Троэнергетики и её современное состояние

13.3.2. Атомная энергетика 
Сегодня особую тревогу экологов и всего населения вызывают 
безопасная эксплуатация АЭС, хранение отработанного (облучённого) 
топлива и радиоактивных отходов, обращение с отработавшими ядер-
ными объектами, физическая защита ядерных объектов от террористов. 
Возрастающие масштабы применения радиоактивных источников в раз-
личных отраслях промышленности, медицине, сельском хозяйстве и 
т. п. требуют и возрастающего внимания к проблеме радиационной 
безопасности [7, 8]. 
Самые первые в истории крупные радиационные аварии произошли 
в ходе наработки ядерных материалов для атомных бомб (01.09.1944 г. – 
США, штат Теннеси, Ок-Риджская национальная лаборатория; 
19.06.1948 г., 03.03.1949 г., 29.09.1957 г., 04.1967 г. – СССР, Челябинская 
обл., комбинат «Маяк»; 29.11.1955 г. – США, штат Айдахо, эксперимен-
тальный реактор EBR-1; 10.10.1957 г. – Великобритания, Виндскейл, реак-
тор по наработке оружейного плутония; 18.01.1970 г. – СССР, Нижний 
Новгород, завод «Красное Сормово»; 30.09.1999 г. – Япония, префектура 
Ибараки, г. Токаймура, завод по изготовлению топлива для АЭС). 
Несколько позднее начали случаться аварии на АЭС (12.12.1952 г. – 
Канада, штат Онтарио, АЭС Чолк-Ривер; 1969 г. – Швейцария, ядерный 
реактор в Люценсе; 1969 г. – Франция, АЭС «Святой Лаврентий»; 
22.03.1975 г. – США, штат Алабама, АЭС «Браунс Ферри»; 28.03.1979 г. – 
США, штат Пенсильвания, АЭС «Три-Майл-Айленд»; 26.04.1986 г. – 
СССР, Чернобыльская АЭС; 09.08.2004 г. – Япония, о. Хонсю, АЭС 
«Михама»; 11.03.2011 г. – Япония, АЭС «Фукусима-1»).
Почти во всех авариях и инцидентах определяющим является 
«человеческий фактор» – неправильные действия персонала или, напро-
тив, его бездействие вместо своевременных и правильных действий. 

---

341
В настоящее время уровень воздействия предприятий АЭ на ок-
ружающую среду в штатном режиме составляет лишь единицы процен-
тов от уровня, допустимого по российскому законодательству. 
(Примеры: 
а) радиационный фон вблизи АЭС ниже, чем вблизи тепловой электростанции на 
угле; б) по данным Аргонской национальной лаборатории, в озере Мичиган, на бе-
регах которого расположено восемь ядерных реакторов, суммарная концентрация 
долгоживущих радионуклидов на уровне естественного фона).
Тем не менее, даже в штатном режиме работы АЭС сохраняется 
опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды, прежде все-
го в результате поступления радионуклидов в гидросферу и их распро-
странения. Особого внимания заслуживают радиоактивные изотопы 
плутония в связи с перспективностью этого горючего для АЭС с реак-
торами на быстрых нейтронах.
Активные противники АЭ иногда по незнанию, а чаще умышлен-
но не различают радиоактивные отходы (РАО) и облученное ядерное 
топливо (ОЯТ), что помогает им культивировать радиофобию у неком-
петентного в вопросах радиационной безопасности населения. 
На современных АЭС образуются РАО низкой активности (на-
пример, спецодежда и спецобувь после использования их в «грязной зо-
не» – месте, где в принципе возможно появление радиоактивности). 
Они остаются на территории АЭС либо их хоронят (в зависимости от 
уровня остаточной радиации от них). 
РАО различной степени активности, содержащие трансурановые 
элементы, появляются не на АЭС, а на радиохимических предприятиях, 
занятых переработкой ОЯТ с целью извлечения из него U-238 и плуто-
ния. Эти элементы могут составить основу регенерированного ядерного 
топлива. Эффективным решением проблемы захоронения этих РАО 
признаны могильники на глубинах 300–500 м с соблюдением принципа 
многобарьерной защиты и обязательного перевода жидких отходов в 
отверждённое состояние. В стабильных геологических образованиях 
земной коры созданы хранилища, где находятся блоки из стеклянной 
матрицы (боросиликатные и алюмофосфатные), содержащие 10–13 % 
РАО. В конце 70-х гг. разработаны кристалличные матричные материа-
лы – синтетические горные породы, обладающие повышенной устойчи-
востью к выщелачиванию. Вместилищами для матриц могут служить 
три горные породы: глины, скальные породы (гранит, базальт, порфи-
рит), а также каменная соль. Все они имеют широкое распространение, 
достаточную площадь и мощность слоёв. 
ОЯТ образуются из «свежего ядерного топлива», которое загру-
жается в активную зону реактора, находится там в течение 3–4 лет, вы-
горает и становится облучённым (отработавшим). Извлечённое из ак-

---

342
тивной зоны ОЯТ помещают в водный бассейн выдержки. Находясь в 
герметичных оболочках тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), оно не 
вступает в контакт с водой. Вода отводит тепло, которое выделяет ОЯТ 
в течение нескольких лет после извлечения из реактора. По истечении 
этого срока выделение тепла уменьшается до уровня, при котором ОЯТ 
можно хранить на воздухе. После выдержки в специальных транспорт-
ных контейнерах его отправляют на специальные объекты хранения. 
ОЯТ на 90 % состоит из U-238, остальное – смесь изотопов плутония и 
смесь более сотни изотопов 30 различных радиоактивных элементов. 
Наибольшие проблемы создают трансурановые элементы (0,1 % от веса 
ОЯТ) вследствие больших периодов полураспада и серьёзной радиоло-
гической опасности в случае попадания в ОС. При работе АЭС электри-
ческой мощностью 1000 МВт в течение года образуется 20 кг трансура-
новых элементов в составе ОЯТ. Но они, как сказано выше, надёжно 
защищены, а хранилища удалены и от АЭС, и от населённых пунктов. 
Официально принятым термином «ядерная и радиационная безо-
пасность» обозначается «свойство АЭС при нормальной эксплуатации и 
нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии, ограничивать 
радиационное воздействие на персонал, население и окружающую среду 
установленными пределами». Ядерные объекты, включая АЭС, содержат 
угрозы разной феноменологии и разной природы и могут быть разделены 
на активные, потенциальные, комплексные и ничтожные [8].
Для АЭС активная угроза – это прежде всего радиоактивное излу-
чение, сопутствующее выбросам и сбросам радиоактивных веществ, час-
тично проникающее сквозь бетонные стены биологической защиты АЭС и 
воздействующее на окружающую среду. Причем радиация АЭС воздейст-
вует на среду постоянно. Она может быть охарактеризована численно, из-
мерена инструментально и уменьшена до нормального уровня. 
Ядерная опасность представляет собой потенциальную (пассив-
ную) угрозу, так как радиоактивное воздействие, превышающее допус-
тимые значения, возникает только в случае ядерной аварии. В штатном 
режиме цепная реакция контролируется, теплоотвод от ТВЭЛ не нару-
шается и не происходит их повреждения. 
Ядерный реактор несет комплексную угрозу, состоящую из актив-
ной постоянной составляющей и значительно превышающего ее потен-
циального компонента. 
Ничтожные угрозы характеризуются либо чрезвычайно малой 
вероятностью появления, либо пренебрежимо малой интенсивностью 
воздействия. 
Основным источником радиоактивного излучения при нормаль-
ной эксплуатации являются тепловыделяющие сборки, расположенные 

---

343
в активной зоне, и отработавшие тепловыделяющие сборки, содержа-
щиеся в бассейне выдержки. Активная зона проектируется таким обра-
зом, чтобы при нормальной эксплуатации и проектных авариях обеспе-
чивалась ее механическая устойчивость и отсутствие деформаций, на-
рушающих нормальное функционирование средств воздействия на ре-
активность и средств аварийной остановки реактора или препятствую-
щих охлаждению ТВЭЛов (подробнее о мерах снижения опасности экс-
плуатации АЭС см. в 14.1.2).