Как управлять ядерной энергией

5201
Беседовала Людмила Макаренко

Республика не может обогащать собственный уран для промышленных нужд, но это не меняет ее положения на мировом рынке ядерного топлива

Изображение сгенерировано нейросетью Midjourney

Вопросы ядерной и радиационной безопасности, пожалуй, единственный объективный предмет для спора между сторонниками и противниками строительства АЭС в Казахстане. Какие опасности нынче принято связывать с «мирным атомом», как управлять его неимоверной энергией, какой уран безвреден для человека и почему в стране, самой богатой по разведанным урановым запасам, нет полного «топливного цик­ла» для реакторов? Об этом и многом другом – наш разговор с кандидатом физико-математических наук, участником ликвидации аварии на ЧАЭС, членом совета директоров Ассоциации развития атомной индустрии Казахстана Дастаном ­Елеукеновым.

– Дастан Шериазданович, из школьной программы мы помним о цепной реакции деления ядер обогащенного урана, при которой выделяется колоссальное количест­во энергии, и если это происходит одномоментно, то возникает атомный взрыв. Но человек научился управлять этим процессом. А вот интересно: с тех пор, как мир узнал про обогащение урана и радиоактивность, удалось ли найти абсолютно безопасные способы «общения» с атомом?

– Если говорить об источниках ионизирующего излучения, возникающих в процессе работы АЭС, то ответ на этот вопрос будет, скорее, положительным. Хотя радиация, несомненно, представляет опасность для живых организмов. Но не секрет, что источники радиоактивности окружают нас повсюду. Поэтому значение имеют вид, энергия и интенсивность излучения.

К примеру, с источниками альфа-излучения, такими как исходный уран, достаточно работать в перчатках и респираторах, поскольку его проникающая способность невелика. Главное, чтобы альфа-частицы не попали внутрь организма, скажем, при вдыхании.

Однако в ядерном топливе реактора образуются настолько высокоактивные элементы, что работа с ними может быть только дистанционной. Важно знать еще и то, что наиболее активные продукты деления ядер сравнительно короткоживущие – от нескольких часов до нескольких лет.

– А что Вы скажете про природный уран? Нам нравится упоминать, что Казахстан – мировой лидер по запасам данного ископае­мого. Почему же это не опасное преимущество?

– Практика урановой добычи во всем мире не особо отличается от разработки других месторождений металлов: руду получают либо открытым способом, либо подземным – в шахтах. Но в Казахстане широко практикуется метод ПСВ – подземного скважинного выщелачивания, когда соли урана из пласта отложений вымываются раствором кислоты, закачиваемой под землю через скважины, а затем уже из полученной жидкости извлекается сам металл.

Опасность для здоровья человека природный уран, являющийся, как я уже упоминал, альфа-излучателем, может представлять лишь в тех случаях, когда попадает в организм при вдыхании или с пищей.

– Следующий цикл, как становится ясно из Вашего рассказа, – обогащение урана. Здесь тоже все просто?

– Как раз наоборот. На этом этапе мы приближаемся к самому большому секрету ядерных технологий, к тому месту, где происходит все самое важное и доступное не­многим: исходный материал – уран-238 – обогащается до состояния урана-235. Высокообогащенным считается материал с 20-процент­ным содержания урана-235.

На этом пороге государства, не обладающие ядерным оружием, должны остановиться, поскольку дальше – прямой путь к получению «начинки» для атомной бомбы.

Вообще изотопы урана-238 и 235 химически почти неразличимы, невелика разница и в их физических свойствах. Но переход от одной разновидности атома к другой невероятно сложный.

Первоначально из руды выделяют оксид урана – порошок желтого цвета, затем его превращают в газообразное вещество – гексафторид урана, и уже на этом уровне начинается его перерождение.

Известно несколько технологий обогащения. В прошлом применялся газодиффузионный метод прокачки гексафторида через мембраны. Это тяжкий труд, требующий огромного количества электроэнергии и специального оборудования.

Сейчас применяется центрифугирование – разделение изотопов урана под воздействием центробежной силы. Это уникальные, очень дорогостоящие высокие технологии, и они принадлежат странам – обладательницам «ноу-хау».

– Получается, мы не сможем иметь собственной фабрики по обогащению урана. Как говорят оппоненты, это и есть зависимость от держав «ядерного клуба», которым такие производства дозволены, и не исключена щекотливая ситуация, когда эти державы попадают под международные санкции…

– Да, и сейчас мы будем говорить о другом направлении в сфере ядерной безопасности. В Договор о нераспрост­ранении ядерного оружия государства, им обладающие, вступили еще в 1968 году, таким образом, взяв на себя обязательства не помогать другим странам в его производстве.

Ратифицировали Договор практически все государства мира. И это, на мой взгляд, было настоящим политическим чудом. Сегодня на такую солидарность вряд ли приходится рассчитывать.

На самом деле в международных договоренностях нет прямых запретов на обогащение урана, но в порядке интерпретации и развития договора возникли нормы, регулирующие вопросы ядерного нераспространения. К ним относится, например, создание многосторонних режимов экспортного контроля для предотвращения экс­порта «чувствительных» военных и секретных технологий.

Производители высокообогащенного урана и соответствующего оборудования участвуют в этих режимах, а их, в свою очередь, контролирует международное сообщество. Казахстан – участник некоторых из этих соглашений.

Что касается санкций и зависимос­ти от производителей топлива, я также не вижу повода для беспокойст­ва. У нас есть исходный материал – уран, Казахстан вместе с Россией участвует в работе Международного центра по обогащению урана в Ангарске, в Усть-Каменогорске под эгидой ­МАГАТЭ размещен Международный банк низкообогащенного урана. Оба учреждения как раз и созданы для гарантированных поставок низкообогащенного урана для ядерного топлива.

Более того, существует мировой рынок услуг по конверсии и обогащению урана, и Казахстан вполне в него интегрирован. Кстати, несмотря на санкции, США до сих пор закупают у России низкообогащенный уран для своих АЭС.

– Мы немного отвлеклись и пре­рвали путь урана к реактору, а это интересно. Расскажите, какие защитные меры применяются на этом этапе?

– Доставка ядерного топлива на АЭС также обеспечена комплексом мер безопасности. В виде небольших цилиндров диоксид урана помещается в тепловыделяющие элементы – герметичные капсулы из нержавеющей стали или циркония.

Оболочка ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов) устойчива к температурам и коррозии. Объединенные в сборки, они попадают в реактор. Использованное топливо хранят в бассейнах с водяным затвором и по истечении определенного времени отправляют на переработку.

– Кстати, тема отработавшего топ­лива час­то возникает в связи с вопросами безопас­ности ядерной энергетики. Приходилось слышать о «горах ядерных отходов», которые мы якобы оставим в нагрузку следующим поколениям. Как к этому относиться?

– Как к одному из заблуждений. Ни о каких горах говорить не приходится. Производство электроэнергии на АЭС мощностью 1 000 мегаватт дает всего три кубомет­ра отходов в год. В сравнении с этим угольно-топливная электростанция такой же мощностью образует примерно 300 тысяч тонн золы и выбрасывает в атмосферу более шести миллионов тонн углекислого газа ежегодно.

Да и само отработанное топливо АЭС не рассматривается как отходы. Сейчас уже разработаны технологии его вторичного использования. За так называемым мокс-топливом (от англ. mixed-oxide fuel) – ядерным топливом, содержащим несколько видов оксидов делящихся материалов, и реакторами на быстрых нейтронах – будущее ядерной генерации.

– Признаюсь, меня настораживают совершенно невообразимые данные о некой абсолютной на­дежности современных АЭС. К примеру, говорят: вероятность аварии на реакторе – один случай на 10 миллионов лет... Но человечество эксплуатирует атом всего ничего, а уже столкнулось с тремя крупными ядерными катастрофами. Тогда откуда такая смелость в заверениях?

– Вероятно, она опирается на то, что уроки этих происшествий и других инцидентов на атомных станциях не прошли даром. Самый серьезной аварией из упомянутых трех можно считать взрыв реактора на Чернобыльской АЭС. Но эта станция, можно сказать, в современном понимании вообще не имела защиты.

Уран-графитовые – первые реакторы в атомной энергетике – создавались, чтобы продемонстрировать саму возможность возникновения управляемой цепной реакции. И если сейчас мы обсуждаем проекты станций поколений III и III+, то АЭС чернобыльского типа, на мой взгляд, не отнести и к первому. У нее не было даже защитного купола, кроме обычной крыши, которую сорвало взрывом.

Новые типы реакторов в нештатной ситуации имеют сложные системы экстренного реагирования, состоящие из пассивных и активных механизмов.

Пример активных – стержни для замедления цепной реакции, при аварии они автоматически опускаются в активную зону и глушат реактор.

Большинство мер безопасности исключают человеческий фактор, который сыграл плохую службу в Чернобыльской катастрофе. Современные реакторы имеют многослойную защитную оболочку из суперстойких материалов. А по опыту Фукусимы конструкция теперь снабжена еще и резервуарами-ловушками на случай прорыва расплава ядерного топлива.

Технологии эти давно отработаны и пошли в серию, что тоже гарантирует высокую степень надежности реакторов.

 

Популярное

Все
Президент поздравил казахстанцев с Днем труда
Министры энергетики Казахстана, Кыргызстана и Узбекистана обсудили подготовку проекта «Камбаратинская ГЭС-1»
Филиал New York Film Academy открылся в Алматинской области
Жители Семея почувствовали землетрясение
Гимнаст Дмитрий Патанин завоевал «золото» на этапе кубка вызова в Венгрии
Михаил Кравец о победе «Барыса»: «Пришлось всё время догонять»
Десятки погибших в давке на митинге актера-политика в Индии
Странная гибель скота в ВКО: результаты исследования озвучили в акимате
В Астане прошёл турнир памяти героя-пограничника Раджана Батрканова
Определены победители международного марафона-байги, посвященного 140-летию Мыржакыпа Дулатова
В Астане стартовал отопительный сезон
Данил Васильев стал вторым на этапе Кубка FIS по прыжкам на лыжах с трамплина
В Казахстане вернули в доход государства земли миллиардеров и бывших чиновников
Мангистауские борцы стали победителями чемпионата мира
Меры господдержки производителей и экспортеров зерна продлили до 2026 года
Россия, Казахстан и Корея стали крупнейшими поставщиками туристов для Хайнань
Таза Қазақстан: в Астане занялись благоустройством памятников
Гвардеец завоевал «бронзу» на Кубке мира по боевому самбо
К строительству крупнейшего завода по производству снеков приступили в Алматинской области
Рахмет от звезд: как прошел концерт Backstreet Boys в Астане
Более 50 тысяч зрителей собрал грандиозный Almaty Cover Show ко Дню города
Минсельхоз разъяснил ценообразование на говядину
Астана и Алматы входят в Топ-10 городов с самыми низкими ценами на бензин в мире
Должникам теперь не скрыться
Казахстан завоевал первое "золото" чемпионата мира по греко-римской борьбе в XXI веке
Яркие страницы жизни Синьцзяна
Токаев провел ряд встреч и переговоров в Нью-Йорке
Супертайфун «Рагаса» идет на Вьетнам
В Алматы стартовал чемпионат мира по шахматам среди кадетов
Сел за решетку на всю жизнь
Конный марафон «Ұлы дала жорығы» памяти Мыржакыпа Дулатова стартовал в Торгае
В Алматы создается казахстанско-немецкий институт для решения водных вызовов в ЦА
Четыре страны признали палестинское государство
Казахстан играет ключевую роль в качестве логистического хаба – Глава государства
Президент высказался о восстановлении надежной архитектуры безопасности в мире
Касым-Жомарт Токаев выступил на Генеральной Ассамблее ООН
Более 5 тыс. гостей получили алматинские апорты в аэропорту в честь Дня города
Гвардейцы поздравили жителей Кокшетау с Днем Конституции
35 школ Атырауской области остались без директоров
Aitu: в чем отличие казахстанского мессенджера от WhatsApp и Telegram
В Семее студента приговорили к пожизненному сроку
Прокуратура на защите конституционных ценностей государства
В ЗКО готовят выпуск продукции из сайги
Ремонт пяти мостов начали на популярном туристическом маршруте в ВКО
Отслужил и получил грант: солдат из Нацгвардии стал студентом
Экологический месячник стартует в Астане с 13 сентября
Президент отреагировал на жалобы граждан по поводу самокатов
Строительство индустриального парка начинается в Туркестанской области
Движение по мосту Арыс частично ограничат в Астане
Международный университет информационных технологий Усонг открыт в Туркестане
Президенту представили производимую в Акмолинской области аграрную продукцию
В Костанайской области начались мероприятия, посвященные 140-летию Миржакыпа Дулатулы
Стратегия отрасли: от добычи сырья - к высоким переделам
Началось возведение энергоблока
Кубок Senat Open разыграли в Астане
Началось строительство плодоконсервного завода
Цифровая трансформация судебной системы

Читайте также

Международные наблюдатели отметили высокую активность казах…
Формула прогресса в объективе мирного атома
Кадры для атомной отрасли
И с экономикой проблемы, и по линии экологии

Архив

  • [[year]]
  • [[month.label]]
  • [[day]]