222

Фиг. 228. Захоронение в грунт высокоактивных жидких отходов.

Показано перемещение в почвах пустыни основных изотопов.

Такие участки должны постоянно находиться под на­блюдением, чтобы исключить возможность заражения по­верхностных и грунтовых вод н воздуха (фиг. 228). Позже мы рассмотрим требования к суше и воде в месте располо­жения атомной станции и пере-' работки ее отходов.

До тех пор пока делящие­ся материалы (уран, торий, плутоний и др.) будут исполь­зоваться в качестве источника энергии, факторами, лимити­рующими использование теоретически «неисчерпаемых» источников атомной энергии, будут оста­ваться большие количества отходов от продуктов деления (те же самые радиоактивные изотопы, которые присутствуют в осадках) плюс следо­вые количества расщепляемых материалов. Будет накапливаться очень много «мегакюри» радиоактивных изотопов с большими периодами по­лураспада. Ожи­дается, что используемые сейчас реакторы в ближайшие 15—20 лет будут заменены реакторами-размножителями, в которых при каталити­ческом сжигании урана-238, тория-232 и, может быть, лития-6 будет происходить самовосстановление делящихся материалов. При этом значительно снизятся потребности в горю­чем, но это не решит проблемы уничтожения отходов. Предполагается, что когда-нибудь станет возможным использование энергии синтеза. С продуктами деления тогда было бы покончено, но, увеличилось бы количество веществ с наведенной активностью, в част­ности трития, который мог бы загрязнить гидрологический цикл в гло­бальном масштабе. Паркер (1968) подсчитал, что «если бы все атомные станции работали на реакции термоядерного синтеза, то в результате образовавшегося в энергетике трития доза загрязнения для всего зем­ного шара к 2000 г. достигла бы недопустимого уровня!» Дополнитель­ное обсуждение проблемы радиоактивных отходов.

Если бы радиоактивные отходы не лимитировали использования атомной энергии, то лимитирующим фактором стали бы тепловые отхо­ды или, что более вероятно, сочетание тех и других отходов создавало бы предельные ограничения со стороны загрязнения. То, что сейчас на­зывают тепловым загрязнением, будет „становиться все более серьезной проблемой, так как, согласно второму закону термодинамики, при лю­бом превращении одной формы энергии в другую в качестве побочного продукта образуется бесполезное тепло. Переход от ми­нерального горючего к атомному до некоторой степени уменьшает за­грязнение воздуха, но при этом возрастает загрязнение воды, особенно тепловое. Так, при производстве 1 кВт-ч электроэнергии на тепловой станции тепловые отходы в атмосферу и в воду, используемую для ох­лаждения, составляют соответственно 400 и 135 искал, а на современной

атомной электростанции — 130 и 1900 ккал. Таким образом, атомная электростанция средних размеров, производящая 3000 МВт электроэнер­гии, производит также тепловые отходы с интенсивностью свыше 5-Ю9 ккал/ч.

Охлаждающая способность поверхности воды варьирует в зависи­мости от ветра и температуры воды от 7 до 36 ккал в 1 ч на 1 м2 на каждый градус (1 °С) разницы между температурой воды и воздуха. Следовательно, для рассеяния тепла требуется большая водная поверх­ность, что-то порядка 0,6 га на 1 МВт в местностях с умеренным клима­том, или 1800 га на электростанцию мощностью 3000 МВт. В одном отчете1 в 1970 г. рекомендовалось каждой атомной электростанции мощ­ностью 2400 МВт отводить 450 га для самой станции и хранения радио­активных отходов и около 3000 га водной поверхности для охлаждения. Соответственно если выбрать второй вариант стратегии уничтожения от­ходов, то для каждой электростанции умеренных раз­меров придется отвести площадь минимум 4000 га. Это соответствует концепции зоны переработки отходов (фиг. 219) и предусматривает ис­пользование тепловых отходов для разведения рыбы или для других полезных целей.