У березні 2006 року Кабінет Міністрів України схвалив Енергетичну стратегію України на період до 2030 року, згідно з якою до кінця цього періоду сумарна потужність атомних і теплових електростанцій країни повинна збільшитися в 2,2 раза. Виконання програми вимагатиме відповідного ресурсного забезпечення та зміни структури енергетики й економіки.
Саме в цей час у світі відбудеться розробка і впровадження ядерних технологій наступного (четвертого) покоління. Нові ядерні технології повинні розв’язати енергетичні проблеми й ослабити військові та екологічні загрози, стверджує наш співрозмовник, академік НАН України Віктор Бар’яхтар. Проте зауважує, що цього в стратегії не відображено.
- Вікторе Григоровичу, серед усіх екологічних викликів людство чи не найбільше стурбоване проблемою глобального потепління.
- Серед наукового співтовариства світу існує стале переконання, яке базується на експериментальних спостереженнях, про те, що зміни клімату на Землі відбуваються внаслідок виробництва людством великої кількості двоокису вуглецю. Вже зараз воно сягає 25% від обсягів, пов’язаних із природним постачанням в атмосферу. Така повномасштабна парникова екологічна катастрофа може грянути уже в найближчі 4-5 десятиліть. Немає сумнівів, що забруднення атмосфери мегаполісів пов’язане з величезними викидами автотранспорту та промисловості. Сьогодні відсутні промислові методи збору та утилізації двоокису вуглецю.
Зменшити викиди СО2 в атмосферу можна, якщо змінити структуру енергетики, помітно скоротивши обсяги використання палива, що не містить вуглець. «Вогневий» сектор усієї енергетики складає близько 90%, майже 6% - ядерна енергетика. Для запобігання катастрофи глобального потепління і покращення атмосфери мегаполісів необхідно протягом найближчих десятиліть скоротити сектор «вогневої» енергетики на чверть. Це можна здійснити лише за рахунок розширення сектора ядерної енергетики приблизно в 3-4 рази.
- Говорячи про загрози ядерної енергетики поточного покоління, на чому варто наголосити насамперед?
- Реактори поточного покоління, крім генерації електроенергії, можуть використовуватися для напрацювання зброярського плутонію, що йде на виготовлення ядерної і термоядерної зброї. В країнах третього світу відбувається «несанкціоноване» виробництво ядерної зброї. Нерозповсюдження ядерної зброї - гостра проблема, яка посилюється із збільшенням сектора ядерної енергетики.
Ядерні реактори напрацьовують небезпечні, довго живучі (до 300 тис. років) радіоактивні ізотопи. Проблема відпрацьованого ядерного палива загостриться при збільшенні числа реакторів поточного покоління в рази.
Досвід ядерної енергетики показав, що надійність реакторів поточного покоління недостатня і її треба підвищити на порядки.
- Чи здатна впоратися з ними ядерна енергетика четвертого покоління?
- Сьогодні активно розроблюються ядерні технології четвертого покоління. Створюються сімейства реакторів, серед яких - енергетичні реактори, реактори-трансмутатори для випалювання небажаних ізотопів, реактори для напрацювання екологічно чистого, водневого, палива. Ядерні технології четвертого покоління знешкоджують або кардинально послаблюють перераховані загрози ядерної енергетики поточного покоління. Перші реактори четвертого покоління збудують уже до 2030 року.
Серед прийнятих світовим співтовариством до розробки є реактори на швидких нейтронах, що дозволяють в якості палива використовувати уран-238 і випалювати небажані ізотопи; високотемпературні реактори, орієнтовані на напрацювання водню; реактори з гнучким паливним циклом, здатні виробляти енергію і трансмутувати небажані ізотопи.
- Давайте поговоримо про стан і перспективи розвитку ядерної енергетики України.
- Найперше, варто сказати, що наших основних паливних ресурсів – вугілля, урану, торію – цілком вистачить для забезпечення енергетики на тисячоліття. Їм немає довготермінової альтернативи, принаймні на найближчі 100-150 років, що знадобляться для освоєння керованого термоядерного синтезу.
Вугільна промисловість України - одна з базових галузей економіки. Її частка у ВВП України в 1999 році становила 5,1%. Хоча запасів вугілля може вистачити на 500 і більше років, відродження вугільної промисловості вимагає багатомільярдних інвестицій.
Прогнозоване вичерпання запасів урану-235 в світі станеться протягом найближчих 50 років, якщо реактори поточного покоління складатимуть основу ядерної енергетики. В Україні цього ізотопу достатньо для внутрішнього використання років на 100. Світовий попит на цей вид палива росте і буде швидко зростати найближчим часом. Урану-238 може вистачити на тисячоліття при впровадженні швидких реакторів четвертого і наступних поколінь.
За попередніми оцінками, в Україні є значні поклади торієвих руд. Для використання цього палива необхідно освоїти уран-торієвий цикл. Торій в якості ядерного палива можна використовувати впродовж багатьох тисячоліть, оскільки його світові поклади в кілька разів більші, ніж урану.
Вода і повітря є основними складовими довкілля й економіки країни. Україна належить до числа країн із задовільним обсягом водних ресурсів у більшості регіонів, але в регіонах із розвинутою важкою промисловістю і в мегаполісах вода дуже забруднена і її не вистачає. Збереження і відновлення водних ресурсів вимагає створення нових технологій водокористування і додаткових енергетичних затрат.
Обсяг викидів парникових газів за останні 18 років у нашій країні знижувався. За 15 років (1990-2005) викиди парникових газів скоротилися на 55%, що зумовлено зменшенням обсягів виробництва. На цей час кількість викидів двоокису вуглецю в нашій країні на душу населення у два з половиною раза менша ніж у США і менша ніж в інших індустріальних країнах. Разом з тим, при необхідності світового скорочення викиду до рівня 1тонна/рік на людину до 2050 року необхідно буде вживати спеціальних заходів. Розширення сектору атомної енергетики при цьому буде одним з основних засобів.
Основний науково-технологічний потенціал України на цей час зосереджено у науково-дослідних інститутах і виробничих комплексах НАН України. Організацію та координацію досліджень із питань розвитку ядерної енергетики в академічних установах покладено на Відділення ядерної фізики та енергетики. Понад 20 наукових установ НАН України беруть участь у розв’язанні проблем ядерної фізики та розвитку атомної енергетики. Розвиваються фундаментальні основи створення елементів ядерно-паливного циклу в Україні; екологічно безпечної атомної енергетики наступного покоління; діагностики та модернізації діючих енергоблоків АЕС; неруйнівного контролю та ремонту обладнання реакторних установок; матеріалознавчого забезпечення експлуатації АЕС; підвищення ефективності використання ядерного палива; виробництва ядерного палива; подовження терміну експлуатації АЕС; зняття енергоблоків АЕС з експлуатації; захист навколишнього середовища від впливу АЕС; поводження з радіоактивними відходами та відпрацьованим ядерним паливом; підготовки науково-технічного персоналу для обслуговування ядерної енергетики тощо.
Очікується тривалий спад чисельності населення України на період планованого розвитку й зміни структури ядерної енергетики. Цей спад неминуче позначиться на розвитку економіки країни.
Ядерні технології відносяться до розряду наукомістких. Питома вага працівників вищої кваліфікації, зайнятих у розробці й впровадженні цих технологій, досить велика. Слід взяти до уваги, що підготовка фахівця для ядерної енергетики вимагає набагато більше часу й витрат, ніж підготовка фахівця того ж профілю для інших галузей. Демографічний спад вимагає розробки спеціальних програм підготовки кадрів вищої й середньої кваліфікації. Крім вузівської або середньої технічної освіти необхідна також організація центрів спеціальної підготовки й перепідготовки кадрів. Для заохочення та запобігання масовій еміграції фахівців слід створювати достойні робочі місця в Україні.
- Тобто, Ви вважаєте, що зміцнення й розвиток сектору атомної енергетики може сприяти підйому економіки й зупинити спад чисельності населення?
- Саме так. А окрім того, зменшить еміграційні потоки. Досягнути подвоєння сумарної потужності атомних станцій України до 2030 року поки що планується за рахунок будівництва нових і подовження терміну експлуатації деяких з існуючих станцій. При цьому планується будувати ВВЕР того ж (можливо, трохи поліпшеного) типу, що і нині діючі. Передбачається створення власного уранового паливного циклу і збільшення видобутку урану, що дозволить розв’язати проблему ядерного палива в Україні. Орієнтація на використання безперспективних реакторів покоління, що відходить, не обіцяє привабливого майбутнього ні ядерній енергетиці, ні економіці України. Теплові реактори на урані, введені в дію до 2030 року, перебуватимуть в експлуатації приблизно до 2080 року. Очевидно, вони будуть економічно програшними в порівнянні з реакторами наступних поколінь. До того ж, десь на цей час відбудеться значне виснаження світових запасів 235U, так що недбайливе використання цього ізотопу у ВВЕР стане невиправданою розкішшю, навіть якщо запасів 235U може вистачити для внутрішнього користування в Україні до кінця сторіччя і на більш довгий термін.
Ядерна енергетика стає пріоритетним сектором енергетики й економіки України. При порівняно слабкій атомній промисловості, відсутності сучасних і перспективних технологій поводження з відпрацьованим ядерним паливом, енергетичній надвитратності економіки, напруженому стані ресурсного забезпечення й екології країни, тактика чекання «кращих часів» і перекладання рішення цих проблем на наступні покоління є невиправданим.
Слід диверсифікувати ядерні технології в Україні, надаючи перевагу тим із них, що допускають еволюційний перехід до технологій четвертого покоління. Це дасть можливість до 2030 року закласти основи розвитку дворівневої ядерної енергетики в Україні, коли енергетичні реактори працюють синергічно з реакторами-трансмутаторами, що забезпечують випалювання небажаних ізотопів і «допалювання» відпрацьованого палива з ВВЕР. Реальним є, наприклад, освоєння за короткий термін технологій CANDU покоління III+, розвиток яких дозволяє ощадливо розпорядитися наявними запасами 235U і згодом перейти до реакторів 4-го покоління з замкнутим паливним циклом внаслідок еволюційного розвитку технологій. Реактори цього типу допускають освоєння торієвого паливного циклу, випалювання плутонію і радіотоксичних ізотопів із великим періодом розпаду. Крім того, економічно доцільним уже найближчим часом може виявитися освоєння реакторів, що забезпечують ефективне виробництво синтетичного вуглеводневого палива або очищення й опріснення води.
В якості перспективного реактора, безумовно, є реактор на швидких нейтронах. Участь у міжнародній програмі дослідження і створення матеріалів для реакторів цього типу на початковій стадії і наступна участь у створенні прототипу такого реактора забезпечить Україні рівноправне використання цієї технології на час її впровадження у світову атомну енергетику.
- Зрозуміло, що без міжнародної співпраці про успіхи в атомній енергетиці навіть не йдеться.
- Міжнародне співробітництво стало основою в справі розробки і впровадження нових ядерних технологій для всіх країн світу незалежно від економічного потенціалу, навіть за наявності жорсткої конкуренції за ринки збуту реакторів, систем і матеріалів реакторобудування, ядерних технологій. Для нашої країни це відкриває можливість найбільш ефективно використовувати і розвивати як науково-технологічний, так і промисловий потенціал і активно долучатись до співпраці. У найближчі кроки, що покликані створити основу міжнародного співробітництва, слід завершити створення імітаційно-опромінювального центру в ННЦ “ХФТІ”, побудувати міжнародний дослідницький реактор замість наявного в Інституті ядерних досліджень і організувати міжнародний центр підготовки операторів та інженерів для ядерних реакторів.
Минулого року за дорученням президента Національної академії наук Бориса Євгеновича Патона ми разом з академіками Олександром Бакаєм та Іваном Неклюдовим досліджували проблеми і перспективи розвитку атомної енергетики в Україні. Фактично розмова з вами базувалася на результатах, отриманих нашою групою.