Энергетическая безопасность Украины — в чем она?

Украина платит самую высокую в мире цену за российский природный газ. Он является одним из весомых составляющих энергетического баланса Украины. В 2011 году базовая цена на газ для Украины составила 450 долл. за тысячу кубометров, в то время как для Западной Европы - в пределах 350 долл. (в 2010 году - 237 долл.). В других странах мира цены значительно ниже европейских. За 100-долларовую скидку базовой цены, в соответствии с Харьковским соглашением, мы заплатили частью своей независимости. Есть ли какой-либо разумный выход из ситуации, сложившейся в нашей энергетике? В поисках ответа предлагаю внимательнее присмотреться к атомной энергетике Украины.

Энергетика мира, в том числе энергетика Украины, имеет четыре главных аспекта: себестоимость, существующие запасы, безопасность, экологичность. Рассмотрим их подробнее.

В 2011 году в Украине средний тариф на киловатт электрической энергии, произведенный на атомных электростанциях, составил 18,82 копейки, на тепловых электростанциях - 56 копеек, на гидроэлектростанциях - 12,92 копейки. При этом в «гидротариф» никогда не закладывались убытки от неиспользования колоссальных земельных угодий, затопленных водохранилищами гидроэлектростанций.

Есть еще нетрадиционная энергетика, составляющая в энергетическом балансе человечества 0,5%. По прогнозам аналитиков, ее доля в общем энергобалансе человечества в ближайшие десятилетия не будет возрастать, хотя в абсолютных цифрах такой рост наблюдается.

Традиционным и наиболее распространенным сегодня представителем этого направления развития энергетики являются ветровые электрические станции. В некоторых странах Европы, в частности в Германии, доля электрической энергии, произведенной на ветровых электрических станциях, составляет уже несколько процентов и продолжает увеличиваться. Казалось бы, вот где энергетическая перспектива человечества. Но, по оценкам Кристофера Смита, главы проекта ITER (международный экспериментальный реактор Токамак), себестоимость киловатта электрической энергии ветровых электрических станций составляет 50 центов и едва ли в достижимом будущем в таких странах, как Украина, найдутся промышленники или рядовые граждане, которые позволили бы себе использование такой дорогой энергии. Значительно дешевле было бы еще вдесятеро дороже покупать российский газ...

Казалось бы, очень перспективным источником энергии является Солнце. Но для достижения мощности одного блока наших атомных электростанций надо укрыть солнечными панелями 100 квадратных километров земной поверхности. При этом, если атомная электростанция работает в одном режиме круглые сутки, солнечная - в основном в ясный солнечный день. Представление о стоимости такой электростанции может дать цена на солнечную батарею бытовых размеров, например 0,5 кв.м. Она составляет приблизительно 100 долл. В результате получается, что солнечные электростанции значительно дороже ветровых. Следовательно, с точки зрения себестоимости, ядерная энергетика вне конкуренции.

Что же касается имеющихся запасов топлива в мире ситуация такая. Уран с атомной массой 235 атомных единиц (уран-235) - наиболее распространенное сейчас ядерное топливо - встречается в природе в смеси с ураном с атомной массой 238 атомных единиц (уран-238) в соотношении 0,72% к 99,28% соответственно. Большинство атомных реакторов мира, в том числе все атомные реакторы Украины, используют именно уран-235. Остальной же уран, входящий в состав тепловыделительных элементов (твелов) ядерных реакторов - топливо следующего поколения атомных реакторов. То есть 99,28% потенциального топлива остается неиспользованным и вывозится в составе отработанных твелов за пределы Украины в страны-производители, хотя треть из них производится из урана украинских месторождений.

Замечу, что отработанный твел, в отличие от неотработанного, содержит не только уран-238, но и плутоний. Последний образовывается при облучении урана-238 в активной зоне ядерного реактора нейтронами, возникающими при ядерной реакции деления урана с атомной массой 235. При этом количество плутония, который образовывается таким образом, может значительно превышать количество использованного урана-235. Так называемый коэффициент воспроизведения ядерного топлива может достигать 1,6. Ценность плутония состоит в том, что он, в свою очередь, может эффективно использоваться как ядерное топливо.

Недостатком плутония в качестве ядерного топлива является более сложный ядерный реактор для его использования. Это так называемый реактор на быстрых нейтронах. По мнению специалистов, реакторы на быстрых нейтронах являются будущим атомной энергетики мира, поскольку позволяют использовать в качестве ядерного топлива и уран-238, увеличивая более чем в 120 раз запас потенциального ядерного топлива.

Что это означает для Украины? Украина располагает крупнейшими запасами природного урана в Европе (Новоконстантиновское месторождение). Использование в качестве ядерного топлива только урана-235 на нынешнем уровне обеспечено разведанными украинскими месторождениями урана приблизительно на 100 лет. На этом фоне число в 10 тыс. лет для Украины выглядит значительно более привлекательным, если иметь в виду наши имеющиеся запасы также и урана-238. Для сравнения замечу, что разведанных запасов нефти в мире при нынешних темпах потребления, по пессимистическому сценарию, хватит приблизительно лет на 70. Для России эта перспектива высчитана значительно точнее - 21 год. Угля при нынешних темпах потребления должно хватить лет на 400. Следовательно, с точки зрения перспективы, на данное время среди существующих источников электрической энергии для атомных электростанций нет альтернативы.

Что нужно для реализации атомного энергетического будущего Украины, подаренного нам природой - богатейшими в Европе залежами урана и уникальным наследием бывшей советской империи в виде атомных электростанций? Активно включиться в международное научно-техническое сотрудничество по разработке и усовершенствованию ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Сделать развитие ядерной физики и ядерной энергетики приоритетными направлениями развития науки и техники в Украине, начать вкладывать серьезные средства в соответствующие исследования.

В соответствии с недавним заявлением главы «Росатома» Сергея Кириенко, в России планируют построить до 2020 года 26 новых атомных энергоблоков большой мощности. Сейчас их там 30. Это при том, что Россия располагает колоссальными залежами органического топлива. По его же словам, будущее ядерной энергетики России связано с ядерными реакторами на быстрых нейтронах. Вместе с Францией начато строительство современного атомного реактора на быстрых нейтронах. Россия принимает участие в наиболее современном, перспективном и дорогом энергетическом международном проекте ITER, связанном с термоядерным синтезом. Россия делает ставку на энергетику будущего.

В свете неотвратимой перспективы перехода в недалеком будущем атомной энергетики мира на реакторы на быстрых нейтронах, особенно важным становится вопрос ядерной безопасности. Дело в том, что критическая масса чистого плутония приблизительно в четыре с половиной раза меньше критической массы чистого урана-235 и составляет приблизительно 11 килограммов (для урана - 50 килограммов). Если плутонию придать форму шара, то диаметр его будет всего 10 сантиметров. Плутоний имеет высокую радиоактивность. Для того, чтобы произошел ядерный взрыв, достаточно две полусферы указанного диаметра, сделанные из плутония, привести в контакт своими плоскими частями. Поэтому международное сообщество всегда беспокоят государства, которые имеют запасы обогащенного плутония или даже урана. Не случайно Украина несколько лет назад была вынуждена передать свои запасы плутония, а в прошлом году и обогащенного урана, Соединенным Штатам Америки. Очевидно, что все работы по использованию плутония у нас должны проводиться под эффективным международным контролем, чтобы у мирового сообщества не возникало ни малейшего сомнения относительно его мирного использования.

Украина в настоящее время имеет 15 атомных энергоблоков большой мощности, на которых производится приблизительно 50% всей электрической энергии страны. Выше результат в этом смысле во Франции, Бельгии и Словакии. Важно, что три энергетических блока достроены уже в независимой Украине. Их строительство сопровождалось дискуссиями о целесообразности дальнейшего развития атомной энергетики в Украине. С нашей точки зрения, такая целесообразность не только существует, она является неотвратимой. Чем раньше мы это поймем, тем качественнее и более безопасными будут наши атомные электростанции, тем увереннее Украина будет чувствовать себя в своих отношениях с другими государствами мира.

Чернобыльская трагедия продемонстрировала, в первую очередь, тотальную некомпетентность и безответственность руководства всех уровней - от партийного до научного в тоталитарном государстве. В таких условиях трагедия, подобная Чернобыльской, была неминуемой. Вопрос только в том, почему именно возле Киева проводились странные эксперименты с атомным реактором. В ходе этих экспериментов надо было выключать автоматическую систему защиты атомного реактора. Почему погибли наши героические пожарники, пытаясь погасить цепную реакцию традиционными средствами - водой и пеной? Вода при контакте с расплавленным ураном только превращалась в радиоактивные аэрозоли, которые легко переносились на значительные расстояния от зоны реактора. Почему в тюрьму попал директор станции, который только выполнял приказы из Москвы, и не попал тот, кто их отдавал? Таких вопросов можно поставить множество.

Весомым аргументом против дальнейшего развития атомной энергетики является авария на японской атомной станции Фукусима-1, ставшая следствием беспрецедентного в истории Японии цунами. Но замечу, что в результате этого цунами погибли тысячи человек, а вследствие аварии на атомной электростанции Фукусима-1 не погиб никто. Не было и случаев лучевой болезни. На аварию в Японии отреагировала только Германия, официально заявившая об отказе от ядерной энергетики как таковой. Политика же таких лидеров атомной энергетики, как Франция осталась неизменной и направлена на дальнейшее наращивание мощностей атомных электростанций. Здесь более 78% электрической энергии производится именно на атомных электростанциях.

Комфорт современного человека, пользующегося всеми благами цивилизации, постоянно оплачивается жизнями других людей. В прошлом году в Украине было добыто рекордное за последние годы количество угля - свыше 80 млн. тонн. За каждый миллион тонн угля Украина платит двумя-тремя человеческими жизнями. Почему в Украине не ставится вопрос о закрытии всех угольных шахт? Кстати, если умножить массу добытого угля приблизительно на три, то получим массу парниковых газов, которые выбрасываются в атмосферу Украины. Мы получим также колоссальное количество канцерогенных веществ, распыленных по ее территории.

С момента восстановления украинской государственности в 1991 году, Украина заявила о себе как о миролюбивой стране, которая отказалась от ядерного оружия. Заявила о себе как о стране, которая готова к широкому международному сотрудничеству и международному контролю, в том числе и в сфере ядерной энергетики. Мы имеем моральное право думать о собственном энергобудущем, собственной энергетической независимости и безопасности. Атомные реакторы у нас уже есть. Они будут представлять минимальную опасность тогда, когда мы направим серьезные средства на дальнейшее развитие и усовершенствование ядерных технологий и подготовку специалистов. Ядерная энергетика, адекватно воспринятая государством и гражданами Украины, может стать нашим мостиком к новейшим технологиям вообще, к восстановлению соответствующего современному миру состоянию науки в нашем обществе, к восстановлению престижа точных наук и инженерных профессий. С моей точки зрения, альтернативы атомной перспективе Украины нет. В этом ее шанс на полную энергетическую безопасность как в политическом, так и экономическом смысле.

В Интернете появилась информация, что Украина планирует до 2030 года ввести в действие 11 новых блоков на АЭС и продолжить эксплуатацию девяти ныне работающих атомных блоков. Остается пожелать счастливого плавания кораблю украинской атомной энергетики.