Atom elektr stansiyasi nimasi bilan afzal va qanday kamchiliklarga ega? 

19 oktabr kuni O‘zbekiston prezidenti Shavkat Mirziyoyev va Rossiya prezidenti Vladimir Putin O‘zbekiston Respublikasida birinchi AES qurilishi loyihasining amalga oshirilishiga start berishdi.

AES qurilish loyihasi SSER-1200 rusumdagi reaktorlar bilan jihozlangan ikkita energoblok qurilishini o‘z ichiga oladi. Mazkur energobloklar 3+ avlodiga tegishli bo‘lib, zamonaviy texnologiyalarning ishonchliligini sezilarli darajada oshirgan holda, Atom energetikasi xalqaro agentligining (MAGATE) zamonaviy xavfsizlik talablariga to‘la javob beradi.
O‘zbekistondagi AESning birinchi energobloki 2028 yil oxiriga qadar ishga tushirilishi rejalashtirilgan. 

Avvalroq Navoiy va Buxoro viloyatlari chegarasidagi To‘dako‘l atrofidagi hududlar AES qurilishi uchun salohiyatli maydon sifatida ko‘rilayotgani ma'lum qilingan edi. Keyinroq Jizzaxdagi Aydarko‘l atrofidagi hudud ham salohiyatli hudud sifatida e'tirof etildi.

Ushbu AES qurilishi 11 milliard dollarga baholangan.

Bugungi kunda dunyoda nechta AES faoliyat ko‘rsatmoqda? AES qanday ishlaydi? Uning qanday ustunlik va kamchiliklari bor? AESlar soni bo‘yicha qaysi davlat birinchi o‘rinda turadi?
Quyida shu haqda batafsil ma'lumot berishga harakat qilamiz.

Birinchi AES qachon qurilgan?

Sobiq Ittifoq olimlari o‘tgan asrning 40-yillarida ana shunday elektrostansiyalarning ishlash tamoyillari borasida izlanishlar olib borishni boshlashgan. 1948 yilda I. Kurchatov hukumatga atom energiyasini ajratib olish bo‘yicha ishlarni boshlashni taklif qiladi. 1950 yil mayda Kaluga oblastidagi Obninsk shahrida dunyodagi birinchi AES qurilishi boshlanadi. Quvvati 5 MIt bo‘lgan mazkur AES qurilishi 1954 yilda yakunlanadi va Obninsk AESi ishga tushadi.

Yadroviy reaktor yordamida elektr energiyasi esa ilk bor 1951 yilda AQShning Aydaho shtatida olinadi. U tajribaviy bo‘lib, atigi 800 Vt energiya ishlab chiqaradi. Uning ishlashini tekshirib ko‘rish uchun generatorga to‘rtta cho‘g‘lanma lampochka ulanadi va hech kim kutmagan holda bu lampochkalar yonadi. 

AES qanday ishlaydi?

Atom elektr stansiyasi atom yadrosi ajralib chiqishi natijasida hosil bo‘ladigan reaksiya asosida ishlaydi. Ushbu jarayonda asosan uran yoki plutoniy atomlari ishtirok etadi. 
AESda urandan foydalanish uchun uran rudasi kukunga aylantiriladi. So‘ngra uran kukuni metall «tabletka» ko‘rinishiga keltiriladi — u kichik kolbalarga presslanadi va 1500 daraja haroratda bir necha sutka kuydiriladi.  

Aynan mana shu uran tabletkalari yadroviy reaktorlarga joylanadi. Bitta reaktorda bir vaqtning o‘zida 10 milliontaga yaqin uran tabletkalari ishlatiladi.

Atom yadrolari neytron ajratib chiqaradi. Neytronlar yangi neytronlarni hamda ulkan kinetik energiyaga ega zarralarni hosil qiladi. Aynan mana shu energiya atom stansiyasi faoliyatining asosini tashkil qiladi. Atom reaktorida reaksiya vaqtida ajralgan energiya issiqlikka aylanadi va issiqlik tashuvchiga (suvga) o‘tadi.

So‘ngra issiqlik tashuvchidagi harorat maxsus issiqlik almashuvchi qurilmalar orqali ikkinchi konturdagi oddiy suvga o‘tadi va uni qaynatadi. Qaynash natijasida hosil bo‘lgan suv bug‘i turbinani aylantiradi. Turbina elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi generatorni harakatga keltiradi.

Shunday qilib, AESning ishlash tarzi xuddi issiqlik elektr stansiyasiniki kabidir. Faqat ular o‘rtasidagi farq bug‘ning qanday yo‘l bilan hosil qilinishida.

AES yonilg‘isi qanday qayta ishlanadi?

Yadro reaktorida bir yil foydalanilganidan so‘ng uran almashtirilishi kerak bo‘ladi. Yonilg‘i unsurlari bir necha yil davomida sovutilib, maydalash va eritishga yuboriladi. Kimyoviy ekstraksiya natijasida uran va plutoniy ajralib chiqadi va ulardan yangi yadroviy yonilg‘i ishlab chiqariladi va qayta foydalaniladi.  

Uran va plutoniy parchalanishidan olingan mahsulotlardan ionli nurlash manbalari tayyorlanadi, ulardan tibbiyot va sanoatda keng qo‘llaniladi.

Ushbu jarayonlardan so‘ng ajralgan chiqindi eritilib undan shisha tayyorlanadi, shishalar maxsus omborlarda saqlanadi. Ushbu shishalardan radioaktiv moddalarni saqlashda foydalaniladi.
Shishadan atrof-muhitga zarar yetkazadigan radioaktiv unsurlarni ajratib olishning deyarli imkoni yo‘q.  

AESning afzalliklari

Yadroviy energetikani rivojlantirish tarafdorlari atom elektr stansiyalarining ustun jihatlariga e'tibor qaratishadi. Xususan, Jahon yadro assotsiatsiyasi qiziq ma'lumotni keltirib o‘tadi. Uning hisobotida aytilishicha, AESda bir gigavatt elektr energiyasi ishlab chiqarishda insonlarning qurbon bo‘lishi ko‘rsatkichi an'anaviy issiqlik elektr stansiyalarinikiga nisbatan 43 marta kam ekan.

Atom elektr stansiyalarining ustunliklariga quyidagilar kiradi:
- elektr energiyasi ishlab chiqarish arzonga tushadi;
- gaz bilan ishlaydigan 1000 MVt quvvatga ega issiqlik elektr stansiyasi atmosferaga yiliga 13 ming tonna va ko‘mir bilan ishlaydigan issiqlik elektr stansiyasi 165 ming tonna zararli modda chiqaradi. 1000 MVt quvvatga ega IES yiliga 8 million tonna kislorod yutadi. AES kislorod iste'mol qilmaydi va yuqoridagidek zararli chiqindilar chiqarmaydi; 
- ularni yirik yonilg‘i manbasi yaqinida qurish uchun zarurat yo‘q. IESga ko‘mir va gaz keltirish katta xarajatlarni talab qiladi, AESga kerakli uran esa bitta yuk mashinasiga joylashishi mumkin;
- foydalanilgan yonilg‘ini qayta ishlab, undan yana yonilg‘i sifatida foydalaniladi;
- yuqori quvvat: bitta energoblokning quvvati 1000—1600 MVtni tashkil qiladi.

AESning kamchiliklari

Har bir loyiha ijobiy xususiyatlar bilan birga kamchiliklarga ham ega bo‘ladi. AESlar ham bundan mustasno emas.

Atom elektr stansiyalari quyidagi kamchiliklarga ega:
- nurlangan yonilg‘i xavfli hisoblanadi, uni qayta ishlash va saqlash murakkab jarayon hamda ko‘p mablag‘ talab qiladi;
- AES qurish uchun katta mablag‘ va juda ko‘p suv kerak bo‘ladi;
- AES katta miqdordagi radioaktiv chiqindilar chiqaradi va ularni saqlash uchun katta infratuzilma talab etiladi;
- AES bilan baxtsiz hodisa yuz berish ehtimoli judayam kam, ammo biror kor-hol sodir bo‘lsa og‘ir oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Tarixdagi halokatlar

AES bilan yuz bergan dunyodagi birinchi halokat 1979 yil 28 martda AQShning Pensilvaniya shtatidagi Tri-Mayl-Aylend stansiyasida sodir bo‘lgan.

Halokatga reaktor sovutish tizimidagi nuqsonlar va xizmat ko‘rsatuvchi mutaxassislarning xatolari sabab bo‘lgan. Natijada yadroviy yonilg‘i erib ketgan. Halokat oqibatlarini bartaraf etish uchun bir milliard dollarga yaqin mablag‘ sarflangan, bartaraf etish jarayoniga 14 yil ketgan.

AESlar halokatlari 7ta daraja bilan o‘lchanuvchi INES shkalasi bo‘yicha tasniflanadi. 4 va undan yuqori darajadagi halokatlar aholi uchun nurlanish xavfini tug‘diradi.

Tarixda faqat ikkita halokat 7-daraja bilan baholangan – bular Chernobil va Fukusima AESlari halokati.

Chernobil AESi halokatiga uning ishlash tamoyili asosiy sabab bo‘lgan deb hisoblanadi. Hodisaning rasman ikkita talqini mavjud. Birinchi talqinga ko‘ra, muammo reaktor operatorlarining noto‘g‘ri harakatlari oqibatida kelib chiqqan. Ikkinchi talqinga ko‘ra esa, elektrostansiyaning muvaffaqiyatsiz konstruksiyasi sababli halokat sodir bo‘lgan. Shuningdek, amalda takrorlashning mutlaqo imkoni yo‘q tasodiflar zanjiri yuz bergan degan fikr ham mavjud. Unga ko‘ra, o‘sha hududda yer silkinishi sodir bo‘lgani, reaktor bilan tajriba o‘tkazish, konstruksiyaning mayda-chuyda muammolari va yana boshqa tasodifiy holatlar portlashga sabab bo‘lgan.  

Fukusima halokatiga ham tasodiflar zanjiri sabab bo‘lgan. Stantsiya zilzila va sunamilardan ishonchli tarzda himoyalangandi. Ammo bu ikki tabiiy ofat bir vaqtning o‘zida yuz berishi mumkinligini hech kim xayoliga keltirmagan. Fukusima AESi generatori butun majmua xavfsizligi ish faoliyatini qo‘llab-quvvatlab turish uchun energiyani tashqi manbalardan olardi. Bu oqilona chora bo‘lib, halokat yuz bergan taqdirda stansiyadan energiya olish imkonsiz bo‘alrdi. Zilzila va sunami oqibatida barcha tashqi manbalar ishdan chiqdi va reaktorlar erib ketib, halokat sodir bo‘ldi. Hozirda ushbu halokat oqibatlari bartaraf qilinmoqda.

Lekin hozirgi AESlarning xavfsizlik tizimi takomillashtirilgan bo‘lib, halokat ehtimolini to‘laligicha yo‘qqa chiqaradi, atom reaktorlari ishi kompyuterlashtirilgan va eng kichik nuqson aniqlanishi bilan reaktorlar o‘chiriladi.

Dunyoda nechta AES bor va bu borada yetakchi kim?

2017 yil 1 fevral holatiga ko‘ra, dunyo bo‘yicha 31ta davlat atom elektr stansiyasiga ega bo‘lib, jami 191ta AES faoliyat ko‘rsatmoqda va reaktorlar soni 451tani tashkil etadi.

Aksariyat atom elektr stansiyalari Yevropa, Shimoliy Amerika, Janubi-Sharqiy Osiyo va sobiq SSSR hududida joylashgan. AESlar soni bo‘yicha dunyoda birinchi o‘rinda AQSh turadi – 60ta AES, reaktorlar soni 100ta.

Keyingi o‘rinlarni quyidagi mamlakatlar egallaydi: Fransiya – 19ta AES, 58 reaktor, Yaponiya – 17ta AES, 43 reaktor, Xitoy – 13ta AES, 36 reaktor, Rossiya – 10ta AES, 36 reaktor, Buyuk Britaniya – 7ta AES, 15 reaktor.

Yangi AESlar qurish bo‘yicha Rossiya, Hindiston va Xitoy yetakchilik qilmoqda.

Ayrim davlatlarda elektr energiyasi ishlab chiqarishda AESlarning ulushi yuqori bo‘lib, 12 mamlakatda bu ulush 30 foizdan oshadi. 

Shu bilan birga, ayrim davlatlarda AESlar faoliyati to‘xtatilgan. Masalan Italiya o‘z hududidagi barcha AESlarni yopgan. Belgiya, Germaniya, Ispaniya, Shveytsariya yadroviy energetikadan voz kechish bo‘yicha uzoq muddatga mo‘ljallangan siyosatni amalga oshirmoqda. Niderlandiya, Tayvan, Shvetsiya atom energetikasidan voz kechishni rejalashtirgandi, ammo hozircha buni amalga oshirish ortga surilgan.

Raqamlar

2017 yil boshidagi holatga ko‘ra, dunyo bo‘yicha 60ta reaktor qurilish bosqichida. AES reaktorlaridan foydalanish muddati 30-40 yil, ayrim hollarda 60 yilgacha deb baholanadi. AQShdagi Sarri AESi (1972 yilda qurilgan) uchun esa 2015 yilda foydalanish muddatini yana 80 yilga uzaytirishga ruxsat so‘ralgan.  

AESlar har 10 yilda tekshiruvdan o‘tkaziladi va xavfsizlik standartiga javob beradigan bo‘lsa, tekshiruv natijalariga ko‘ra litsenziya muddati uzaytiriladi.

AESlarda ishlab chiqarilgan elektr energiyasi hajmi bo‘yicha AQSh dunyoda 1-o‘rinda turadi - 804 ming 872,94 GVt/soat. Bu butun dunyodagi AESlar ishlab chiqargan elektr energiyasining uchdan bir qismiga teng.

Janubiy Koreyadagi Kori AESi dunyodagi eng yirik AES hisoblanadi – uning quvvati 6254 MVtni tashkil etadi. Fransiyada jami elektr energiyasining 70 foizi atom stansiyalarida ishlab chiqariladi.

Hisob-kitoblarga ko‘ra, muqobil energiya manbalaridan ekologik toza energiya ishlab chiqarish AESdagiga nisbatan taxminan 20 baravar qimmatga tushadi. 

Ekspertlarning hisob-kitoblariga ko‘ra, jahondagi ko‘mir zaxiralari 270 yilga, neft 50 yilga va gaz 70 yilga yetadi. AESlarda ishlatiladigan uran zaxirasi esa 5 718 400 tonnani tashkil etadi. U 2500 yilga yetishi hisoblab chiqilgan.

Dunyodagi eng yirik uran zaxiralari Avstraliya, Qozog‘iston, Rossiya va Kanadada. O‘zbekiston bu borada 11-o‘rinda turadi. 

Kanada, Zoir, Fransiya va Chexiyadagi konlar uranga boy bo‘lib, ularda bir tonna uran rudasidan 22 kilogrammgacha uran xomashyosi olinadi. Rossiyada bir tonna rudadan bir yarim kilogrammdan ortiqroq uran olinadi.

Dilshodbek Asqarov tayyorladi.