Енергетична безпека України — в чому вона?

Україна платить найвищу в світі ціну за російський природний газ. Він є однією з вагомих складових енергетичного балансу України. 2011 року базова ціна на газ для України склала 450 дол. за тисячу кубометрів, у той час як для Західної Європи - в межах 350 дол. (у 2010 році - 237 дол.). В інших країнах світу ціни значно нижчі за європейські. За 100-доларову знижку базової ціни, відповідно до Харківських угод, ми заплатили частиною своєї незалежності. Чи є якийсь розумний вихід із ситуації, що склалася в нашій енергетиці? У пошуках відповіді пропоную уважніше придивитися до атомної енергетики України.

Енергетика світу, у тому числі енергетика України, має чотири головні аспекти: собівартість, існуючі запаси, безпечність, екологічність. Розглянемо їх детальніше.

У 2011 році в Україні середній тариф на кіловат електричної енергії, виробленої на атомних електростанціях, склав 18,82 копійки, на теплових електростанціях - 56 копійок, на гідроелектростанціях - 12,92 копійки. При цьому у «гідротариф» ніколи не закладалися збитки від невикористання колосальних земельних угідь, затоплених водосховищами гідроелектростанцій.

Є ще нетрадиційна енергетика, яка становить в енергетичному балансі людства 0,5%. За прогнозами аналітиків, її доля у загальному енергобалансі людства у найближчі десятиліття не зростатиме, хоча в абсолютних цифрах таке зростання спостерігається.

Традиційним і найпоширенішим сьогодні представником цього напрямку розвитку енергетики є вітрові електричні станції. У деяких країнах Європи, зокрема у Німеччині, доля електричної енергії, виробленої на вітрових електричних станціях, становить уже декілька відсотків і продовжує зростати. Здавалося б, ось де енергетична перспектива людства. Але, за оцінками Кристофера Сміта, голови проекту ІТЕR (міжнародний експериментальний реактор Токамак), собівартість кіловата електричної енергії вітрових електричних станцій становить 50 центів і навряд чи в досяжному майбутньому у таких країнах, як Україна, знайдуться промисловці чи рядові громадяни, які дозволили б собі використання такої дорогої енергії. Значно дешевше було б ще вдесятеро дорожче купувати російський газ…

Здавалося б, дуже перспективним джерелом енергії є Сонце. Але для досягнення потужності одного блока наших атомних електростанцій потрібно вкрити сонячними панелями 100 квадратних кілометрів земної поверхні. При тому, якщо атомна електростанція працює в одному режимі цілодобово, сонячна - загалом у ясний сонячний день. Уявлення про вартість такої електростанції може дати ціна на сонячну батарею побутових розмірів, наприклад 0,5 кв. м. Вона становить приблизно 100 дол. У результаті сонячні електростанції є значно дорожчими за вітрові. Отже, з точки зору собівартості, ядерна енергетика поза конкуренцією.

Щодо наявних запасів палива у світі ситуація така. Уран з атомною масою 235 атомних одиниць (уран-235) - найбільш поширене тепер ядерне паливо - зустрічається в природі у суміші з ураном з атомною масою 238 атомних одиниць (уран-238) у співвідношенні 0,72% до 99,28% відповідно. Більшість атомних реакторів світу, у тому числі всі атомні реактори України, використовують саме уран-235. Решта ж урану, що входить до складу тепловидільних елементів (твелів) ядерних реакторів - паливо наступного покоління атомних реакторів. Тобто 99,28% потенційного палива залишається невикористаним і вивозиться у складі відпрацьованих твелів за межі України до країни-виробника, хоча третина з них виробляється з урану українських родовищ.

Зазначу, що відпрацьований твел, на відміну від невідпрацьованого, містить не лише уран-238, але й плутоній. Останній утворюється при опроміненні урану-238 в активній зоні ядерного реактора нейтронами, що виникають при ядерній реакції поділу урану з атомною масою 235. При цьому кількість плутонію, що утворюється таким чином, може значно перевищувати кількість використаного урану-235. Так званий коефіцієнт відтворення ядерного палива може досягати 1,6. Цінність плутонію полягає у тому, що він, у свою чергу, може ефективно використовуватись як ядерне паливо.

Недоліком плутонію в якості ядерного палива є складніший ядерний реактор для його використання. Це так званий реактор на швидких нейтронах. На думку фахівців, реактори на швидких нейтронах є майбутнім атомної енергетики світу, оскільки дозволяють використовувати в якості ядерного палива і уран-238, збільшуючи більше ніж у 120 разів запас потенційного ядерного палива.

Що це означає для України? Україна має найбільші запаси природного урану в Європі (Новокостянтинівське родовище). Використання в якості ядерного палива лише урану-235 на нинішньому рівні забезпечене розвіданими українськими родовищами урану приблизно на 100 років. На цьому тлі число у 10 тис. років для України виглядає значно привабливішим, якщо мати на увазі наші наявні запаси також і урану-238. Для порівняння зазначу, що розвіданих запасів нафти у світі при нинішніх темпах споживання, за песимістичним сценарієм, вистачить приблизно років на 70. Для Росії ця перспектива вирахувана значно точніше - 21 рік. Вугілля при нинішніх темпах споживання має вистачити років на 400. Отже, з точки зору перспективи, на теперішній час серед існуючих джерел електричної енергії для атомних електростанцій немає альтернативи.

Що потрібно для реалізації атомного енергетичного майбутнього України, подарованого нам природою - найбагатшими в Європі покладами урану і унікальним спадком колишньої радянської імперії у вигляді атомних електростанцій? Активно включитися в міжнародну науково-технічну співпрацю з розробки і вдосконалення ядерних реакторів на швидких нейтронах. Зробити розвиток ядерної фізики і ядерної енергетики пріоритетними напрямками розвитку науки і техніки в Україні, почати вкладати серйозні кошти у відповідні дослідження.

Відповідно до недавньої заяви голови «Росатому» Сергія Кирієнка, у Росії планують збудувати до 2020 року 26 нових атомних енергоблоків великої потужності. Зараз їх там 30. Це при тому, що Росія має на своїй території колосальні поклади органічного палива. За його ж словами, майбутнє ядерної енергетики Росії пов’язане з ядерними реакторами на швидких нейтронах. Разом із Францією розпочато будівництво сучасного атомного реактора на швидких нейтронах. Росія бере участь у найсучаснішому, найперспективнішому і одному з найдорожчих енергетичному міжнародному проекті ITER, пов’язаному з термоядерним синтезом. Росія робить ставку на енергетику майбутнього.

У світлі невідворотної перспективи переходу в недалекому майбутньому атомної енергетики світу на реактори на швидких нейтронах, особливо важливим стає питання ядерної безпеки. Справа у тому, що критична маса чистого плутонію приблизно у чотири з половиною рази менша за критичну масу чистого урану-235 і становить приблизно 11 кілограм (для урану - 50 кілограм). Якщо плутонію надати форму кулі, то діаметр цієї кулі буде всього 10 сантиметрів. Плутоній має високу радіоактивність. Для того щоб відбувся ядерний вибух, достатньо дві півсфери зазначеного діаметра, зроблені з плутонію, привести у контакт своїми плоскими частинами. Тому міжнародну спільноту завжди турбують держави, що мають запаси збагаченого плутонію або навіть урану. Не випадково Україна кілька років тому була змушена передати свої запаси плутонію, а в минулому році і збагаченого урану, Сполученим Штатам Америки. Очевидно, всі роботи з використання плутонію у нас мають проводитися під ефективним міжнародним контролем, щоб у світової громадськості не виникало ні найменшого сумніву щодо його мирного використання.

Україна зараз має 15 атомних енергоблоків великої потужності, на яких виробляється приблизно 50% електричної енергії країни. Вищий результат у цьому сенсі у Франції, Бельгії та Словаччині. Важливо, що три енергетичні блоки добудовані вже у незалежній Україні. Їх будівництво супроводжувалося дискусіями про доцільність подальшого розвитку атомної енергетики в Україні. З нашої точки зору, така доцільність не тільки існує, вона є нашою невідворотною долею. Чим раніше ми це зрозуміємо, тим якіснішими і безпечнішими будуть наші атомні електростанції, тим упевненіше Україна почуватиметься у своїх стосунках з іншими державами світу.

Чорнобильська трагедія продемонструвала, у першу чергу, тотальну некомпетентність і безвідповідальність керівництва всіх рівнів від партійного до наукового у тоталітарній державі. За таких умов трагедія типу Чорнобильської була неминуча. Питання лише в тому, чому саме біля Києва проводилися дивні експерименти з атомним реактором. У ході цих експериментів потрібно було вимикати автоматичну систему захисту атомного реактора. Чому загинули наші героїчні пожежники, намагаючись загасити ланцюгову реакцію традиційними засобами - водою і піною? Вода при контакті з розплавленим ураном лише перетворювалася в радіоактивні аерозолі, які легко переносилися на значні відстані від зони реактора. Чому до в’язниці потрапив директор станції, що лише виконував накази з Москви, і не потрапив той, хто їх віддавав? Таких запитань можна поставити багато.

Вагомим аргументом проти подальшого розвитку атомної енергетики стала аварія на японській атомній станції Фукусіма-1, що стала наслідком безпрецедентного в історії Японії цунамі. Але зважу на те, що внаслідок цього цунамі загинули тисячі осіб, а внаслідок аварії на атомній електростанції Фукусіма-1 - не загинула жодна. Не було і випадків променевої хвороби. На аварію в Японії відреагувала лише Німеччина, яка офіційно заявила про відмову від ядерної енергетики як такої. Політика ж таких лідерів атомної енергетики, як Франція залишилася незмінною і спрямована на подальше нарощування потужностей атомних електростанцій. Тут понад 78% електричної енергії виробляється саме на атомних електростанціях.

Комфорт сучасної людини, що користується всіма благами цивілізації, постійно оплачується життями інших людей. У минулому році в Україні була видобута рекордна за останні роки кількість вугілля - понад 80 млн. тонн. За кожний мільйон тонн вугілля Україна сплачує двома-трьома людськими життями. Чому в Україні не ставиться питання про закриття всіх вугільних шахт? До речі, якщо помножити масу видобутого вугілля приблизно на три, ми отримаємо масу парникових газів, що викидаються в атмосферу України. Ми отримаємо також колосальну кількість канцерогенних речовин, розпорошуваних її територією.

Від моменту відновлення української державності у 1991 році, Україна заявила про себе як миролюбну країну, що відмовилася від ядерної зброї. Заявила про себе як про країну, що готова до широкої міжнародної співпраці і міжнародного контролю, у тому числі й у сфері ядерної енергетики. Ми маємо моральне право думати про власне енергомайбутнє, власну енергетичну незалежність і безпеку. Атомні реактори у нас уже є. Вони становитимуть мінімальну небезпеку тоді, коли ми спрямуємо серйозні кошти на подальший розвиток і вдосконалення ядерних технологій і підготовку фахівців. Ядерна енергетика, адекватно сприйнята державою і громадянами України, може стати нашим містком до новітніх технологій узагалі, до відновлення відповідного сучасному світу стану науки у нашому суспільстві, до відновлення престижу точних наук і інженерних професій. З моєї точки зору, альтернативи атомній перспективі України немає. В цьому її шанс на повну енергетичну безпеку як у політичному, так і економічному сенсі. В Інтернеті з’явилась інформація, що Україна планує до 2030 року ввести у дію 11 нових блоків на АЕС та продовжити експлуатацію дев’яти нині працюючих атомних блоків. Залишається побажати щасливого плавання кораблю української атомної енергетики.