Атом электр станцияси нимаси билан афзал ва қандай камчиликларга эга? 

19 октябрь куни Ўзбекистон президенти Шавкат Мирзиёев ва Россия президенти Владимир Путин Ўзбекистон Республикасида биринчи АЭС қурилиши лойиҳасининг амалга оширилишига старт беришди.

АЭС қурилиш лойиҳаси ССЭР-1200 русумдаги реакторлар билан жиҳозланган иккита энергоблок қурилишини ўз ичига олади. Мазкур энергоблоклар 3+ авлодига тегишли бўлиб, замонавий технологияларнинг ишончлилигини сезиларли даражада оширган ҳолда, Атом энергетикаси халқаро агентлигининг (МАГАТЭ) замонавий хавфсизлик талабларига тўла жавоб беради.
Ўзбекистондаги АЭСнинг биринчи энергоблоки 2028 йил охирига қадар ишга туширилиши режалаштирилган. 

Аввалроқ Навоий ва Бухоро вилоятлари чегарасидаги Тўдакўл атрофидаги ҳудудлар АЭС қурилиши учун салоҳиятли майдон сифатида кўрилаётгани маълум қилинган эди. Кейинроқ Жиззахдаги Айдаркўл атрофидаги ҳудуд ҳам салоҳиятли ҳудуд сифатида эътироф этилди.

Ушбу АЭС қурилиши 11 миллиард долларга баҳоланган.

Бугунги кунда дунёда нечта АЭС фаолият кўрсатмоқда? АЭС қандай ишлайди? Унинг қандай устунлик ва камчиликлари бор? АЭСлар сони бўйича қайси давлат биринчи ўринда туради?
Қуйида шу ҳақда батафсил маълумот беришга ҳаракат қиламиз.

Биринчи АЭС қачон қурилган?

Собиқ Иттифоқ олимлари ўтган асрнинг 40-йилларида ана шундай электростанцияларнинг ишлаш тамойиллари борасида изланишлар олиб боришни бошлашган. 1948 йилда И. Курчатов ҳукуматга атом энергиясини ажратиб олиш бўйича ишларни бошлашни таклиф қилади. 1950 йил майда Калуга областидаги Обнинск шаҳрида дунёдаги биринчи АЭС қурилиши бошланади. Қуввати 5 МИт бўлган мазкур АЭС қурилиши 1954 йилда якунланади ва Обнинск АЭСи ишга тушади.

Ядровий реактор ёрдамида электр энергияси эса илк бор 1951 йилда АҚШнинг Айдаҳо штатида олинади. У тажрибавий бўлиб, атиги 800 Вт энергия ишлаб чиқаради. Унинг ишлашини текшириб кўриш учун генераторга тўртта чўғланма лампочка уланади ва ҳеч ким кутмаган ҳолда бу лампочкалар ёнади. 

АЭС қандай ишлайди?

Атом электр станцияси атом ядроси ажралиб чиқиши натижасида ҳосил бўладиган реакция асосида ишлайди. Ушбу жараёнда асосан уран ёки плутоний атомлари иштирок этади. 
АЭСда урандан фойдаланиш учун уран рудаси кукунга айлантирилади. Сўнгра уран кукуни металл «таблетка» кўринишига келтирилади — у кичик колбаларга прессланади ва 1500 даража ҳароратда бир неча сутка куйдирилади.  

Айнан мана шу уран таблеткалари ядровий реакторларга жойланади. Битта реакторда бир вақтнинг ўзида 10 миллионтага яқин уран таблеткалари ишлатилади.

Атом ядролари нейтрон ажратиб чиқаради. Нейтронлар янги нейтронларни ҳамда улкан кинетик энергияга эга зарраларни ҳосил қилади. Айнан мана шу энергия атом станцияси фаолиятининг асосини ташкил қилади. Атом реакторида реакция вақтида ажралган энергия иссиқликка айланади ва иссиқлик ташувчига (сувга) ўтади.

Сўнгра иссиқлик ташувчидаги ҳарорат махсус иссиқлик алмашувчи қурилмалар орқали иккинчи контурдаги оддий сувга ўтади ва уни қайнатади. Қайнаш натижасида ҳосил бўлган сув буғи турбинани айлантиради. Турбина электр энергияси ишлаб чиқарувчи генераторни ҳаракатга келтиради.

Шундай қилиб, АЭСнинг ишлаш тарзи худди иссиқлик электр станциясиники кабидир. Фақат улар ўртасидаги фарқ буғнинг қандай йўл билан ҳосил қилинишида.

АЭС ёнилғиси қандай қайта ишланади?

Ядро реакторида бир йил фойдаланилганидан сўнг уран алмаштирилиши керак бўлади. Ёнилғи унсурлари бир неча йил давомида совутилиб, майдалаш ва эритишга юборилади. Кимёвий экстракция натижасида уран ва плутоний ажралиб чиқади ва улардан янги ядровий ёнилғи ишлаб чиқарилади ва қайта фойдаланилади.  

Уран ва плутоний парчаланишидан олинган маҳсулотлардан ионли нурлаш манбалари тайёрланади, улардан тиббиёт ва саноатда кенг қўлланилади.

Ушбу жараёнлардан сўнг ажралган чиқинди эритилиб ундан шиша тайёрланади, шишалар махсус омборларда сақланади. Ушбу шишалардан радиоактив моддаларни сақлашда фойдаланилади.
Шишадан атроф-муҳитга зарар етказадиган радиоактив унсурларни ажратиб олишнинг деярли имкони йўқ.  

АЭСнинг афзалликлари

Ядровий энергетикани ривожлантириш тарафдорлари атом электр станцияларининг устун жиҳатларига эътибор қаратишади. Хусусан, Жаҳон ядро ассоциацияси қизиқ маълумотни келтириб ўтади. Унинг ҳисоботида айтилишича, АЭСда бир гигаватт электр энергияси ишлаб чиқаришда инсонларнинг қурбон бўлиши кўрсаткичи анъанавий иссиқлик электр станциялариникига нисбатан 43 марта кам экан.

Атом электр станцияларининг устунликларига қуйидагилар киради:
- электр энергияси ишлаб чиқариш арзонга тушади;
- газ билан ишлайдиган 1000 МВт қувватга эга иссиқлик электр станцияси атмосферага йилига 13 минг тонна ва кўмир билан ишлайдиган иссиқлик электр станцияси 165 минг тонна зарарли модда чиқаради. 1000 МВт қувватга эга ИЭС йилига 8 миллион тонна кислород ютади. АЭС кислород истеъмол қилмайди ва юқоридагидек зарарли чиқиндилар чиқармайди; 
- уларни йирик ёнилғи манбаси яқинида қуриш учун зарурат йўқ. ИЭСга кўмир ва газ келтириш катта харажатларни талаб қилади, АЭСга керакли уран эса битта юк машинасига жойлашиши мумкин;
- фойдаланилган ёнилғини қайта ишлаб, ундан яна ёнилғи сифатида фойдаланилади;
- юқори қувват: битта энергоблокнинг қуввати 1000—1600 МВтни ташкил қилади.

АЭСнинг камчиликлари

Ҳар бир лойиҳа ижобий хусусиятлар билан бирга камчиликларга ҳам эга бўлади. АЭСлар ҳам бундан мустасно эмас.

Атом электр станциялари қуйидаги камчиликларга эга:
- нурланган ёнилғи хавфли ҳисобланади, уни қайта ишлаш ва сақлаш мураккаб жараён ҳамда кўп маблағ талаб қилади;
- АЭС қуриш учун катта маблағ ва жуда кўп сув керак бўлади;
- АЭС катта миқдордаги радиоактив чиқиндилар чиқаради ва уларни сақлаш учун катта инфратузилма талаб этилади;
- АЭС билан бахтсиз ҳодиса юз бериш эҳтимоли жудаям кам, аммо бирор кор-ҳол содир бўлса оғир оқибатларга олиб келиши мумкин.

Тарихдаги ҳалокатлар

АЭС билан юз берган дунёдаги биринчи ҳалокат 1979 йил 28 мартда АҚШнинг Пенсильвания штатидаги Три-Майл-Айленд станциясида содир бўлган.

Ҳалокатга реактор совутиш тизимидаги нуқсонлар ва хизмат кўрсатувчи мутахассисларнинг хатолари сабаб бўлган. Натижада ядровий ёнилғи эриб кетган. Ҳалокат оқибатларини бартараф этиш учун бир миллиард долларга яқин маблағ сарфланган, бартараф этиш жараёнига 14 йил кетган.

АЭСлар ҳалокатлари 7та даража билан ўлчанувчи INES шкаласи бўйича таснифланади. 4 ва ундан юқори даражадаги ҳалокатлар аҳоли учун нурланиш хавфини туғдиради.

Тарихда фақат иккита ҳалокат 7-даража билан баҳоланган – булар Чернобиль ва Фукусима АЭСлари ҳалокати.

Чернобиль АЭСи ҳалокатига унинг ишлаш тамойили асосий сабаб бўлган деб ҳисобланади. Ҳодисанинг расман иккита талқини мавжуд. Биринчи талқинга кўра, муаммо реактор операторларининг нотўғри ҳаракатлари оқибатида келиб чиққан. Иккинчи талқинга кўра эса, электростанциянинг муваффақиятсиз конструкцияси сабабли ҳалокат содир бўлган. Шунингдек, амалда такрорлашнинг мутлақо имкони йўқ тасодифлар занжири юз берган деган фикр ҳам мавжуд. Унга кўра, ўша ҳудудда ер силкиниши содир бўлгани, реактор билан тажриба ўтказиш, конструкциянинг майда-чуйда муаммолари ва яна бошқа тасодифий ҳолатлар портлашга сабаб бўлган.  

Фукусима ҳалокатига ҳам тасодифлар занжири сабаб бўлган. Станция зилзила ва цунамилардан ишончли тарзда ҳимояланганди. Аммо бу икки табиий офат бир вақтнинг ўзида юз бериши мумкинлигини ҳеч ким хаёлига келтирмаган. Фукусима АЭСи генератори бутун мажмуа хавфсизлиги иш фаолиятини қўллаб-қувватлаб туриш учун энергияни ташқи манбалардан оларди. Бу оқилона чора бўлиб, ҳалокат юз берган тақдирда станциядан энергия олиш имконсиз бўалрди. Зилзила ва цунами оқибатида барча ташқи манбалар ишдан чиқди ва реакторлар эриб кетиб, ҳалокат содир бўлди. Ҳозирда ушбу ҳалокат оқибатлари бартараф қилинмоқда.

Лекин ҳозирги АЭСларнинг хавфсизлик тизими такомиллаштирилган бўлиб, ҳалокат эҳтимолини тўлалигича йўққа чиқаради, атом реакторлари иши компьютерлаштирилган ва энг кичик нуқсон аниқланиши билан реакторлар ўчирилади.

Дунёда нечта АЭС бор ва бу борада етакчи ким?

2017 йил 1 февраль ҳолатига кўра, дунё бўйича 31та давлат атом электр станциясига эга бўлиб, жами 191та АЭС фаолият кўрсатмоқда ва реакторлар сони 451тани ташкил этади.

Аксарият атом электр станциялари Европа, Шимолий Америка, Жануби-Шарқий Осиё ва собиқ СССР ҳудудида жойлашган. АЭСлар сони бўйича дунёда биринчи ўринда АҚШ туради – 60та АЭС, реакторлар сони 100та.

Кейинги ўринларни қуйидаги мамлакатлар эгаллайди: Франция – 19та АЭС, 58 реактор, Япония – 17та АЭС, 43 реактор, Хитой – 13та АЭС, 36 реактор, Россия – 10та АЭС, 36 реактор, Буюк Британия – 7та АЭС, 15 реактор.

Янги АЭСлар қуриш бўйича Россия, Ҳиндистон ва Хитой етакчилик қилмоқда.

Айрим давлатларда электр энергияси ишлаб чиқаришда АЭСларнинг улуши юқори бўлиб, 12 мамлакатда бу улуш 30 фоиздан ошади. 

Шу билан бирга, айрим давлатларда АЭСлар фаолияти тўхтатилган. Масалан Италия ўз ҳудудидаги барча АЭСларни ёпган. Бельгия, Германия, Испания, Швейцария ядровий энергетикадан воз кечиш бўйича узоқ муддатга мўлжалланган сиёсатни амалга оширмоқда. Нидерландия, Тайвань, Швеция атом энергетикасидан воз кечишни режалаштирганди, аммо ҳозирча буни амалга ошириш ортга сурилган.

Рақамлар

2017 йил бошидаги ҳолатга кўра, дунё бўйича 60та реактор қурилиш босқичида. АЭС реакторларидан фойдаланиш муддати 30-40 йил, айрим ҳолларда 60 йилгача деб баҳоланади. АҚШдаги Сарри АЭСи (1972 йилда қурилган) учун эса 2015 йилда фойдаланиш муддатини яна 80 йилга узайтиришга рухсат сўралган.  

АЭСлар ҳар 10 йилда текширувдан ўтказилади ва хавфсизлик стандартига жавоб берадиган бўлса, текширув натижаларига кўра лицензия муддати узайтирилади.

АЭСларда ишлаб чиқарилган электр энергияси ҳажми бўйича АҚШ дунёда 1-ўринда туради - 804 минг 872,94 ГВт/соат. Бу бутун дунёдаги АЭСлар ишлаб чиқарган электр энергиясининг учдан бир қисмига тенг.

Жанубий Кореядаги Кори АЭСи дунёдаги энг йирик АЭС ҳисобланади – унинг қуввати 6254 МВтни ташкил этади. Францияда жами электр энергиясининг 70 фоизи атом станцияларида ишлаб чиқарилади.

Ҳисоб-китобларга кўра, муқобил энергия манбаларидан экологик тоза энергия ишлаб чиқариш АЭСдагига нисбатан тахминан 20 баравар қимматга тушади. 

Экспертларнинг ҳисоб-китобларига кўра, жаҳондаги кўмир захиралари 270 йилга, нефть 50 йилга ва газ 70 йилга етади. АЭСларда ишлатиладиган уран захираси эса 5 718 400 тоннани ташкил этади. У 2500 йилга етиши ҳисоблаб чиқилган.

Дунёдаги энг йирик уран захиралари Австралия, Қозоғистон, Россия ва Канадада. Ўзбекистон бу борада 11-ўринда туради. 

Канада, Зоир, Франция ва Чехиядаги конлар уранга бой бўлиб, уларда бир тонна уран рудасидан 22 килограммгача уран хомашёси олинади. Россияда бир тонна рудадан бир ярим килограммдан ортиқроқ уран олинади.

Дилшодбек Асқаров тайёрлади.