасным и безопасным уровнем облучения человека. Это связано с беспороговым характером действия ионизирующего излучения и полностью исключить вредное влияние ионизирующего излучения невозможно. Абсолютно безопасного уровня облучения людей не существует. Радиационные нормативы представляют собой разумный компромисс между стремлением снизить уровень облучения людей и практическими возможностями снижения этого уровня.

     Соблюдение  установленных нормативов является необходимым, но не достаточным условием соблюдения радиационной безопасности. Необходима оценка того, достигнут ли оптимальный уровень радиационной безопасности (радиационного благополучия, радиационной обстановки). При конкретных видах работ разумно достижимый уровень облучения может быть значительно ниже дозового предела. При значениях доз облучения людей ниже нормативов также необходимо проведение мероприятий по их снижению, но не любых, а достаточно простых и дешевых, удовлетворяющих принципу оптимизации. Краткая формулировка принципа оптимизации это - снижение доз облучения людей до разумно низкого уровня с учетом экономических и социальных факторов.

     Для достижения оптимального уровня облучения  и контроля его соблюдения нормы радиационной безопасности требуют устанавливать контрольные уровни, как для отдельных радиационных факторов, так и для уровня облучения работников.

     Стратегия обеспечения радиационной безопасности населения основывается на следующих принципах:

     - Наибольшее внимание должно уделяться  оценке доз, закономерностям их формирования и снижению облучения населения от тех источников ионизирующего излучения, для которых возможно достичь максимального снижения суммарной дозы облучения населения при наименьших затратах.

     - Первоочередные защитные мероприятия  должны проводиться для групп населения, получающих наибольшие дозы от данного источника (критических групп)

     Проведение  оценки доз от всех источников ионизирующего  излучения позволит в каждом конкретном случае определить, для какого источника  защитные мероприятия могут быть наиболее эффективными, провести эти мероприятия и оценить их эффективность по измерению суммарной дозы облучения группы людей, для которых проводились эти мероприятия.

     Нормы радиационной безопасности распространяются на следующие виды облучения:

     - Облучение персонала и населения в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников ионизирующего излучения.

     - Облучение персонала и населения  в условиях радиационной аварии.

     - Облучение работников промышленных  предприятий и населения природными  источниками ионизирующего излучения.

     - Медицинское облучение населения. 

     Первые  два вида облучения создают около 1 (одного) процента средней дозы облучения  населения. Ставить задачу существенного  улучшения радиационной обстановки в стране, уменьшения общего количества онкологических заболеваний, вызванных воздействием ионизирующего излучения, путем снижения доз от этих видов облучения бессмысленно.

     Третий  и четвертый виды облучения, за счет природных и медицинских источников излучения, создают около 99 (девяносто девяти) процентов средней дозы облучения населения. Для этих видов облучения вполне реальна постановка задачи не только в плане снижения облучения отдельных групп, но и существенного улучшения радиационной обстановки во всей стране.

     Природные источники ионизирующего излучения создают основной вклад в суммарную дозу облучения населения. Они воздействуют на человека, как в производственных, так и в коммунальных условиях.

     Внедрение в практику радиационно-гигиенической  паспортизации организаций и  территорий позволит получать объективную информацию о степени благополучия радиационной обстановки.

     Переход на новую стратегию обеспечения  радиационной безопасности позволит значительно  снизить облучение населения, сделать  радиационную обстановку управляемой.

 

      Раздел 4. 

     Что же такое отработавшее ядерное топливо? С одной стороны, оно более чем на 90 % состоит из материалов, пригодных для дальнейшего использования в промышленности, и, следовательно, является ценным сырьем для получения регенерируемых компонентов ядерного топлива и важнейших изотопов. С другой - оно содержит, пусть и в небольших количествах, потенциально опасные, радиоактивные вещества, появившиеся в результате облучения в реакторе АЭС и не имеющие при существующем уровне технологии достаточного применения (РАО). Именно по причине такой двойственности продукта и соответствующей противоречивости подходов к нему (сырье-отход), не прекращаются бурные дискуссии между специалистами - атомщиками, экологами, экономистами, о правильности выбора того или иного способа обращения с отработавшим ядерным топливом. Следует подчеркнуть, что проблема утилизации ОЯТ стоит перед всеми странами, эксплуатирующими ядерные энергетические объекты. Накопление ОЯТ происходит во множестве географических регионов, нецентрализованно, по различным стандартам, что представляет собой потенциальную угрозу глобальной безопасности и вряд ли отвечает задачам ядерного нераспространения. Поскольку из ОЯТ может быть выделен энергетический плутоний, пригодный для создания ядерного взрывного устройства, а также ОЯТ может быть использовано для создания той самой радиологической "грязной" бомбы, по терминологии Генерального директора МАГАТЭ г-на Эль Барадея, образующейся из совмещения обычной взрывчатки и радиоактивного источника, то возникает и политический аспект этой проблемы.

     Различие  в отношении к ОЯТ как товару приводит к вариативности подходов. Вариант переработки ОЯТ на радиохимических  заводах представляет замкнутый топливный цикл. Главным аргументом в пользу переработки является повторное вовлечение сырья в цикл: резкое повышение эффективности использования природного урана и вовлечение в топливный цикл нового энергоносителя - плутония. Переработка ОЯТ в промышленном масштабе осуществляется в Великобритании, Франции, России. Небольшие по мощности установки работают в Японии и Индии.

     Вариант прямого захоронения ОЯТ без  переработки представляет открытый топливный цикл. Прямое захоронение ОЯТ на практике пока не осуществляется. В странах, выбравших концепцию прямого захоронения, ведется активный поиск мест для создания могильников, построены либо разрабатываются "пилотные" установки. Лидерами в данной области являются США, Швеция, Финляндия. Помимо того, что не каждая страна обладает подходящими геологическими формациями, данная работа осложнена местной общественной оппозицией.

     На  практике, в большинстве стран  реализуется промежуточное хранение ОТВС с отложенным выбором в пользу той или иной концепции окончательной утилизации ОЯТ. У промежуточного хранения есть известные экономические плюсы, а именно: дешевизна технологической операции хранения, небольшой объем капиталовложений в строительство хранилищ, быстрое освоение объектов, сохранение рабочих мест и собственных финансовых ресурсов. Более того, данный подход позволяет в будущем сделать обоснованный и оптимальный выбор в зависимости от уровня развития науки и техники. Нельзя не признать - достаточно разумная концепция, пусть и не снимающая проблему окончательно.

     Однако, говоря о хранении с "отложенным решением", следует задуматься, насколько такой выбор соотносится с самыми передовыми подходами в других областях.

     Скажем  при разработке рыночных стратегий  наиболее популярной является сейчас концепция социально-этичного маркетинга. На ранних стадиях развития маркетинга, основной целью являлась прибыль. Позднее маркетологи возвели в ранг главного приоритета удовлетворение потребностей покупателей.

     Концепция социального-этичного маркетинга порождена  сомнениями относительно соответствия концепции чистого маркетинга нашему времени с его ухудшением качества окружающей среды, нехваткой природных ресурсов, стремительным приростом населения, всемирной инфляцией и запущенным состоянием сферы социальных услуг.

     Она утверждает, что задачей любой организации на современном этапе является не только обеспечение желаемой удовлетворенности более эффективными и более продуктивными, чем у конкурентов способами, но с одновременным сохранением или укреплением благополучия потребителя и общества в целом. Укрепляется ли благополучие общества при накоплении ОЯТ?

 

      Заключение 

     Анализ  тенденций мирового энергопроизводства показывает, что ядерная энергетика призвана занять место одного из главных источников энергии в этом столетии, предполагает ее использование не только в сфере производства электричества и коммунального теплоснабжения, но и для технологических процессов, в том числе производства водорода.

     Ядерная энергетика не влияет на изменение  климата Земли, т.к. реакторы не вырабатывают углекислый газ. Однако если атомных электростанций станет слишком много, то всемирные запасы дешевой руды урана будут исчерпаны в течение нескольких десятилетий. Кроме того, масса радиоактивных отходов, произведенных только в США, которые необходимо надежно хранить, по крайней мере 10 тыс. лет, намного превысит то количество, что можно разместить в хранилище Юкка-Маунтин. При этом большая часть энергии, которую можно было бы извлечь из урановой руды, может оказаться захороненной вместе с этими отходами.

     Применение  нового цикла использования ядерной  энергии в реакторах на быстрых  нейтронах и регенерация отработанного топлива путем пирометаллургическои переработки позволили бы получать энергию из отработанной урановой руды.

     Сложность и потенциальная опасность ядерных  технологий требуют значительных усилий для их разработки и внедрения, а также высокой готовности потребителей к их использованию. Все это делает инерционным процесс развития ядерной технологии, возникает необходимость повышенного, в сравнении с обычной техникой, внимания государственных структур. Государственные структуры должны взять на себя ответственность за своевременную разработку и внедрение инноваций в эту сферу энергетического производства. В сферу международной ответственности входит как непосредственный анализ и отбор того, что необходимо делать, обеспечение соответствующих научных и технических разработок, стимулирование коммерческих промышленных структур к реализации инновационных технологий, а также подготовка конкретных пользователей (стран и структур) к работе с ядерными технологиями. В связи с этим, оценивая предстоящие этапы развития ядерной энергетики, можно уверенно прогнозировать сочетание эволюционного улучшения отработанных и успешно реализуемых технических подходов с постепенной разработкой и освоением новых технологических решений, соответствующих требованиям ядерной энергетики будущего этапа.  

 

Список  литературы 

Статья  «Атомная энергетика в структуре  мирового энергетического производства в XXI веке» журнал «Энергия» № 1, 2006 г., стр. 2-10

Статья  «Как здоровье в зоне АЭС?» журнал "Атом-пресса" №26, июль 2002 г.

Статья  «Риск от АЭС: оценка без эмоций»  журнал "Росэнергоатом" №12, 2004 г.

Статья  «Обращение с отработанным ядерным  топливом как фактор развития атомной энергетики» "Атом-пресса" № 34, 2002 г.

Статья  «Как использовать ядерные отходы» "В мире науки" /Scietific American/ № 3, март 2006, стр.33-39

 «Надежность  и экологическая безопасность  гидроэнергетических установок» Львов Л.В.; Федоров М.П.; Шульман С.Г. Санкт-Петербург 1999г.

«Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении» Лозановская И.Н.; Орлов Д.С.; Садовникова Л.К. Москва 1998г.

«Экологические  проблемы. Что происходит, кто виноват  и что делать?» под редакцией Данилова-Данильяна В.И. Москва 1997г. 
 

 

Приложения 

1. Фотографии АЭС «Козлодуй»

 

2. Информация об энергоблоках АЭС «Козлодуй»

3. Схема  ректора АЭС «Козлодуй».

Устройство реактора ВВЭР-1000: 1 — привод СУЗ; 2 — крышка реактора; 3 — корпус реактора; 4 — блок защитных труб (БЗТ); 5 — шахта; 6 — выгородка активной зоны; 7 — топливные сборки (ТВС), регулирующие стержни.

4. Принцип работы реакторов ВВЭР.

5. Уровень выбросов вредных веществ в атмосферу АЭС «Козлодуй»

6. Документы,  отмечающие безопасность АЭС  «Козлодуй». 

В 1999 году АЭС была названа Партии зеленых в Болгарии за ее вклад в защиту окружающей среды в связи с безопасностью улучшения в завод, и его роль в условиях ограниченной выбросов двуокиси углерода по всей стране.

В июне 2002 года АЭС "Козлодуй" был номинирован за значительный вклад в сохранение и воспроизводство окружающей среды и природных ресурсов Министерства охраны окружающей среды и водных ресурсов Болгарии. 

7. Схема контроля  безопасности вокруг АЭС «Козлодуй».