Після атомних бомбардувань японських міст Хіросіма й Нагасакі в серпні 1945 року людство було поставлене перед фактом, що воно вступило в нову фазу свого існування – розпочалася атомна ера. Усвідомлюючи навислу над світом небезпеку, американський президент Дуайт Ейзенхауер у 1953 р. проголосив свою програму «Атоми для миру», вона стала стартовим пострілом для «мирного використання ядерної енергії».
Хоча загроза появи «атомного гриба» не знята й на сьогодні, але певне «практичне полегшення» (!?) замайоріло, коли в Обнінську (СРСР) у 1954 році була побудована перша у світі атомна електростанція. За даними МАГАТЕ (створена в 1957 році міжнародна організація, яка прагне сприяти мирному використанню ядерної енергії та перешкоджати її використанню в будь-яких військових цілях), у 2013 році у світі працювало 437 промислових ядерних реакторів, розташованих на території 31 країни. Це ядерна енергетика, основу якої становлять атомні електростанції (АЕС).
На їхню долю припадає близько 6 % світового виробництва енергії та 13-14 % електроенергії, і, як уважають експерти МАГАТЕ, від 2008 частка ядерної енергетики залишатиметься до 2030-го в межах від 12,4 % до 14,4 % світового виробництва енергії. Ядерна енергетика США найпотужніша у світі – 28 % від світового виробництва, далі йдуть Франція з 18 % та Японія з 12 %.
Роком народження української атомної енергетики вважається 1977 рік, коли у промислову експлуатацію введено перший енергоблок Чорнобильської АЕС. На час техногенної аварії на 4-му блоці Чорнобильської АЕС (квітень 1986) в Україні перебувало в експлуатації 10 енергоблоків (з 1986 по 1990 було введено в експлуатацію 6 атомних блоків потужністю 1000 МВт кожний: три на Запорізькій АЕС і по одному на Південно-Українській, Рівненській та Хмельницькій АЕС. На час здобуття незалежності в Україні працювало 15 енергоблоків на 5 атомних електростанціях. За кількістю реакторів та їх сумарною потужністю Україна посідає восьме місце у світі та п’яте в Європі).
Перевагами ядерної енергетики перед енергетикою інших видів є велика теплотворна здатність ядерного палива (у 2 млн разів більша, ніж нафти, і в 3 млн разів більша, ніж вугілля), кращі економічні показники, менше забруднення довкілля (практично не викидають в атмосферу шкідливий СО2).
До того ж відпадає потреба використовувати кисень, якого на енергетичні потреби спалюється в 5 раз більше, ніж його споживають усі живі істоти. Крім того, запаси ядерного пального (якщо їх повністю використати) приблизно в 20 разів перевищують запаси органічного палива всіх видів.
Це видимі плюси, однак є і зворотний бік медалі. Це перш за все різноманітні аварії, які трапляються як на самих електростанціях, так і атомних реакторах, що знаходяться в наукових лабораторіях та на морських суднах. За весь час існування АЕС у всьому світі сталося 99 аварій (57 % всіх аварій на АЕС трапилося у США). 57 з них відбулося після Чорнобильської катастрофи. Отже, на сьогодні називають дев’ять наймасштабніших за рівнем INES (Міжнародна шкала ядерних подій) техногенних катастроф.
№ 9. 10 серпня 1985 року, Японське море, СРСР (5-й рівень небезпеки). При перезавантаженні активних зон реакторів на атомному підводному човні стався тепловий вибух. Миттєво загинуло 11 офіцерів та матросів, а загалом постраждало 290 осіб. Сталося радіоактивне забруднення дна акваторії бухти Чажма на площі близько 100 тис. м2.
№ 8. 28 березня 1979 року на АЕС Три-Майл-Айленд, США (5-й рівень небезпеки). До Чорнобильської катастрофи вважалася найбільшою в історії світової ядерної енергетики і досі вважається найважчою ядерною аварією в США. В атмосферу було викинуто радіоактивні гази, територія станції забруднена радіоактивною водою (частина її всоталась у бетон захисної оболонки, і цю радіоактивність практично неможливо видалити). Роботи з усунення наслідків аварії тривали з серпня 1979 по грудень 1993 і обійшлися в $975 млн. Евакуація населення не здійснювалася, хоча вагітним жінкам та дітям дошкільного віку рекомендувалося покинути найближчі території.
№ 7. 3 січня 1961 року викид радіоактивного йоду на експериментальному реакторі (США, 5-й рівень небезпеки). У результаті катастрофи на місці загинули три оператори реактора. І це єдиний раз в історії США, коли аварія спричинила негайні смерті. В атмосферу потрапили близько 80 кюрі (3 ТБк) йоду-131, який не вважався значним через розташування реактора у віддаленій високій пустелі східного Айдахо. Ще близько 1100 кюрі (41 ТБк) продуктів поділу було викинуто в атмосферу.
№ 6. 26 липня 1959 рік, витік радіоактивних газів у науково-дослідній лабораторії в Санта-Сюзанні (США, 5-й рівень небезпеки). Реактор зазнав часткового плавлення 13 із 43 паливних елементів і відбувся викид радіоактивного газу в атмосферу. У статтях Вікіпедії йдеться, що викид був «контрольований». А деякі російські ЗМІ пишуть про інцидент як про «третю після Чорнобиля і Фукусіми найстрашнішу ядерну аварію».
Навіть у 2012 році Агентство з охорони навколишнього середовища США з’ясувало, що територія довкола лабораторії таки дійсно дуже радіоактивно забруднена.
№ 5. 10 жовтня 1957 року. Аварія на АЕС у Віндскейлі, Велика Британія (5-й рівень небезпеки, найбільша в історії ядерної промисловості Великобританії). Результатом аварії став викид радіоактивного йоду та цезію-137. З персоналу ніхто не отримав дозу близьку до рівня, що б перевищував у десять разів установлену межу. Станом на зараз ділянка Віндскейл була знезаражена і все ще використовується.
№ 4. 12 грудня 1952 року аварія в Чок-Ріверській лабораторії (канадський дослідницький ядерний комплекс біля річки Чок, приблизно за 180 км від столиці Оттави, 5-й рівень небезпеки). У результаті вибуху (перша з відомих світу радіаційна аварія, під час якої відбулося часткове розплавлення активної зони реактора) у підвалі будівлі опинилися 4500 тонн радіоактивної води. Вона скидалася в канави приблизно за 1600 метрів від межі річки Оттави. Під час цієї аварії було вивільнено близько 10 000 кюрі або 370 ТБк радіоактивних матеріалів.
№ 3. 29 вересня 1957 року (СРСР, 6 -й рівень небезпеки). Ця катастрофа була першою в СРСР радіаційною надзвичайною ситуацією техногенного характеру. Сталася вона на хімкомбінаті «Маяк», розташованому в закритому місті «Челябінськ-40». З 1994 року місто називається Озерськ, але його попередня назва в радянський час вживалася тільки в секретному листуванні, тому аварія й отримала назву «Киштимська», за назвою найближчого до Озерська міста Киштим, позначеного на картах. У зоні радіаційного забруднення опинилася територія декількох підприємств комбінату «Маяк», військове містечко, пожежна частина, колонія ув’язнених і територія площею 23 000 км² з населенням 270 000 чоловік у 217 населених пунктах трьох областей: Челябінської, Свердловської й Тюменської.
Після вибуху піднявся стовп диму й пилу заввишки до кілометра, який мерехтів оранжево-червоним світлом. Але у газетах Челябінська тоді з цього приводу написали про «явище північного сяйва на широтах Південного Уралу». Втім на забрудненій території радянська влада все ж створила санітарно-захисну зону з особливим режимом. А у 1968 році – Східно-Уральський заповідник. Його територію досі не можна відвідувати – дуже високий для людини рівень радіоактивності. Натомість у заповіднику проводять наукові дослідження, пов’язані з радіацією.
№ 2. 11 березня 2011 року, Фукусіма, Японія (найвищий 7 -й рівень небезпеки). Цю катастрофу спровокував найбільший за всю історію спостереження землетрус в Японії та викликані ним цунамі. Унаслідок вибухів загинув один працівник, ще 15 отримали поранення. Японська влада евакуювала із 20-кілометрової зони до 200 тисяч чоловік. Близько 1000 квадратних кілометрів були забруднені радіоактивними частинками. Станом на березень 2021 року в 20-кілометровій зоні навколо станції знесено всі будівлі. Сміття вивезене, а на багатьох полях установлені сонячні батареї. Але більше 37 тисяч мешканців досі не можуть повернутися у свої домівки. Радіоактивність на території в 340 квадратних кілометрів у 50 разів більша за стандартну межу.
№ 1. 26 квітня 1986 року, Чорнобильська АЕС, СРСР/Україна (7 -й рівень небезпеки). Аварію спричинили два теплові вибухи, які призвели до руйнування четвертого енергоблока Чорнобильської атомної електростанції. Унаслідок вибуху реактор було повністю зруйновано. А в довкілля потрапила значна кількість радіоактивних речовин. ‘
За підрахунками спеціалістів, викид мав потужність як 300 ядерних бомб, скинутих на Хіросіму. Ця катастрофа вважається найбільшою за всю історію ядерної енергетики за кількістю загиблих і потерпілих від її наслідків людей та за економічним збитком. Точна кількість людей, які померли чи постраждали від Чорнобильської катастрофи, невідома. Загалом постраждалими вважаються близько 600 000 осіб. За даними організації Союз «Чорнобиль», з 600 000 ліквідаторів 10% померли, а 165 000 отримали інвалідність.
Унаслідок аварії з сільськогосподарського користування виведено близько 5 млн га земель, довкола АЕС створено 30-кілометрову зону відчуження, знищені й поховані (закопані важкою технікою) сотні дрібних населених пунктів. У 2000 році було остаточно зупинено роботу атомної станції. Зараз у зону відчуження влаштовують екскурсії.
Отже, аварії – це перший і найголовніший фактор, що робить «мирний атом» смертельно небезпечним для людини.
Іншою важливою проблемою залишається заховання радіоактивних відходів — упродовж роботи ядерного реактора в ньому накопичується велика кількість радіоактивних ізотопів із значним періодом напіврозпаду, які продовжуватимуть випромінювати ще тисячі років.
Насторожуючим фактром залишається й те, що з урахуванням усіх стадій виробництва атомної енергії від видобутку урану до виведення ядерних об’єктів з експлуатації, АЕС навряд чи можна назвати дешевим джерелом енергії.
Зважаючи на сказане, треба відзначити, що зараз існують як «противники», так і «прихильники» ядерної енергетики. А загальна дискусія ведеться по кількох принципових питаннях:
- Чи безпечні АЕС для людини й навколишнього середовища?
- Чи можливе повторення Чорнобиля або Фукусіми?
- Чи можемо ми безпечно утилізувати радіоактивні відходи?
- Чи здатна ядерна енергетика зменшити зміну клімату й забруднення повітря?
Відповідаючи на ці питання, противники наголошують на тому, що атомна енергія не є безпечним і стійким джерелом енергії, і заявляють, що існування АЕС створює загрозу і для людей, і для навколишнього середовища: видобуток, переробка і транспортування урану тягнуть за собою ризик для здоров’я людей і завдають шкоди екології; крім цього, вкрай гостро стоїть питання розповсюдження ядерної зброї, а також невирішеною залишається проблема зберігання радіоактивних відходів.
При цьому ядерні реактори є надзвичайно складними механізмами, тому не можна виключати ризику аварії, причиною яких можуть бути як різноманітні природні катаклізми, так і пресловутий «людський фактор».
«Прибічники» на перше місце ставлять не стільки суто технологічні питання, скільки морально-психологічні – необхідно усунути недовіру суспільства до безпеки ядерних технологій. А це ґрунтуватиметься на сучасній концепції безпеки атомних електростанцій. Головні її принципи — істотна модернізація сучасних ядерних реакторів, посилення мір захисту населення й довкілля від шкідливого техногенного впливу, підготовка висококваліфікованих кадрів для атомних електростанцій, розробка надійних сховищ радіоактивних відходів тощо.
Особливі погляди на перспективи ядерної енергетики мають ті, хто покладає надії на поновлювані джерела енергії (сонячна, вітрова) і на енергозбереження. На думку прихильників цієї точки зору, якщо передові країни переключаться на розроблення більш економічних джерел світла, побутових електроприладів, опалювального обладнання й кондиціонерів, то заощадженої електроенергії буде достатньо, щоб обійтися без усіх існуючих АЕС. Значне зменшення споживання електроенергії показує, що економічність може бути важливим чинником обмеження попиту на електроенергію.
Осмислюючи подальші перспективи ядерної енергетики, слід врахувати й позицію експертів МАГАТЕ. Виступаючи за широке «використання атомної енергії для підтримання миру, здоров’я і добробуту в усьому світі», вони пов’язують її з вирішенням інших глобальних проблем. Так, для подолання пандемії COVID-19 використовувалася полімеразна ланцюгова реакція зі зворотною транскрипцією – заснований на ядерних технологіях метод, застосовуваний для виявлення вірусу, що викликає COVID-19. У рамках свого найбільшого проєкту технічного співробітництва МАГАТЕ допомогло надати експертні знання та обладнання понад 120 країнам.
Ядерні технології можуть доповнити традиційні підходи до скорочення кількості пластикових відходів. Опромінення можна використовувати для зміни структури і властивостей пластику або для його розкладання до стану сировини. Модифіковані відходи отримують або нові властивості матеріалів, або сировина використовується для виробництва продукції з пластика, яка може бути реалізована на ринку, що дозволяє отримати економічну вигоду й одночасно скоротити обсяг відходів.
Підсумовуючи, слід зазначити, що на сьогодні людство не готове повністю відмовитися від ядерної енергетики, убачаючи при цьому вихід у застосуванні принципово нових ядерних технологій. Одна з передових ідей – торієві реактори. Для роботи цих систем використовують уран-233, який отримують через опромінення торію-232. Уважається, що ці реактори залишають менш токсичні відходи. Також запасів торію в природі втричі більше, ніж урану, а виробляти його безпечніше.
Як же в цьому світлі виглядають перспективи ядерної енергетики України?
В Україні ставлення до атомної енергетики однозначне – галузь буде розвиватися. Українські енергетики планують зробити акцент на малих модульних реакторах.
Треба враховувати й те, що Україна обіцяла відмовитися від спалювання вугілля до 2035 року. Отже, з роками зменшуватиметься кількість теплових електростанцій, а вітчизняна енергетика поступово втрачатиме 30% своєї потужності. Занепад теплових електростанцій стимулюватиме розвиток АЕС та обʼєктів відновлювальної енергетики. У майбутньому саме вони задовольнятимуть потребу в електриці. Зараз на п’ятнадцятьох енергоблоках тримається понад 50% української енергетики, і ця частка з роками може зрости. Однак проблема в тому, що до 2040 року 13 з 15 реакторів стануть непридатні для використання, а споживання електроенергії зросте в півтора рази, а вартість будівництва одного енергоблока – близько 5 млрд дол., і триває воно близько пʼяти років.
Тож, пам’ятаючи наслідки атомних бомбардувань, техногенних катастроф, слід зробити усе можливе, щоб для всього людства словосполучення «мирний атом» не було пустопорожнім!
