Нужна ли человечеству атомная энергетика?

Катастрофы в Чернобыле и на Фукусиме значительно подорвали в людях веру в безопасность мирного атома. Еще в конце XX века была развернута настоящая кампания дискредитации в СМИ атомной энергетики. Правительства ряда стран отказались от строительства новых АЭС и решили со временем закрыть уже действующие. В связи с этим встает весьма актуальный вопрос: нужна ли вообще человечеству атомная энергетика?

Быстрый конец «золотого века» АЭС

Золотой век – ядерной энергетики настал в начале 1970-х годов, когда в связи с войной на Среднем Востоке цены на нефть подскочили по всему миру. Коммерческий интерес к строительству АЭС значительно возрос в отрасль пошли крупные инвестиции. В результате в период 1970—1985 годов в мире были построены более половины всех существующих на данный момент ядерных реакторов. Казалось, атомную энергетику ожидает только светлое будущее, однако «золотой век» АЭС оказался очень коротким.

Сначала, в 1979 году, произошло расплавление ядра на американской АЭС «Три-Майл-Айленд» в Пенсильвании, где чудом удалось избежать серьезной катастрофы. Потом, в 1986 году, грянула авария на Чернобыльской АЭС со столь серьезными последствиями, что весь мир охватила настоящая радиофобия. Многие стали бояться АЭС как черт ладана, этим воспользовались «зеленые», возглавив протестное движение против строительства новых АЭС и за закрытие уже существующих.

Чернобыльская катастрофа сильно притормозила развитие атомной энергетики, можно сказать, даже отбросила ее на несколько лет назад. Прошло довольно много времени, о ней стали немного забывать, в атомной энергетике наметился определенный ренессанс, и тут авария на японской станции «Фукусима» 11 марта 2011 года в очередной раз продемонстрировала миру всю потенциальную опасность АЭС. В ряде европейских стран прошли довольно многочисленные демонстрации против строительства и эксплуатации атомных станций.

После аварии на АЭС «Фукусима-1» значительная часть японских АЭС прекратили работу на целый год, восемь энергоблоков было закрыто в Германии, в США приостановили работу нескольких реакторов. Однако, несмотря на протесты населения, в подавляющем ряде стран вопрос о закрытии АЭС не стоял, ведь без атомной энергетики мир уже не смог бы прожить. Потребление энергии с каждым годом растет, в ряде регионов, где отсутствуют или минимальны запасы угля, нефти и газа, без атомных станций не обойтись.

Ставка на то, что альтернативные источники энергии, такие как энергия солнца, ветра, волн, приливов и отливов, геотермальных источников, могут заменить атомную энергию, увы, не оправдывается. В мировом производстве энергии они составляют пока ничтожную долю. Шансов резко увеличить их долю мало, не во всех странах есть условия для реализации таких проектов, да и стоимость их не такая уж дешевая. Безусловно, необходимо развивать это направление, солнце светит везде, поэтому уж энергию нашего светила можно использовать в любом регионе.

На данный момент АЭС удовлетворяют около 15% мировой потребности в энергии. Сейчас в мире работают около 442 энергоблоков на 194 станциях, значительная часть которых расположена в Европе. По доле энергии, вырабатываемой АЭС, страны довольно сильно различаются: например, во Франции это 75,2%, в Германии — 26%, в США — немного больше 20%, в России и Великобритании — около 18%. Причем в небольших государствах эта доля значительно возрастает: в Словакии — 53,5%, Бельгии — 51,7%, Армении — 45%, Венгрии — 43%, Болгарии — 35,9%. Понятно, что отказ от АЭС в таких странах вряд ли возможен.

В 2015 году вошло в строй около 70 новых реакторов, подавляющая часть из которых построена в быстроразвивающихся странах. Несмотря на неоднозначное отношение населения к атомной энергетике, в мире до сих пор планируется построить не менее сотни новых реакторов. Кроме того, перед некоторыми странами встал вопрос о дорогостоящей замене устаревших реакторов, которые были построены более 25 лет назад, или замене их другими источниками энергии.

Плюсы и минусы атомной энергетики

Хотя мир и потрясли две крупные аварии на АЭС, нет никакого сомнения в том, что атомные станции будут продолжать строить и атомная энергетика еще не скоро уйдет из нашей жизни. Дело в том, что, по прогнозам ряда ученых, запасы ископаемых горючих веществ иссякнут уже во второй половине XXI века. Кроме того, сжигание ископаемого топлива вызывает значительный выброс углекислого газа в атмосферу планеты, а уже при существующем глобальном потеплении это чревато серьезными негативными изменениями в климате.

Сторонники атомной энергетики говорят о больших ее преимуществах по сравнению с традиционными источниками энергии. Авторы вышедшей в 2010 году книги «Зачем и почему: ядерная энергетика» Барри Брук и Иэн Лоу предлагают ряд аргументов «за» и «против» ядерной энергии. Барри Брук пишет о том, что ресурсы ядерного топлива практически не ограничены. По его мнению, возобновляемые источники энергии вряд ли способны предотвратить энергетический кризис, а тем более стать препятствием для глобального потепления. Брук считает, что с внедрением новых технологий со временем удастся добиться безопасной утилизации радиоактивных отходов. А дальнейшее развитие ядерной энергетики способно привести к настоящей революции в области безопасной энергетики.

Иэн Лоу, напротив, приводит аргументы против ядерной энергии. По его мнению, развитие атомной энергетики вряд ли может благоприятно повлиять на негативное изменение климата. Лоу пишет о больших финансовых затратах на строительство и эксплуатацию АЭС и отмечает, что проблема захоронения ядерных отходов до сих пор не решена. С распространением АЭС также возникает угроза расширения круга стран, владеющих атомным оружием, и соответственно возрастает риск ядерной войны. Не исключена возможность и новых радиационных катастроф.

От ториевого реактора до термоядерной реакции

Ставить «крест» на ядерной энергетике, безусловно, нельзя. Если сказать людям, что из-за закрытия АЭС они лишатся возможности смотреть телевизор, пользоваться компьютером, стиральной машиной, холодильником и пылесосом, многие, несомненно, задумаются, а стоит ли ее закрывать. Надо помнить, что из-за исчерпания в недалеком будущем источников ископаемого топлива вопрос может встать именно так. Да, АЭС пока не являются абсолютно безопасными, но именно через их развитие лежит путь к новым источникам энергии.

Например, есть модель очень перспективного ториевого реактора. Он хорош тем, что от него в два раза меньше отходов, чем от обычного ядерного реактора, и эти отходы опасны не десятки тысяч лет, а всего лишь несколько сотен. А еще из тория довольно проблематично изготовить ядерное оружие, что является немаловажным обстоятельством при напряженной обстановке в мире и росте террористической угрозы.

По расчетам ученых, с помощью 1 тонны тория можно получить столько же энергии, как при использовании 200 тонн урана или сжигании 3,5 миллионов тонн угля. Еще в середине XX века в науке на мировом уровне возник вопрос об управляемом термоядерном синтезе. Значительный вклад в эту проблему внесли физики Олег Лаврентьев, Андрей Сахаров, Игорь Тамм, Лев Арцимович, Игорь Курчатов. Хотя ученые давно работают над этой проблемой, в промышленных масштабах управляемый термоядерный синтез еще не осуществлен. При термоядерной реакции сливаются два ядра дейтерия и трития с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона.

Именно такую реакцию и предполагается использовать в будущих термоядерных реакторах. Однако реально осуществить эту реакцию, а тем более сделать ее управляемой весьма сложно. Чем привлекательна термоядерная энергетика? Она дает возможность получения огромного количества энергии, причем без выбросов углекислого газа и загрязнения атмосферы. Термоядерный реактор будет во многом безопаснее ядерного реактора. В нем будет не так много радиоактивных веществ, а если вдруг произойдет авария, то и выделившаяся энергия будет не столь велика, чтобы привести к разрушению реактора и выбросу опасных материалов в окружающую среду.

Кстати, топливо для такого реактора можно добывать из морской воды, риск аварийного взрывного увеличения мощности реакции в нем минимален, а продукты сгорания будут отсутствовать. Во Франции уже начато строительство международного экспериментального термоядерного реактора (ITER), который станет важным этапом в осуществлении настоящей революции в энергетике всего мира.