-------------------------------------------------- Выступление Президента Академии Наук СССР академика А.П. Александрова в Институте ядерных исследований АН УССР 19 мая 1978 года
От редакции: Текст этого выступления ни разу не был опубликован. Ни сразу после того, как оно состоялось, ни позднее. Сначала речь Александрова показалась слишком смелой, а потом про нее просто забыли. Не так давно редакции передали ее текст из Архива РАН. Мы обратились к двум ведущим физикам-энергетикам, В.А. Сидоренко и В.В. Орлову с просьбой его прокомментировать, они любезно согласились. И вот теперь, в наши дни, когда отмечается 100-летний юбилей нашего крупного ученого, мы публикуем его выступление полностью, без купюр, сопровождая его двумя комментариями.
-------------------------
Комментарии
В.А. Сидоренко
чл.-корр. РАН, Российский научный центр “Курчатовский институт”
Предлагаемое вниманию читателя выступление Анатолия Петровича Александрова в мае 1978 г. возвращает нас на 25 лет назад, ко всему набору проблем в энергетике и конкретных задач в атомной энергетике, которые нас волнуют и интересуют и сегодня в начале XXI в. С позиций сегодняшнего дня можно можно оценить широкий кругозор Анатолия Петровича и фундаментальность его оценок перспектив общей и ядерной энергетики.
Нет необходимости разбирать каждую цифру в этих оценках и прогнозах. Называемые заметно заниженные (по сравнению с обновленными показателями) масштабы ресурсов качественных углеводородных топлив - нефти и газа, - озвученные в этом выступлении, соответствовали господствовавшим в то время представлениям геологической науки, которые цитировались “Римским клубом”.
Время выступления - 1978 год - это период подготовки самой амбициозной программы развития атомной энергетики в Советском Союзе. Постановление Правительства 1980 года предусматривало ввод в 1981–1990 годах 66,9 млн. кВт мощностей на атомных электростанция, имея в виду довести к 1993 году мощность АЭС до 100 млн. кВт.
Ориентируясь на этот уровень атомной энергетики были начаты и реализованы работы по развитию предприятий ядерного топливного цикла и атомного энергомашиностроения. Эти действия сопровождались формированием общей стратегии развития атомной энергетики, ее места в энергообеспечении страны, технических направлений этого развития, способах топливообеспечения большой и быстро развивающейся атомной энергетики. Анатолий Петрович как авторитетный носитель этой идеологии еще в 1968 году в своем генеральном докладе на VI конференции Мирового энергетического Конгресса обобщил основные особенности ожидаемого внедрения ядерного топлива в решение мировых топливно-энергетических проблем.
Практически все обсуждаемые в выступлении научно-технические проблемы и направления развития остаются актуальными и сегодня и соответствуют сегодняшним взглядам, хотя нужно принимать во внимание резкое снижение общих темпов и масштабов этого развития.
Технологический успех в освоении ядерных энергоисточников, опирающийся на базу ядерной промышленности, созданную в оборонных целях, естественным образом подтолкнул масштабное развитие этого направления энергетики, тем более, что региональные условия экономической целесообразности и устранения зависимости от других источников энергии весьма способствовали этому.
Сейчас можно утверждать, что наращивание масштабов новой энергетической технологии не соответствовало глобальным энергетическим потребностям и сохраняющимся возможностям экономически и технологически целесообразного наращивания энергетики на органических видах топлива.
Сформировавшееся в ядерном обществе суждение о том, что атомная энергетики достигла “зрелости”, оказалось несколько преждевременным. Естественно настороженное отношение населения и общественного мнения к энергии деления ядер, рожденное ядерным оружием, быстро переросло в отрицание этого направления энергетики в результате произошедших крупных аварий на атомных электростанциях. Определяющими в этом повороте стали события на Чернобыльской АЭС. В результате произошел резкий спад в дальнейших планах и реальном росте атомной энергетики в мире. В Советском Союзе (и далее в России) это проявилось самым трагическим образом. Все это не означало остановки новой энерготехнологии, она перешла в фазу “равновесного развития” более соответствующего объективному балансу различных видов топлива, их экономической конкурентоспособности и региональной обеспеченности. Центр роста атомной энергетики стал перемещаться в районы Азии и Дальнего Востока.
А возвращаясь к тексту выступления Анатолия Петровича Александрова 25-летней давности, публикуемого в годовщину его 100-летия, стоит еще раз подчеркнуть актуальность его подходов и их соответствие современному воззрению на обсуждаемые проблемы.
К ПУБЛИКАЦИИ ВЫСТУПЛЕНИЯ АКАД.А.П.АЛЕКСАНДРОВА В ИЯИ АН УССР 19 МАЯ 1978 г.
В. В. Орлов
проф., гл.н.с. Курчатовского ин-та, научный руководитель НИОКР ФГУП НИКИЭТ
Перечитывая четверть века спустя выступление одного из славной плеяды творцов ядерной техники, наших учителей, тогда - авторитетнейшего научного руководителя работы, директора ИАЭ, председателя НТС Минсредмаша, президента АН СССР, возвращаемся мыслью в атмосферу 70-х - 80-х годов. Тогда бурный старт ядерной энергетики (ЯЭ) на выросших из военной техники реакторах и технологиях завершился. Намерения на волне быстрого и успешного решения военных задач развить уже в ХХ веке большую ЯЭ (к концу 60-х гг. в США назывались 850–1400 ГВт, в СССР - 600 ГВт) столкнулись и с неподготовленностью к этому ядерной техники, и с ее невостребованностью в условиях крутых перемен в жизни нашей страны, и в мировой энергетике. Прогнозы постоянно снижались и А.П. уже называет 100 ГВт, а в действительности в СССР было построено АЭС 34 ГВт (строительство прекратилось в конце 80-х гг. и возобновилось в России лишь в последние годы), в США - 100 ГВт (заказов на новые АЭС нет уже более 20 лет, в 90-е г.г. стагнация ЯЭ захватила и Европу), в мире - 350 ГВт. На последующие десятилетия, несмотря на строительство АЭС в Азии, ожидается снижение ядерного вклада в мировую энергетику от достигнутого уровня 16%.
Такой поворот дела, а особенно скорый развал СССР тогда трудно было предвидеть, хотя нефтяной кризис 70-х гг. был преодолен за счет эластичности энергетического рынка, отреагировавшего на рост цен, мерами энергосбережения и политическими мерами. Последующая стабилизация мирового топливного рынка на приемлемом для богатых стран (и для экспортеров) уровне цен и до сих пор не стимулирует строительства новых АЭС, сильно подорожавших при осуществлении мер повышения их безопасности после больших аварий. Аварии на АЭС ТМI в 1979 г. в США, а в 1986 г. в Чернобыле обострили антиядерные настроения в обществе, не удовлетворенном и решением проблемы радиоактивных отходов, захоронение которых даже в устойчивых геологических формациях вызывает сомнение в надежности прогнозов их безопасности на тысячи лет. Тревогу вызывал и рост риска расползания ядерного оружия при распространении ядерной энергетики и технологии по многим странам мира. В 70-е гг. и позже росла озабоченность общества проблемами экологии в том числе выбросами продуктов химического горения, но ядерная энергетика ограниченных масштабов не могла существенно снизить выбросы, а ее собственные отходы вызывали не меньшую тревогу.
Еще в 40-е гг. Э. Ферми в США, А.И. Лейпунский в России (из той же плеяды Ленинградского Физтеха, что и А.П.), а за ними и другие физики выдвинули идею развития большой ядерной энергетики, использующей реакторы на быстрых нейтронах (быстрые реакторы). Именно они обладали наибольшими внутренними ресурсами, прежде всего избытком нейтронов. Но программа США по быстрым реакторам потерпела ряд неудач, а созданные под руководством А.И. Лейпунского в 60-е – 80-е гг. первые АЭС - БР, не получили распространения в энергетике. В США в 80-е гг., а затем и в Европе (такие БР были созданы во Франции и Англии) серьезные разработки быстрых реакторов были свернуты, а без них большая ядерная энергетика не имеет перспективы.
Оценки ресурсов нефти и газа, весьма неопределенные, и тогда и до сих пор позволяют считать, что лет на 30 их хватит, столь же неопределены оценки опасных пределов выбросов парниковых газов. Но долговременное устойчивое развитие энергетики требует усилий и затрат для создания новых и совершенствования существующих технологий использования неисчерпаемых и свободных от парниковых газов ядерных и возобновляемых источников энергии, - и угля в том числе, его преобразования в жидкое и газовое топливо, производства водородного топлива для транспорта и других применений.
Универсальная для потребления форма энергии - электричество открыло возможность индустриального централизованного сетевого производства и дальней передачи энергии и с ХIХ в. стало магистралью развития энергетики, находя все большее применение в быту, промышленности, на транспорте. Вместо указанных в выступлении 15–17% электричество занимает теперь 1/3 в мировом топливном балансе и в ХХI в. станет преобладающим в нем.
Рост производства электричества лежит в основе экономического роста развивающихся стран, - большей и растущей части населения земли, не ушедшей пока далеко от <исходного> уровня душевого потребления энергии, но активно стремящейся (в т.ч. великие Китай и Индия) к сокращению огромного отставания в экономике и уровне жизни. Рост электроэнергетики и расширение области применения электричества сдерживается его высокой стоимостью из-за больших расходов топлива и затрат на его добычу и транспорт.
Неисчерпаемое и дешевое ядерное топливо при необычайной простоте физических и технических принципов осуществления его расщепления в реакторах служило главным мотивом работы по мирному использованию ядерной энергии. Централизованное производство электричества на АЭС в сотни - тысячи МВт наиболее отвечает экономическим и другим особенностям ядерной энергии и остается почти исключительным сектором применения ядерной энергетики.
Но ее главные проблемы - бридинг делящегося топлива, безопасность и связанная с ней стоимость АЭС, радиоотходы, устойчивость к распространению ядерного оружия за полвека не нашли вполне удовлетворительных решений, поэтому исходные цели ядерной энергетики не были достигнуты.
При решении этих проблем путем мобилизации внутренних физических ресурсов реакторов и выбора адекватных технических решений на дешевом ядерном топливе и недорогих АЭС можно будет производить дешевое электричество. Это устранит главное препятствие ко все более широкому использованию электричества и к росту электроэнергетики, в том числе в развивающихся странах.
Разумеется, где это выгодно, небольшие ядерные реакторы разных типов будут использоваться и для покрытия нужд в электричестве и тепле удаленных районов (опыт Билибинской АТЭЦ), и для производства тепла низкого потенциала, для отопления или опреснения морской волы (опыт БН-350), а возможно, и высокого для металлургии и химии, в т.ч. для производства водорода. Но именно в полной реализации возможностей электричества, открытых людям физикой ХIХ в., видится главная роль ядерной энергии, другого открытия физики, но уже ХХ в.
Лучше нас представляя встающие трудности, но понимая значения ядерной энергии для будущего АП в конце 60-х гг. инициировал в ИАЭ работу по изучению перспектив развития энергетики на многие десятилетия вперед на основе анализа ситуации в ней и динамики топливного баланса. Предвидеть ожидавшие нас грозные события и крутые повороты никто тогда не мог, и целью оставалось создание в недалеком будущем большой ядерной энергетики. Многие выводы того анализа, отраженные в публикуемом выступлении АП, были скорректированы жизнью, многие замыслы не были осуществлены, но остаются актуальными и сейчас:
- увеличение в будущем роли угля и ядерной энергии;
- целесообразность разработки, кроме крупных АЭС, реакторов для обеспечения локальных нужд в электричестве и тепле;
- в т.ч. высокотемпературных для металлургии и производства водорода (экспериментальные HTGR, построенная в 60-е гг. в Англии, США, затем в Германии, не получили пока применения, но теперь в России, как и в США, Южной Африке и других странах, возвращаются к их разработке),
- была подтверждена принципиальная роль быстрых реакторов, в т.ч. для поддерживания тепловых реакторов в отдаленном будущем при исчерпании ресурсов дешевого урана.
Анализ перспектив быстрых реакторов АП поручил мне, до того много лет проработавшему над ними в ФЭИ. Правда, требование от них высоких темпов бридинга плутония, отвечавшее задаче быстрого развития ядерной энергетики (об этом АП говорит в выступлении, ссылаясь также на известного американского физика Г. Бете) теперь, при снижении темпов роста энергетики и накоплении тепловыми реакторами тысяч тонн плутония, стало неактуальным. Отказ от высоких темпов бридинга позволил в дальнейшем найти концепцию быстрых реакторов (БРЕСТ), в которой избыток нейтронов и взятые из первых БР и военной техники технические решения используются для решения проблем безопасности, радиоотходов, нераспространения с упрощением и удешевлением АЭС-БР, (к настоящему времени выполнен проект опытного прототипа и ведутся НИОКР по его обоснованию).
Значение поставленной А.П. Александровым работы по анализу перспектив ядерной энергетики выходит далеко за рамки полученных в ней и отраженных в его выступлении результатов. Из нее выросли поиски и исследования, приведшие к концу века к долговременной Стратегии Минатома, где на уроках полувекового опыта сформулирована задача разработки ядерной энергетической технологии, способной в складывающихся новых условиях решить главные проблемы большой ЯЭ. Исследования послужили и научной основой подготовки инициативы президента РФ В.В. Путина на Саммите тысячелетия в ООН, приглашающей к сотрудничеству в создании ядерной технологии для энергетического обеспечения устойчивого мирового развития.
Особое значение этой программы действий для России состоит в том, что ее выполнение на основе накопленного опыта и созданного научного потенциала и задела будет способствовать сохранению топливных богатств для будущего, в т.ч. для экспорта и выхода из кризиса с преодолением сырьевого уклона в экономике, экспорте и социальной структуре, с переносом центра тяжести энергетического производства с добычи топлива и транспорта на современную отрасль с высокими квалификацией и качеством труда, с занятием достойного места в одном из ключевых направлений мирового научно-технического прогресса.
