ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Соколов В.И.

Борис Гордон

БЕЗОПАСНОСТЬ И РАЗВИТИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

       Длительная работа в институте научного обеспечения федерального ведомства, ответственного за регулирование безопасности, вырабатывает особый взгляд на проблемы ядерной отрасли. В соответствии с принципом разделения ответственности [1] эксплуатирующие организации отвечают за обеспечение безопасности при использовании атомной энергии, Федеральное агентство по атомной энергии отвечает за управление этим использованием, а Ростехнадзор - за регулирование безопасности при использовании атомной энергии. Специалисты Ростехнадзора и Научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности внимательно и заинтересованно следят за всеми процессами, происходящими в ядерной энергетике.
       От чернобыльской аварии пострадали не только люди и территории. Она искалечила и саму атомную отрасль, бросила тень на героические усилия ученых, инженеров и рабочих, которые эту отрасль создавали и поднимали, и фактически остановила ее развитие. Постепенно возвращаясь к нормальной жизни, атомная отрасль начала подниматься с колен, развиваться и расцветать, но это уже не та, дочернобыльская, а другая отрасль, и люди тоже другие.
       Как радиационное излучение производит необратимые изменения в материи, так и последствия чернобыльской аварии воздействуют на наши умы и никогда не будут забыты. Главное здесь - приоритет безопасности над всеми остальными свойствами ядерных объектов. И ведомство, отвечающее за регулирование безопасности, предназначено и по законам нашего государства, и по рекомендациям мирового сообщества следить за исполнением этого приоритета. Именно поэтому мои коллеги по ведомству все происходящее в атомной отрасли рассматривают с точки зрения влияния на ядерную и радиационную безопасность.
       Примерно к 1998 г. я отношу рубеж массового осознания того, что атомная отрасль должна продолжать развиваться и искать адекватные формы своего изменения. На сегодня атомной энергии нет альтернативы в широкомасштабном обеспечении энергетических потребностей человечества. Обоснованию этого тезиса посвящено множество работ, в том числе и моих статей [2]. В 1998 г. стало ясно, что 12 лет после чернобыльской аварии не прошли даром: за эти годы были предложены конкретные технические решения, на базе которых следует выбрать модель будущего развития ядерной энергетики.
       Каждое лицо, организация и ведомство должны делать то, что обязаны по закону. Сегодня атомное законодательство России вполне соответствует международному. В Федеральном законе «Об использовании атомной энергии» четко записано, что президент «определяет основные направления государственной политики в области использования атомной энергии». Федеральное собрание принимает законы, утверждает федеральные целевые программы и «утверждает в составе федерального бюджета бюджетные ассигнования на финансирование деятельности в области использования атомной энергии». В свою очередь органы управления использованием атомной энергии, в частности Росатом, осуществляют «проведение государственной научно-технической, инвестиционной и структурной политики в области использования атомной энергии».
       И хотя в [1] ни разу не упоминается о необходимости развития ядерной энергетики, только в преамбуле говорится о развитии атомной науки и техники, но по смыслу приведенных законодательных норм наличие этого развития должно быть зафиксировано в основах государственной политики, формы и показатели этого развития устанавливаются в целевых программах, а темпы развития зависят от возможности самофинансирования отрасли и ежегодных бюджетных ассигнований, выделяемых именно на развитие ядерной энергетики. У государства, идущего по рыночному пути развития, есть несколько путей реализации своих интенций: изменение тарифной политики, образование специальных фондов, налоговые льготы и т. п. К сожалению, эти способы затрагивают интересы других участников рынка, других отраслей экономики. Поэтому далее рассмотрим только административную составляющую государственной политики, исходя из которой Росатом должен исполнять закон и проводить государственную политику.
       Какие же документы имеются на сегодняшний день в данной области? На Саммите тысячелетия, состоявшемся в стенах ООН в сентябре 2000 г. [3], президент России В. В. Путин заявил: «Надо надежно перекрыть пути расползания ядерного оружия. Этого можно добиться, в том числе исключив использование в мирной ядерной энергетике обогащенного урана и чистого плутония.
       Технически это вполне осуществимо. Но гораздо важнее другое - сжигание плутония и других радиоактивных элементов дает предпосылки для окончательного решения проблемы радиоактивных отходов. Открывает миру принципиально новые перспективы безопасной жизни».
       Специалисты Росатома неоднократно заявляли, что «предложенное постепенное исключение из использования в мирной ядерной энергетике обогащенного урана не означает ничего другого, кроме намерения разрабатывать новое поколение реакторов на быстрых нейтронах, которые возьмут на себя в будущем основную роль в развитии крупномасштабной ядерной энергетики. В отдаленном будущем, при исчерпании запасов дешевого урана, эта технология позволит перевести реакторы на тепловых нейтронах на торий-урановый цикл. В то же время следует учитывать, что этот процесс потребует нескольких десятилетий, в течение которых ядерная энергетика может еще развиваться и на легководных реакторах, использующих низкообогащенный уран, в первую очередь полученный из накопленных оружейных запасов. Предложение отказаться от чистого плутония говорит о намерении разработать быстрый реактор без уранового бланкета и с ядерным топливом равновесного состава без выделения чистого плутония при переработке облученного топлива».
       Вместе с этой инициативой, высказанной российским президентом, на упомянутом саммите был распространен документ, вытекающий из Стратегии развития атомной энергетики России в первой половине XXI века, одобренной протоколом Правительства Российской Федерации от 25 мая 2000 г. В нем отмечено, что «мировое сообщество приглашается к широкому международному сотрудничеству по совместной разработке инновационной реакторной технологии и ядерного топливного цикла естественной безопасности, основными чертами которых являются:
       • неограниченная обеспеченность топливными ресурсами за счет эффективного использования природного урана, а в дальнейшем и тория;
       • исключение тяжелых аварий с радиационными выбросами, требующими эвакуации населения, при любых отказах оборудования, ошибках персонала и внешних воздействиях за счет главным образом присущих ядерным реакторам и их компонентам при родных качеств и закономерностей (естественная безопасность);
       • экологически безопасное производство энергии и утилизация отходов за счет замыкания топливного цикла со сжиганием в реакторе долгоживущих актиноидов и продуктов деления и радиационно-эквивалентным захоронением радиоактивных отходов (РАО) без нарушения природного радиационного баланса;
       • закрытие канала распространения ядерного оружия, связанного с ядерной энергетикой, путем постепенного исключения в ней технологий извлечения плутония из отработавшего топлива и обогащения урана и обеспечения физической защиты ядерного топлива от краж;
       • экономическая конкурентоспособность за счет низкой стоимости и воспроизводства топлива, высокой эффективности термодинамического цикла, решения проблем безопасности АЭС без усложнения их конструкций и предъявления экстремальных требований к оборудованию и персоналу».
       Мировое сообщество по-разному отреагировало на эти предложения. В частности, в [4] отмечено: «Будущее ядерной энергетики сильно зависит от успехов в разработке реакторов и топливных циклов нового поколения, которые обладали бы повышенной безопасностью, обеспечивали соблюдение режима нераспространения и являлись экономически конкурентоспособными».
       Как известно, МАГАТЭ в ответ на инициативу России уже в 2001 г. организовало Международный проект ИНПРО, который, может быть, медленно, но системно выполняется рядом стран. Число их постепенно растет. По крайней мере, в 2004 г. в нем работали 14 стран-участниц и 4 страны-наблюдателя. В России инициатива президента получила развитие в 2003 г., когда были подготовлены и утверждены Президентом Российской Федерации «Основы государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» [5]. В них отмечено: «Для решения задач по повышению уровня ядерной и радиационной безопасности населения и окружающей среды необходимо обеспечить разработку и внедрение перспективных установок, оборудования, технологических процессов с повышенным уровнем безопасности, в том числе ядерно- и радиационно безопасных, а также взрыво- и пожаробезопасных технологий, современных технологий безопасного ведения работ в области обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом, их утилизации и надежной изоляции, перспективных ядерных реакторов с повышенным уровнем ядерной и радиационной безопасности, улучшенными технико- экономическими и эксплуатационными характеристиками».
       Казалось бы, исполнительная власть в лице президента четко высказалась за необходимость государственной поддержки развития ядерной энергетики на основе безопасных технологий. И следующим этапом должно было бы стать законодательное оформление данного решения. Это можно сделать разными способами. Наиболее эффективным и оперативным является внесение соответствующей поправки в [1].
       Я не раз высказывался против попыток изменения закона «Об использовании атомной энергии», полагая, что необходимо накопить опыт работы по его исполнению [2]. Но в данном случае для финансового обеспечения государственной политики можно было бы ввести в статью 20 конкретную численную норму, фиксирующую размер этого обеспечения. Примером такой нормы мог бы служить закон «О науке и государственной политике» [6], где сказано: «Средства на финансирование научных исследований и экспериментальных разработок гражданского назначения выделяются из федерального бюджета в размере не менее четырех процентов расходной части федерального бюджета» (Выделено авт.). Можно даже попытаться предложить количественную величину объема финансирования на безопасное развитие ядерной энергетики, учитывая, что нашим президентом утверждены также «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» [7], содержащие перечень из 7 приоритетных направлений развития науки, технологий и техники, в состав которых входят 52 критические технологии, в том числе «Безопасность атомной энергетики». Очевидно, нельзя формально разделить норму из закона [6] на 52 технологии. Правительству вместе с Российской академией наук и научным сообществом следовало бы расставить приоритеты среди этих критических технологий, исходя из реального состояния дел в прикладной науке. Ведь в отличие от фундаментальной прикладная наука может быть оценена по новизне и продвинутое -ти технологий, в которых реализованы ее результаты. Не всем понравится следующее рассуждение, но СССР, а следом за ним и Россия уже проиграли целые направления современных технологий. Мы ездим на западных автомобилях, пользуемся импортными мобильными телефонами, на наших столах стоят компьютеры, разработанные и изготовленные за рубежом. Значит, из 52 критических технологий, поддержанных государством, надо выбрать те, где у нас еще есть надежда не отстать, а может быть, и вырваться вперед. И в приоритетном порядке развивать эти научные направления, выделяя на аутсайдерскую науку финансовые средства, достаточные для того, чтобы хотя бы воспринимать зарубежные научные результаты.
       А к числу приоритетных технологий, безусловно, относится комплекс научных направлений, обеспечивающих реакторостроение, а в нем - разработку реакторов на быстрых нейтронах. Можно считать это субъективным экспертным мнением, но из упомянутых выше 4% средств на финансирование научных исследований и экспериментальных разработок хотя бы 0,1 % можно и должно направить на финансирование такого научного направления, как «Безопасность и развитие ядерной энергетики». Эта проблема столь важна, что специалистами по атомному праву уже предлагается разработать закон с ориентировочным названием «О государственной поддержке безопасного развития ядерной энергетики». И, как первый шаг в этом направлении, можно было бы разработать предлагаемую поправку, например, в такой формулировке: «Средства на финансирование научных исследований по безопасному развитию ядерной энергетики выделяются из федерального бюджета в размере не менее одной десятой процента расходной части федерального бюджета». И эту норму следовало бы ввести в [1].
       Федеральный бюджет уже несколько лет финансирует Федеральную целевую программу «Энергоэффективная экономика», где есть подпрограмма с названием «Безопасность и развитие атомной энергетики», на которую в бюджете 2005 г. выделено всего 392 млн руб. Легко оценить, как бы выглядела величина финансирования этой подпрограммы, если бы предложенная выше количественная норма была реализована.
       Надо сказать, что с 1996 г., когда вступил в силу закон [6], величина 4% от расходной части бюджета ни разу не достигалась. В те годы бюджет был построен так, что суммарное финансирование научных исследований было фиксировано в лимитах бюджетных обязательств, выделяемых для Министерства науки и технологий. Эти лимиты составляли 1,5-2,2% от расходной части, но росли из года в год.
       Затем Миннауки исчезло как самостоятельное ведомство, изменению подверглась также бюджетная классификация и структура бюджета. Сейчас можно выделить средства, идущие на науку, суммируя соответствующие статьи бюджета, распределенные по всем ведомствам. Анализ приложения 7 к Федеральному закону о бюджете 2005 года дает следующую картину:
Наименование исследованийАссигнования на проведение исследований
млрд руб.
Фундаментальные исследования29,5
Прикладные научные исследования в области национальной обороны79,2
Остальные прикладные научные исследования44,8

       Если исходить из цитируемой нормы [6], то финансирование научных разработок гражданского назначения составляет сумму нечетных строк таблицы - 74,3 млрд руб. Величина расходной части бюджета 2005 г. равна 3047 млрд руб., то есть в нынешнем году на гражданскую науку выделено примерно 2,5%, а на развитие ядерной энергетики могло бы быть выделено примерно 3 млрд руб. Вот этого и следовало бы добиваться Росатому вместе с заинтересованными депутатами и ведомствами.
       Речь идет не о простом увеличении финансирования имеющейся Федеральной целевой программы. Главное в данном предложении - создать законодательную норму, фиксирующую отношение государства к развитию ядерной энергетики и финансовое обеспечение этого развития. Хочу подчеркнуть, что это предложение направлено на развитие научного направления, уже имеющего опыт эксплуатации не только прототипов, но и головных объектов. Есть ряд заманчивых революционных идей принципиально иных энергоисточников: холодный ядерный синтез, термоядерный синтез и т. п. Эти работы пока находятся на стадии лабораторных исследований. Поддержка их развития необходима, но в рамках иных критических технологий.
       Разумеется, указанная сумма не решит всех проблем. Но установленная законодательством нижняя планка финансирования развития ядерной энергетики позволит, наконец, Росатому сделать обоснованный выбор технических средств, на базе которых это развитие будет осуществляться в ближайшем будущем.
       Пока же по этому вопросу существуют различные мнения, которые принимают во внимание целый ряд разнородных факторов: безопасность, конкурентоспособность, наличие топлива, обращение с РАО, ядерное нераспространение ит. д. Существуют технические предложения по разработке целого ряда инновационных реакторов, различных по мощности и целевому назначению: для крупномасштабной электроэнергетики, для атомного теплоснабжения, для региональной энергетики и т. п. За каждым из этих направлений стоят свои организации главного конструктора, научного руководителя, генерального проектанта. Можно так распылить средства, что никаких денег не хватит. А задача целевой подпрограммы «Безопасность и развитие ядерной энергетики» состоит как раз в том, чтобы выполнить необходимые НИОКР для выбора наиболее безопасного, детерминистски безопасного реактора, на базе которого и будет осуществлено развитие.
       На сегодняшний день не существует количественных методик сопоставления безопасности разных типов реакторов. Детерминистский анализ безопасности проводится для конкретной реакторной установки, чтобы определить условия, при которых возможно исключение запроектной ядерной аварии с помощью свойств внутренней самозащищенности и принципов устройства реактора. При этом оценивается наличие отрицательных обратных связей при всех отклонениях от эксплуатационных режимов, исключение аварий с разуплотнением всего контура теплоносителя (низкое давление, затвердение расплава и т. п.); исключение токсичности теплоносителя при протечках; возможность уплотнения контура для высокотекучих сред и т. п. Но детерминистский анализ не дает количественного масштаба для измерения ядерной безопасности, по которому можно было бы сделать выбор более безопасного реактора из разных вариантов его конструкции. Он свидетельствует, что заранее установленный конечный перечень исходных событий не приводит повреждению топлива, к ядерной аварии.
       Вероятностный анализ безопасности в настоящее время используется для оценки сбалансированности проекта, установления вклада этих исходных событий в вероятность ядерной аварии и принятия на этой основе технических решений для конкретного реактора. Количественные величины, получаемые в вероятностных анализах, не должны вводить в заблуждение и использоваться как масштаб измерения безопасности. Может быть, только впоследствии вероятностные анализы будут развиты для этой цели. Еще предстоит разработать комплект нормативных документов, устанавливающих на базе имеющегося опыта эксплуатации и научных результатов единые общие для всех реакторов правила сбора информации, разработки перечня исходных событий, расчета вероятностей, оценки погрешностей и т. п. В этом направлении уже идет работа, но надо подчеркнуть ее важность для развивающихся технологий.
       Однако для инновационных реакторов, для которых еще только проектируется оборудование, должны быть установлены национальные стандарты надежности. Эти не обязательные, а рекомендательные документы должны быть выполнимы отечественной промышленностью, и это важнейшее из условий реализации проектов будущих реакторов. Наметившееся в последние годы использование зарубежного оборудования для модернизации российских атомных станций недальновидно и опасно для национальной экономики. Поэтому другой комплексной задачей государства является превращение ядерной энергетики в локомотив отечественной промышленности. А она может и должна им стать.
       Разумеется, сегодняшние проекты базируются на технико-экономических расчетах для обеспечения конкурентоспособности с другими энергоисточниками: угольными и газовыми ТЭС, ГЭС и т. п. Экономические расчеты привязываются к ценам на топливо, металл, рабочую силу. При этом нельзя предвидеть скачкообразные, революционные события, которые оказывают сильнейшие воздействия на экономику (научные открытия, природные катаклизмы, социальные взрывы). Все экономические показатели переменны во времени и зависят от инноваций производства, удачи в поисках полезных ископаемых, успехов транспортных технологий и еще целого ряда факторов, совокупность которых невозможно предвидеть, оценить и спрогнозировать. Любые экономические расчеты подобны фотографии младенца, по которой пытаются представить лицо старца. Уже завтра могут измениться цены, и сразу же все стоимостные расчеты разрушатся.
       Поэтому экономические расчеты не могут служить основой для выбора реакторов, а также при сопоставлении различных технологий, реализуемых в будущем. Они нужны для понимания сегодняшнего положения дел, для отработки методики экономических сравнений. Решения же должны приниматься только на основании оценок безопасности. Это обусловлено спецификой самой атомной отрасли.
       Развитие ядерной энергетики в будущем включает в себя также увеличение занятого в отрасли персонала, расширение номенклатуры оборудования, развитие строительно-монтажных и проектно-конструкторских организаций, вовлечение в научные исследования новых контингентов ученых и т. п. Все работы должны выполняться с высоким качеством, люди должны иметь необходимую культуру безопасности и достойные условия работы, чтобы предотвратить отток из страны творцов и носителей инновационных технологий. То есть обеспечение развития атомной отрасли превращается в крупную государственную, народно-хозяйственную проблему, решение которой надо начинать уже сейчас.

Список литературы

1. Федеральный закон «Об использовании атомной энергии» № 170-ФЗ от 21 ноября 1995 г.
2. Гордон Б. Г. О тьме истин: Учебное пособие по курсу «Повышение квалификации при подготовке к аттестации руководителей федеральных государственных унитарных предприятий». М.: НТЦЯРБ, 2003.
3. Выступление Президента Российской Федерации В. В. Путина в ООН 6 сентября 2000 г.
4. Обращение генерального директора МАГАТЭ к 44-й сессии Генеральной конференции МАГАТЭ 18 сентября 2000г.
5. Основы государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу. Утверждены Президентом Российской Федерации 4 декабря 2003 г. Пр-2196.
6. Федеральный закон «О науке и государственной политике» № 127-ФЗ от 23 августа 1996 г.
7. Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу. Утверждены Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 г. Пр-576.

Первоисточник: журнал «БЮЛЛЕТЕНЬ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ», 2005. - №10. - с. 16 - 19