Ғылымның заманауи жетістігі

Бір күн емес, бір сағатқа қуат кө­зі өшсе, жағдайдың қалай болатынын білесіз. Демек, адамға да өн­діріске де қажетті басты ресурс ол – энергия. Қысқасы, ел экономикасында тоқырау емес, өсім болсын десек, бірінші кезекте энергетика саласын дамыту керек. Ал, әлемдік ғалымдардың «Алда энергия жетіспеушілігі болады» деп дабыл қаққаны кеше емес. Бұл өзекті мәселе күн тәртібінен түспей тұр. Жаңа АЭС – сұранып тұрған мәселе. АЭС – ғылымның жетістігі.

Энергетикалық қауіпсіздік – мемлекет негізі

Ия, асылында энергетикалық қауіпсіздік кез келген мемлекеттің негізі, өйткені, ол жоғарыда да атап айттық, мемлекеттің экономикалық тұрақтылығына, ұлттық қауіпсіздігіне және сол елде өмір сүріп жатқан барша халықтың әл-ауқатына тікелей әсер етеді. Қауіпсіз әрі таза энергия көзі АЭС – әлем елдері арасында танымал. Айталық, дүние жүзінде 31 елде 415 реактор жұмыс істейді. Бүгінгі таңда атом энергиясы әлемдегі электр энергиясының шамамен 10%-ын қамтамасыз етеді. Атом энергетикасының қуаты едәуір елдер: АҚШ (94 реактор), Франция (56 реактор), Қытай (56 реактор), Ресей (36 реактор), Үндістан (20 реактор), Оңтүстік Корея (26 реактор), Жапония (12 реактор). Бір мемлекет үшін бұл – энергетикалық қауіпсіздік, енді бір ел үшін экологияны жақсарту жолы, тағы бір мемлекет оны экономикалық мақсатта қолданады. Мұндағы ең басты мақсат – энергетикалық тәуелділікті жою. Қауіпсіз қуат көзін өндіру.

Атом электр станциясы – ол бірнеше мыңдаған жылдар бойы энергия тапшылығынан құтқару. 2050 жылға қарай барлық әлем елдерінің АЭС-інен өндірілетін электр энергиясы 792 ГВт дейін, яғни 2 есеге өседі деген болжам бар. Бұл – халықаралық агенттіктің ұсынған мәліметі. АЭС – базалық генерацияның ең экология­лық таза түрі. Атом электр станциясынан экология еш зардап шекпейді. Атом электр станциялары көміртексіз энергияның негізгі құрамдас бөлігі саналады. Сондықтан, одан мүлдем экология зардап шекпейді. Керісінше, бұл электр орталығы парник­тік газдың әсерін азайтуға көмектеседі. Айталық, 1000 МВт болатын атом электр станциясын жыл сайын пайдаланса да, парниктік газдар шығыны 8 миллион тоннаға азайып отырады. Атом электр станциялары көмір немесе табиғи газ қондырғыларына қарағанда отынды әлдеқайда аз тұтынады, бұл көміртегі бейтараптығы мақсаттарына қол жеткізуге көмектеседі. Оның үстіне ол – сарқылмас қуат көзі.

Біріккен Ұлттар Ұйымының Еуропалық Экономикалық Комиссиясының (БҰҰ ЕЭК) ұйғарымымен, тек осы атом энергетикасы ғана парниктік газды ең аз бөлетін энергия түрі деп бекітілген.

Ал, одан өзге энергия түрлері, мәселен, көмір – 820 грамм/кВт/сағ (СО2 баламасы), табиғи газ – 490 грамм, су электр станциялары – 24 грамм, СЭС (күн концентраторы) – 48 грамм, атом – 12 грамм бөледі.
Атом энергиясы – қазіргі жаһандық жылынумен күресу құралдарының негізі. Мысалы, Еуропадағы атом электр станция­лары жыл сайын 700 миллион тонна СО2 шығарындыларын болдырмайды.

АЭС-тің қоршаған орта мен адам денсаулығына кері әсері жоқ

Атом электр станциясын салудағы басты негізгі басымдық пен принциптің бірі – оның қоршаған ортаға зиянды әсерінің болмауы. Алдын ала бағалаулар жүргізілген болатын. Нәтижесінде, атом электр станциясын салу және оны пайдалану кезінде Балқаш көлі немесе Ертіс өзенінің экожүйесіне ешқандай қауіптерді анықтаған жоқ. Мұнымен жұмыс тоқтамайды. Әрі қарай жобаның техникалық-экономикалық негіздемесін әзірлеу кезеңінде ғылыми және инженерлік мамандар жан-жақты және жан-жақты зерттеу жүргізетін болады. Қазақстан Республикасы Экология және табиғи ресурстар министрлігінің мәліметінше 2021 жылғы қыркүйектегі жағдайға сәйкес, Ертіс өзені бассейнінің су ресурстары 30,4 млрд м3 құрайды. Атом электр станциясының технологиялық циклі кезінде судың булануынан болатын шығын жылына шамамен 63 млн м3 деп бағаланды (қуаты 2400 МВт атом электр станциясы үшін). Бұл жалпы су ресурстарымен салыстырғанда пропорционалды түрде әлдеқайда аз. Осыған байланысты атом электр станция­ларының су тұтынуы Ертіс өзені бассейнінің жағдайына айтарлықтай әсер етпеуі керек деген болжам жасалды.

Балқаш-Алакөл бассейні су ресурстарының көлемі 25,2 млрд м3 деп бағаланады, бұл да атом электр станциясын салқындату үшін қажетті көлемнен айтарлықтай көп, сондықтан, станция бұл бассейннің су құрамына кері әсер етпейді. Жалпы әлемде табиғи су қоймаларының жағасында атом электр станцияларын салу тәжірибесі кең тараған және атом электр станцияларын пайдаланатын дүниежүзінде станциялардың су қоймасына теріс әсер ету факторлары әлі бірде-бір рет кездескен жоқ.

Керісінше, тәжірибе көрсеткендей, атом электр станцияларын қоршап тұрған экожүйе белгілі бір даму үстінде. Мысалы, атом электр станцияларының салқындатқыш тоғандарында балықтар олардың алуан түрі жиі өсіріледі, кейбір жағдайларда балық аулау бойынша халықаралық чемпионаттар өткізіледі. Сондықтан, сарапшылар атом электр станциясы – базалық қуаттың тұрақты әрі сенімді көзі дегенді зор сеніммен айтады.

Кадр жеткілікті

Кадр қалай болады деп алаңдауымыз мүмкін. Оған да алаңдауға негіз жоқ. Қазақстанда кәсіби ортада көпшілікке жақсы танымал Ұлттық ядролық орталық пен Ядролық физика институты табысты жұмыс істеуде, шетелдік атом электр станция­лары үшін отын таблеткалары мен отын жинақтарын шығаратын зауыт салынды. Қазақстанның 4 жоғары оқу орны атом саласы үшін мамандарды дайындайды.

«Болашақ» бағдарламасы аясында 2010 жылдан бастап, «Атом өнеркәсібі», «Атом ядросы мен бөлшектері физикасы», «Техникалық физика (Атом электр станциялары мен қондырғылары), «Ядролық инженерия» мамандықтары бойынша 21 бакалавр, 12 магистр және 1 маман білім алды.

Дүниежүзілік тәжірибеге сәйкес, атом электр станциясының жұмыс істеу кезеңінде орта есеппен 2000-ға жуық жоғары және орта арнаулы білімі бар персонал қажет.

Осы мақсатта болашақта атом энергетикасын дамытудың мемлекеттік бағдарламасы аясында Кадрларды даярлау жоспары жеке әзірленіп, қабылданады, оның негізінде қажетті мамандар санын дайындау ұйымдастырылады. Бұл ретте атом электр станцияларының өнеркәсіптік өндірістік персоналының шамамен 20%-ын ядролық білімі бар зауыт қызметкерлері құрайды.

АЭС мына салаларға ықпал етеді:

Парникті әсерді азайтады. Мысалы, жыл сайын 1000 МВт атом электр стан­циясын пайдалану парниктік газдар шы­ғарындыларын 8 миллион тоннаға азайтады.

Елдің ғылыми-техникалық және кадрлық әлеуетін өсіреді. Генерацияның жаңа технологияларын енгізу атом энергетикасы саласына ғылыми кадрлардың жаңа буынын қалыптасыруды және жоғары білікті мамандарды даярлауды талап етеді.

Өнеркәсіпті дамытып және Қазақстан Республикасының инвестициялық тартымдылығын арттырады.

Экономикалық даму. АЭС құрылысы экономикалық өсуді және жаңа жұмыс орындарын ашуды қамтамасыз етеді. Атом электр стансасын салу кезіндегі 1 жұмыс орны сабақтас салаларда 10-нан аса жұмыс орнын ашады.

Білім беруді, жобалауды, жоғары технологиялық және білімді қажет ететін технологияларды, сабақтас салаларды: машина жасау, металлургия, аспап жасау және т.б. дамытады.

Жарақат алу деңгейін төмендетеді. Дүние жүзіндегі жинақталған деректерге сәйкес атом энергетикасы өнеркәсібінде апат болу ықтималдылығы ең төмен пайызға ие.

Генерацияның тиімділігін арттыру. 4%-ға дейін байытылған, генерациялау кезінде пайдаланылатын 1 килограмм уранның энергетикалық құрамы толығымен жанған кезде шамамен 100 тонна жоғары сапалы көмірді немесе 60 тонна мұнайды жағумен тең энергия бөледі.

Ел тұтынушыларын 60 жылдан аса сенімді энергиямен қамтамасыз етеді.

АЭС орналасқан ауданның инфрақұрылымын дамыту. Негізгі нысан жолдар, темір жолдар, мектеп, ауруханалар, тұрғын үйлер және т.б. салуды ықпал етеді.

Уран өнімдерін өндіру үшін өзіміздің уран кен орындарының ресурстық және өндірістік базасының әлеуетін ұтымды және кешенді пайдалану.

Жер ресурстарын ұтымды пайдалану. АЭС көп көлемде жер талап етпейді. Салыстырмалы түрде қарасақ: түрлі энергия көздері 1000МВт электр энергиясын өндіру үшін әртүрлі алаңдарды қажет етеді. Мәселен, жел электр станциясы – 60 000 гектар, күн электр станциясы – 15 000 гектар, су электр станциясы – 400 000 гектар, ал, АЭС-ке осынша мөлшерде қуат көзін өндіру үшін бар болғаны 400 гектар жер қажет.

Қалдықтардың жиналуы – шешілетін мәселе

Шынында да, атом электр станция­ларын пайдалану нәтижесінде пайда болатын қалдықтардың жиналуы атом энергетикасындағы негізгі мәселелердің бірі, бірақ бұл проблеманы шешудің технологиялық шешімі бар. Атом электр станцияларының қалдықтары әртүрлі критерийлер бойынша жіктеледі және олардың ең маңыздысы – оның адамдарға және қоршаған ортаға қауіптілігіне тікелей байланысты радиоактивтілік деңгейі. Осы негізде қалдықтар пайдаланылған ядролық отын мен оны қайта өңдеу өнімдері, сондай-ақ, орташа және төмен радиоактивті материалдар кіретін жоғары деңгейдегі қалдықтарға бөлінеді.

Қолданылған ядролық отынды қазіргі уақытта атом энергетикасы дамыған көптеген елдер қалдық ретінде емес, әлеуетті ресурс ретінде қарастырады. Пайдаланылған отынды қайта өңдеу мен қайта пайдалануды көздейтін жабық ядролық отын циклінің технологиялары енгізілуде. Бұл технологиялар Уран-238-ді жылдам нейтронды реакторлар процесіне қосуға мүмкіндік береді. Бүгінгі күні бұл технологиялар айтарлықтай дамыған: қайта өңделген материалдан жасалған жаңа отын түрлері атом электр станцияларында белсенді түрде қолданылуда.

Бұл бір жағынан, экологиялық жүктемені азайтып, түзілетін қалдықтардың көлемін азайтса, екінші жағынан, уранды пайдалану тиімділігін арттырып, сол арқылы атом энергетикасының шикізаттық базасын кеңейтеді. Осылайша, жоғары деңгейлі қалдықтардың мөлшері айтарлықтай төмендейді, ал, қалдықтардың көлемі, тіпті, өңдеу­сіз болса да, көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларының күл үйінділерінің көлемдерімен салыстырғанда айтарлықтай аз.

Ақпарат: Қазақстанда құрылыс үшін қарастырылатын барлық реакторлар екі тізбекті болып табылады, онда бірінші тізбекте су айналып, белсенді аймаққа тікелей тиіп тұрады. Бірінші контурдағы судың жылуы екінші контурдағы суға жанаспай беріледі. Бұл жағдайда турбина реактордың екінші тізбегінде өндірілген буларды басқарады.

Жалпы, АЭС-те су жабық жүйеде айналады, онда пайдаланылған бу конденсацияланып, қайтадан пайдаланылады.

Асуан СИЯБЕКОВ,
«Қазақстандық атом электр станциялары» ЖШС жетекші инженері.