Каждый шестой ватт из розетки добыт на АЭС вырабатывается эта энергия из урана, а его, с учетом необходимости обогащения, на планете осталось примерно на полвека. Дальше — либо отказ от тепловых АЭС, либо переход на станции, реакторы которых будут работать на более простом топливе. В России разработан ядерный реактор такого нового типа. «Детали мира» выяснили, каковы шансы поставить его производство на поток.
В среднесрочной перспективе заменить энергию АЭС можно только углеводородами, запасы которых конечны. Использование гидроресурсов также ограничено — подходящие реки уже перекрыты, других нет. Остаются альтернативные источники. Но они пока крайне дороги и распространены лишь локально, поэтому их доля в глобальной энергетике не превышает 2%. Даже в жаркой Индии солнечные электростанции строятся лишь там, куда не дотянулись линии электропередачи, иначе они коммерчески неэффективны. Подробнее о них в главе «Экологи ищут альтернативу».
В итоге даже в условиях возобновившейся радиофобии глобальная приверженность АЭС остается в силе. Продолжается строительство новых реакторов во Франции — стране, которая 75% электроэнергии получает от АЭС. Атомные станции строит Великобритания. Доля атомного электричества в стране 18%, но уже утвержден план ввода новых АЭС мощностью 19 ГВт к 2018 году. Строят атомные станции США, где доля мирного атома в энергосети 20%. Причем из-за 30-летнего перерыва в строительстве новых АЭС страна решила построить сразу 24 реактора к 2020 году. К концу лета запустится АЭС «Куданкулам» в Индии, а в конце года начинает строительство двух новых реакторов Тяньваньской АЭС Китай. 0 планах на строительство новых энергоблоков своих АЭС объявили Чехия, Словакия, Турция, Украина... Литва, Латвия, Эстония и стратегический инвестор Hitachi-GE недавно парафировали договор о строительстве Висагинской АЭС. Также занимаются строительством первой АЭС на своей территории Бангладеш, Вьетнам, Белоруссия... Список длинный. Есть в нем и Россия. В дополнение к имеющимся 34 реакторам страна строит еще 11. За их счет Росатом хочет к 2020 году довести долю АЭС в производстве электроэнергии с сегодняшних 16,6 до 22%.
Так как процесс наращивания мощностей, получаемых от АЭС, происходит постепенно, у атомщиков есть время найти способ более рационального использования имеющихся запасов природного урана. Самым оптимальным, настоящей голубой мечтой, остается способ замкнуть ядерный топливный цикл. Хотя над этой проблемой в той или иной степени работают во всем мире, у России есть все шансы решить ее первой. Для этого надо удачно запустить и проверить в работе прообраз серийного экономически эффективного реактора на «быстрых» нейтронах — БН-800. «Детали мира» разобрались, как АЭС нового типа смогут проработать на имеющихся запасах урана еще 1000 лет вместо 50 и чем это грозит.
УРАН УРАНУ РОЗНЬ
На первый взгляд, России не стоит так уж сильно беспокоиться о запасах урана. Ведь мы входим в пятерку стран, контролирующих три четверти мировых запасов урана (помимо России в нее входят Австралия, Казахстан, Канада и Нигерия). Однако запасы отечественных недр оцениваются в 600 ООО тонн, а ежегодно потребляется 20 ООО тонн урана. Пока собственная добыча России составляет только 3000-5000 тонн ежегодно, а дефицит покрывается складскими запасами урана, наработанными еще в Советском Союзе. Но как ни дели, даже с учетом возможного импорта урана текущих российских запасов не хватит более чем на 50-100 лет. В мире ситуация с радиоактивным топливом для АЭС примерно такая же. Оценивая громадные средства, вложенные всеми развитыми государствами в развитие атомной отрасли за более чем полувековую историю, можно признать, что это фиаско: при текущем потреблении урана его хватит на такое же время, что и углеводородов, извлечение и выработка из которых электроэнергии несравнимо проще и эффективнее.
АЭС НА «ТЕПЛОВЫХ» НЕЙТРОНАХ
При распаде атомов урана-235 выделяются свободные нейтроны с очень высокой энергией, движущиеся со скоростью в тысячи километров в секунду. Это так называемые быстрые нейтроны, которые в обычных «тепловых» реакторах специально замедляют водой и графитом до скорости «теплового» движения атомов (несколько километров в секунду). Выделяемое при этом тепло отводят, вырабатывая из него электроэнергию (на этом этапе АЭС практически ничем не отличается от обычной ТЭЦ). В результате получаются «медленные» нейтроны, которые имеют наибольшую возможность вызывать цепную реакцию деления соседних атомов урана-235. Сам уран-235 после нескольких последовательных распадов превращается в уран-238, имеющий большое время полураспада и не участвующий в дальнейшей цепочке реакций.
Соответственно, реакторы, замедляющие нейтроны, получили название «тепловые» и стали основными рабочими лошадками АЭС всех стран и народов мира (как правило, это водо-водяной энергетический реактор, ВВЭР). На работу одного реактора обычной АЭС мощностью 1000 МВт в течение всего срока службы требуется 5000-6000 тонн природного урана.
21.11 16:11
