Экологические проблемы атомной энергетики

text-indent:35pt;line-height:14pt">Говоря об экономической  приемлемости ядерной энергетики, следует  помнить, что она занимает свою нишу среди производителей энергии. В  настоящее время во многих странах  она обеспечивает базовую электрическую  нагрузку, а в России, кроме того, высвобождает для экспорта дополнительные объемы органического топлива. В  перспективе ядерная энергия  будет постепенно замещать природный  газ в производстве тепла для  технологических процессов, и в  конечном счете обеспечит производство водорода из воды, что сохранит природное  органическое сырье для неэнергетического  применения. Кроме того, в перспективе  будет освоено опреснение морской  воды с использованием ядерной энергии.

В мире имеется достаточное  количество ядерных материалов для  обеспечения потребностей ядерной  энергетики в топливе на многие десятилетия  вперед, даже при работе в открытом цикле. Однако в дальнейшем она неизбежно  столкнется с ограниченностью ресурсов дешевого урана. В связи с этим придется неминуемо реализовать  замыкание топливного цикла и  расширенное воспроизводство топлива  при использовании в качестве сырья урана и тория. Внедрением таких инновационных ядерных  технологий проблемы ресурсов ядерного топлива могут быть вообще сняты.

Исключительную важность имеет проблема обращения с большими объемами руды при добыче урана, отработанным топливом и высокорадиоактивными отходами. Сюда относятся работы по эффективным  методам переработки отработавшего  топлива, по сжиганию наиболее опасных  актинидов и, возможно, долгоживущих продуктов деления.

В свете совремемнных тенденций  проблемами энергообеспечения и  ее безопасного воздействия на окружающую среду занимаются как энергетика так и экология, каждая решая проблемы своей компетенции.

 

 

ЭКОЛОГИЯ.

 

Экологию рассматривают  как науку и учебную дисциплину, которая призвана изучать взаимоотношения  организмов и среды во всем их разнообразии. При этом под средой понимается не только мир неживой природы, а  и воздействие одних организмов или их сообществ на другие организмы  и сообщества. Экологию иногда связывают  только с учением о среде обитания или окружающей среде. Последнее  в основе правильно с той, однако, существенной поправкой, что среду  нельзя рассматривать в отрыве от организмов, как и организмы вне  их среды обитания. Это составные  части единого функционального целого, что и подчеркивается приведенным выше определением экологии как науки о взаимоотношениях организмов и среды.

Такую двустороннюю связь  важно подчеркнуть в связи  с тем, что это основополагающее положение часто недоучитывается: экологию сводят только к влиянию  среды на организмы. Ошибочность  таких положений очевидна, поскольку  именно организмы сформировали современную  среду. Им же принадлежит первостепенная роль в нейтрализации тех воздействий  на среду, которые происходили и  происходят по различным причинам.

С момента появления «Экология» развивалась в рамках биологии практически  на протяжении целого века - до 60-70-х  годов прошлого столетия. Человек  в этих системах, как правило, не рассматривался - полагалось, что его  взаимоотношения со средой подчиняются  не биологическим, а социальным закономерностям  и являются объектом общественно-философских  наук.В настоящее время термин «экология» существенно трансформировался. Она стала больше ориентированной на человека в связи с его исключительно масштабным и специфическим влиянием на среду.

Сказанное позволяет дополнить  определение «экологии» и назвать  задачи, которые она призвана решать в настоящее время. Современную  экологию можно рассматривать как  науку, занимающуюся изучением взаимоотношений  организмов, в том числе и человека, со средой, определением масштабов  и допустимых пределов воздействия  человеческого общества на среду, возможностей уменьшения этих воздействий или  их полной нейтрализации. В стратегическом плане - это наука о выживании  человечества и выходе из экологического кризиса, который приобрел (или приобретает) глобальные масштабы - в пределах всей планеты Земля.

Становится все более  ясным, что человек очень мало знает о среде, в которой он живет, особенно о механизмах, которые  формируют и сохраняют среду. Раскрытие этих механизмов (закономерностей) - одна из важнейших задач современной  экологии.Содержание термина «экология», таким образом, приобрело социально-политический, философский аспект. Она стала  проникать практически во все  отрасли знаний, с ней связывается  гуманизация естественных и технических  наук, она активно внедряется в  гуманитарные области знаний. Экология при этом рассматривается не только как самостоятельная дисциплина, а как мировоззрение, призванное пронизывать все науки, технологические  процессы и сферы деятельности людей.

Признано поэтому, что  экологическая подготовка должна идти, по крайней мере, по двум направлениям через изучение специальных интегральных курсов и через экологизацию всей научной, производственной и педагогической деятельности.Наряду с экологическим  образованием существенное внимание уделяется  экологическому воспитанию, с которым  связывается бережное отношение  к природе, культурному наследию, социальным благам. Без серьезного общеэкологического образования решение  этой задачи также весьма проблематично.

В разряд экологических нередко  возводятся вопросы, относящиеся к  отраслям производства, видам и результатам  деятельности человека, просто если к  ним добавляют модное слово «экология». Так появляются несуразные выражения, в том числе и в печати, типа «хорошая и плохая экология», «чистая  и грязная экология», «испорченная экология» и др. Это равнозначно  присвоению таких же эпитетов математике, физике, истории, педагогике и т. п.Несмотря на отмеченные неясности и издержки в понимании объема, содержания и  использования термина «экология», несомненным остается факт ее крайней  актуальности в настоящее время.

В обобщенном виде экология изучает наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях.

Социальная экология рассматривает  взаимоотношения в системе «общество - природа», специфическую роль человека в системах различного ранга, отличие  этой роли от других живых существ, пути оптимизации взаимоотношений  человека со средой, теоретические  основы рационального природопользования.

 

 

ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ.

 

Энергетика - это та отрасль  производства, которая развивается  невиданно быстрыми темпами.

  Создание атомной энергетики стало возможным благодаря двум открытиям, сделанным в конце 30-х гг. В 1938 г. два немецких химика, О. Ган и Ф. Штрассман, открыли деление ядер урана под воздействием медленных нейтронов. Этот процесс, названный тогда расщеплением, должен был сопровождаться выделением огромного количества ядерной энергии. В следующем году итальянский физик, нобелевский лауреат Э. Ферми, эмигрировавший в США, сформулировал идею осуществления управляемой цепной реакции при делении ядер урана, т. е. процесса, который, однажды начавшись, обеспечивает условия для своего продолжения .Если численность населения в условиях современного демографического взрыва удваивается за 40-50 лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые 12-15 лет. При таком соотношении темпов роста населения и энергетики, энерговооруженность лавинообразно увеличивается не только в суммарном выражении, но и в расчете на душу населения. Впервые человек увидел возможность использования колоссального источника энергии, скрытого природой в атомном ядре. Эти открытия, сделанные накануне Второй мировой войны, были использованы для обоснования и практических работ по созданию атомного оружия. На протяжении следующих лет основные интеллектуальные усилия физиков и ряда других ученых Германии, США, а позже и СССР были сосредоточены на проблеме создания «бомбы». С 1938 г. физики Англии, Германии, США получили поддержку своих правительств и военных ведомств в организации работ по созданию ядерного оружия. В 1940 г. было теоретически установлено, что уран-238, из которого в основном состоит природный уран, поглощая лишние нейтроны, должен превратиться в новый элемент, получивший название «плутоний». Его изотоп - плутоний-239 - является превосходным расщепляющимся материалом, пригодным для изготовления атомного оружия. Быстрее всего в реализации теоретических открытий продвинулись американские физики.

2 декабря 1942 г. под трибуной  спортивного стадиона в Чикаго  заработал первый в мире атомный  реактор, построенный под руководством  Э. Ферми и Л. Сцилларда. На  этом уран-графитовом реакторе  была получена контролируемая  самоподдерживающаяся цепная реакция  деления ядер урана под действием  нейтронов. С этого момента  получение атомного оружия стало  только делом времени. В СССР  созданием ядерного оружия занялись  со значительным опозданием. В  феврале 1943 г. было принято  решение Государственного комитета  обороны о создании единого  научного центра по атомной  тематике во главе с И. Курчатовым.

Первый исследовательский  уран-графитовый реактор на Европейском  континенте был запущен в Москве 26 декабря 1946 г. Первые реакторы, созданные  и в США и в СССР, были сугубо исследовательскими, на них отрабатывались все принципиальные решения для создания промышленных военных реакторов. Главной задачей того времени, для чего и создавалась гигантская атомная отрасль, было получение высокообогащенного изотопа плутония-239, а наиболее производительной технологией для получения больших количеств оружейного плутония оказалась наработка его из промышленных ядерных реакторов.

19 июня 1948 г. в Челябинской  области был пущен первый из  будущих тринадцати военных промышленных  реакторов - конвертер для получения  оружейного плутония. В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно - ледокол «Ленин».

Управляемая ядерная энергия  сулила уникальные возможности. Появилась  идея использовать ее для создания ядерных энергетических установок  для военно-морского подводного флота  с беспрецедентным радиусом действия под водой и как энергоисточник для выработки тепла и электроэнергии. 27 июня 1954 г. в г. Обнинске Калужской  области была пущена первая в мире атомная электрическая станция (АЭС) мощностью 5 МВт - начался этап освоения «мирного» атома. В 1956 г. была пущена первая АЭС в Англии, а в 1957 г. - первая АЭС в США. Ядерная энергетика заимствовала все достижения науки и техники, полученные при создании ядерного оружия.

Нет основания ожидать, что  темпы производства и потребления  энергии в ближайшей перспективе  существенно изменятся (некоторое  замедление их в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности  стран третьего мира), поэтому важно  получить ответы на следующие вопросы:

-какое влияние на биосферу и отдельные ее элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;

-можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;

-каковы возможности производства энергии за счет альтернативных (нетрадиционных) ресурсов, таких как энергия солнца, ветра, термальных вод и других источников, которые относятся к неисчерпаемым и экологически чистым.

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов: органического топлива, воды и атомного ядра. Энергия воды и атомная энергия  используются человеком после превращения  ее в электрическую энергию. В  то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой и только часть ее превращается в  электрическую. Однако и в том  и в другом случае высвобождение  энергии из органического топлива  связано с его сжиганием, следовательно, и с поступлением продуктов горения  в окружающую среду.

 

 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ .

 

Ядерная энергетика до недавнего  времени рассматривалась как  наиболее перспективная. Это связано  как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим  воздействием на среду. К преимуществам  относится также возможность  строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку  их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько  же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.

Конец 1960-х годов считается бумом ядерной энергетики. В это время возникло, по крайней мере, две иллюзии, связанных с ядерной энергетикой. Считалось, что энергетические ядерные реакторы достаточно безопасны, а системы слежения и контроля, защитные экраны и обученный персонал гарантируют их безаварийную работу, а также считалось, что ядерная энергетика является «экологически чистой», т.к. обеспечивает снижение выброса парниковых газов при замещении энергетических установок, работающих на ископаемом топливе.