А.Д.Сахаров
«Реакторы под землей»
[Не позднее февр. 1988 г.]
Прогресс – историческая неизбежность. Это надежда человечества, основа решения стоящих перед ним глобальных проблем в прошлом, настоящем и будущем. Вместе с тем представляется несомненным, что нерегулируемый прогресс потенциально несет в себе огромную опасность.
Быстрое развитие техники и масштабов хозяйственной деятельности, рост плотности населения происходят в мире, социально-политическая организация которого плохо соответствует задачам сохранения природы и человечества. Особенно существенно, что мир разделен на три системы – капиталистическую, социалистическую и развивающиеся страны. Экономическое, военно-стратегическое и политическое соперничество капиталистической и социалистической систем, трудное экономическое положение многих стран, особенно развивающихся, бюрократические и ведомственные интересы, в особенности в социалистических странах, частнокапиталистическая конкурения в несоциалистических странах приводят к действиям, наносящим огромный экологический ущерб нашей планете, ограничивают возможности общемировых мероприятий по защите среды обитания.
Среди проявлений экологического кризиса особенную тревогу вызывают:
- Изменение общего ландшафта планеты – резкое сокращение лесов и других природных экологических систем, увеличение доли площади, занятой промышленными и сельскохозяйственными объектами, городами и поселками.
- Нарушение водного режима, связанное с загрязнением рек, озер и морей промышленными и бытовыми отходами, со строительством гидроэлектростанций на равнинных реках, других экологически опасных гидротехнических сооружений, с затоплением гигантских земельных площадей.
- Нарушение чистой атмосферы, выделение в воздух химическими и металлургическими предприятиями, теплоэлектростанциями и автомобилями вредных для человека, животных и растений веществ – сернистых, канцерогенных, содержащих свинец, ртуть и другие тяжелые металлы и соединения, окислов углерода и азота и многих других.
- Нарушение природного равновесия в растительном и животном мире планеты.
- Последствия экологически опасных приемов в сельском хозяйстве, в том числе использования ядохимикатов, дефолиантов, гербицидов, неправильного применения минеральных удобрений, нарушения водного режима, нарушения почвенного слоя, излишней интенсификации. Разрушение почвы, распространение вредных веществ.
- Опасность нарушения озонного слоя.
- Опасность перегрева планеты.
Предотвратить грозное углубление экологического кризиса и нормализовать существующее положение можно лишь при регулировании экономической и технической деятельности во внутригосударственном и общемировом масштабе, при решении социальных и демографических проблем, при более глубоком понимании причинных связей и динамики природы и человеческого общества.
Исключительно важны регулирование масштаба и по возможности прекращение экологически опасных производств и строительства с заменой их при необходимости экологически безопасными, быть может, более дорогими производствами и строительством, замена опасных технологий в сельском хозяйстве более безвредными для людей и природы, широкие глобальные мероприятия по восстановлению ландшафта и равновесия в природе, в особенности по сохранению и восстановлению лесов. Человечество вплотную подошло к необходимости регулирования численности населения Земли в соответствии с ограниченными (несмотря на все новые и новые достижения науки и технологии) экологическими возможностями планеты. Глубокое и всестороннее регулирование требует разумного саоограничения развития, производства и потребления на всех уровнях и поэтому станет реальным только при устранении тех недостатков социально-политической организации мира, о которых я писал, в особенности связанных с разделением мира на социалистическую, капиталистическую и развивающуюся подсистемы. По существу, задачи полного устранения двух основных опасностей, угрожающих существованию природы и человечества – термоядерного и экологического самоубийства, – приводят нас к одному и тому же решению – к сближению (конвергенции) капиталистической и социалистической систем. При этом – при отсутствии не только военного и геополитического, но и экономического и идеологического противостояния и соперничества – возможна выработка всеобщей программы экологической безопасности.
Возможности современной техники и технологии огромны. Однако как осуществление уже известных экологически безопасных технологий в промышленности и сельском хозяйстве, так и разработка новых идей и принципов и увязывание их в единую систему упирается в первую очередь в экономические, а также в социальные проблемы, а глубинно – в конечном счете в разделение мира. Безусловно, если не жалеть денег на безопасность, можно достичь очень многого.
Как специалисту, мне хотелось бы рассмотреть один более частный, но крайне важный вопрос – безопасность ядерной энергетики. Я убежден, что человечество не может обойтись без ядерной энергетики. Дальнейший прогресс и особенно задачи повышения уровня жизни во всем мире неизбежно потребуют увеличения глобального производства энергии, несмотря на одновременное развитие энергосберегающих технологий. Неизбежно встанет проблема истощения топлива и других энергетических ресурсов. Необходимо отметить при этом, что большинство существующих сейчас способов получения энергии далеко небезопасны в экологическом отношении. В особенности это относится к наиболее экономичным и массовым способам. Так, электростанции, работающие на угле, выделяют огромные количества сернистого газа и двуокись углерода. Также очень вредными, хотя в несколько меньшей степени, являются электростанции, использующие нефть и газ; запасы этих видов топлива особенно быстро истощаются. Экологически «чистые» способы получения энергии, основанные на использовании возобновляемых источников (солнечная, ветровая, геотермальная, приливная энергетика), по-видимому, требуют больших капитальных затрат на единицу мощности и неудобны в некоторых других отношениях и поэтому вряд ли могут полностью решить энергетическую проблему. Наличие атомных электростанций (АЭС) и атомных теплоцентралей (АТЦ) в сочетании с другими источниками энергии крайне важно в экономическом и экологическом отношении.
Однако необходимо обеспечить безопасность ядерной энергетики. Нельзя допустить повторения катастрофы, подобной той, что произошла в Чернобыле.
Во многих странах, в том числе в СССР, в качестве основного направления развития ядерной энергетики рассматривается строительство реакторов, использующих в качестве замедлителя нейтронов воду и снабженных защитными колпаками и оболочками. Теоретически такие реакторы весьма безопасны. Но все же если произойдет очень крупная авария (почти исключенная по всем оценкам, но ведь и аварию в Чернобыле никто не предполагал возможной!), защитные колпаки и оболочки могут оказаться недостаточными для предотвращения распространения радиоактивных веществ. Кроме того, остается опасность диверсий и разрушения реакторов во время войны, в том числе неядерной.
Я считаю, что кардинальным решением проблемы безопасности ядерной энергетики является размещение ядерных реакторов под землей, на глубине нескольких десятков метров. Глубина должна быть выбрана так, чтобы при возможной аварии был исключен сколько-нибудь существенный выход радиоактивных продуктов на поверхность. Конечно, нужно также исключить возможность контакта при аварии радиоактивных продуктов с почвенными водами с помощью специальных изолирующих поддонов. (Одним из способов также является размещение реакторов в районах с соответствующими гидрогеологическими условиями и передача электроэнергии потребителю высоковольтными, а в обозримом будущем – сверхпроводящими линиями). Еще в 70-е годы, т. е. до аварии в Чернобыле, были разработаны технические проекты подземных АЭС и АТЦ с приемлемыми экономическими характеристиками.
Остаются, конечно, проблемы безопасности, связанные с химическими и транспортными манипуляциями с радиоактивными веществами, с захоронением радиоактивных отходов и с выходом в атмосферу газообразных продуктов деления. Однако все эти проблемы «нормальной» ядерной энергетики представляются менее серьезными, чем возможность аварии.
Безопасность ядерной энергетики не может считаться внутренним делом какой-либо страны, как это показали последствия аварии в Чернобыле. Я считаю, что должен быть принят международный закон, запрещающий наземное размещение ядерных реакторов и предусматривающий поэтапную постепенную остановку всех ранее построенных реакторов, не удовлетворяющих требованиям безопасности. Весьма возможно, что в XXI веке основой ядерной энергетики станут установки термоядерного синтеза. Но и в этом случае проблема безопасности будет серьезной. По-видимому, установки термоядерного синтеза будут в основном (во всяком случае, на первом этапе) использоваться не непосредственно для получения энергии, а для производства атомного ядерного горючего – плутония-239 и урана-233 и воспроизводства термоядерного горючего – трития при помощи облучения урана-238, тория и лития нейтронами термоядерной реакции. Этот так называемый бриддерный путь дает возможность ввести в энергетический оборот основной изотоп урана (99,3 % в природной смеси) и относительно широко распространенный в природе торий и представляется сейчас наиболее реальным с экономической и технической точек зрения. (Хотя нельзя исключить возможность относительно скорого создания «чисто» термоядерных реакторов, не являющихся бриддерами и в некоторых проектах использующих реакции, не сопровождающиеся выделением нейтронов.) Термоядерные бриддеры, если они будут созданы, вероятно, окажутся более эффективными, чем существующие сейчас атомные бриддеры на быстрых нейтронах (переработка урана-238 в плутоний). Произведенные в бриддерных термоядерных реакторах плутоний и уран-233 будут сжигаться в простых атомных реакторах, которые должны быть безопасными, то есть, как я считаю, подземными. Подземными должны быть и бриддерные термоядерные установки.