Комментариев: 001.03.2019

от Proatom на 01/03/2019

Почему реакторы не строят на Красной Площади

Дементий Башкиров

Аварийные выбросы АЭС и РТ делают невозможным проживание людей на загрязненных территориях (более 50 мЗв/год), а в более тяжелых случаях становится невозможной любая деятельность на этих территориях (более 500 мЗв/год, или одна восьмая от летальной дозы в 4 Зв).

Контрольные уровни загрязнений при нормальной обстановке в СССР составляли 1-2 мЗв/год (НРБ-76). Контрольные аварийные уровни были разработаны после аварии в Чернобыле и указаны в «Критерии для принятия решения о мерах защиты населения в случае аварии ядерного реактора, Москва, 1990) – 50 мЗв (отселение) и 500 мЗв (полный запрет любой деятельности).

В соответствие с НРБ-99/2009 профессионалы категории А (особо опасные и особо вредные работы) имеют годовой контрольный уровень 20 мЗв/год. При получении 200 мЗв сотрудник пожизненно отстраняется от дальнейших работ с ионизирующим излучением.

Сегодня годовые отчеты предприятий Росатома сравнивают уровни загрязнения территорий с документом 1992 года, где 500 мЗв/год соответствует загрязнению плутонием-америцием в 0,1 Ки/км2 (3700 Бк/м2, 22 частицы/см2-минуту).

Удельная активность плутония из ОЯТ ВВЭР составляет 0,27 Ки/г, что означает, что грамм плутония выводит из строя 2,7 кв. км. Америций-241 имеет удельную активность 3,5 Ки/г, и один грамм этого радионуклида делает запретными 35 квадратных километров. 

Расчет ущерба по государственному кадастру

Город Москва в пределах МКАД имеет площадь примерно 1000 км2, и для вывода из строя этой территории требуется менее 30 грамм радионуклида америций-241.

Оценим ущерб с помощью Кадастровой Карты, сайт доступен любому россиянину (ркк5). Кадастровая стоимость земельных участков составляет от 6 до 60 миллионов рублей за гектар, для расчетов берем 10. Квадратный километр имеет кадастровую стоимость в сто раз большую – 1 миллиард рублей.

Таким образом, кадастровая стоимость территории внутри МКАД составляет примерно 1 триллион рублей.

В эту стоимость входят дороги, коммуникации, городская инфраструктура, но не входят объекты недвижимости, принадлежащие гражданам и юридическим лицам – квартиры, частные дома, мебель и бытовая техника, автомобили.

Стоимость квадратного метра жилых помещений в Москве примерно 200 000 рублей, на 10 миллионов жителей, по 10 м2, это будет 100 миллионов квадратов. Итого 20 триллионов рублей.

Не будет преувеличением, думаю, оценить российскую столицу в 30-60 триллионов рублей, то есть примерно 1 триллион у.е.

Для обеспечения Москвы электроэнергией требуется примерно 1 ГВт/миллион жителей, по киловатту на каждого, 7,85 тысяч квтч в год на одного жителя. Итого 10 ГВт на 10 миллионов. При цене установленной мощности АЭС 7 миллиардов, около 70 миллиардов долларов. Это 7% от стоимости города, вполне приемлемо по цене.

Для краткого изучения проблемы

Задача по ядерной физике,учебное пособие, 10 класс советской школы.

Рассчитать, используя таблицу из БСЭ, какая масса актинидов тяжелее урана образуется при работе 10 реакторов ВВЭР-1000 за один календарный год. Отдельно рассчитать накопление изобары 241 массы. Результат представить в соответствие с правилами округления.

Решение.

Из данных, представленных в таблице получается, что за 3 года накапливается 740 кг актинидов (Np-237, Pu-238, Pu-239, Pu-240, Pu-241, Am-241, Am-243, Cm-244, +0,2), не считая уран. Накопление изобары 241 составляет 83 кг (13+70). За год получается в 3 раза меньше.

Один Реактор ВВЭР-1000 накапливает за год 247 кг актинидов, тяжелее урана, и 28 килограмм изобары 241 (плутоний+америций).  Для 10 реакторов данные умножаем на 10.

Ответ.

10 реакторов ВВЭР-1000 накопят за год 2470 кг актинидов тяжелее урана. 10 реакторов ВВЭР-1000 за год накопят 280 кг изобары 241.

Пересчет на ЛД50/95

Дотошные школьники, выгнанные с улицы ядерными морозами 1979 года, и мающиеся от безделья в четырех стенах, с удовольствием читали еще один учебник по физики - Ландсберг, Сахаров и др. Его рекомендовали для углубленного изучения физики в СССР. У меня было два экземпляра, причем ранний был намного интереснее свежего издания. Читать его было интереснее, чем рассказы Джека Лондона. В этом учебнике была приведена летальная доза, которая составляла 600 рентген. Пересчет массы америция-241, необходимой для создания такой дозы за год для 1000 км2, давал 450 грамм. Через год жители десяти миллионного мегаполиса окажутся по ту сторону земли. 

Просто мемуары

- Какие мирные применения атомной энергии Вы знаете? - Спросили у меня на выпускном экзамене по физике, хотя в билете не было вопроса по ядерной физике.

Наша школа в 1979 первый раз выпускала десятиклассников, и собралась большая комиссия из учителей других школ и городов, чтобы проверить качество обучения. Вопрос стоял в том, можно ли учителям восьмилетки учить десятиклассников. Наши учителя дрожали не менее экзаменуемых.

Учитель физики заранее предупредил меня, что претендентов на медаль будут спрашивать на экзамене с особым пристрастием, и чтобы я был к этому готов.

- Отвечай так, как будто ты объясняешь предмет семиклашке, подробно, но без лишних терминов.

Он сам показывал, как нужно преподносить материал. «Хорошее выступление должно быть, как хорошо спетая песня. Исполнять её нужно так, чтобы слушатели встали и захлопали от восторга!» Я повторял его интонации и цитировал фразы из учебников и энциклопедий.

На меня смотрело пять человек с подиума у доски и еще человек десять с боков.

- Энергия расщепления ядер урана дает нам электроэнергию и тепло, которые в несколько раз дешевле угольной, и в десятки раз дешевле дровяной. Угольных шахт и карьеров больше не будет. Наша черная и цветная металлургия полностью перейдет на электростали, и коррозионная стойкость советского металла станет выше легендарных Демидовских сталей.

Направленными мирными ядерными взрывами можно срезать горы, создавать искусственные озера и прокладывать каналы между морями и океанами. Неограниченной атомной энергией можно крошить и топить льды в Арктике и Антарктике. Космические корабли с ядерными двигателями позволят землянам освоить все планеты солнечной системы и успешно осваивать далекий космос. Благодаря атомной энергии человечество найдет во вселенной братьев по разуму.

Морские и океанические перевозки подешевеют в десять-сто раз и станут в два-три раза быстрее, когда океанические лайнеры перейдут на ядерные силовые установки. Поезда перейдут на ядерную тягу, и вдоль железных дорог исчезнут столбы с проводами. Люди смогут изменять климат на планете так, как им нравится. Ядерная медицина позволит продлить жизнь человека в два, в три раза против современной.

Наши учителя обычно останавливали меня на экзаменационных выступлениях. Я ждал, что председатель экзаменационной комиссии скажет: «Достаточно, отлично, вопросов больше нет». Но на этот раз народ начал улыбаться и с интересом слушал и не перебивал. Я видел, что все смотрели на меня, чего никогда не удавалось добиться ни на одном выступлении.

Следующие пять минут я рассказывал про проект дома будущего, источником энергии которого будет ядерный реактор. При этом я заметил, что внимание слушателей было перемещено на одну их стен, на которой висел плакат от моего доклада, где я представил многоквартирный дом, вращающийся вслед за солнцем. Плакат я сделал еще зимой и участвовал с ним в конкурсе домов будущего.

После этого рассказа, поняв, что меня не остановят, решил прекратить злоупотреблять вниманием слушателей:

- Ответ закончен.

Преподавателям явно хотелось послушать ещё, и одна из них спросила:

- А с какой конкретной работы Вы начнете использование атомной энергии, если у Вас в руках окажется неисчерпаемый источник энергии?

Ответ родился мгновенно. Подойдя к окну, я показал указкой на склон горы, который, как хобот слона, уходил на полтора километра в сторону, и выходил за рамки картины, видимой в оконном проеме.

- За этим «хоботом» Липовой горы, находится садовое общество «Металлург». Чтобы дойти от школы до маминого сада напрямую, короткой дорогой, приходится перелезать через 10 метровую скалу, по глиняному склону идти над обрывом, но так до сада получается всего 900 метров. По автодороге путь занимает 4 с лишним километра.

Вчера с утра была роса, я готовился к экзамену по физике, и мама решила угостить меня викторией, так как мне некогда было сбегать самому полакомиться ягодами с куста. Она решила сбегать в сад перед работой. Теперь у неё синяк на верхней части бедра размером с две ладошки и царапины до лодыжки.

Я бы направленными ядерными взрывами сровнял хобот, и сделал ровную площадку с ядерным подогревом, на которой можно разместить еще одно садовое общество. Таким образом, до нового сада получилось бы всего 500 метров. Вместо мхов и лишайников, пробивающихся из-под снега на северном склоне, будет цвести вишня, как в Евпатории.

Преподаватель физики, с багряным от напряжения лицом, приподнялся со своего стула…

Несколько человек захлопали, восхищенно глядя на меня, как зрителипервого ряда навыступлении Аллы Пугачевой. От спертой в груди радости забыв, что нахожусь на экзамене, а не на концерте, я исполнил глубокий поклон, прижав руки к груди.

Я человек с простой фамилией на Бэ, и поэтому почти всегда отвечал первым на экзаменах, но в этот раз мои «показательные выступления» преподаватели поставили самым последним «номером программы». Весь класс в нетерпении дожидался на улице, до сдачи последнего выпускника, с трудом сдерживая собственные радостные эмоций. Мой выход из кабинета физики означал нашу общую классную победу над школьной программой. Больше эмоций не нужно было скрывать – наша школа будет десятилеткой!

Прямые и отраженных эхом победные крики понеслись над горами.

В том же самом году французы столкнулись с проблемами на своих Фениксах, при отработке режимов на МОХ топливе. В том же самом году в СССР учились заполнять твэлыгранулятом. В том же самом году американцы столкнулись с проблемами на TMI. В том же самом году, в трескучую новогоднюю ночь, советские войска вошли в Афганистан. В том же самом году в Свердловске была утечка сибирской язвы из военного городка.

В том году никто бы не поверил, что через 10 с небольшим лет СССР начнет разваливаться и будет уничтожен. Но тогда это было пока только Бы.

Мне предстояло почти шесть лет учебы в вузе, и радости моей мамы не было предела, когда я поступил на физтех.

Через месяц с небольшим, сдав всего два экзамена из четырех, мы с двумя другими девятибальниками уже протирали спиртом канавки и прокладку на новеньком трехметровом циклотроне, слушая рассказы физтехов о том, как создавались советские ядерные технологии. Это были настоящие мастера своего дела, и прекрасные рассказчики. Мне было чему у них поучиться, и они старались, как могли, видя пред собой благодарного слушателя, внимающего каждому слову.

Если авария произойдет среди полей Среднего Поволжья, где кадастровая стоимость гектара земли составляет 11 – 18 тысяч рублей, то из оборота будет выведена земля кадастровой стоимостью менее 2 миллиардов рублей. Таким образом, ущерб от 30 грамм Америция-241, окажется принципиально ниже.

Поделив 1 триллион рублей кадастровой московской земли ни 2 миллиарда рублей кадастровых волжских просторов, мы получаем разницу в 500 раз. Другими словами, 1 м2 внутри МКАД равен по цене 5 соткам поля с зерновыми. Если подходить к решению задачи о месте размещения АЭС чисто с экономических соображений, то решение не вызывает сомнений.

Строить АЭС нужно там, где самая низкая кадастровая стоимость 1 гектара земельного участка и нет никаких населенных пунктов, где земля в 50, 100, 500 и более раз дороже.

С моей точки зрения, экономические расчеты для источника оружия массового поражения – это кощунство. Такие расчеты приведут к однозначному выводу, что хоронить нужно в самой нищей стране, население которой электроэнергией почти не пользуется.

Напоминаю, что приведены расчеты только для самых опасных долгоживущих нуклидов, не учитывая осколки деления, которые при аварии в сотни раз опаснее актинидов.

На каком расстоянии от людей могут находиться аварийные АЭС

Запасы ОЯТ копятся десятилетиями, и могут достигать 60 годовых запасов. Таким образом, на одной площадке АЭС с одним реактором накапливается до 15 тонн плутония, из которых в америций переходит до 1,7 тонн.

Утечка в 0,5 кг америция-241, гарантировано смертельная для 1000 км2 за год экспозиции, составляет 1/3400 долю от накопленного америция. Даже если Прорыв обеспечит утечку в 1/1000 при переработке старого ОЯТ, десятимиллионный город вымрет за 4 месяца.

Никакой речи о том, чтобы реактор находился ближе 30 километров от крупного города, не может быть и речи.

От крупного радиохимического монстра, типа РТ-1, города должны стоять на расстоянии 300 км и более.

Все эти расстояния удорожают квтч для потребителя – электросети, которые сегодня составляют в стоимости квтч 2/3, при безопасном размещении АЭС станут еще дороже.

Эти цифры должны быть в обосновании безопасности объектов использования атомной энергии, наряду с назначенным сроком хранения и способом утилизации ОЯТ.

Грязное ОМП и границы государств

В 2007 году Литвиненко погиб от альфа-радиоактивного нуклида, который беспрепятственно пересек международные терминалы аэропортов. Это указывает на то, что современные силовые структуры Англии с России бессильны определить целенаправленное перемещение альфа-нуклида, даже если доза превышает в тысячи раз летальную для одного человека. А это две ядерные державы с максимальным уровнем развития ядерных технологий.

Определить америций-241 проще, так как он имеет сопутствующее гамма излучение. Проще, чем полоний-210. Если его никто не скрывает. Невозможно определить америций-241, если упаковка сделана человеком, прочитавшего хотя бы один учебник по радиационной защите. Невозможно, даже если в упаковке гарантированная гибель для многомиллионного мегаполиса.

С точки зрения радиационной безопасности, любая потеря контроля над радиоактивным материалом – это радиационная авария. Поэтому несанкционированные действия с такими материалами – один из тяжелейших случаев, который следует приравнивать к авариям 5, 6 или даже 7 уровня по шкале ИНЕС.

В своих расчетах безопасной мощности АЭС на планете я исхожу из того, что вся активность будет равномерно рассеяна на планете. Если из расчетов исключить океаны, полярные и пустынные регионы, то площадь сокращается в десять или более раз. И безопасным становится менее 1 ГВт установленных мощностей.

Если исходить из предположения, что ОЯТ или его основные компоненты попадут в руки злоумышленников, то никакой экономический расчет не сможет обосновать даже одну установку в 100 МВт.

Если пойти в рассуждениях еще дальше, и предположить, что ОЯТ будет использовано против человечества высококвалифицированным персоналом, и будут созданы способы доставки этого материала на территорию потенциального противника, то экономический расчет будет просто некому выполнять.

Стоимость оборудования для обнаружения радионуклидов непрерывно растет. Количество терминалов, где это оборудование установлено, непрерывно растет. Количество пунктов мониторинга радиационной обстановки также увеличивается. При этом самые дорогие приборы, в десятки и сотни раз дороже гамма-дозиметров, это установки измерения альфа активности.

Одно дело, если идет суммарный аварийный выброс топлива из реактора – тут хватит и бытового дозиметра. А если ушел чистый препарат – нужен и дорогой прибор, и квалифицированный лаборант. Это должно также учитываться в стоимости атомной электроэнергии.