9. Атомная энергетика

   Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции. Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных площадей, чем тепловые станции (табл.24), не загрязняет атмосферу дымом и сажей. Опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора, а также в реально не решенной проблеме утилизации радиоактивных отходов и утечке в окружающую среду небольшого количества радиоактивности.

Таблица24.

 *- При содержании урана в руде менее 0.1%.
**- При прямоточном охлаждении.

     К концу 1984 г. в 26 странах работало 345 ядерных реакторов, вырабатывающих электроэнергию. Их мощность составляла 220 ГВт или 13% суммарной мощности всех источников электроэнергии. К 1994 году в мире работало 432 атомных реактора, их суммарная мощность составила 340 ГВт.  
    Структура энергетики различных стран на 1988 и 1994 годы дана таблицах 25 и 26.

Таблица 25.

Таблица 26.

Прогнозируемые перспективы развития ядерной энергетики мире показаны в таблице 27.

Таблица 27

    Производство электроэнергии на АЭС является одним из звеньев ядерного топливного цикла, производственная и дозовая структура которого показана в таблице 28.

Таблица 28.

* ТВЭЛ - тепловыделяющий элемент.

    В процессе работы ядерных реакторов в них накапливается огромное количество продуктов ядерного деления и трансурановых элементов (таблица 29).

Таблица 29.

    В условиях нормальной эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов во внешнюю среду незначительны и состоят в основном из радионуклидов йода и инертных радиоактивных газов (Хе, Сг), периоды полураспада которых (за исключением изотопа ⁸⁵Кг) в основном не превышают нескольких суток. Эти нуклиды образуются в процессе деления урана и могут просачиваться через микротрещины в оболочках твэлов (тепловыделяющие элементы, содержащие внутри себя уран). Так, в течении 1992 года максимальные среднесуточные радиоактивные выбросы на АЭС России в процентах от допустимой нормы составили (ИРГ - инертные радиоактивные газы):

    1. На АЭС с ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор):
        -     йода от 0.02 до 54%,
        -     ИРГ от О.15 до 10%.
    2. На АЭС с РБМК (реактор большой мощности канальный):
        -     йода от 0.02 до 24%,
        -     ИРГ от 0.02 до 55%.
    Среднесуточный допустимый выброс равен :
        -     по йоду 0.01 Ки/сут • 1000 МВт,
        -     по ИРГ 500 Ки/сут • 1000 МВт.
    90% всей дозы облучения, возможной в результате выброса на атомной станции и обусловленной короткоживущими изотопами (йод, ИРГ), население получает в течение года после выброса, 98% - в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей, живущих вблизи АЭС. Дозы облучения обычно значительно ниже установленных пределов для отдельных лиц из населения (0.5 бэр/год).
      Долгоживущие продукты выброса (¹³⁷Сз, ⁹⁰Ce,⁸⁵Кг и др.) распространяются по всему земному шару. Оценка ожидаемой коллективной эквивалентной дозы от облучения такими изотопами составляет 670 чел-Зв на каждый ГигаВатт вырабатываемой электроэнергии.
      Приведенные выше оценки получены в предположении, что ядерные реакторы работают нормально. Вклады различных источников облучения в этом случае приведены на рисунке 8. Количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду при аварии, существенно больше. Известно, что за период с 1971 по 1984 гг. в 14 странах мира произошла 151 авария на АЭС.
      26 апреля 1986 г. на Чернобыльской атомной электростанции произошла авария с разрушением активной зоны реактора, что привело к выбросу части накопившихся в активной зоне радиоактивных продуктов в атмосферу.
     На рис. 9 показана схема загрязнения территории в районе Чернобыльской АЭС. В качестве условной границы загрязненной территории принята изолиния мощности дозы -излучекия 0.05 мР/год на 10 июня 1986г.
      В таблицах 28 и 29 приведены ежесуточные выбросы радиоактивных веществ в атмосферу из аварийного блока (без радиоактивных инертных газов) и оценка радионуклидного состава выброса.

Таблица 28.

* значения пересчитаны на 6 мая 1986 года с учетом радиоактивного распада. В момент выброса 26 апреля 1986 г.активность составила 20-22 МКи

Таблица. 29.

* Приведены данные об активности основных радионуклидов,
определяемых при радиометрическом анализе.
** Суммарный выброс к 6 мая 1986г.