Мирный атом после цунами

Авария на «Фукусима-1»: заметки на полях уроков Чернобыля

А.Б. Колдобский – кандидат физико-математических наук, заместитель директора Института международных отношений Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

Резюме: Атомная энергетика, в отличие от многих других технологий, умеет учиться на своих ошибках. Прилежное усвоение горьких уроков привело к тому, что Чернобыль не повторится больше никогда. Теперь надо, чтобы не повторилась и Фукусима.

За четверть века до фукусимских событий, 26 апреля 1986 г., на Чернобыльской – не исключение.

«Дочернобыльская» эпоха развития атомной энергетики была временем своеобразного «ядерного романтизма», когда отсутствовало понимание того, что невиданная степень проникновения в глубины мироздания предполагает и особое внимание к безопасности. Разумеется, соответствующие нормы и требования существовали, но они действовали наряду с многочисленными иными (экономическими, инфраструктурными, техническими, административными, социальными и др.), часто не будучи даже «первыми среди равных».

Такое сходило с рук, пока АЭ имела статус технологического эксперимента – достаточно масштабного, но все же эксперимента. Относительно небольшое число ядерных энергоблоков (ЯЭБ), которые вносили невысокий вклад в общее энергопроизводство, сочеталось с возможностью «поштучной» подготовки персонала.

В таких условиях «судьба прощала», в силу чисто вероятностных соображений, даже достаточно серьезные недостатки в ранних конструкциях ЯЭБ и ошибки в выборе площадок для строительства станций первого поколения. Наступило некоторое «головокружение от успехов» – отсутствие по этой причине масштабных ядерных и радиационных аварий было воспринято чуть ли не как свидетельство невозможности подобных аварий вообще.

А между тем бурное развитие атомной энергетики в 1970-е годы неминуемо вело к снижению качества подготовки персонала. При этом степень технической безопасности повышалась незначительно, а вследствие чрезмерной оптимистичности оценок рисков сохранялись и ошибки в выборе площадок.

Последствия не заставили себя ждать. Первая тяжелая с расплавлением активной зоны мощного энергетического реактора произошла в 1979 г. в Соединенных Штатах (Три-Майл-Айленд). Причинами стали несовершенство техники и ошибки персонала, то есть из трех факторов риска (площадка, техника, персонал) «выстрелили» два. Тогда масштабного выхода радиоактивных веществ во внешнюю среду удалось избежать; вероятно, поэтому принятые меры по существу свелись лишь к модернизации ряда систем АЭС, несовершенство которых и привело к аварии. Кратковременный всплеск тревоги сменился прежним благодушием – при сохранении стремительного роста числа ЯЭБ во всем мире.

Потребовалась чернобыльская с ее тяжелейшими последствиями, чтобы покончить как с благодушием, так и, к сожалению, с бурным ростом атомной энергетики – на долгие двадцать лет.

Битва за безопасность

На сей раз выводы были сделаны вполне адекватные – как адекватными были и принятые меры.

Формально к чернобыльской аварии привели те же два фактора, что и на Три-Майл-Айленд (техника и персонал). Но в американском случае нарушили любые регламенты эксплуатации, последовательно отключив все системы безопасности реактора и позволив его техническим недостаткам проявиться в полной мере, а это уже никак нельзя назвать просто ошибками. Речь идет о преступном легкомыслии, преступной халатности и преступной безответственности. Такое могло случиться лишь в условиях фатальной концептуальной недооценки смысла и значимости обеспечения безопасноcти.

Эти категории подверглись немедленному кардинальному пересмотру, и не только в СССР/России, но и во всем мире. Ныне на всех этапах жизни ядерного энергоблока (обоснование, разработка, проектирование, сооружение, эксплуатация, закрытие) неукоснительно действует принцип «безопасность прежде всего».

Переосмыслению подверглась базовая концепция требований и к отдельным элементам системы «оператор-реактор», и к их взаимоотношениям. Основным направлением модернизации существующих и развития новых реакторов стала техническая реализация пассивных (не зависящих от вмешательства человека) средств безопасности. Степень профессиональной готовности оператора определялась посредством плановых тренировок, проверки знаний и умений на полномасштабных тренажерах и жестких аттестаций. А применительно к взаимоотношениям в системе «оператор-реактор» в господствовавшей десятилетиями парадигме «человек должен быть защищен от техники» возникло принципиально важное дополнение: «…а техника – от человека».

Резко ужесточились практически все относящиеся к ядерным технологиям разрешительные, лицензионные и надзорные процедуры, что объективно ухудшало экономические показатели АЭ и снижало ее конкурентоспособность. Но иначе было нельзя – и это понимали все.

Возникли принципиально новые направления науки и техники, в частности – современные методы вероятностного анализа безопасности. Это позволило количественно оценить и многократно понизить расчетную вероятность тяжелой реакторной аварии с расплавлением активной зоны. Для «дочернобыльских» ЯЭБ первого поколения такая вероятность составляла примерно 10–4 на 1 энергоблок в год (один случай за 10 тысяч лет, или, при округлении до целого, два случая для 400 энергоблоков за 40 лет). В реальности таких аварий и было две – Три-Майл-Айленд и Чернобыль. После всеобщей обязательной модернизации таких ЯЭБ вероятность была снижена примерно на порядок – до 10–5.

Для вновь сооружаемых ЯЭБ поколения «3+» она понижена примерно на 4 порядка – до 10–8 (1 случай за 100 миллионов лет). При вероятном наличии к 2050 г. в мире 500 ЯЭБ (сейчас их 438) эта величина соответствует одной аварии за 200 тысяч лет, что вполне отвечает современным представлениям о технологической безопасности.

Наконец, мировое ядерное сообщество пришло к пониманию непреложной аксиомы – «катастрофа на одной которого до этого развивалась в условиях фактической международной изоляции из-за господства режима информационной закрытости.

Международное ядерное право из отдельных разрозненных документов стало наконец-то превращаться в системную структуру обеспечения безопасности (в чем огромная заслуга принадлежала МАГАТЭ). Возникли и стали активно работать неправительственные ядерные организации, что позволило соединить опыт профессионалов-атомщиков разных стран и их искреннее стремление к взаимной поддержке с оперативностью планирования и проведения наиболее полезных мероприятий, чего не всегда удается достичь на межгосударственном уровне. Здесь особо следует отметить основанную в 1989 г. Всемирную организацию ядерных операторов (WANO), внедрившую в практику очень удачную и в высшей степени полезную для повышения безопасности систему взаимных партнерских проверок.

Сделано было многое. Но – не все. Прежде всего, одно заряженное ружье так и осталось висеть на стене – недооценка рисков от воздействия природных факторов для некоторых площадок «дочернобыльских» ЯЭБ. Таких, как сооруженные в начале 1970-х гг. на «Фукусима-1». По понятным причинам с ними в этом смысле по существу ничего сделать было нельзя – такие станции можно лишь закрыть.

Не закрыли – хотя надо было, и не только в Японии. Заряженное ружье, по законам жанра, обязательно стреляет. «Фукусима-1» закрылась сама. Как – общеизвестно. А заодно при этом явственно обозначились и другие системные возможности повышения безопасности мировой АЭ, после Чернобыля вроде бы интенсивно пошедшие в рост, но потом как-то увядшие.

Пострадает ли атомная энергетика?

Повлияют ли фукусимские события на развитие мировой АЭ? А если повлияют, то где и как именно? В самом общем смысле – да, конечно, повлияют. Радиационная шестого уровня по шкале INES (высший уровень, седьмой – только у чернобыльской аварии) вовсе без последствий обойтись не может. И главное из этих последствий – новый ощутимый удар по общественному престижу ядерных технологий, новый виток, казалось бы, безвозвратно уходящих в прошлое дискуссий о приемлемости атомной энергетики, новый всплеск антиатомных камланий в СМИ и публичной политике.

На повестке дня сегодня стоит злободневный вопрос: будет ли АЭ расширена или хотя бы сохранена в странах, в которых она стала (или становится) неотъемлемой частью «индустриально-технологического пейзажа»? Будет ли она создаваться «с нуля» в странах, где ее нет? Какова истинная многочисленных высказываний политиков и экспертов, гласной и негласной информации в СМИ, интернетовских сплетен – что страна «Х» приостанавливает свою ядерную программу, что страна «Y» закрывает все свои ЯЭУ, что страна «Z» отказывается от АЭ вообще и т. п.?

Прежде всего: системной угрозы мировой АЭ нет. В ее развитии возможны паузы, не исключены откаты назад, но закрыть ее уже не получится. Сейчас это уже не масштабный технологический эксперимент, как 25 лет назад, а неотъемлемый элемент глобального индустриально-технологического пейзажа, занявший свою нишу в мировом энергетическом хозяйстве. Что, естественно, не исключает различной судьбы АЭ в различных государствах. В каждом отдельном случае необходимо учитывать целый обстоятельств – технических, экономических, инфраструктурных, социальных, экологических, политических и др., рассматриваемых в тесной взаимной увязке.

Например, фундаментальной физической особенностью АЭ является чрезвычайно высокая ядерного топлива, что резко упрощает логистику отрасли. Особенностью технической – малоприспособленность современных энергетических реакторов к работе на переменной мощности при их единственном целевом назначении (производство электроэнергии), что налагает определенные ограничения на долю ядерной генерации. Особенность экологическая – практически полное отсутствие выбросов парниковых газов и общепромышленных загрязнителей (сажа, пыле-дымные аэрозоли, окислы серы и азота, органические соединения с высокой канцерогенностью), как и огромных объемов высокотоксичных шлаковых отвалов. Наконец, особенностью социальной является наличие, помимо собственно АЭС, обширных обеспечивающих технологических комплексов, где заняты десятки тысяч высококвалифицированных сотрудников.

Из сказанного следует вывод: для стран и регионов с относительно небольшой территорией, высокой плотностью населения, скудными запасами органических топливных ископаемых, высокой степенью общеэкономического и технологического развития, изолированностью национальных энергетических систем, сложившейся транспортной инфраструктурой и значительной современной долей ядерной генерации «Фукусима-1», и 29%).

В этих странах следствиями фукусимской аварии могут стать, во-первых, ускорение вывода из эксплуатации энергоблоков первого (частично, возможно, и второго) поколений на «проблемных», в рассмотренном выше смысле, площадках. А во-вторых, техническое совершенствование систем аварийного охлаждения реакторов (в частности, установка дополнительного резервирования). Но делаться все это будет по-восточному спокойно, без суеты и истерик.

При этом весьма высокие показатели удельного энергопотребления в этих странах (Корея – 6,5 МВт/год на человека; Тайвань – 8,8; Япония – 8,2) в совокупности со стабилизировавшейся численностью населения позволяют не заботиться о росте общего объема генерации, ограничившись замещением мощностей выводимых из эксплуатации устаревающих АЭС. Но это замещение будет осуществляться почти исключительно за счет сооружения новых ЯЭБ. Возможности технологического маневра при модернизации системы энергоснабжения у этих стран предельно ограничены. А для Японии, которой предстоит преодолевать последствия чудовищной природной катастрофы (именно природной – Фукусима здесь ни при чем), таких возможностей и вовсе нет. Стране сейчас как воздух нужна энергия, много энергии, иначе – безысходность и гибель.

Состояние энергетики двух азиатских гигантов (Китай и Индия) выглядит иначе. Для них ключевой проблемой являются «нищенские» показатели удельного энергопотребления (1,2 и 0,4 МВт/год на человека). Отсюда и главная задача: резко увеличить, причем в кратчайшие сроки, общие объемы генерации. Но в случае отказа от АЭ в обеих странах не видно для этого иного сколько-нибудь реального пути, кроме сжигания угля. А здесь сразу возникает огромное множество проблем – в первую очередь транспортных (недостаточная пропускная способность железных дорог и слабое развитие их сети) и экологических (невообразимое возрастание объемов парниковых, загрязняющих и токсичных выбросов).

Вывод: и для Китая, и для Индии резкий рост ядерной генерации представляется системно безальтернативным, тем более что ее доля в этих государствах ничтожна (1,9 и 2,2%, соответственно). Что нашло отражение и в соответствующих национальных планах ее развития. Допустить, чтобы страны, занимающие по числу строящихся ЯЭБ первое (Китай – 20) и третье (Индия – 5) места в мире, отказались от АЭ, вряд ли возможно.

В США, стране с наиболее объемной атомной энергетикой в мире, общая численность ЯЭБ (около 100) сохранится и после Фукусимы, доля ядерной генерации останется примерно неизменной или незначительно сократится, выводимые из эксплуатации старые блоки будут в основном замещаться новыми – ядерными же.

Будущее достаточно пестрого «ядерного ландшафта» Западной Европы определяется многими факторами, среди которых, однако, можно выделить несколько.

Во-первых, наличие в центре региона «атомного гиганта» – Франции. Количество ЯЭБ там (59, второе место в мире после Соединенных Штатов) лишь незначительно уступает таковому во всех остальных странах Западной и Центральной Европы, вместе взятых (без России и Украины – 80), а рекордная, объективно даже чрезмерная, доля ядерной генерации (76%) делает весьма выгодным экспорт электроэнергии. При этом Париж уже высказался вполне определенно, что на функционирование и дальнейшее развитие национальной атомной энергетики фукусимская не повлияет.

Во-вторых, позиция Великобритании (19 ЯЭБ, второе место в Западной Европе), которая, как можно заключить из заявлений ее руководства, хочет в основном сохранить достигнутую долю ядерной генерации (около 18%). Для этого Лондону предстоит вывести из эксплуатации значительную часть устаревших энергоблоков, заместив их новыми в сотрудничестве, вероятнее всего, с Францией (возможно, и с США). Это откроет масштабные перспективы не только для АЭ как таковой, но и для европейского и мирового атомного машиностроения.

В-третьих, хорошо развитая общеевропейская сетевая инфраструктура обеспечивает широкие возможности коммерческого энергообмена в Европе, чему способствует высокая (34%) доля ядерной генерации в 13 странах, имеющих (без Франции, России, Украины и Великобритании). С учетом также и французского ядерно-энергетического потенциала это позволяет европейским государствам, вовсе не имеющим АЭ, относиться к этому отсутствию достаточно спокойно, а в некоторых (Италия, Австрия, Греция) – еще и устроить приличествующие фукусимским событиям политические информационно-пропагандистские кампании против атомной энергетики с традиционным припевом «Очень страшно, все мы “против”, не допустим никогда».

Здесь особо надо отметить случай Германии – страны с величайшей, уникальной историей науки, техники и образования, где 17 ЯЭБ обеспечивают около четверти общей генерации. Тем не менее, особенности политических и информационных процессов, наряду с неадекватностью восприятия реальных возможностей современных энерготехнологий, привели там к удивительному результату. Германское общество достигло совершенно необъяснимой с точки зрения элементарной логики степени массовой технологической аберрации, поголовной радиофобии, что ведет к антиатомным буйствам, заставляющим вспомнить о средневековой «охоте на ведьм».

Итак, непосредственным следствием фукусимской аварии в континентальной Западной Европе станет не только возможное, но и, весьма вероятно, скорое закрытие 8–12 устаревших ЯЭБ (5–8% от всех имеющихся) без замещения новыми. Это относится, в первую очередь, к Германии и некоторым соседним с ней странам (Бельгия, Нидерланды), также подхватившим «антиатомный вирус».

Впрочем, на общее состояние и структуру западноевропейской энергетики это вряд ли окажет немедленное воздействие. Дальнейшее развитие ситуации менее прогнозируемо – роль могут сыграть как объективные обстоятельства, так и влияние причудливой смеси иных, помимо радиофобии, политических и экологических фобий, к которым современная просвещенная Европа на удивление чувствительна. Тут и попадание в «газовую кабалу» к «русскому медведю», и «неминуемая скорая гибель от глобального потепления», и т. д.

Обсуждая влияние фукусимских событий на развитие АЭ в России, следует в первую очередь отметить чрезвычайно сильное воздействие на этот руководства страны. В этой связи уместно вспомнить первые послечернобыльские годы, когда невнятное (а в ряде случаев – и откровенно негативное) отношение российского политического истеблишмента к атомной отрасли создавало реальные предпосылки для ее фактической гибели.

К счастью, сейчас ситуация совершенно иная. Современное руководство отдает себе отчет в том, что АЭ – может быть, единственная реально существующая в стране технология, которая, находясь на передовом уровне мирового развития (а в ряде случаев и опережая его), одновременно обладает и уникальным инновационным потенциалом. Следовательно, трудно придумать лучшую кандидатуру на роль локомотива национальной технологической модернизации, в вопросе о необходимости которой единодушны практически все сколько-нибудь значимые политические силы и персоналии. При этом очень важно, что вероятность пересмотра этой принципиальной позиции как в ходе подготовки к предстоящим в 2011–2012 гг. выборам, так и после них практически равна нулю.

Из этого, конечно, не следует, что в России нет «антиядерного» лобби, стремящегося использовать в своих интересах реально существующие (и объективно совершенно необоснованные) страхи и опасения населения. Но сами по себе антиядерные лозунги не могут быть политической программой, они могут стать лишь ее частью, причем заведомо не самой главной. А политические программы «антиядерных» партий и объединений в целом не имеют, в силу очень многих причин, шансов на массовую электоральную поддержку. К тому же эти партии и объединения часто подозреваются в управляемости и материальной поддержке из-за рубежа, что в условиях России близко к политическому самоубийству.

Таким образом, интенсивное развитие АЭ в России в настоящее время – реальность, не имеющая практических альтернатив. Наглядное свидетельство тому – второе место в мире, после Китая, по числу строящихся ЯЭБ (10). Поэтому фукусимская отечественных проектов и постройки одним из самых высоких в мире.

Уроки аварий и мифология катастроф

Теперь – о невыученных уроках Чернобыля. И о том, чему научила Фукусима. До сих пор не удалось добиться принятия единых и обязательных для всех государств ограничений на в регионах, характеризующихся природными рисками.

Здесь понятия «ограничение» и «запрет» вовсе не тождественны. Задача заключается в том, чтобы установить для площадки между уровнем природных рисков и объемом мер, необходимых для обеспечения должной степени безопасности. При этом такая оценка должна быть дана на основе единой общепризнанной методики (которую также еще предстоит создать) группой квалифицированных экспертов при непременном соблюдении принципа интернациональности ее состава.

В то же время упомянутая в регионе со значимой расчетной вероятностью землетрясения с магнитудой 8 и выше по шкале Рихтера. И в первую очередь безусловные запреты должны обуславливаться возможностью возникновения синергических эффектов вследствие одновременного воздействия двух или нескольких факторов природного риска. Фукусимская авария, где такой эффект проявился в полной мере при одновременном воздействии землетрясения и цунами, – нагляднейшее тому подтверждение.

Развитие АЭ проходит в условиях очевидной неадекватности оценки обществом опасности ядерных технологий в сравнении с иными технологиями. Абсолютно безопасных технологий не существует. В этом смысле предъявление такого требования к любой технологии вполне равнозначно требованию полного отказа от нее. С учетом же технологического характера современного общества в конце подобного «пути в безопасный рай» видны не райские кущи, а пещеры, шкуры и каменные топоры.

Увы, современные технологии опасны. Одна лишь катастрофа на химическом заводе в Бхопале (Индия, 1984 г.) за считанные минуты унесла более 3800 человеческих жизней. При взрыве газопровода в Башкирии (1989 г.) погибло, по разным данным, около 800 человек, а кто сосчитает все жертвы газовых пожаров, взрывов и отравлений? В ДТП только в России и только в 2011 г. погибло более 26 500 человек. Этот горестный список нетрудно и продолжить.

А как обстоит с «энергетическими альтернативами», которыми некоторые горячие экологические головы призывают заменить, и желательно немедленно, атомную энергетику?

Вот вполне устоявшаяся мировой угольной отрасли – статистически около семи погибших шахтеров на каждый миллион тонн добытого угля. Вот человеческие потери при прорывах плотин лишь на двух ГЭС: Вайонт (Италия, 1963 г.) – более 2100 погибших, Морви (Индия, 1979 г.) – около 15 тысяч (!), а крупных аварий в гидроэнергетике (с числом погибших более 40) только за последние 50 лет в мире произошло более двадцати. И уж совсем неуместно убеждать в полезности такой «энергетической контрреволюции» жителей России после совсем недавних трагедий на шахте «Распадская» и на Саяно-Шушенской ГЭС (91 и 75 погибших, соответственно). Однако ни о существенном ограничении, ни, тем более, о запрещении химических технологий, автотранспорта, угольной энергетики еtc. общество вопрос не ставит.

Чернобыльская еще и потому стоит особняком в истории АЭ, что не обошлась без жертв: три человека погибли в момент взрыва реактора, еще 28 – в течение трех недель от несовместимых с жизнью доз облучения в сочетании с лучевыми ожогами. В дальнейшем возможной, с различной степенью вероятности, причиной преждевременной смерти отдаленные последствия облучения стали, по различным оценкам, еще для 20–50 человек. Что же касается «десятков и сотен тысяч погибших от лучевой болезни вследствие Чернобыля», то налицо не подтверждаемая абсолютно никакими объективными данными чепуха, если не злонамеренная ложь.

Другие же аварии на для здоровья!

Налицо еще один невыученный урок Чернобыля – явная недооценка массовых панических настроений и действий вследствие неадекватности оценки радиационных рисков. А ведь, по мнению подавляющего большинства специалистов, радиофобия и психосоциальные травмы, наносимые населению при ядерных авариях, по значимости многократно превосходят собственно радиационные. Чернобыль, да и Фукусима, – тому яркие доказательства.

Вот действительно страшный пример. Дополнительная годовая доза облучения населения среднеевропейских стран, обусловленная в 1986–1987 гг. чернобыльскими событиями, составила в среднем около трети от нормального радиационного фона, что полностью исключало возможность негативного влияния на людей. Но следствием всплеска массовой радиофобии, поддерживаемой неквалифицированными врачами и культивируемой в СМИ, стали в этих странах около 100 тысяч абортов (!). Нерожденное население небольшого города стало жертвой человеческого невежества и надуманных страхов.

Единственно разумной основой для грамотной оценки существа радиационной аварии, ее вероятных последствий, вытекающих отсюда рекомендаций для населения может быть только мнение профессионалов. Мнение, выработанное в ходе экспертного анализа ситуации специалистами разных стран и опирающееся на один-единственный – компетентность. Но профессионал бессилен что-либо объяснить людям, успокоить их, а тем более дать какие-то рекомендации лицам, принимающим решения, и населению в целом, если он не обладает достоверной информацией. Он тем и отличается от дилетанта, что способен на основании таких данных сформулировать содержательные выводы о причинах аварии, вероятном сценарии ее развития и оптимальном алгоритме действий – как по ликвидации последствий, так и в отношении мер по защите населения. Но он не может превратить отсутствие информации в ее наличие.

Дело, однако, не только в наличии сведений как таковом. Какие выводы можно сделать из такой вот, например, «информации» (далее – буквальная цитата из СМИ): «Содержание радиации вблизи станции превышает норму в тысячу раз»? Что означает вообще «содержание радиации»? Где это «вблизи» – на площадке станции, в ста метрах от нее, в километре, в десяти? О какой «норме» идет речь – о естественном фоне, о каком-то предельно допустимом нормативе, о чем-то еще? А ведь цитат из СМИ такой же смысловой наполненности, часто вопиюще противоречивых, с неграмотным использованием терминов, единиц измерений, порядков величин и т.д. применительно к фукусимской аварии нетрудно привести великое множество. Самое же печальное, однако, даже не собственно в этом, а в отсутствии «информационного эталона», откуда специалист может почерпнуть необходимые ему – в том числе и для того, чтобы успокоить людей.

В такой ситуации профессионал при общении с населением (что совершенно необходимо в условиях ядерной и радиационной аварии) ничуть не более эффективен, чем профан. Даже менее – уважающий себя эксперт никогда не озвучит свое мнение по какой-либо проблеме, не будучи стопроцентно уверенным в его обоснованности. А «зеленый» дилетант без всяких угрызений совести и комплексов рявкнет: «Новый Чернобыль!» – и его «убежденность», увы, будет понята людьми лучше, будет для них весомее, чем сомнения специалиста.