Чернобыль мен Фукусима АЭС құрылысын қалай өзгертті?

Қазіргі таңда әлемнің 30-дан астам елінде АЭС бар. Бүкілі 415 ядролық реактор жұмыс істеп тұр. Бүгінде 61 реактордық құрылысы жүріп жатыр. АЭС-тің тарихы неден басталады? Оның қауіпсіздігі қалай сақталады? Болашақта қандай реакторлардың түрі пайда болады? BAQ.KZ АЭС тарихына шолу жасады.

АЭС неден басталды?

1930-1940 жылдары ядролық физика дами бастады. 1938 жылы неміс ғалымдары Отто Ган және Фриц Штрассман уран ядросы бөлінген кезде энергия пайда болатынын білді. Бұл жаңалық ядролық энергияның болашақта пайдаланылу мүмкіндіктеріне жол ашты. Алайда, екінші дүниежүзілік соғыс кезінде бұл зерттеулер негізінен атом бомбасы жасауға бағытталды. 1940 жылдардың басында АҚШ-тың Манхэттен жобасы аясында ядролық қару жасау үшін үлкен ғылыми зерттеулер жүргізілді. Нәтижесінде 1945 жылы атом бомбалары Жапонияның Хиросима және Нагасаки қалаларына тасталды. Соғыстан кейін ядролық технологияның бейбіт мақсатта қолданылуы маңызды мәселе ретінде қаралды.

Екінші дүнижүзілік соғыс аяқталғаннан кейін экономикалық алыптарда ядролық энергияны электр энергиясын өндіру үшін қолдану идеясы туды. 1951 жылы АҚШ-та Айдахо штатындағы «EBR-I» реакторы электр энергиясын өндіретін алғашқы ядролық реактор болды. Бұл тарихтағы бірінші атомдық энергия арқылы электр энергиясын өндіру тәжірибесі еді. 1954 жылы КСРО-да әлемдегі алғашқы коммерциялық атом электр станциясы іске қосылды. Мәскеу маңындағы Обнинск қаласындағы бұл станция 5 МВт қуат өндіретін реакторға ие болды. АҚШ-та 1957 жылы Пенсильвания штатындағы Шиппингпорт атом электр станциясы бірінші коммерциялық АЭС ретінде жұмысын бастады. Жалпы, 1960-1970 жылдары ядролық энергетика белсенді түрде дамыды. Көптеген ел атом электр станцияларын сала бастады. Әсіресе, 1973 жылы мұнай дағдарысы кезінде ядролық энергияға сұраныс артты, себебі ол мұнайға тәуелділікті азайтуға мүмкіндік берді.

1979 жылы АҚШ-тағы Три-Майл-Айленд АЭС-індегі авария мен 1986 жылы болған Чернобыль апаты ядролық энергетикаға деген сенімділікті әлсіретті. Бұл апаттар атом энергиясын пайдаланудағы қауіпсіздік мәселелерін күшейтуге итермеледі. 2011 жылы Жапониядағы Фукусима-1 АЭС-індегі апат ядролық энергетикаға деген көзқарасты қайта қарауға мәжбүр етті. Қазіргі таңда АЭС әлемдегі электр энергиясын өндірудің маңызды бөлігі болып саналады. Дегенмен экологиялық және қауіпсіздік мәселелері пікірталастарды жалғастырып келеді.

АЭС-тің қауіпсіздігі қалай сақталады?

Қазіргі АЭС-терде бірнеше қауіпсіздік жүйесі қатар жұмыс істейді:

1. Қорғаныш қабықшалары. Радиоактивті материалдардың сыртқа таралуына жол бермеу үшін реактор бірнеше қабаттан тұратын қорғаныш қабықшалармен жабдықталады. 

2. Апаттық салқындату жүйелері. Реактор апатты жағдайда қызып кетпеуі үшін арнайы салқындату жүйелері автоматты түрде іске қосылады.

3. Қауіпсіздік процедуралары. Апатты болдырмау үшін көптеген автоматтандырылған және қолмен іске қосылатын жүйелер дайындалады. Оларға қатаң техникалық қызмет көрсету және бақылау жасалады.

Әлем АЭС апаттарынан қандай сабақ алды?

Тарихтағы ірі апаттар – Чернобыль (1986), Три-Майл-Айленд (1979) және Фукусима (2011) – ядролық қауіпсіздіктің маңызын айқындады. Бұл апаттардан кейін әлемдегі ядролық энергетика саласында қауіпсіздік талаптары күшейтілді. Фукусима апаты табиғи апаттардың АЭС-ке әсерін көрсетті. Сол уақыттан бері ядролық реакторларды табиғи апаттарға төзімді етіп жобалауға баса назар аударылды. Ал, Чернобыль апатынан кейін АЭС-терді басқаруда адам факторының маңыздылығын түсіну арта түсті, сондықтан операторларды даярлау, стресстік жағдайлардағы әрекет ету процедуралары күшейтілді.

Қазіргі атом энергетика саласындағы жетістіктер қандай?

Қазіргі заманғы реакторлар жаңа буын технологияларымен жабдықталған, оларды жиі III және III+ буын реакторларыдеп атайды. Олар:
- Автономды салқындату жүйелерімен,
- Қауіпсіздік жүйелерінің қосарлы резервімен,
- Радиоактивті материалдардың қоршаған ортаға таралуын барынша шектеу технологияларымен қамтамасыз етілген.

Дегенмен, кез келген адам немесе технологиялық қателік ықтимал тәуекелдерді тудыруы мүмкін. Қазіргі заманда тағы бір алаңдаушылық – кибершабуылдар. АЭС-тер де цифрлық қауіпсіздікке баса назар аударуда, себебі хакерлердің шабуылдары жүйенің дұрыс жұмыс істемеуіне әкелуі мүмкін.

Радиоактивті қалдықтар мәселесі

Радиоактивті қалдықтар ұзақ уақыт бойы қауіпті болып қалады. Оларды қауіпсіз сақтаудың әдістері дамып жатқанына қарамастан, бұл мәселе толығымен шешілген жоқ. Қалдықтарды ұзақ мерзімді сақтаудың қауіпсіздігі әлі де талқыланып келеді.

Болашақта қандай реакторлар пайда болады?

IV буын реакторлары – болашақтағы АЭС-тердің жаңа түрлері, олар қауіпсіздік пен қалдықтарды азайтуға бағытталған. Бұл реакторлар өзінің қауіпсіздік деңгейімен ерекшеленеді және апаттар жағдайында да қауіпті азайтуға арналған инновациялық технологияларға сүйенеді.

Бүгінгі таңда 30-дан астам елде АЭС бар. Олардың қатарына:

1. АҚШ әлемдегі ең ірі ядролық энергетикалық ел. Онда 90-ға жуық реактор бар, олар елдегі электр энергиясының шамамен 20%-ын өндіреді.

2. Францияның электр энергиясының шамамен 70%-ы АЭС арқылы өндіріледі. Бұл әлемдегі ең жоғары үлестердің бірі. Францияда 50-ге жуық реактор бар.

3. Қытайда атом энергетикасы қарқынды дамып келеді. Онда 50-ден астам реактор жұмыс істейді, ал тағы бірнешеуі құрылыс үстінде.

4. Көршіміз Ресейдің 30-дан астам реактор бар, және ел ядролық энергияны экспорттау бойынша жетекші орындардың бірінде. Ресей бірнеше елдерге АЭС салуда көмек көрсетеді.

5. 2011 жылғы Фукусима апатынан кейін Жапониядағы көптеген реактор уақытша тоқтатылды, бірақ соңғы жылдары кейбір реакторлар қайта іске қосылды.

6. Оңтүстік Корея да ядролық энергетикаға үлкен мән береді. Елде 20-дан астам реактор бар және электр энергиясының 30%-ға жуығы АЭС-тен өндіріледі.

7. Канадада 19 ядролық реактор жұмыс істейді. Елдің атом энергетикасы негізінен Онтарио провинциясында шоғырланған.

8. Ұлыбританияда 10-нан астам ядролық реактор жұмыс істейді, бірақ кейбіреулері ескірген және жаңаларын салу жоспарлануда.

9. Үндістанда 20-дан астам ядролық реактор бар және ядролық энергияны дамыту бойынша үлкен жоспарлар бар.

Атом электр станцияларынан толықтай бас тартқан елдер және оның себептері?

2011 жылы Фукусима апатынан кейін Германия үкіметі АЭС-тен толық бас тарту туралы шешім қабылдады. Елде бар атом электр станцияларының бәрі 2023 жылға дейін жабылды. 1986 жылғы Чернобыль апатынан кейін Италияда өткен референдумнан кейін ел атом энергетикасынан бас тартты. Елде жұмыс істеп тұрған АЭС-тер жабылып, жаңа АЭС салу тоқтатылды. Австрияда 1978 жылы референдум арқылы толықтай атом энергетикасынан бас тарту туралы шешім қабылданды. Жаңа салынған атом станциясы (Цвентендорф) іске қосылған жоқ. 2017 жылғы референдумда Швейцария азаматтары жаңа АЭС құрылысына тыйым салды, ал қолданыстағы станцияларды біртіндеп жауып, жаңартылатын энергия көздеріне көшуді көздейді. Бұл елдер атом энергетикасын қауіпті деп есептеп, экологиялық таза, жаңартылатын энергия көздеріне басымдық беруді таңдады.

Еске салсақ АЭС салуда Беларусь тәжірибесі туралы жазған болатынбыз. Сондай-ақ Беларусь АЭС-тің арқасында не ұтып отырғанын, онда жұмыс істейтін мамандарды қалай дайындағаны туралы да оқи отырыңыздар.