Дебаты о ядерной энергетике — это давние споры [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] о рисках и преимуществах использования ядерных реакторов для производства электроэнергии в гражданских целях. Споры о ядерной энергетике достигли пика в 1970-х и 1980-х годах, когда строилось и вводилось в эксплуатацию все больше и больше реакторов, а в некоторых странах «достигли беспрецедентной интенсивности в истории технологических споров». [8] [9] В 2010-х годах, с ростом осведомленности общественности об изменении климата и критической роли, которую выбросы углекислого газа и метана играют в нагревании атмосферы Земли, произошел всплеск интенсивности дебатов о ядерной энергетике.
Сторонники ядерной энергии утверждают, что ядерная энергетика является единственным надежным и экологически чистым источником энергии , который обеспечивает бесперебойное производство больших объемов энергии, не загрязняя атмосферу и не выделяя выбросов углекислого газа , вызывающих глобальное потепление . Они утверждают, что использование ядерной энергии обеспечивает хорошо оплачиваемые рабочие места, энергетическую безопасность , снижает зависимость от импортного топлива и подверженность ценовым рискам, связанным со спекуляциями ресурсами и внешней политикой. [10] Ядерная энергетика практически не загрязняет воздух, [11] обеспечивая значительные экологические преимущества по сравнению со значительным количеством загрязнений и выбросов углерода, образующихся в результате сжигания ископаемого топлива , такого как уголь, нефть и природный газ. [12] Некоторые сторонники также считают, что ядерная энергетика является единственным жизнеспособным способом для страны достичь энергетической независимости, одновременно выполняя свои определяемые на национальном уровне вклады (NDC) в сокращение выбросов углекислого газа в соответствии с Парижским соглашением . Они подчеркивают, что риски хранения отходов невелики, и существующие запасы можно сократить, используя эти отходы для производства топлива для новейших технологий в новых реакторах. Показатели эксплуатационной безопасности атомной энергетики намного лучше, чем у других основных видов электростанций [13], и, предотвращая загрязнение, она спасает жизни. [14] [15]
Оппоненты говорят, что ядерная энергетика представляет многочисленные угрозы для людей и окружающей среды, и указывают на исследования, посвященные вопросу, станет ли она когда-нибудь устойчивым источником энергии. Существуют риски для здоровья, [16] несчастные случаи и ущерб окружающей среде [17], связанные с добычей , переработкой и транспортировкой урана . Они подчеркивают высокую стоимость и задержки в строительстве и обслуживании атомных электростанций, а также опасения, связанные с распространением ядерного оружия , противники ядерной энергетики опасаются саботажа террористами атомных электростанций, перенаправления и неправильного использования радиоактивного топлива или топливных отходов, а также естественная утечка из-за неразрешенного и несовершенного процесса длительного хранения радиоактивных ядерных отходов . [18] [19] [20] Они также утверждают, что реакторы сами по себе являются чрезвычайно сложными машинами, в которых многие вещи могут пойти и происходят не так, и было много серьезных ядерных аварий , [21] [22] хотя по сравнению с другими источниками Атомная энергетика (наряду с солнечной и ветровой энергетикой) является одной из самых безопасных. [23] [24] [25] [26] Критики не верят, что эти риски можно уменьшить с помощью новых технологий . [27] Далее они утверждают, что если принять во внимание все энергоемкие этапы ядерной топливной цепочки , от добычи урана до вывода из эксплуатации атомной энергетики , то ядерная энергетика не является низкоуглеродным источником электроэнергии. [28] [29] [30]
На закладке фундамента будущей крупнейшей в мире атомной электростанции в 1963 году президент Джон Ф. Кеннеди заявил, что ядерная энергетика является «шагом на долгом пути к миру» и что использование «науки и технологий для достижения значительных прорывов» «что мы могли бы «сохранить ресурсы», чтобы оставить мир в лучшей форме. Однако он также признал, что атомный век был «ужасным веком» и «когда мы разбили атом на части, мы изменили историю мира». [32] Десять лет спустя в Германии строительство атомной электростанции в Виле было предотвращено местными протестующими и антиядерными группами. [33] Успешное использование гражданского неповиновения для предотвращения строительства этого завода стало ключевым моментом в движении против ядерной энергетики, поскольку оно спровоцировало создание других групп не только в Германии, но и по всему миру. [33] Рост антиядерных настроений усилился после частичной катастрофы на острове Три-Майл и Чернобыльской катастрофы, что еще больше настроило общественные настроения против ядерной энергетики. [34] Группы, выступающие за ядерную энергетику, однако, все чаще указывают на потенциал ядерной энергии по сокращению выбросов углекислого газа, поскольку она является более безопасной альтернативой таким средствам производства, как уголь, а общая опасность, связанная с ядерной энергетикой, может быть преувеличена из-за СМИ. [35]
Производство ядерной энергии во всем мире медленно, но стабильно увеличивалось до 2006 года, когда оно достигло пика в 2791 ТВт-ч [36] , а затем упало с самым низким уровнем выработки в 2012 году, в основном из-за того, что японские реакторы были отключены в течение всего года. [37] С тех пор мощность новых реакторов продолжала расти, вернувшись к уровню, существовавшему до Фукусимы в 2019 году, когда МЭА охарактеризовало ядерную энергетику как «исторически одного из крупнейших источников безуглеродной электроэнергии» с 452 реакторами, которые в общей сложности производили 2789 ТВтч электроэнергии. [36] В том же году парк ядерных реакторов США произвел 800 ТВтч низкоуглеродной электроэнергии со средним коэффициентом использования мощности 92%. [38]
Многим странам ядерная энергетика обеспечивает энергетическую независимость — например, кризис ископаемого топлива в 1970-х годах стал основной движущей силой французского плана Мессмера . Атомная энергетика практически не пострадала от эмбарго , а уран добывается в странах, готовых экспортировать его, включая Австралию и Канаду. [39] [40] Периоды низких цен на ископаемое топливо и возобновляемые источники энергии обычно снижали политический интерес к ядерной энергетике, в то время как периоды дорогого ископаемого топлива и неудовлетворительных результатов в области возобновляемых источников энергии увеличивали его. [41] [42] [43] Возросший интерес к смягчению последствий изменения климата , низкоуглеродной энергетике и глобальному энергетическому кризису привел к тому, что в начале 2020-х годов было названо еще одним « ядерным ренессансом ». [44] [45]
Атомная энергетика используется с 1950-х годов в качестве низкоуглеродного источника электроэнергии для базовой нагрузки . [47] Атомные электростанции в более чем 30 странах производят около 10% мировой электроэнергии. [48] По состоянию на 2019 год атомная энергия производила более четверти всей низкоуглеродной энергии , что делает ее вторым по величине источником после гидроэнергетики. [49]
Выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла атомной энергетики, включая добычу и переработку урана , аналогичны выбросам от возобновляемых источников энергии. [50] Ядерная энергетика использует мало земли на единицу произведенной энергии по сравнению с основными возобновляемыми источниками энергии. Кроме того, ядерная энергетика не приводит к загрязнению местного воздуха. [51] [52] Хотя урановая руда , используемая в качестве топлива для атомных электростанций, является невозобновляемым ресурсом, ее достаточно, чтобы обеспечить запасы на сотни и тысячи лет. [53] [54] Однако ресурсы урана, к которым можно получить доступ экономически целесообразным образом, в нынешнем состоянии ограничены, и производство урана вряд ли сможет поддерживаться на должном уровне на этапе расширения. [55] Пути смягчения последствий изменения климата, соответствующие амбициозным целям, обычно предусматривают увеличение энергоснабжения за счет ядерной энергии. [56]
Существуют разногласия по поводу того, является ли ядерная энергетика устойчивой, отчасти из-за опасений по поводу ядерных отходов , распространения ядерного оружия и аварий . [57] С радиоактивными ядерными отходами необходимо обращаться в течение тысяч лет [57] , а атомные электростанции создают расщепляющийся материал , который можно использовать для производства оружия. [57] На каждую единицу произведенной энергии ядерная энергетика стала причиной гораздо меньшего количества смертей в результате несчастных случаев и связанных с загрязнением окружающей среды, чем ископаемое топливо, а исторический уровень смертности от ядерной энергетики сопоставим с показателями смертности от возобновляемых источников. [58] Общественное сопротивление атомной энергетике часто делает строительство атомных электростанций политически трудным. [57]
Сокращение времени и стоимости строительства новых атомных электростанций было целью на протяжении десятилетий, но затраты остаются высокими , а сроки - длительными. [59] Различные новые формы ядерной энергии находятся в стадии разработки, в надежде устранить недостатки традиционных электростанций. Реакторы- размножители на быстрых нейтронах способны перерабатывать ядерные отходы и, следовательно, могут значительно сократить количество отходов, требующих геологического захоронения , но пока не развернуты на крупномасштабной коммерческой основе. [60] Ядерная энергетика на основе тория (а не урана) может обеспечить более высокую энергетическую безопасность для стран, которые не имеют больших запасов урана. [61] Маленькие модульные реакторы могут иметь несколько преимуществ перед нынешними большими реакторами: их можно будет строить быстрее, а их модульность позволит снизить затраты за счет обучения на практике . [62]
Несколько стран пытаются разработать термоядерные реакторы, которые будут производить небольшое количество отходов и не будут вызывать риска взрывов. [63] Несмотря на то, что термоядерная энергия предприняла шаги вперед в лаборатории, период в несколько десятилетий, необходимый для ее коммерциализации, а затем масштабирования, означает, что она не будет способствовать достижению чистой нулевой цели по смягчению последствий изменения климата к 2050 году. [64]В 2019 году парк ядерных реакторов США произвел 800 ТВтч электроэнергии с нулевым уровнем выбросов при среднем коэффициенте использования мощности 92%. [38]
В 2010 году средний мировой коэффициент мощности составил 80,1%. [65] В 2005 году средний глобальный коэффициент мощности составлял 86,8%, количество критических 7000 часов SCRAM составляло 0,6, а коэффициент незапланированных потерь мощности составлял 1,6%. [66] Коэффициент мощности представляет собой произведенную чистую мощность, разделенную на максимально возможный объем постоянной работы на 100 %, таким образом, он включает в себя все плановые отключения по техническому обслуживанию/дозаправке, а также незапланированные потери. 7000 часов примерно отражают то, как долго тот или иной реактор будет оставаться критическим в течение года, а это означает, что скорость аварийного отключения приводит к внезапным и незапланированным остановкам примерно 0,6 раза в год для любого конкретного реактора в мире. Коэффициент незапланированных потерь мощности представляет собой количество электроэнергии, не произведенной из-за незапланированных аварийных ситуаций и отложенных перезапусков.
Поскольку атомные электростанции по своей сути являются тепловыми двигателями , утилизация отработанного тепла становится проблемой при высокой температуре окружающей среды . Засухи и длительные периоды высоких температур могут «нанести вред выработке атомной энергии, и часто именно в это время спрос на электроэнергию является самым высоким из-за нагрузки на кондиционирование воздуха и охлаждение, а также снижения мощности гидроэлектростанций». [67] В такую очень жаркую погоду энергетическому реактору, возможно, придется работать на пониженном уровне мощности или даже отключиться. [68] В 2009 году в Германии восемь ядерных реакторов пришлось остановить одновременно в жаркие летние дни по причинам, связанным с перегревом оборудования или рек. [67] В прошлом перегрев сбрасываемой воды приводил к значительному гибели рыбы, нанося ущерб средствам к существованию и вызывая обеспокоенность общественности. [69] Этот вопрос в равной степени относится ко всем теплоэлектростанциям, включая газовые, угольные, CSP и атомные. [70]
Экономика новых атомных электростанций является спорным вопросом, поскольку существуют разные точки зрения на эту тему, а от выбора источника энергии зависят многомиллиардные инвестиции. Атомные электростанции обычно имеют высокие капитальные затраты на строительство станции, но низкие прямые затраты на топливо (при этом большая часть затрат на добычу, переработку, использование и долгосрочное хранение топлива переносится на внешний рынок). Таким образом, сравнение с другими методами производства электроэнергии сильно зависит от предположений о сроках строительства и капитальном финансировании атомных электростанций. Смета затрат также должна учитывать затраты на вывод из эксплуатации станции и хранение ядерных отходов . С другой стороны, меры по смягчению глобального потепления , такие как налог на выбросы углерода или торговля выбросами углерода , могут способствовать экономике ядерной энергетики.
В последние годы наблюдается замедление роста спроса на электроэнергию, а финансирование стало более трудным, что затрудняет крупные проекты, такие как ядерные реакторы, с очень большими первоначальными затратами и длительными проектными циклами, которые несут в себе большое количество рисков. [73] В Восточной Европе ряд давно существующих проектов изо всех сил пытаются найти финансирование, в частности, «Белене» в Болгарии и дополнительные реакторы в Чернаводэ в Румынии, а некоторые потенциальные спонсоры отказались от участия. [73] Надежная доступность дешевого газа представляет собой серьезный экономический сдерживающий фактор для ядерных проектов. [73]
Анализ экономики ядерной энергетики должен учитывать, кто несет риски будущих неопределенностей. На сегодняшний день все действующие атомные электростанции были построены государственными или регулируемыми коммунальными монополиями [74], где многие риски, связанные со стоимостью строительства, эксплуатационными характеристиками, ценой на топливо и другими факторами, ложились на потребителей, а не на поставщиков. Многие страны в настоящее время либерализовали рынок электроэнергии , где эти риски, а также риск появления более дешевых конкурентов до того, как капитальные затраты будут возмещены, несут поставщики и операторы электростанций, а не потребители, что приводит к существенно иной оценке экономики новой атомной энергетики. растения. [75]
После ядерной катастрофы на Фукусиме- 1 в 2011 году затраты на действующие и новые атомные электростанции, вероятно, вырастут из-за возросших требований к обращению с отработавшим топливом на площадке и повышенных проектных угроз. [76]
Новые атомные электростанции требуют значительных первоначальных инвестиций, которые до сих пор в основном были вызваны узкоспециализированными конструкциями крупных станций, но могут быть сокращены за счет стандартизированных, многоразовых конструкций (как это сделала Южная Корея [77] ). Хотя новые атомные электростанции стоят дороже, чем новые возобновляемые источники энергии при первоначальных инвестициях, ожидается, что стоимость последних будет расти, поскольку сеть насыщена непостоянными источниками и хранилищами энергии, а также использование земли становится основным препятствием для их расширения. [78] Парк малых модульных реакторов также может быть значительно дешевле, чем один эквивалентный реактор обычного размера, благодаря стандартизированной конструкции и гораздо меньшей сложности. [78]
В 2020 году Международное энергетическое агентство призвало к созданию глобальной системы лицензирования атомной энергетики, поскольку в существующей правовой ситуации каждый проект станции должен лицензироваться отдельно в каждой стране. [79]
Цена энергозатрат и экологические издержки каждой атомной электростанции сохраняются еще долгое время после того, как установка закончила вырабатывать последнюю полезную электроэнергию. И ядерные реакторы, и предприятия по обогащению урана должны быть выведены из эксплуатации, вернув установку и ее части на достаточно безопасный уровень, чтобы их можно было передать для других целей . После периода охлаждения, который может длиться до столетия, реакторы необходимо разобрать и разрезать на мелкие части , чтобы упаковать в контейнеры для окончательной утилизации . Этот процесс очень дорогой, трудоемкий, потенциально опасный для окружающей среды и открывает новые возможности для человеческих ошибок, несчастных случаев или саботажа. [80] [ необходим сторонний источник ] Однако, несмотря на эти риски, по данным Всемирной ядерной ассоциации, «за более чем 50-летний опыт гражданской ядерной энергетики обращение с гражданскими ядерными отходами и их утилизация не причинили каких-либо серьезных последствий для здоровья или окружающей среды». проблем и не представляло никакого реального риска для широкой общественности». [81]
Общая энергия, необходимая для вывода из эксплуатации, может быть на 50% больше, чем энергия, необходимая для первоначального строительства. [ нужна цитата ] В большинстве случаев процесс вывода из эксплуатации стоит от 300 до 5,6 миллиардов долларов США. [ нужна цитата ] Вывод из эксплуатации ядерных объектов, на которых произошла серьезная авария, являются наиболее дорогостоящими и трудоемкими. В США 13 реакторов окончательно остановлены и находятся на той или иной стадии вывода из эксплуатации, и ни один из них не завершил этот процесс. [80]
Ожидается, что затраты на вывод из эксплуатации нынешних электростанций в Великобритании превысят 73 миллиарда фунтов стерлингов . [82]
Критики ядерной энергетики заявляют, что она является бенефициаром неоправданно больших экономических субсидий , принимаемых в форме исследований и разработок, финансирования поддержки строительства новых реакторов и вывода из эксплуатации старых реакторов и отходов, и что эти субсидии часто упускаются из виду при сравнении экономики ядерной энергетики. против других форм производства электроэнергии. [85] [86]
Сторонники ядерной энергетики утверждают, что конкурирующие источники энергии также получают субсидии. Ископаемое топливо получает крупные прямые и косвенные субсидии, такие как налоговые льготы и отсутствие необходимости платить за выбросы парниковых газов , например, в виде налога на выбросы углерода . Возобновляемые источники энергии получают пропорционально большие прямые производственные субсидии и налоговые льготы во многих странах, хотя в абсолютном выражении они часто меньше, чем субсидии, получаемые невозобновляемыми источниками энергии. [87]
В Европе исследовательская программа FP7 предусматривает больше субсидий на атомную энергетику, чем на возобновляемые источники энергии и энергоэффективность вместе взятые; более 70% этой суммы направлено на проект термоядерного синтеза ИТЭР . [88] [89] В США государственные деньги на исследования ядерного деления снизились с 2179 до 35 миллионов долларов в период с 1980 по 2000 год. [87]
В отчете Global Subsidies Initiative за 2010 год сравниваются относительные субсидии на наиболее распространенные источники энергии. Было обнаружено, что ядерная энергетика получает 1,7 цента США за киловатт-час (кВтч) произведенной энергии по сравнению с ископаемым топливом, получающим 0,8 цента США за кВтч, возобновляемой энергией, получающей 5,0 цента США за кВтч, и биотопливом, получающим 5,1 цента США за кВтч. [90]
Налогообложение выбросов углекислого газа является важным положительным фактором в экономике как атомных электростанций, так и возобновляемых источников энергии, все из которых имеют низкий уровень выбросов парниковых газов в течение своего жизненного цикла . [78]
В 2019 году в Европейском Союзе разгорелись горячие дебаты по поводу создания списка «таксономии зеленого финансирования», призванного создать инвестиционные возможности для энергетических технологий с нулевым уровнем выбросов . Первоначально основным критерием включения были выбросы в течение жизненного цикла на уровне 100 гCO2-экв/кВтч или менее, что включало бы ядерную энергетику, которая значительно уступает этому порогу (12). При лоббировании европейских зеленых и Германии был введен дополнительный критерий «не навреди», специально для исключения ядерной энергетики, которая, по их замыслу, должна исключить ядерную энергетику из списка. [91] [92]
В июле 2020 года У. Гьюде Мур, бывший министр общественных работ Либерии , призвал международные организации начать (или возобновить) финансирование ядерных проектов в Африке по примеру Корпорации финансирования развития США. Мур обвинил страны с высоким уровнем дохода, такие как Германия и Австралия, в «лицемерии» и «тянув за собой вверх по лестнице», поскольку они десятилетиями строили свою сильную экономику на дешевой ископаемой или ядерной энергии, а теперь эффективно мешают африканским странам использовать Единственная низкоуглеродная и бесперебойная альтернатива – атомная энергетика. [93]
Также в июле 2020 года Венгрия заявила, что ее ядерная энергия будет использоваться в качестве источника энергии с низким уровнем выбросов для производства водорода, [94] а Чехия начала процесс утверждения государственного кредита для атомной электростанции CEZ. [95]
Кристин Шрейдер-Фрешетт заявила, что «если бы реакторы были безопасными, атомная промышленность не требовала бы гарантированной государством защиты от аварий в качестве условия для производства электроэнергии». [96] [ необходим сторонний источник ] Ни одна частная страховая компания или даже консорциум страховых компаний «не возьмет на себя ужасные обязательства, возникающие в результате серьезных ядерных аварий». [97] [ нужен сторонний источник ]
Потенциальные издержки в результате ядерной аварии (в том числе вызванной террористической атакой или стихийным бедствием) велики. Ответственность владельцев атомных электростанций в США в настоящее время ограничена Законом Прайса-Андерсона (PAA). Закон Прайса-Андерсона, принятый в 1957 году, был «неявным признанием того, что ядерная энергетика создает риски, которые производители не хотели принимать на себя без поддержки со стороны федерального правительства». [98] Закон Прайса-Андерсона «защищает атомные предприятия, продавцов и поставщиков от исков об ответственности в случае катастрофической аварии, устанавливая верхний предел ответственности частного сектора». Без такой защиты частные компании не хотели участвовать. Ни одна другая технология в истории американской промышленности не пользовалась такой постоянной защитой. [99] [ нужен сторонний источник ]
Срок действия PAA должен был истечь в 2002 году, и бывший вице-президент США Дик Чейни заявил в 2001 году, что «никто не будет инвестировать в атомные электростанции», если PAA не будет продлен. [100]
В 1983 году Комиссия по ядерному регулированию США (USNRC) пришла к выводу, что лимиты ответственности, установленные для ядерного страхования, достаточно значительны, чтобы представлять собой субсидию, но в то время не пыталась количественно оценить стоимость такой субсидии. [101] Вскоре после этого, в 1990 году, Дубин и Ротвелл первыми оценили значение для атомной промышленности США ограничения ответственности за атомные электростанции в соответствии с Законом Прайса Андерсона. Их основной метод заключался в экстраполяции премий, которые в настоящее время платят операторы, в сравнении с полной ответственностью, которую им пришлось бы платить за полную страховку в отсутствие ограничений PAA. Размер расчетной субсидии на один реактор в год составлял 60 миллионов долларов до поправок 1982 года и до 22 миллионов долларов после поправок 1988 года. [102] В отдельной статье в 2003 году Энтони Хейес обновляет оценку 1988 года с 22 миллионов долларов в год до 33 миллионов долларов (в долларах 2001 года). [103]
В случае ядерной аварии, если претензии превысят эту основную ответственность, PAA требует от всех лицензиатов дополнительно внести максимум 95,8 миллиона долларов в пул аварий, что в общей сложности составит примерно 10 миллиардов долларов, если все реакторы будут обязаны выплатить максимальную сумму. Этого все равно недостаточно в случае серьезной аварии, поскольку стоимость ущерба может превысить 10 миллиардов долларов. [104] [105] [106] Согласно PAA, если затраты на ущерб от аварии превысят сумму в 10 миллиардов долларов, процесс покрытия оставшейся части расходов будет определен Конгрессом. В 1982 году исследование Sandia National Laboratories пришло к выводу, что в зависимости от размера реактора и «неблагоприятных условий» серьезная ядерная авария может привести к материальному ущербу, достигающему 314 миллиардов долларов, а число погибших может достичь 50 000 человек. [107]
Атомная генерация не производит напрямую диоксид серы, оксиды азота, ртуть или другие загрязнители, связанные со сжиганием ископаемого топлива. Ядерная энергия также имеет очень высокую поверхностную плотность мощности , что означает, что для производства того же количества энергии используется гораздо меньше места (в тысячи раз меньше по сравнению с ветровой или солнечной энергией). [108]
Основные экологические последствия ядерной энергетики связаны с добычей урана , выбросами радиоактивных отходов и отходящим теплом . Атомная промышленность, включая все прошлые испытания ядерного оружия и ядерные аварии, дает менее 1% общего радиационного фона в мире.
Многокритериальный анализ факторов воздействия, имеющих решающее значение для биоразнообразия, экономической и экологической устойчивости, проведенный в 2014 году , показал, что ядерная и ветровая энергетика имеют наилучшее соотношение выгод и затрат, и призвал экологические движения пересмотреть свою позицию в отношении ядерной энергетики и разработки политики, основанной на фактических данных. [109] В 2013 году открытое письмо с тем же посланием было подписано учеными-климатологами Кеном Калдейрой , Керри Эмануэлем , Джеймсом Хансеном , Томом Вигли [110] [111] , а затем подписано многими другими. [112]
Ресурсы при добыче урана составляют 840 м 3 воды (до 90% воды перерабатывается) и 30 тонн CO 2 на тонну добытого урана. [17] Энергоотдача от инвестиций (EROEI) для атомной электростанции с PWR колеблется от 75 до 100, что означает, что общая энергия, вложенная в электростанцию, возвращается через 2 месяца. Медианные выбросы парниковых газов АЭС за жизненный цикл составляют 12 гCO2-экв/кВтч. Оба показателя являются одними из наиболее конкурентоспособных из всех доступных источников энергии. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) признает ядерную энергию одним из доступных источников энергии с самым низким уровнем выбросов в течение жизненного цикла, ниже, чем у солнечной энергии, и превосходит ее только ветер. [113] Национальная лаборатория возобновляемой энергии США (NREL) также называет ядерную энергию источником выбросов с очень низким уровнем выбросов в течение жизненного цикла.
С точки зрения плотности поверхностной мощности в течение жизненного цикла (площадь поверхности суши, используемая на выходную мощность), ядерная энергия имеет среднюю плотность 240 Вт/м 2 , что в 34 раза больше, чем солнечная энергия (6,63 Вт/м 2 ), и в 130 раз больше, чем энергия ветра. мощность (1,84 Вт/м 2 ), что означает, что, когда одна и та же выходная мощность должна быть обеспечена ядерными или возобновляемыми источниками, последние будут использовать в десятки и сотни раз больше площади земли для того же количества произведенной энергии.
Гринпис и некоторые другие экологические организации подверглись критике за распространение утверждений о выбросах CO 2 в результате ядерной энергетики, которые не подтверждаются научными данными. Их влияние объясняется «шокирующими» результатами опроса 2020 года во Франции, где 69% респондентов считали, что ядерная энергетика способствует изменению климата. [114] Гринпис Австралии, например, заявил, что «не существует значительной экономии выбросов углерода» в ядерной энергетике, [115] что прямо противоречит анализу жизненного цикла МГЭИК . В 2018 году Гринпис Испании проигнорировал выводы из полученного им отчета Университета Комильяс , в котором показаны самые низкие выбросы CO 2 в сценариях, связанных с ядерной энергетикой, и вместо этого поддержал альтернативный сценарий, включающий ископаемое топливо, с гораздо более высокими выбросами. [116]
Использование земель в течение жизненного цикла для ядерной энергетики (включая добычу полезных ископаемых и хранение отходов, прямое и косвенное) составляет 100 м 2 /ГВтч, что составляет 1/2 солнечной энергии и 1/10 энергии ветра. [117] Использование земельной площади является основной причиной противодействия береговым ветряным электростанциям. [118] [119]
В июне 2020 года Zion Lights , представитель Extinction Rebellion UK , заявила о своей поддержке ядерной энергетики как важнейшей части энергетического баланса наряду с возобновляемыми источниками энергии и призвала коллег-экологов признать, что ядерная энергетика является частью «научно обоснованных решений по решению проблемы изменения климата». ". [120]
В июле 2020 года в США была сформирована Good Energy Collective, первая группа давления, состоящая только из женщин, выступающая за ядерную энергетику как часть решений по смягчению последствий изменения климата. [121] В марте 2021 года 46 экологических организаций Евросоюза написали открытое письмо президенту Еврокомиссии с призывом увеличить долю атомной энергетики как наиболее эффективного способа снижения зависимости ЕС от ископаемого топлива. В письме также осуждаются «многогранное искажение фактов» и «фальсифицированная информация о ядерной энергии, мнение которой основано на страхе», что приводит к закрытию стабильных низкоуглеродных атомных электростанций. [122]
В исследовании 2023 года было подсчитано, что использование ядерной энергии на поверхности земли составляет 0,15 км 2 / ТВтч , что является самым низким показателем среди всех источников энергии. [123]
В мае 2023 года газета Washington Post написала: «Если бы Германия сохранила работу своих атомных электростанций с 2010 года, она могла бы к настоящему времени сократить использование угля для производства электроэнергии до 13 процентов. Сегодняшняя цифра составляет 31 процент... Уже сейчас могло бы быть больше жизней». потеряно только в Германии из-за загрязнения воздуха угольной энергетикой, чем от всех ядерных аварий в мире на сегодняшний день, включая Фукусиму и Чернобыль». [124]
Всесторонние дебаты о роли ядерной энергетики продолжаются с 2020 года в рамках нормативной работы по Таксономии экологически устойчивых технологий Европейского Союза . [125] Низкая углеродоемкость ядерной энергетики не оспаривалась, но оппоненты называли ядерные отходы и тепловое загрязнение неустойчивыми элементами, которые должны исключить их из устойчивой таксономии. Подробный технический анализ был передан Объединенному исследовательскому центру Европейской комиссии (JRC), который рассмотрел все потенциальные проблемы ядерной энергетики с научной, инженерной и нормативной точки зрения и в марте 2021 года опубликовал 387-страничный отчет, в котором был сделан вывод: [26]
Анализ не выявил никаких научно обоснованных доказательств того, что ядерная энергия наносит больший вред здоровью человека или окружающей среде, чем другие технологии производства электроэнергии, уже включенные в Таксономию как деятельность, способствующая смягчению последствий изменения климата.
— Техническая оценка ядерной энергетики в отношении критериев «не наносить значительного вреда» Регламента (ЕС) 2020/852 («Регламент таксономии»).
ЕС поручил еще двум экспертным комиссиям проверить выводы JRC — экспертной группе Евратома по статье 31 по радиационной защите и SCHEER (Научному комитету по вопросам здоровья, окружающей среды и возникающим рискам). Обе группы опубликовали свои отчеты в июле 2021 года, во многом подтвердив выводы JRC, а также ряд тем, требующих дальнейшего изучения. [126]
SCHEER считает, что выводы и рекомендации отчета в отношении нерадиологического воздействия в основном являются всеобъемлющими. (...) SCHEER в целом согласен с этими утверждениями, однако SCHEER считает, что зависимость от операционной нормативной базы сама по себе недостаточна для смягчения этих воздействий, например, в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, где бремя воздействий чувствовал себя за пределами Европы.
- Обзор SCHEER отчета JRC о технической оценке ядерной энергетики в отношении критериев «не наносить значительного вреда» Регламента (ЕС) 2020/852 («Регламент таксономии»).
ШИР также отметил, что вывод JRC о том, что ядерная энергетика «приносит меньший вред», чем другие (например, возобновляемые) технологии, с которыми ее сравнивают, не полностью эквивалентен критерию «не наносить значительного вреда», постулируемому таксономией. Анализ термического загрязнения, проведенный JRC , не полностью учитывает ограниченное перемешивание воды на мелководье. [127]
Группа «Статья 31» подтвердила выводы JRC: [128]
Выводы отчета JRC основаны на общепризнанных результатах научных исследований, подробно рассмотренных международно признанными организациями и комитетами.
- Мнение группы экспертов, упомянутой в статье 31 Договора о Евратоме, по отчету Объединенного исследовательского центра. Техническая оценка ядерной энергии в отношении критериев «не наносить существенного вреда» Регламента (ЕС) 2020/852 («Регулирование таксономии»). ')
Также в июле 2021 года группа из 87 членов Европейского парламента подписала открытое письмо, призывающее Европейскую комиссию включить ядерную энергетику в устойчивую таксономию после положительных научных отчетов, и предостерегла от антиядерной коалиции, которая «игнорирует научные выводы и активно выступает против ядерной энергетики». . [129]
В феврале 2022 года Европейская комиссия опубликовала Дополнительный закон о делегировании климата к таксономии, который устанавливает конкретные критерии, согласно которым ядерная энергетика может быть включена в схемы финансирования устойчивой энергетики. [130] Включение ядерной энергетики и ископаемого газа в таксономию было оправдано упомянутыми выше научными отчетами и основано, прежде всего, на очень большом потенциале ядерной энергетики для декарбонизации производства электроэнергии. [131] Что касается ядерной энергетики, Таксономия охватывает исследования и разработки новых реакторов поколения IV, новых атомных электростанций, построенных с реакторами поколения III, а также продление срока службы существующих атомных электростанций. Все проекты должны удовлетворять требованиям по безопасности, тепловому загрязнению и обращению с отходами.
Средняя атомная электростанция предотвращает выбросы 2 000 000 метрических тонн CO 2 , 5 200 метрических тонн SO 2 и 2 200 метрических тонн NO x в год по сравнению со средней электростанцией, работающей на ископаемом топливе. [133]
Хотя ядерная энергетика не приводит к прямым выбросам парниковых газов, выбросы происходят, как и в случае любого другого источника энергии, в течение жизненного цикла объекта: добыча и производство строительных материалов, строительство, эксплуатация завода, добыча и переработка урана, а также вывод завода из эксплуатации.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата установила, что среднее значение выбросов углекислого газа в течение жизненного цикла в эквиваленте 12 г (0,42 унции) на киловатт-час (кВтч) для ядерной энергетики является одним из самых низких среди всех источников энергии и сравнимо только с энергией ветра. [134] [135] Данные Международного агентства по атомной энергии показали аналогичный результат: ядерная энергетика имеет самые низкие выбросы среди всех источников энергии при учете как прямых, так и косвенных выбросов по всей энергетической цепочке. [14]
Ученые по климату и энергетике Джеймс Хансен , Кен Калдейра , Керри Эмануэль и Том Вигли опубликовали открытое письмо [136] , в котором, в частности, говорится, что
Возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнечная энергия и биомасса, безусловно, будут играть роль в будущей энергетической экономике, но эти источники энергии не могут расширяться достаточно быстро, чтобы обеспечить дешевую и надежную электроэнергию в масштабах, которых требует мировая экономика. Хотя теоретически возможно стабилизировать климат без ядерной энергетики, в реальном мире не существует надежного пути к стабилизации климата, который не включал бы существенную роль ядерной энергетики.
Это заявление широко обсуждалось в научном сообществе, были голоса как против, так и за. [137] Было также признано, что выбросы CO 2 в течение жизненного цикла ядерной энергетики в конечном итоге возрастут, когда будет израсходована высокосортная урановая руда, а уран более низкого качества необходимо будет добывать и перерабатывать с использованием ископаемого топлива, хотя есть противоречия. когда это может произойти. [138] [139]
Поскольку дебаты о ядерной энергетике продолжаются, выбросы парниковых газов растут. По прогнозам, даже при драконовском сокращении выбросов в течение десяти лет уровень углекислого газа в мире все равно превысит 650 частей на миллион и произойдет катастрофическое среднее повышение температуры на 4 °C (7,2 °F). [140] Общественное мнение заключается в том, что возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнечная энергия, биомасса и геотермальная энергия, существенно влияют на глобальное потепление. [141] Все эти источники вместе взятые обеспечивали лишь 1,3% мировой энергии в 2013 году, поскольку ежегодно сжигалось 8 миллиардов тонн (1,8 × 10 13 фунтов) угля. [142] Эти усилия «слишком мало, слишком поздно» могут быть массовой формой отрицания изменения климата или идеалистическим стремлением к зеленой энергетике .
В 2015 году 65 ведущих биологов мира в открытом письме назвали ядерную энергетику одним из источников энергии, наиболее благоприятных для биоразнообразия из-за ее высокой плотности энергии и низкого воздействия на окружающую среду: [143]
В то время как ведущие учёные-климатологи недавно выступали за разработку безопасных ядерно-энергетических систем следующего поколения для борьбы с изменением климата, мы призываем природоохранное и экологическое сообщество взвесить плюсы и минусы различных источников энергии, используя объективные данные и прагматичные компромиссы. , а не просто полагаться на идеалистические представления о том, что такое «зеленый».
- Открытое письмо «О дивный новый климат»
В ответ на Парижское соглашение 2016 года ряд стран прямо включили ядерную энергетику в свои обязательства по сокращению выбросов парниковых газов. [144] В июне 2019 года почти 100 польских экологов и учёных в открытом письме к «руководству и народу Германии», написанном почти 100 польскими экологами и учёными, призвали Германию «пересмотреть решение об окончательном выводе из эксплуатации полностью функциональных атомных электростанций» во благо борьбы с глобальным потеплением. [145]
В 2020 году группа европейских ученых опубликовала открытое письмо Европейской комиссии с призывом включить ядерную энергетику в качестве «элемента стабильности в безуглеродной Европе». [146] Также в 2020 году коалиция 30 европейских компаний атомной отрасли и исследовательских организаций опубликовала открытое письмо, в котором подчеркивалось, что ядерная энергетика остается крупнейшим источником энергии с нулевым уровнем выбросов в Европейском Союзе. [147]
В 2021 году премьер-министры Венгрии , Франции , Чехии , Румынии , Словацкой Республики , Польши и Словении подписали открытое письмо Европейской комиссии с призывом признать важную роль атомной энергетики как единственного доступного в настоящее время бесперебойного низкоуглеродного источника энергии. в промышленных масштабах Европы. [148]
В 2021 году ЕЭК ООН описала предлагаемые пути построения устойчивого энергоснабжения с повышением роли низкоуглеродной ядерной энергетики. [149] В апреле 2021 года инфраструктурный план президента США Джо Байдена предусматривал, что 100% электроэнергии в США будет производиться из низкоуглеродных источников, важным компонентом которых будет ядерная энергетика. [150]
Опубликованные в 2021 году прогнозы МЭА «Чистый ноль к 2050 году» предполагают рост мощностей атомной энергетики на 104%, сопровождаемый ростом возобновляемых источников энергии на 714%, в основном солнечной энергии. [151] В июне 2021 года более 100 организаций опубликовали позиционный документ для климатической конференции COP26 , в котором подчеркивался тот факт, что ядерная энергетика является низкоуглеродным управляемым источником энергии, который оказался наиболее успешным в сокращении выбросов CO 2 в энергетическом секторе. [152]
В августе 2021 года Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) назвала ядерную энергетику важным инструментом смягчения последствий изменения климата, который позволил предотвратить выбросы CO 2 на 74 Гт за последние полвека, что обеспечивает 20% энергии в Европе и 43% низкоэнергетических выбросов. -углеродная энергетика. [153]
Столкнувшись с ростом цен на ископаемое топливо и возобновлением работы новых угольных и газовых электростанций, ряд европейских лидеров поставили под сомнение антиядерную политику Бельгии и Германии. Европейский комиссар по внутреннему рынку Тьерри Бретон назвал закрытие действующих атомных электростанций лишением Европы низкоуглеродных энергетических мощностей. Такие организации, как Climate Bonds Initiative, Stand Up for Nuclear, Nuklearia и Mothers for Nuclear Germany-Austria-Швейцария, организуют периодические мероприятия в защиту АЭС, которые должны быть закрыты. [154]
Ежегодно мировой ядерный флот производит около 10 000 метрических тонн (22 000 000 фунтов) высокоактивного отработавшего ядерного топлива. [14] [155] Обращение с высокоактивными отходами касается обращения с высокорадиоактивными материалами , образующимися в процессе производства ядерной энергии, и их захоронением. Это требует использования «геологического захоронения» или захоронения из-за чрезвычайно длительных периодов времени, в течение которых радиоактивные отходы остаются смертоносными для живых организмов. Особую озабоченность вызывают два долгоживущих продукта деления , технеций-99 ( период полураспада 220 000 лет) и йод-129 (период полураспада 15,7 миллионов лет), [156] которые через несколько тысяч лет доминируют в радиоактивности отработавшего ядерного топлива. Наиболее опасными трансурановыми элементами в отработавшем топливе являются нептуний-237 (период полураспада два миллиона лет) и плутоний-239 (период полураспада 24 000 лет). [157] Однако многие побочные продукты ядерной энергетики сами по себе могут использоваться в качестве ядерного топлива; извлечение полезной энергии из ядерных отходов называется « ядерной переработкой ». Около 80% побочных продуктов могут быть переработаны и переработаны обратно в ядерное топливо, [158] сводя на нет этот эффект. Оставшиеся высокоактивные отходы требуют сложной обработки и управления, чтобы успешно изолировать их от биосферы . Обычно это требует обработки, за которой следует долгосрочная стратегия управления, включающая постоянное хранение, утилизацию или преобразование отходов в нетоксичную форму. [159]
Около 95% ядерных отходов по объему классифицируются как отходы очень низкой активности (ОНАО) или низкоактивные отходы (НАО), при этом 4% относятся к отходам средней активности (САО) и менее 1% относятся к высокоактивным отходам ( ВАО). [160] С 1954 года (начало производства атомной энергии) до конца 2016 года во всем мире было произведено около 390 000 тонн отработавшего топлива. Около одной трети этого количества было переработано, а остальная часть находится на хранении. [160]
Правительства во всем мире рассматривают ряд вариантов обращения с отходами и их утилизации, обычно включающих глубокое геологическое размещение, хотя прогресс в реализации долгосрочных решений по управлению отходами ограничен. [161] Частично это связано с тем, что временные рамки, о которых идет речь при обращении с радиоактивными отходами, варьируются от 10 000 до миллионов лет, [162] [163] согласно исследованиям, основанным на влиянии расчетных доз радиации. [164]
Поскольку доля атомов радиоизотопа , распадающихся в единицу времени, обратно пропорциональна периоду его полураспада, относительная радиоактивность определенного количества захороненных радиоактивных отходов человека со временем уменьшится по сравнению с природными радиоизотопами (например, цепочка распада 120 триллионов тонн тория и 40 триллионов тонн урана, которые имеют относительно следовые концентрации, составляющие миллионные доли каждая, в пределах 3 × 10 земной коры.масса 19 тонн). [165] [166] [167]
Например, в течение тысяч лет, после распада наиболее активных радиоизотопов с коротким периодом полураспада, захоронение ядерных отходов в США приведет к увеличению радиоактивности в верхних 2000 футов (610 м) горных пород и почвы в Соединенных Штатах (100 миллионов км 2 или 39 миллионов квадратных миль) [ нужна ссылка ] примерно на 0,1 частей на миллион по сравнению с совокупным количеством естественных радиоизотопов в таком объеме, хотя в окрестностях объекта будет гораздо более высокая концентрация искусственных радиоизотопов под землей, чем в среднем . [168] [неработающая ссылка]
Утилизация ядерных отходов является одним из наиболее противоречивых аспектов дебатов в области ядерной энергетики. В настоящее время отходы в основном хранятся на отдельных реакторных площадках, и в более чем 430 местах по всему миру продолжают накапливаться радиоактивные материалы. [ нужна цитата ] Эксперты сходятся во мнении, что централизованные подземные хранилища, которые хорошо управляются, охраняются и контролируются, будут огромным улучшением. [169] Существует международный консенсус относительно целесообразности хранения ядерных отходов в глубоких подземных хранилищах, [170] но по состоянию на 2009 год ни одна страна в мире еще не открыла такое хранилище. [170] [171] [172] [173] ] Существуют специальные места для хранения отходов на экспериментальном заводе по изоляции отходов в Нью-Мексико и два в немецких соляных шахтах: хранилище Морслебен и Шахт-Ассе II .
Общественные дебаты по этому вопросу часто сосредотачиваются только на ядерных отходах, игнорируя тот факт, что существующие глубокие геологические хранилища по всему миру (включая Канаду и Германию) уже существуют и хранят высокотоксичные отходы, такие как мышьяк, ртуть и цианид, которые, в отличие от ядерных отходов, не со временем теряют токсичность. [174] Многочисленные сообщения СМИ о предполагаемых «радиоактивных утечках» из ядерных хранилищ в Германии также путают отходы атомных электростанций с низкоактивными медицинскими отходами (такими как облученные рентгеновские пластины и устройства). [175]
В отчете Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии за 2021 год (см. Выше) сделан вывод: [26]
Обращение с радиоактивными отходами и их безопасное и надежное захоронение является необходимым шагом в жизненном цикле всех приложений ядерной науки и технологий (ядерная энергетика, исследования, промышленность, образование, медицина и другие). Таким образом, радиоактивные отходы образуются практически в каждой стране, причем наибольший вклад приходится на жизненный цикл ядерной энергетики в странах, эксплуатирующих атомные электростанции. В настоящее время существует широкий научно-технический консенсус в отношении того, что захоронение высокоактивных долгоживущих радиоактивных отходов в глубоких геологических формациях на современном уровне знаний рассматривается как подходящий и безопасный способ изоляции их от биосферы на очень длительный срок. масштабы времени.
В марте 2013 года ученые-климатологи Пушкир Хареча и Джеймс Хансен опубликовали в журнале Environmental Science & Technology статью под названием « Предотвращение смертности и выбросов парниковых газов от исторической и прогнозируемой ядерной энергетики» . [176] По оценкам, в период с 1971 по 2009 год во всем мире было спасено в среднем 1,8 миллиона жизней за счет использования ядерной энергии вместо ископаемого топлива. В документе также изучались уровни смертности на единицу электроэнергии, произведенной из ископаемого топлива (уголь и природный газ). как ядерная энергетика. Хареча и Хансен утверждают, что их результаты, вероятно, консервативны, поскольку они анализируют только случаи смерти и не включают ряд серьезных, но несмертельных респираторных заболеваний, рака, наследственных заболеваний и проблем с сердцем, а также не включают в себя тот факт, что сжигание ископаемого топлива в Развивающиеся страны, как правило, имеют более высокий уровень выбросов углекислого газа и загрязнения воздуха, чем развитые страны. [177] Авторы также приходят к выводу, что в период с 1971 по 2009 год ядерная энергетика позволила избежать выбросов около 64 миллиардов тонн (7,1 × 10 10 тонн ) эквивалента углекислого газа, а в период с 2010 по 2050 год ядерная энергетика могла бы дополнительно избежать выбросов углекислого газа. до 80–240 млрд тонн (8,8 × 10 10 –2,65 × 10 11 тонн).
Исследование Energiewende , проведенное в 2020 году , показало, что, если бы Германия отложила поэтапный отказ от ядерной энергетики и сначала отказалась от угля, это могло бы спасти 1100 жизней и 12 миллиардов долларов социальных расходов в год. [178] [179]
В 2020 году Ватикан назвал «мирные ядерные технологии» важным фактором «сокращения бедности и способности стран устойчиво достигать своих целей развития». [180]
По сравнению с другими источниками энергии ядерная энергия (наряду с солнечной и ветровой энергией) является одной из самых безопасных, [23] [24] [25] [26] с учетом всех рисков от добычи полезных ископаемых до производства и хранения, включая риски впечатляющих ядерных аварий. Источники воздействия на здоровье ядерной энергетики включают профессиональное облучение (в основном при добыче полезных ископаемых), обычное облучение при производстве электроэнергии, выводе из эксплуатации, переработке, удалении отходов и аварии. [14] Число смертей, вызванных этими последствиями, крайне невелико. [14]
Аварии в атомной отрасли принесли меньший ущерб, чем аварии в гидроэнергетике , и меньший ущерб, чем постоянный, непрерывный ущерб от загрязнителей воздуха из ископаемого топлива. Например, при эксплуатации атомной электростанции мощностью 1000 МВт, включая добычу урана, эксплуатацию реактора и захоронение отходов, доза радиации составит 136 человеко-бэр/год, в то время как доза составляет 490 человеко-бэр/год для эквивалентной угольной энергии. растение. [181] [182] Всемирная ядерная ассоциация приводит сравнение смертности от аварий в ходе различных форм производства энергии. Для сравнения, количество смертей на ТВ-год электроэнергии, произведенной с 1970 по 1992 год, составляет 885 для гидроэнергетики, 342 для угля, 85 для природного газа и 8 для атомной энергетики. [183] Аварии на атомных электростанциях занимают первое место по экономической стоимости, на их долю приходится 41 процент всего материального ущерба, причиненного в результате энергетических аварий по состоянию на 2008 год. [22]
В исследовании JRC ЕС в 2021 году сравнивались фактические и потенциальные уровни смертности при различных технологиях производства энергии на основе Базы данных о тяжелых авариях, связанных с энергетикой (ENSAD). В связи с тем, что реальных ядерных аварий было очень мало по сравнению с такими технологиями, как уголь или ископаемый газ, было применено дополнительное моделирование с использованием методологии вероятностной оценки безопасности (ВОБ) для оценки и количественной оценки риска гипотетических тяжелых ядерных аварий в будущем. В ходе анализа были рассмотрены реакторы поколения II ( PWR ) и поколения III ( EPR ) и оценены два показателя — коэффициент смертности на ГВтч (отражающий число жертв, связанных с нормальной эксплуатацией), и максимальное вероятное число жертв в одной гипотетической аварии, отражающее общее неприятие риска. В отношении уровня смертности на ГВтч в реакторах второго поколения он сделал следующий вывод: [26]
Что касается первого показателя, уровня смертности, результаты показывают, что нынешние атомные электростанции второго поколения имеют очень низкий уровень смертности по сравнению со всеми формами энергии на ископаемом топливе и сопоставим с гидроэнергетикой в странах ОЭСР и ветроэнергетикой. Только солнечная энергия имеет значительно более низкий уровень смертности. (...) Действующие атомные электростанции подлежат постоянному совершенствованию. В результате уроков, извлеченных из опыта эксплуатации, развития научных знаний или обновления стандартов безопасности, на существующих атомных электростанциях реализуются практически осуществимые улучшения безопасности.
Что касается уровня смертности на реакторы поколения III (EPR): [26]
Атомные электростанции третьего поколения спроектированы в полном соответствии с новейшими международными стандартами безопасности, которые постоянно обновляются с учетом прогресса в знаниях и уроков, извлеченных из опыта эксплуатации, включая такие крупные события, как аварии на Три-Майл-Айленде, в Чернобыле и Фукусима. Последние стандарты включают расширенные требования, связанные с предотвращением и смягчением последствий тяжелых аварий. Диапазон постулируемых исходных событий, учитываемых при проектировании станции, был расширен и теперь включает на систематической основе множественные отказы оборудования и другие маловероятные события, что приводит к очень высокому уровню предотвращения аварий, приводящих к плавлению реактора. топливо. Несмотря на высокий уровень предотвращения аварий с расплавлением активной зоны, проект должен быть таким, чтобы обеспечить возможность смягчения последствий сильной деградации активной зоны реактора. Для этого необходимо постулировать репрезентативный набор последовательностей аварий с расплавлением активной зоны, который будет использоваться для разработки смягчающих мер, которые будут реализованы в проекте станции, чтобы обеспечить защиту функции защитной оболочки и избежать крупных или ранних радиоактивных выбросов в окружающую среду. Согласно WENRA [3.5-3], цель состоит в том, чтобы гарантировать, что даже в худшем случае воздействие любых радиоактивных выбросов в окружающую среду будет ограничено в пределах нескольких километров от границы площадки. Эти последние требования отражены в очень низком уровне смертности в Европейском водо-водяном реакторе (EPR) поколения III, показанном на рисунке 3.5-1. Уровень смертности, связанный с будущей ядерной энергетикой, является самым низким среди всех технологий.
Вторая оценка — максимальные потери при наихудшем сценарии — гораздо выше, а вероятность такой аварии оценивается в 10–10 на реактор в год, или раз в десять миллиардов лет: [26]
Максимальное вероятное число погибших в результате гипотетической ядерной аварии на АЭС третьего поколения, рассчитанное Хиршбергом и др. [3.5-1], сопоставимо с соответствующим числом погибших в гидроэнергетике, которое находится в районе 10 000 погибших из-за гипотетического прорыва плотины. В этом случае все смертельные случаи или в большинстве своем являются непосредственными смертельными исходами и рассчитаны на более высокую частоту возникновения.
В отчете JRC отмечается, что «такое количество смертей, даже если оно основано на очень пессимистических предположениях, оказывает влияние на общественное восприятие из-за неприятия катастроф (или риска)», поясняя, что широкая общественность придает более высокую кажущуюся важность низкочастотным событиям с большее число жертв, в то время как даже гораздо большее число жертв, но равномерно распределенное во времени, не воспринимается как одинаково важное. Для сравнения, в ЕС более 400 000 преждевременных смертей в год связаны с загрязнением воздуха, а в США 480 000 преждевременных смертей в год среди курильщиков и 40 000 некурящих в год в результате употребления табака. [26]
Бенджамин К. Совакул сообщил, что во всем мире произошло 99 аварий на атомных электростанциях. [184] Со времени чернобыльской катастрофы произошло 57 аварий , и 57% (56 из 99) всех аварий, связанных с ядерной деятельностью, произошли в США. [184] Серьезные аварии на атомных электростанциях включают ядерную катастрофу на Фукусиме-1 (2011 г.), Чернобыльскую катастрофу (1986 г.), аварию на Три-Майл-Айленде (1979 г.) и аварию SL-1 (1961 г.). [185] Несчастные случаи на атомных подводных лодках включают аварию авианосца « Трешер» (1963 г.), [186] аварию реактора К-19 (1961 г.), [187] аварию реактора К-27 (1968 г.), [188] и катастрофу К- 431 авария реактора (1985 г.). [185]
Последствия ядерных аварий были предметом дискуссий практически с момента постройки первых ядерных реакторов . Это также стало ключевым фактором общественного беспокойства по поводу ядерных объектов . [189] Были приняты некоторые технические меры по снижению риска аварий или минимизации количества радиоактивных выбросов в окружающую среду. Таким образом, число смертей, вызванных этими авариями, минимально, до такой степени, что усилия по эвакуации из Фукусимы привели примерно в 32 раза больше смертей, вызванных самой аварией, при этом от 1000 до 1600 смертей в результате эвакуации и от 40 до 50 смертей в будущем. от самой аварии. [190] Несмотря на использование таких мер безопасности, «произошло много аварий с различными последствиями, а также аварий и инцидентов». [189]
Атомные электростанции представляют собой сложную энергетическую систему [191] [192] , и противники ядерной энергетики критикуют изощренность и сложность технологии. Хелен Калдикотт сказала: «... по сути, ядерный реактор — это просто очень сложный и опасный способ вскипятить воду — аналог резки фунта масла цепной пилой». [193] Авария на Три-Майл-Айленде в 1979 году послужила вдохновением для написания книги Чарльза Перроу « Обычные аварии» , где ядерная авария происходит в результате непредвиденного взаимодействия множества отказов в сложной системе. TMI была примером обычной аварии, поскольку ее считали «неожиданной, непонятной, неконтролируемой и неизбежной». [194]
Перроу пришел к выводу, что неудача на Три-Майл-Айленде была следствием огромной сложности системы. Он понял, что такие современные системы высокого риска склонны к сбоям, как бы хорошо ими ни управляли. Было неизбежно, что в конечном итоге они пострадают от того, что он назвал «обычной аварией». Поэтому, предположил он, нам было бы лучше подумать о радикальном изменении конструкции или, если это невозможно, полностью отказаться от такой технологии. [195] Эти проблемы были решены с помощью современных систем пассивной безопасности, которые не требуют вмешательства человека для функционирования. [196]
Большинство аспектов безопасности на атомных станциях улучшились с 1990 года. [14] Новые конструкции реакторов безопаснее, чем старые, а старые реакторы, все еще находящиеся в эксплуатации, также улучшились благодаря усовершенствованным процедурам безопасности. [14]
Возможны также катастрофические сценарии, связанные с террористическими атаками . [197] Междисциплинарная группа из Массачусетского технологического института (MIT) подсчитала, что, учитывая трехкратное увеличение ядерной энергетики с 2005 по 2055 год и неизменную частоту аварий, за этот период можно было бы ожидать четыре аварии с повреждением активной зоны. [198]
В 2020 году парламентское расследование в Австралии показало, что ядерная энергетика является одной из самых безопасных и чистых среди 140 конкретных технологий, проанализированных на основе данных, предоставленных MIT. [199]
В отчете Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии за 2021 год (см. Выше) сделан вывод: [26]
Тяжелые аварии с расплавлением активной зоны действительно происходили на атомных электростанциях, и общественность хорошо осведомлена о последствиях трех крупных аварий, а именно: «Три-Майл-Айленд» (1979 г., США), Чернобыля (1986 г., Советский Союз) и «Фукусимы» (2011 г., Япония). . В этих авариях участвовали АЭС разных типов (PWR, РБМК и BWR), и обстоятельства, приведшие к этим событиям, также были очень разными. Тяжелые аварии – это события с крайне низкой вероятностью, но с потенциально серьезными последствиями, и их нельзя исключить со 100% уверенностью. После чернобыльской аварии международные и национальные усилия были сосредоточены на разработке атомных электростанций третьего поколения, спроектированных в соответствии с повышенными требованиями, связанными с предотвращением и смягчением последствий тяжелых аварий. Внедрение различных конструкций АЭС третьего поколения началось во всем мире за последние 15 лет, и в настоящее время строятся и вводятся в эксплуатацию практически только реакторы третьего поколения. Эти новейшие технологии составляют 10-10 погибших/ГВтч, см. Рисунок 3.5-1 (Части А). Уровень смертности, характеризующий современные АЭС третьего поколения, является самым низким среди всех технологий производства электроэнергии.
Чернобыльский паровой взрыв — ядерная авария , произошедшая 26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС в Украине . Паровой взрыв и графитовый пожар привели к выбросу в атмосферу большого количества радиоактивного загрязнения , которое распространилось на большую часть западной части СССР и Европы. Эта авария считается крупнейшей аварией на атомной электростанции в истории и является одной из двух, классифицированных как событие уровня 7 по Международной шкале ядерных событий (второе — ядерная катастрофа на Фукусиме-дайити ). [200] В битве за сдерживание загрязнения и предотвращение еще большей катастрофы в конечном итоге приняли участие более 500 000 рабочих, а стоимость ее работ составила около 18 миллиардов рублей , что нанесло ущерб советской экономике. [201] Авария вызвала обеспокоенность по поводу безопасности атомной энергетики, замедлив ее развитие на несколько лет. [202]
Несмотря на то, что Чернобыльская катастрофа стала символом дебатов по безопасности атомной энергетики, в СССР были и другие ядерные аварии на заводе по производству ядерного оружия «Маяк» (недалеко от Челябинска , Россия), а общий объем радиоактивных выбросов в результате Челябинских аварий 1949, 1957 и 1967 годов вместе взятых был значительно выше. выше, чем в Чернобыле. [203] Однако регион под Челябинском был и остается гораздо более малонаселенным, чем регион вокруг Чернобыля.
Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) на протяжении 20 лет проводил детальные научные и эпидемиологические исследования последствий чернобыльской аварии. Помимо 57 прямых смертей в результате самой аварии, НКДАР ООН предсказал в 2005 году, что до 4000 дополнительных смертей от рака , связанных с аварией, возникнут «среди 600 000 человек, получивших более серьезное облучение (ликвидаторы, работавшие в 1986–87 годах, эвакуированные и жители из наиболее загрязненных территорий)». [204] По данным BBC : «Очевидно, что около 5000 случаев рака щитовидной железы , большинство из которых лечились и излечивались, были вызваны загрязнением. Многие подозревают, что радиация вызвала или вызовет другие виды рака, но доказательства На фоне сообщений о других проблемах со здоровьем, включая врожденные дефекты , до сих пор неясно, можно ли отнести их на счет радиации». [205] Россия, Украина и Беларусь несут бремя продолжающихся и значительных расходов на дезактивацию и здравоохранение в результате чернобыльской катастрофы. [206] [ нужен сторонний источник ]
После землетрясения, цунами и отказа систем охлаждения на атомной электростанции «Фукусима-1» , а также проблем, касающихся других ядерных объектов в Японии 11 марта 2011 года, была объявлена ядерная чрезвычайная ситуация. Это был первый раз, когда в Японии была объявлена ядерная чрезвычайная ситуация, и 140 000 жителей в радиусе 20 км (12 миль) от станции были эвакуированы. [211] Взрывы и пожар привели к повышению уровня радиации , что вызвало обвал фондового рынка и панические покупки в супермаркетах. [212] Великобритания, Франция и некоторые другие страны посоветовали своим гражданам рассмотреть возможность выезда из Токио из-за опасений распространения ядерного заражения. Аварии привлекли внимание к продолжающейся обеспокоенности по поводу японских стандартов ядерного сейсмического проектирования и заставили правительства других стран пересмотреть свои ядерные программы . Джон Прайс, бывший член отдела политики безопасности Национальной ядерной корпорации Великобритании, сказал, что «может пройти 100 лет, прежде чем плавящиеся топливные стержни можно будет безопасно удалить с японской АЭС Фукусима». [213] [ нужен сторонний источник ]
Авария на Три-Майл-Айленде представляла собой расплавление активной зоны энергоблока 2 ( реактор с водой под давлением производства Babcock & Wilcox ) атомной электростанции Три-Майл-Айленд в округе Дофин, штат Пенсильвания, недалеко от Гаррисберга , США, в 1979 году. Это была самая значительная авария. в истории коммерческой атомной энергетики США, что привело к выбросу примерно 2,5 миллионов кюри радиоактивных благородных газов и примерно 15 кюри йода-131 . [214] Очистка началась в августе 1979 года и официально завершилась в декабре 1993 года, общая стоимость очистки составила около 1 миллиарда долларов. [215] Инцидент получил оценку пять по семибалльной Международной шкале ядерных событий : Авария с более широкими последствиями. [216] [217] [ нужен сторонний источник ]
Последствия ядерной аварии на Три-Майл-Айленде для здоровья широко, но не повсеместно, признаны очень низкими. Однако из этого района была эвакуирована 140 тысяч беременных женщин и детей дошкольного возраста. [218] [219] [220] Авария вызвала обеспокоенность активистов и широкой общественности по поводу антиядерной безопасности, привела к принятию новых правил для атомной промышленности и была названа одной из причин упадка строительства новых реакторов, которое уже было продолжавшийся в 1970-х годах. [221]
Атомная энергетика перешла к совершенствованию инженерного проектирования. Реакторы поколения IV в настоящее время находятся на поздней стадии проектирования и разработки с целью повышения безопасности, устойчивости, эффективности и стоимости. Ключом к новейшим разработкам является концепция пассивной ядерной безопасности . Пассивная ядерная безопасность не требует действий оператора или электронной обратной связи для безопасного отключения в случае аварийной ситуации определенного типа (обычно перегрева в результате потери теплоносителя или потери потока теплоносителя). Это контрастирует с более старыми, но распространенными конструкциями реакторов, где естественной тенденцией реакции было быстрое ускорение при повышении температуры. В таком случае системы охлаждения должны работать, чтобы предотвратить расплавление. Прошлые ошибки проектирования, такие как Фукусима в Японии, не предполагали, что цунами, вызванное землетрясением, выведет из строя резервные системы, которые должны были стабилизировать реактор после землетрясения. [222] Новые реакторы с пассивной ядерной безопасностью устраняют этот вид отказа.
Комиссия по ядерному регулированию США официально провела предварительную работу с четырьмя заявителями, имеющими реакторы поколения IV. Из этих четырех проектов заявителей два представляют собой реакторы на расплавах солей , один — компактный быстрый реактор и один — модульный высокотемпературный реактор с газовым охлаждением . [223]
Основной проблемой в ядерных дебатах являются долгосрочные последствия жизни рядом с атомной электростанцией или работы на ней. Эти опасения обычно связаны с потенциальным увеличением риска развития рака. Однако исследования, проведенные некоммерческими нейтральными агентствами, не нашли убедительных доказательств корреляции между проживанием вблизи атомных электростанций и риском развития рака. [224]
Были проведены значительные исследования влияния низкоуровневой радиации на человека. Споры о применимости линейной беспороговой модели по сравнению с радиационным гормезисом и другими конкурирующими моделями продолжаются, однако прогнозируемый низкий уровень заболеваемости раком при низких дозах означает, что для того, чтобы сделать значимые выводы, необходимы большие размеры выборки. Исследование, проведенное Национальной академией наук, показало, что канцерогенное воздействие радиации действительно увеличивается с увеличением дозы. [225] В крупнейшем в истории исследовании работников атомной промышленности, в котором приняли участие почти полмиллиона человек, был сделан вывод о том, что 1–2% случаев смерти от рака, вероятно, вызваны профессиональной дозой. Это было на высоком уровне того, что предсказывала теория LNT, но было «статистически совместимо». [226] Исследование «случай-контроль», в котором рассматривались работники атомной отрасли в Бельгии, Франции и Великобритании, подвергшиеся воздействию альфа-излучателей, выявило убедительные доказательства связи между низкими дозами альфа-излучения и риском рака легких. Результаты этого исследования, выраженные как риск на эквивалентную дозу в зивертах (Зв), оказались согласующимися с таковыми для выживших после атомной бомбардировки и, следовательно, подтверждают существующие принятые оценки риска, связанные с внутренними альфа-излучателями и системами радиационной защиты, основанными на на них. [227]
Комиссия по ядерному регулированию (NRC) имеет информационный бюллетень, в котором описаны 6 различных исследований. В 1990 году Конгресс США поручил Национальному институту рака провести исследование уровня смертности от рака на атомных станциях и других объектах за период с 1950 по 1984 год, уделяя особое внимание изменениям после начала эксплуатации соответствующих объектов. Они пришли к выводу, что связи нет. В 2000 году Университет Питтсбурга не обнаружил никакой связи с повышенной смертностью от рака среди людей, живших в радиусе 5 миль от электростанции во время аварии на Три-Майл-Айленде . В том же году Департамент общественного здравоохранения штата Иллинойс не обнаружил статистических отклонений в заболеваемости раком у детей в округах, где есть атомные электростанции. В 2001 году Академия наук и техники Коннектикута подтвердила, что выбросы радиации на атомной электростанции Коннектикут Янки были пренебрежимо низкими . Также в том же году Американское онкологическое общество исследовало скопления рака вокруг атомных электростанций и пришло к выводу об отсутствии связи с радиацией, отметив, что скопления рака возникают регулярно по несвязанным причинам. В 2001 году Бюро экологической эпидемиологии Флориды снова рассмотрело заявления о повышении заболеваемости раком в округах с атомными электростанциями, однако, используя те же данные, что и заявители, они не обнаружили никаких отклонений от нормы. [228]
Ученые узнали о воздействии высокого уровня радиации из исследований последствий бомбардировки населения Хиросимы и Нагасаки. Однако трудно проследить связь низкого уровня радиационного воздействия с возникающими раковыми заболеваниями и мутациями. Это связано с тем, что латентный период между воздействием и эффектом может составлять 25 лет и более в случае рака и поколение или более в случае генетического повреждения. Поскольку атомные электростанции имеют короткую историю, пока рано судить о последствиях. [229]
Большая часть воздействия радиации на человека происходит в результате естественного радиационного фона . Естественные источники радиации составляют среднегодовую дозу радиации 295 миллибэр (0,00295 зиверта ). По состоянию на май 2011 года, средний человек получает около 53 мбэр (0,00053 Зв) от медицинских процедур и 10 мбэр от потребительских товаров в год. [230] По данным Совета национальной безопасности , люди, живущие в пределах 50 миль (80 км) от ядерной Электростанция получит дополнительно 0,01 мбэр в год. Проживание в пределах 50 миль от угольной электростанции добавляет 0,03 млн бэр в год. [231]
В своем докладе 2000 года « Источники и последствия ионизирующего излучения » [232] НКДАР ООН также приводит некоторые значения для районов, где радиационный фон очень высок. [233] Например, вы можете получить некоторое значение, например, 370 наногрей в час (0,32 рад / год ) в среднем в Янцзяне, Китай (что означает 3,24 мЗв в год или 324 мбэр), или 1800 нГр/ч (1,6 рад/год) в Керала, Индия (что означает 15,8 мЗв в год или 1580 мбэр). Это также другие «горячие точки» с максимальными значениями 17 000 нГр/ч (15 рад/год) в горячих источниках Рамсара, Иран (что эквивалентно 149 мЗв в год или 14 900 мбэр в год). Самый высокий фон, по-видимому, наблюдается в Гуарапари : зарегистрированные значения составляют 175 мЗв в год (или 17 500 мбэр в год) и максимальное значение 90 000 нГр/ч (79 рад/год), указанное в отчете НКДАР ООН (на пляжах). [233] Исследование, проведенное на радиационном фоне штата Керала с участием 385 103 жителей, пришло к выводу, что «не выявлено избыточного риска развития рака в результате воздействия наземного гамма-излучения» и что «хотя статистическая мощность исследования может быть недостаточной из-за низкая доза, наше исследование заболеваемости раком [...] показывает, что маловероятно, что оценки риска при низких дозах существенно выше, чем считается в настоящее время». [234]
Текущие руководящие принципы, установленные NRC, требуют тщательного планирования действий в чрезвычайных ситуациях между атомными электростанциями, Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям (FEMA) и местными органами власти. В планах предусмотрены различные зоны, определяемые расстоянием от завода, преобладающими погодными условиями и защитными мерами. В цитируемой ссылке в планах подробно описаны различные категории чрезвычайных ситуаций и защитные меры, включая возможную эвакуацию. [235]
Немецкое исследование детского рака в окрестностях атомных электростанций под названием «исследование KiKK» было опубликовано в декабре 2007 года . в другом месте». Это было установлено «частично в результате более раннего исследования Кёрблейна и Хоффмана [237] , которые обнаружили статистически значимое увеличение заболеваемости солидным раком (54%) и лейкемией (76%) у детей в возрасте до 5 лет в радиусе 5 км. (3,1 мили) на 15 объектах немецких атомных электростанций, это привело к 2,2-кратному увеличению случаев лейкемии и 1,6-кратному увеличению случаев солидного (в основном эмбрионального) рака среди детей, живущих в пределах 5 км от всех немецких атомных электростанций». [238] В 2011 году новое исследование данных KiKK было включено в оценку Комитета по медицинским аспектам радиации в окружающей среде (COMARE) заболеваемости детской лейкемией вокруг британских атомных электростанций. Было обнаружено, что контрольная выборка населения, использованная для сравнения в немецком исследовании, возможно, была выбрана неправильно, а другие возможные факторы, такие как социально-экономический рейтинг, не были приняты во внимание. Комитет пришел к выводу, что нет существенных доказательств связи между риском детского лейкоза (у детей в возрасте до 5 лет) и проживанием вблизи атомной электростанции. [239]
В отчете Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии за 2021 год (см. Выше) сделан вывод: [26]
Среднегодовое облучение населения в результате эффектов, связанных с производством электроэнергии на основе ядерной энергии, составляет около 0,2 микрозиверта, что в десять тысяч раз меньше средней годовой дозы, обусловленной естественным радиационным фоном. Согласно исследованиям LCIA (Анализ воздействия на жизненный цикл), проанализированным в главе 3.4 части A, общее воздействие на здоровье человека как радиологических, так и нерадиологических выбросов ядерной энергетической цепочки сопоставимо с воздействием на здоровье человека морской ветровой энергии. .
Некоторые развивающиеся страны , которые планируют перейти на ядерную энергетику, имеют очень плохие показатели промышленной безопасности и проблемы с политической коррупцией . [240] В Китае и за его пределами темпы реализации программы строительства атомной электростанции вызывают обеспокоенность по поводу безопасности. Профессор Хэ Цзосю , который участвовал в китайской программе создания атомной бомбы, заявил, что планы увеличить производство ядерной энергии в двадцать раз к 2030 году могут иметь катастрофические последствия, поскольку Китай серьезно недостаточно подготовлен на фронте безопасности.
Согласно дипломатическим телеграммам посольства США в Пекине, быстрорастущий ядерный сектор Китая делает выбор в пользу дешевых технологий, которым «исполняется 100 лет к тому времени, когда десятки его реакторов достигнут конца срока службы». [241] Спешка со строительством новых атомных электростанций может «создать проблемы для эффективного управления, эксплуатации и нормативного надзора», при этом самым большим потенциальным узким местом являются человеческие ресурсы – «набор достаточно подготовленного персонала для строительства и эксплуатации всех этих новых станций, а также регулировать отрасль». [241] Задача правительства и атомных компаний состоит в том, чтобы «следить за растущей армией подрядчиков и субподрядчиков, у которых может возникнуть соблазн срезать углы». [242] Китаю рекомендуется поддерживать ядерные гарантии в деловой культуре, где качество и безопасность иногда приносятся в жертву в пользу сокращения затрат, прибыли и коррупции. Китай запросил международную помощь в обучении большего количества инспекторов атомных электростанций. [242]
Противодействие ядерной энергетике часто связано с противодействием ядерному оружию. [243] Ученый-антиядерщик Марк З. Джейкобсон считает, что рост ядерной энергетики «исторически увеличил способность стран получать или обогащать уран для ядерного оружия ». [197] Однако многие страны имеют гражданские ядерно-энергетические программы, но не разрабатывают ядерное оружие, и все гражданские реакторы охвачены гарантиями нераспространения МАГАТЭ , включая международные инспекции на станциях. [244]
Иран разработал ядерно-энергетическую программу под контролем МАГАТЭ и попытался разработать параллельную программу создания ядерного оружия, строго разделив последнюю, чтобы избежать инспекций МАГАТЭ. [244] Современные легководные реакторы , используемые на большинстве гражданских атомных электростанций, не могут использоваться для производства оружейного урана. [245]
Программа «Мегатонны в мегаватты» 1993–2013 годов успешно привела к переработке 500 тонн российского высокообогащенного урана для боеголовок (что эквивалентно 20 008 ядерным боеголовкам) в низкообогащенный уран, используемый в качестве топлива для гражданских электростанций, и стала наиболее успешным примером нераспространения ядерного оружия. программа в истории. [246]
Четыре реактора AP1000 , спроектированные американской компанией Westinghouse Electric Company , в настоящее время, по состоянию на 2011 год, строятся в Китае [247] , а еще два реактора AP1000 должны быть построены в США. [248] Hyperion Power Generation , которая занимается разработкой модульных реакторных сборок, устойчивых к распространению, является частной американской корпорацией, как и Terrapower , которая имеет финансовую поддержку Билла Гейтса и его Фонда Билла и Мелинды Гейтс . [249]
Разработке тайных и враждебных ядерных установок время от времени мешали военные операции в рамках так называемой «радикальной контрраспространенческой» деятельности. [250] [251]
Никакие военные операции не были направлены против действующих ядерных реакторов, и ни одна операция не привела к ядерным инцидентам. Ни одна террористическая атака не была направлена против действующих реакторов; зафиксированы лишь квазитеррористические атаки антиядерных активистов на строительные площадки атомной электростанции:
Согласно отчету Бюджетного управления Конгресса США за 2004 год , «Человеческие, экологические и экономические издержки в результате успешной атаки на атомную электростанцию, которая приведет к выбросу значительного количества радиоактивного материала в окружающую среду, могут быть огромными». [252] Комиссия США по терактам 11 сентября заявила, что атомные электростанции были потенциальными целями, первоначально рассматриваемыми для атак 11 сентября 2001 года . Если бы террористические группы могли достаточно повредить системы безопасности, чтобы вызвать расплавление активной зоны на атомной электростанции, и/или нанести существенный ущерб бассейнам с отработавшим топливом, такая атака могла бы привести к широкомасштабному радиоактивному загрязнению. [253]
Новые конструкции реакторов обладают функциями пассивной безопасности , такими как затопление активной зоны реактора без активного вмешательства операторов реактора. Но эти меры безопасности, как правило, разрабатывались и изучались применительно к авариям, а не к преднамеренной атаке реактора террористической группой. Однако Комиссия по ядерному регулированию США теперь также требует, чтобы новые заявки на получение лицензий на реакторы учитывали безопасность на стадии проектирования. [253]
Существует опасение, что если побочные продукты ядерного деления (ядерные отходы, образующиеся на станции) оставить незащищенными, они могут быть украдены и использованы в качестве радиологического оружия , в просторечии известного как « грязная бомба ». Реальных терактов с применением "грязной бомбы" зафиксировано не было, хотя случаи незаконной торговли расщепляющимися материалами имели место. [254] [255] [256] [257]
Существуют дополнительные опасения, что транспортировка ядерных отходов по автомобильным и железным дорогам делает их потенциальной кражей. С тех пор Организация Объединенных Наций призвала мировых лидеров повысить безопасность, чтобы предотвратить попадание радиоактивных материалов в руки террористов , [258] и такие опасения использовались в качестве оправдания для централизованных, постоянных и безопасных хранилищ отходов и повышения безопасности на транспорте. маршруты. [259]
Отработанное расщепляющееся топливо недостаточно радиоактивно для создания какого-либо эффективного ядерного оружия в традиционном смысле, когда радиоактивный материал является средством взрыва. Заводы по переработке атомной энергии также получают уран из отработанного реакторного топлива и принимают на хранение оставшиеся отходы.
Поддержка ядерной энергетики варьируется в зависимости от страны и значительно изменилась с течением времени.
.png/1280px-Global_public_support_for_energy_sources_(Ipsos_2011).png)
После ядерной катастрофы на Фукусиме-1 Международное энергетическое агентство вдвое сократило оценку дополнительных ядерных генерирующих мощностей, которые должны быть построены к 2035 году . безопасность существующих реакторов и поставить под сомнение скорость и масштаб планируемого расширения по всему миру». [262] В 2011 году журнал The Economist сообщил, что ядерная энергетика «выглядит опасной, непопулярной, дорогой и рискованной» и что «ее относительно легко заменить, и от нее можно отказаться без каких-либо серьезных структурных сдвигов в том, как устроен мир». [263]
В сентябре 2011 года немецкий машиностроительный гигант Siemens объявил, что полностью выйдет из атомной отрасли в ответ на ядерную катастрофу на Фукусиме в Японии. [264] Компания намерена активизировать свою работу в секторе возобновляемых источников энергии . [265] [ нужна обновленная информация ] Комментируя политику правительства Германии по закрытию атомных электростанций, Вернер Зинн, президент Института экономических исследований Ifo при Мюнхенском университете , заявил: «Неправильно закрывать атомные электростанции, потому что это дешевый источник энергии, а ветровая и солнечная энергия ни в коем случае не способны обеспечить замену. Они намного дороже, а получаемая энергия имеет более низкое качество. Энергоемкие отрасли уйдут, и конкурентоспособность немецкого производственного сектора будет снижена или заработная плата будет снижена». [266]
Но что касается предположения о том, что «улучшение связи между промышленностью может помочь преодолеть нынешние опасения по поводу ядерной энергетики», физик Принстонского университета М. В. Рамана говорит, что основная проблема заключается в том, что существует «недоверие к социальным институтам, которые управляют ядерной энергетикой», и Опрос Европейской комиссии 2001 года показал, что «только 10,1 процента европейцев доверяют атомной промышленности». Это общественное недоверие периодически подкрепляется нарушениями безопасности со стороны атомных компаний, [ нужна ссылка ] или неэффективностью или коррупцией со стороны органов ядерного регулирования. Потерянное доверие, говорит Рамана, чрезвычайно трудно вернуть. [267] Столкнувшись с общественной антипатией, атомная промышленность «испытала различные стратегии, чтобы убедить общественность принять ядерную энергетику», включая публикацию многочисленных «информационных бюллетеней», в которых обсуждаются вопросы, вызывающие общественный интерес. Рамана говорит, что ни одна из этих стратегий не принесла большого успеха. [267]
В марте 2012 года E.ON UK и RWE npower объявили, что отказываются от строительства новых атомных электростанций в Великобритании, поставив под сомнение будущее атомной энергетики в Великобритании. [268] Совсем недавно, 4 февраля 2013 года, компания Centrica (владеющая British Gas ) вышла из гонки, отказавшись от своего опциона на 20% на четырех новых атомных электростанциях. [269] 30 января 2013 г. совет графства Камбрия (местный орган власти) отклонил заявку на строительство хранилища для отходов – альтернативного места в настоящее время не предлагается. [270]
С точки зрения текущего состояния ядерной сферы и будущих перспектив: [271]
В феврале 2020 года в США была запущена первая в мире платформа с открытым исходным кодом для проектирования, строительства и финансирования атомных электростанций OPEN100 . [279] Цель этого проекта – проложить четкий путь к устойчивому, недорогому и безуглеродному будущему. В проекте OPEN100 участвуют Framatome, Studsvik, Национальная ядерная лаборатория Великобритании, Siemens, Pillsbury, Научно-исследовательский институт электроэнергетики, Национальная лаборатория Айдахо Министерства энергетики США и Национальная лаборатория Ок-Ридж. [280]
В октябре 2020 года Министерство энергетики США объявило о выборе двух американских команд для получения первоначального финансирования в размере 160 миллионов долларов в рамках новой программы демонстрации перспективных реакторов (ARDP). [281] [282] TerraPower LLC (Бельвью, Вашингтон) и X-energy (Роквилл, Мэриленд) получили по 80 миллионов долларов каждая на строительство двух современных ядерных реакторов, которые могут быть введены в эксплуатацию в течение семи лет. [282]
Большинство экспертов по ядерной энергетике сходятся во мнении, что ядерная энергетика не имеет негативных последствий для здоровья при нормальной работе и что даже редкие инциденты привели лишь к ограниченному числу жертв. Все эксперты также сходятся во мнении, что ядерная энергетика выделяет мало парниковых газов, и большинство согласны с тем, что ядерная энергетика должна быть частью решения проблемы изменения климата.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )С тех пор многочисленные исследования показывают, что Германия принесла больше вреда, чем пользы. В последнем из этих исследований, рабочем документе, недавно опубликованном Национальным бюро экономических исследований, три экономиста смоделировали электрическую систему Германии, чтобы увидеть, что произошло бы, если бы она сохранила работу этих атомных электростанций. Их вывод: это спасло бы жизни 1100 человек в год, которые страдают от загрязнения воздуха, выделяемого угольными электростанциями.
Но теперь есть первоначальный, гораздо более полный анализ затрат и выгод. Ключевой вывод: выраженный в долларовых ценах 2017 года, поэтапный отказ от ядерной энергетики обходится более чем в 12 миллиардов долларов в год. Во многом это связано с человеческими страданиями.
На данный момент зарегистрировано 237 случаев острой лучевой болезни и 31 смертельный исход.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
