Как работают АЭС и, что будет, если их отключить?
Атомные электростанции (АЭС) вырабатывают электрическую и тепловую энергию, являясь неотъемлемой частью повседневной жизни. Местом рождения первой в мире АЭС стал СССР: строительство началось в 1954 году, а спустя 68 лет в мире насчитывается 437 ядерных реакторов, расположенных в 32 странах. Эти больше котлы бывают разных размеров и форм и могут работать на различных видах топлива, расщепляя атомы для нагрева воды и ее преобразования в пар, давление которого приводит в действие генераторы. Атомные электростанции считаются относительно безопасными для окружающей среды, так как не способствуют выбросам СО2 в атмосферу. Однако в 1986 году мир потрясла авария на Чернобыльской АЭС, а в 2011 году катастрофа настигла японскую станцию «Фукусима-1», тем самым доказав, что называть АЭС безопасными нельзя. Но стоит ли ждать чего-то подобного в будущем? Давайте разбираться!
Откуда берется электричество?
Работа атомных электростанций обеспечивает эффективное и надежное электроснабжение по всему миру – ядерная энергетика оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду, в отличие от электростанций работающих на ископаемом топливе. Увы, но сжигание угля и нефти для выработки тепла приводит к выбросам в атмосферу углекислого газа, усугубляя парниковый эффект.
АЭС получают тепловую энергию в результате расщепления атомных ядер в активной зоне реактора. Основным топливом сегодня является уран – тяжелый радиоактивный химический элемент, который содержится в большинстве горных пород. Деление атомов урана-235, например, приводит к выработке огромного количества тепла, а сам по себе ядерный реактор способен постоянно производить энергию и электричество.
Чем опасны атомные электростанции?
Будучи безопасными источниками электроэнергии, АЭС, все же, могут угрожать здоровью людей и всех живых существ на Земле. Отходы, образующиеся в результате работы атомных электростанций, остаются радиоактивными на протяжении десятков и даже сотен тысяч лет. В то же самое время решений для их долгосрочного хранения не существует – большинство ядерных отходов находятся во временных надземных хранилищах. Но так как подобных мест для хранения сегодня не хватает, промышленность обращается к другим типам хранилищ (более дорогостоящим и потенциально менее безопасным).
Одной из главных проблем использования АЭС является развитие ядерно-энергетических программ, которые увеличивают вероятность распространения ядерного оружия. Это вновь возвращает нас к вопросу об ответственности ученых за свои изобретения – в конечном итоге применение ядерного оружия может уничтожить жизнь на Земле. А еще атомные электростанции являются потенциальной мишенью для террористических атак.
Весомую роль также играет человеческий фактор и стихийные бедствия. Так, сильное цунами обошло механизмы безопасности нескольких электростанций в 2011 году, став причиной сразу трех аварий на «Фукусиме-1», а последствия взрыва ядерного реактора в Чернобыле привели к распространению раковых заболеваний среди населения, проживающего в непосредственной близости от АЭС.
Так как перегрев реактора может привести к чудовищным последствиям, его необходимо постоянно охлаждать – по этой причине атомные электростанции должны располагаться рядом с источником воды. Вот только количество мест, защищенных от засух, наводнений, ураганов, землетрясений и других потенциальных бедствий, сокращается во всем мире. Ситуацию усугубляет увеличение числа экстремальных погодных явлений в результате стремительного изменения климата.
Что будет есть отключить АЭС?
Существует ряд правил безопасного отключения АЭС, включая очистку радиоактивно загрязненных систем, конструкций станции и последующего удаления радиоактивного топлива. Окончательное закрытие атомной электростанции требует деактивации объекта (для снижения остаточной радиоактивности) и последующего демонтажа конструкций.
Соблюдение всех требований процесса отключения станции необходимо для защиты сотрудников АЭС и населения близлежащих районов. Но что будет если отключить станцию от питания не завершив ее вывод из эксплуатации? Эксперты уверены, что отсутствие электроэнергии и частые перебои питания станции потенциально опасны и могут привести к катастрофе.
Чтобы не допустить перегрев реакторов в случае обесточивания АЭС, необходимо прокачивать воду исправным насосом (что, к слову, невозможно без электричества). По этой причине на каждом блоке АЭС существует резервный источник питания, например, несколько дизельных генераторов, которые автоматически запускаются при отсутствии внешнего питания. Специалисты также считают, что если перебои подачи электроэнергии на АЭС участятся, а станции будут работать в таком режиме слишком долго, избежать аварии будет практически невозможно.
По словам бывшего научного сотрудника Министерства обороны ядерной энергетики и технологий США Робина Граймса, отключение питания работающего реактора может привести к перегреву: «При определенных обстоятельствах перегрев ядерного реактора приведет у тому, что он фактически расплавится».
Напомним, что во время аварии на АЭС «Фукусима-1» работа одного из трех реакторов была успешно остановлена, однако системы резервного питания и охлаждения не сработали. Это, как мы знаем сегодня, привело к частичному плавлению всех реакторов станции, а основной причиной аварии считаются землетрясение и цунами, которые бушевали в стране на протяжении несколько дней.
И все же самой страшной аварией является взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС. Среди причин катастрофы эксперты выделяют наличие неисправностей и ошибок в эксплуатации станции. Сам взрыв унес жизни более четырех тысяч человек, а количество пострадавших от радиации до сих пор окончательно неизвестно.
Что такое лучевая болезнь?
Первые описания лучевой болезни появились после бомбардировок японских городов Хиросима и Нагасаки силами ВВС США в августе 1945 года: врачам пришлось иметь дело с неизвестным заболеванием, симптомы которого «внезапно появлялись у некоторых пациентов без видимых повреждений». Сегодня мы знаем, что пострадавшие столкнулись с отсроченными последствиями радиационного облучения.
Острая лучевая болезнь – это заболевание, возникающее в результате воздействия различных видов ионизирующих излучений, которое характеризуется тошнотой, рвотой, диареей, анорексией, головной болью, недомоганием и учащенным сердцебиением (тахикардией).
Тяжесть состояния при лучевой болезни зависит от полученной дозы ионизирующего излучения. Так, при небольших дозах дискомфорт проходит в течение нескольких часов или дней, однако мощное облучение способствует проникновению радиации в большую часть организма всего за несколько минут. Спасти таких больных от мучительной смерти к сожалению невозможно, – отмечают специалисты.
Высокие дозы радиации также нарушают работу физиологических систем организма, разрушая клеточные структуры. Исследователи отмечают, что последствия облучения негативно сказываются на делении клеток, а потому намного опаснее для детей, чем для взрослых.
Выходит, комфорт и блага цивилизации дорого обходятся человечеству. Но стоят ли они подобного риска?
Любовь Соковикова, Hi-News
