Экологические проблемы эксплуатации АЭС


Требование безаварийности

Поступление в окружающую среду радиоактивных загрязнителей вследствие проектных аварий на АЭС ограничено санитарно-гигиеническим законодательством. Локализующие системы АЭС обеспечивают непревышение этих нормативов, обычно с запасом.

За последние 10 лет в российской ядерной отрасли не произошло ни одного события уровня 4 и выше по международной восьмибалльной шкале INES (International Nuclear Event Scale). Событий третьего уровня за это время было шесть, причем ни одно из них не имело последствий для населения. Количество ядерных аварий высоких уровней за более чем 60 лет атомной истории в мире исчисляется единицами. Авария 7-го уровня была лишь одна – Чернобыльская (1986 г.).

После Чернобыльской аварии были осуществлены меры по повышению безопасности АЭС, особенно по безопасности реакторов типа РБМК-1000, имеющие положительные результаты. Введены в действие многоступенчатые системы аварийной защиты, срабатывающие при малейших сбоях в работе оборудования станций. Анализ вероятностных показателей безопасности показал, что частота повреждений активной зоны от внутренних исходных событий для действующих АЭС составляет ~10-5 1/(реактор*год), а для проектируемых перспективных – менее 10-5 1/(реактор*год).

Найдены и использованы надёжные методы защиты от ядерного «разгона», основывающиеся на самогашении реакции деления при отклонении эксплуатационных режимов от регламента за счёт отрицательной связи мощностного возмущения и реактивности системы и использования внутренне присущих физических свойств конструкции активной зоны и материалов без необходимости введения энергии извне для срабатывания системы аварийной защиты. При этом определены условия отвода тепла, обеспечивающие нерасплавление активной зоны даже при отказе оборудования принудительной циркуляции теплоносителя.

В настоящее время доказано, что атомные электростанции могут быть созданы с высокими показателями надежности и безопасности, обеспечивающими выполнение самых строгих требований по снижению загрязнения окружающей среды радиоактивными и другими вредными веществами. Самый яркий пример обеспечения экологической безопасности – транспорт ядерного топлива и радиоактивных веществ. За сорок лет этой широкомасштабной деятельности не было ни одного происшествия с тяжелыми пострадавшими от радиации. За те же годы транспорт жидкого и газообразного органического топлива сопровождался авариями, унесшими многие десятки, если не сотни тысяч человеческих жизней, включая, по крайней мере, четыре ужасных катастрофы (три взрыва на трубопроводах и одна авария автоцистерны), в каждой из которых погибли примерно по пятьсот человек.

Концепция экологической безопасности АЭС

В настоящее время принято обосновывать экологическую безопасность атомных электростанций при их проектировании в несколько стадий.

В начале работ, до реального проектирования АЭС разрабатывается Концепция экологической безопасности АС, в которой оценивается состояние окружающей среды в районе предполагаемого строительства АС и определяется уровень допустимых воздействий на природное окружение.

Затем, в рамках Технико-экономического обоснования (ТЭО) разрабатывается Оценка воздействий АС на окружающую среду, а далее, уже на стадии проекта АС разрабатывается Обоснование экологической безопасности, в котором подтверждается соответствие технических решений требованиям Концепции охраны окружающей среды в регионе.

Эти материалы тщательно анализируются в рамках Экологической экспертизы, проводимой независимыми экспертами.

Нормирование воздействия АЭС на окружающую среду

Малое радиационное воздействие АЭС на окружающую среду обусловлено тем, что санитарно-гигиеническое законодательство (НРБ и СП АС) установило дозовую квоту АЭС в размере 5 % ПД – 0,25 мЗв/год, что равно 1/4 - 1/5 естественного фона.

Структурная схема расчета предельно допустимых выбросов и сбросов АЭС

При проектировании и эксплуатации АЭС жестко регламентированы:

Правила и нормы радиационной безопасности

Размещение и концентрация мощностей атомных станций

Проектирование атомных станций

Конструирование, изготовление и эксплуатация оборудования и трубопроводов АЭС

Устройство и эксплуатация систем управления технологическими процессами АЭС

Устройство и эксплуатация систем надежного электроснабжения АЭС

Устройство и эксплуатация систем локализации атомных станций

Строительство АЭС

Ввод в эксплуатацию и эксплуатация АЭС

Организация контроля загрязнений природной среды в районе расположения АЭС

Учет ядерных делящихся материалов.

Основные документы Перечня по безопасности АС, действующие в настоящее время в Российской Федерации:

Общие положения обеспечения безопасности АС,

Правила ядерной безопасности реакторных установок АС,

Правила ядерной безопасности судовых атомных энергетических установок,

Типовое содержание технического обоснования безопасности АС (отчета по безопасности АС),

Требования к размещению АС,

Правила безопасности при хранении, транспортировке ядерного топлива,

Нормы радиационной безопасности, НРБ-99,

Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных электростанций,

и другие.

Парогазовые тепловые электростанции комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПТУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). В настоящее время в России работает четыре новых ПГУ-ТЭЦ (Северо-Западная ТЭЦ Санкт-Петербурга, Калининградская, ТЭЦ-27 ОАО "Мосэнерго" и Сочинская), построена также теплофикационная ПГУ на Тюменской ТЭЦ. В 2007 г. введена в эксплуатацию Ивановская ПГУ-КЭС.
Природоохранные технологии на АЭС