Работа ядерных реакторов основана на цепной ядерной реакции. В классическом варианте урановую руду превращают в гексафторид урана, который обогащают путем центрифугирования или газовой диффузии: частицы сталкивают при температурах около 10 миллионов градусов Цельсия, что позволяет разделить вещество на изотопы (в частности, уран-235 и уран-238). В результате возникают мгновенные и запаздывающие нейтроны (деление одного атома урана-235 в среднем приводит к появлению двух-трех нейтронов), поддерживающих реакцию. В случае атомных электростанций (АЭС) тепло, полученное за счет кинетической энергии деления, поступает в парогенератор и приводит в действие электрогенератор. Первый ядерный реактор был построен и запущен в 1942 году в США.
По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), сейчас в мире действует 450 ядерных энергетических установок, которые обеспечивают порядка двух–трех процентов общего потребления энергии. Ядерный сектор широко представлен в развитых странах, небогатых на природные энергоресурсы, в том числе в Швейцарии. Однако работа этих систем связывается с повышенным риском экологических катастроф. Так, избыток запаздывающих нейтронов — из-за нарушения техники безопасности или дефектов конструкции — может привести к взрыву, эффект которого будет сопоставим с «грязной бомбой». Примером тому служит авария на Чернобыльской АЭС. Кроме того, под вопросом остаются долгосрочные последствия существующих методов утилизации ядерных отходов.
С инициативой по отказу от продления ядерной программы в пользу возобновляемых источников правительство Швейцарии выступило после аварии на японской АЭС Фукусима-1 в 2011 году. Причиной расплавления сразу трех энергоблоков в районе Окума послужили землетрясение и цунами, которые вывели из строя их системы охлаждения. В настоящее время на месте происшествия продолжаются разборы завалов, радиационный фон снизился до естественных значений. В рамках предложения власти конфедерации объявили референдум, по итогам которого 58 процентов жителей проголосовали за сокращение сектора. В Швейцарии действуют пять АЭС, которые обеспечивают треть потребляемой энергии. Сроки полной остановки систем не раскрываются.
Приступить к реализации проекта по ограничению эксплуатации АЭС планируется в январе 2018 года. «Население Швейцарии сказало “нет” строительству новых станций и “да” развитию альтернативного сектора. Это налагает на экономику и граждан ответственность за собственное будущее», — прокомментировала результаты опроса председатель Партии зеленых (Green party) Регула Ритц (Regula Rytz). По мнению противников меры, ограничение ядерной программы увеличит нагрузку на бюджет страны, а также отрицательно скажется на ландшафте (по-видимому, речь идет о вырубке лесов: в качестве сырья для современных биотоплив может выступать целлюлоза). Между тем ранее стало известно, что в соседней Германии солнечная энергетика сравнялась с ядерной по эффективности.
О безопасности и рентабельности подобных проектов Naked Science рассказал профессор Сибирского федерального университета (СФУ), доктор физико-математических наук, соавтор работы «Энергетика Сибири: оптимизация структуры» Рем Григорьевич Хлебопрос. По мнению ученого, по критерию экологичности возобновляемые источники превосходят ядерные незначительно:
«Устойчивость энергосистемы возрастает, когда топливно- (уголь, нефть, газ), атомно- и гидроэнергетические компоненты представлены в соразмерных пропорциях. Выбор между атомными станциями и альтернативными источниками можно строить как исходя из эффективности, так и экологичности. По обоим критериям альтернативные источники проигрывают. К слову, наиболее быстро окупаются ТЭС, затем АЭС, затем ГЭС. В действительности ГЭС окупается еще дольше из-за упущенной выгоды при альтернативном использовании занятой под ГЭС земли. Наиболее экологичный вариант использования энергии — именно атомная энергия. Но у нее есть неприятное свойство — длительный распад (изотопов — NS) и потенциальная возможность катастрофы».
Эксперт добавил, что для России, как и для иных производителей ядерного оружия, сокращение ядерного сектора будет проблематичным.
«Во время Холодной войны производство оружия велось непрерывно, и от отходов атомных предприятий теперь не так просто избавиться. Здесь, наоборот, должны остаться и работать атомные станции», — считает представитель вуза.
Об итогах референдума сообщает BBC News.
О крупнейших радиационных авариях читайте в нашем материале.
Наука
Денис Стригун
