Сравнения ТЭЦ и АЭС

5. Сравнения ТЭЦ и АЭС

Однако радиоактивное заражение возможно не только вблизи объектов атомного производственного цикла. Нижеприведенная статья раскрывает некоторые аспекты проблемы радиоактивности в современной энергетике.

На территории Кемеровской области нет мест захоронения радиоактивных отходов, однако подавляющие большинство котельных и электростанций работают на угле, а значит будут связанные с этим издержки.

Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.

Хотя концентрация радионуклидов в разных угольных пластах различается в сотни раз, в основном уголь содержит меньше радионуклидов, чем земная кора в среднем. Но при сжигании угля большая часть его минеральных компонент спекается в шлак или золу, куда в основном и попадают радиоактивные вещества. Большая часть золы и шлаки остаются на дне топки электросиловой станции. Однако более легкая зольная пыль уносится тягой в трубу электростанции. Количество этой пыли зависит от отношения к проблемам загрязнения окружающей среды и от средств, вкладываемых в сооружение очистных устройств. Облака, извергаемые трубами тепловых электростанций, приводят к дополнительному облучению людей, а осевшие на землю частички могут вновь вернуться в воздух в составе пыли.

Мировой выброс урана и тория от сгорания угля составляет около 40000 т ежегодно. В процессе сжигания угля теряется больше потенциальной энергии, чем выбрасывается.

ТЭЦ на угле России выбрасывают радионуклиды, превышающие 1000 тонн в год по урану. Для сравнения: предприятиями Росатома России в 2004 году в водные объекты сброшено около 7 т урана, выбросы в атмосферу составили 2,9 т.

ТЭЦ на угле (Nэл=1000 МВт) в течение года выделяется больше радиоактивности, чем АЭС, а в золе содержится столько урана-235, что достаточно для изготовления двух атомных бомб. Экспериментально установлено, что индивидуальные дозы облучения в районе расположения ТЭЦ мощностью 1000 МВт превышают аналогичную дозу вблизи АЭС в 5-10 раз.

Немного известно также о вкладе в облучение населения зольной пыли, собираемой очистными устройствами. В некоторых странах более трети ее используется в хозяйстве, в основном в качестве добавки к цементам и бетонам. Иногда бетон на 4/5 состоит из зольной пыли. Она используется также при строительстве дорог и для улучшения структуры почв в сельском хозяйстве. Все эти применения могут привести к увеличению радиационного облучения, но сведений по этим вопросам публикуется крайне мало.

6. Интересные факты

Урановые топливные сборки, изготовленные в России, используются в каждом восьмом атомном энергоблоке мира (в 2007 г. в мире 432 энергоблока). Только в США более половины энергоблоков работают на российском уране (в США действуют 104 энергоблока, в России - 31).

Одна топливная таблетка из диоксида урана 4,5 г (обогащение до 4% по урану-235) выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 882 кг дров, 550 кг угля, 500 куб. м природного газа или 500 кг нефти.

Один тепловыделяющий элемент (твэл, вмещает 340 топливных таблеток) для реактора ВВЭР-1000 выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 300 т дров, 190 т угля, 170 тыс. куб. м природного газа или 170 т нефти.

Одна тепловыделяющая сборка (ТВС, состоит из 312 твэлов, вмещающих 106080 топливных таблеток) для реактора ВВЭР-1000 выделяет энергию, эквивалентную сжиганию 93,6 тыс. т дров, 59,28 тыс. т угля, 53,04 млн. куб. м природного газа или 53 тыс. т нефти.

Общая загрузка активной зоны для реактора ВВЭР-1000 составляет примерно 80 тонн диоксида урана.

Отметим, что для ТЭС на угле мощностью 2 ГВт требуется 6 млн. т угля (~ 150000 вагонов угля в год, >400 вагонов в сутки), потребление кислорода составляет ~ 1010 м3/год, накапливается около 1,4 млн. т (800 тыс. м3) твердых отходов в год.

Для АЭС требуется топлива 2 вагона в год, кислород не потребляет, облученное (отработанное) ядерное топливо (ОЯТ) составляет 40-50 т (5 м3) в год.

Такое громадное количество твердых отходов ТЭС не имеет никакой энергетической ценности, а изготовленное новое топливо из 50 т ОЯТ позволяет заместить 2 млн. т угля, 1,6 миллиардов м3 газа, 1,2 млн. т нефти. 1,2 млн. тонн российской нефти - это 900 млн. долларов США. 1,6 млрд. м3 газа - это 500 млн. долларов США.

В настоящее время установлено, что добыча этих 6 млн. т угля обойдется в 24 человеческие жизни и 90 травм шахтеров. [7]

7. Захоронения РАО в РФ

Рассмотрим вопрос ввоза в РФ отработанного ядерного топлива. В качестве примера приведем статью с сайта отечественной экологической организации.

Смертельно опасное лидерство

Россия – единственная страна в мире, принимающая в промышленных масштабах обедненный гексафторид урана из-за рубежа.

В России и за рубежом накопилось несколько миллионов тонн отвального гексафторида урана, планов по дальнейшему использованию которого в обозримой перспективе нет, таким образом, это вещество является радиоактивными отходами. Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года No. 170-ФЗ) радиоактивные отходы (РАО) – это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. В соответствии с «Законом об охране окружающей среды» ввоз радиоактивных отходов в страну запрещен.

Официальные отчеты за 2004-2007 года российского надзорного органа Ростехнадзора признают, что уже накопленные в России отходы отвального гексафторида урана представляют серьезную проблему, хранение контейнеров с этими отходами под открытым небом на российских предприятиях (всего их 4), по данным Ростехнадзора, не соответствует современным требованиям безопасности. Контейнеры подвержены коррозии, вследствие чего возникает угроза разгерметизации. [8]

Смертность от онкологических заболеваний очень высока. А радиоактивное заражение резко увеличивает шанс заболеть раком.

В 2011–2013 годах предусмотрено еще 21 миллиард рублей, это не считая тех средств, которые будут направлены из федерального Фонда обязательного медицинского страхования и из региональных бюджетов на модернизацию учреждений здравоохранения», - сказала Голикова.На сегодняшний день в рамках приоритетного национального проекта "Здоровье", направленного на совершенствование оказания медицинской помощи больным со злокачественными новообразованиями, участвует 21 регион России. По словам министра, к 2013 году в этой программе будут участвовать все регионы России. В то же время Голикова отметила, что ежегодно при современных возможностях нашей медицины в России от рака умирает более 285 тысяч человек, что свидетельствует о недостаточном выявлении заболеваний на ранних стадиях. Министр считает, что необходимо усилить роль выявления злокачественных новообразований в первичном звене. [9]

В Ленинградской области «Росатом» планирует построить пункт захоронения радиоактивных отходов средней и низкой активности к 2016 году. Финансирование проекта будет осуществляться за счет привлеченных инвестиций.

По сообщениям «Интерфакса», этот проект был одобрен на общественном совете госкорпорации «Росатом» в четверг, 7 октября. Планируется, что в середине ноября начнется процедура общественного обсуждения, а в декабре - начале января, состоятся общественные слушания.

Росамтом» обсуждает два варианта захоронения отходов: заглубленный и приповерхностный. По официальной информации уже решено, что будет создано хранилище на 50 тыс. кубометров, стоимостью в 4 млрд. рублей вместе с инфраструктурой. Планируется, что работать хранилище сможет около 10 лет.

Как сообщил журналистам директор проектного офиса «Росатома» по созданию систем обращения с РАО Александр Абрамов, «мы работаем сейчас над привлечением финансирования». По его словам, решение по финансированию проекта необходимо будет принять не позднее 2012 года, так как строительство должно начаться в 2013 году.

Пункт захоронения будет расположен, предположительно в Ленинградской области рядом с городом Сосновый Бор. Сообщается, что это хранилище будет ориентировано только на радиоактивные отходы, которые формируются в ходе работы медицинских, научных и образовательных учреждений.

Напомним, что в настоящий момент в России хранилища для ядерных отходов находятся в Челябинской, Пензенской и Курганской областях. По статистике, смертность от онкологических заболеваний в этих регионах превышает 40%, в то время как по России эта цифра составляет 25%». [10]

Не в качестве опровержения вышеприведенной статьи, а в качестве материала для размышления, приведем данные из экологического доклада ПО «Маяк» расположенный в Челябинской области.

Таблица 3 - Годовая эффективная доза облучения населения[11]

Таблица 4 - Содержание радионуклидов в основных продуктах питания [11]

Заключение

Первая в мире опытно-промышленная АЭС мощностью в 5 МВт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. В последующий период производство электроэнергии на АЭС быстро росло и в настоящее время в развитых странах они превратились в основного поставщика электроэнергии.

Альтернативы использованию АЭС в глобальной экономике в настоящее время нет, а в обозримом будущем она может появиться только со стороны термоядерных установок.

По результатам найденного материала можно сделать вывод о том, что работа предприятий ядерного цикла в режиме нормальной эксплуатации не наносит человеку сколько-нибудь заметного вреда и значительно безопаснее последствий других видов деятельности. Аварии на АЭС значительно увеличивают экологическую угрозу, но не в большей степени, чем аварии на крупных химических производствах, бесконтрольное использование пестицидов и минеральных удобрений, аварии на транспорте и т.д.

Однако, фактом остается то, что далеко не все факторы воздействия радиации и всего цикла ядерного производства изучены и даны однозначные заключения специалистов. Фактом остается повышенная смертность от онкологических заболеваний жителей областей соседствующих с РХЗ.

В настоящее время лидером по количеству АЭС является США, где действуют 104 станции, Россия занимает 4 место в мире, на территории нашей страны действует 31 станция, строятся еще 6. [12]

Отметим, что и зарождение жизни на Земле и ее последующая эволюция протекали в условиях постоянного воздействия радиации. Хорошее знание свойств радиации и ее воздействия позволяет свести к минимуму связанный с ее использованием риск и по достоинству оценить те огромные блага, которые приносит человеку применение достижений ядерной физики в различных сферах.

Список литературы

1.  Экологический словарь.

2.  Википедия свободная энциклопедия, - http://ru.wikipedia.org

3.  Радиация. Интернет энциклопедия. http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_10.htm

4.  Журнал «Вокруг света» №7 (2754), Июль 2003, Безопасная опасность

5.  http://www.greenpeace.org/russia/ru/

6.  Материалы Международная конференция в Вене 5 сентября 1997 года. http://www.bellona.ru/Casefiles/vienna97

7.  "Томский вестник" 2008. Феликс Кошелев, Владимир Каратаев, доценты ТПУ. http://www.atomsib.ru/press_center/1052/

8.  Материал с интернет портала www.green.tomsk.ru;

9.  Медицинский журнал «Medpulse». http://www.medpulse.ru/health/9529.html

10.  Интернет журнал «KM.RU» 07.10.2010.;http://news.km.ru

11.  ФГУП «Маяк». Отчет по экологической безопасности 2009.; http://www.po-mayak.ru/

12.  Доклад МАГАТЭ 2008г. http://protown.ru/information/hide/4469.html