Во-первых, потому, что запасы этого топлива не бесконечны, исчерпав их до конца для нужд энергетики, мы лишим химическую промышленность ценнейшего и незаменимого сырья — вспомните прекрасное образное предостережение Д. Менделеева, напоминавшего, что топить нефтью — это все равно что топить ассигнациями. Но ограниченность ресурсов еще не все — продукты сгорания органического топлива, такие, например, как окись углерода, углекислый газ, сернистый ангидрид и ряд других соединений, уходят в атмосферу, и одновременно из нее извлекается кислород.
У этого процесса есть несколько весьма неприятных последствий. Вот одно из них, многим уже знакомое по собственному опыту, — резко ухудшается состав воздуха, которым дышит человек. Недаром на улицах некоторых столиц есть автоматы, примерно такие же, какие у нас продают газированную воду. Торгуют эти автоматы чистым воздухом — опустил монету и можешь немного подышать на задымленной стадами автомобилей улице. Хирурги знают, как отличаются легкие человека, живущего на лоне природы, от легких горожанина, — у одного легочная ткань нормальная, розоватого цвета, у другого — просто-таки серая, закопченная. По поводу наших взаимоотношений с дымящей техникой очень хорошо высказался один американский метеоролог в книге с многозначительным названием «Загрязненное небо». Он сказал: «Или люди сделают так, что станет меньше дыма, или дым сделает так, что станет меньше людей».
Нисколько не умаляя значения серьезных исследований и крупномасштабных практических работ, направленных на то, чтобы уменьшить загрязнение атмосферы энергетическими установками, работающими на органическом топливе, нужно сказать, что главный источник оптимизма все-таки связан с изменением самой структуры производства энергии. Конкретно — со всевозрастающей ролью атомной энергетики.
Для начала нужно отметить, что уже освоенные процессы добывания энергии из атомного ядра — процессы, использующие деление ядер тяжелых элементов, прежде всего урана, на многие десятилетия и даже столетия обеспечены исходным сырьем. Сейчас, правда, в ядерных реакторах в основном «сжигается» лишь один из изотопов урана, уран-235, которого в природном уране сравнительно мало — всего 0,7 процента. Но уже имеется успешный опыт эксплуатации так называемых реакторов-размножителей, в частности, реакторов на быстрых нейтронах, в которых используется значительно более распространенный уран-238. Наряду с энергией эти реакторы дают другой вид ядерного «горючего», как бы размножают исходный источник энергии. Первой в мире мощной установкой на быстрых нейтронах был реактор БН-350 мощностью 150 мегаватт в городе Шевченко; сейчас в стране созданы и значительно более мощные реакторы этого класса.
Широкое освоение реакторов на быстрых нейтронах позволит использовать уже не доли процента, а примерно 30—40 процентов природного урана. Огромное значение работ этого направления видно уже по тому, что они особо отмечены в документах XXVI съезда партии.
Что же касается атомной энергетики в целом, то в конце одиннадцатой пятилетки, то есть в 1985 году, на ее долю придется 220—225 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, почти столько же вырабатывают все гидроэлектростанции страны. А вместе эти оба вида чистой энергетики дадут почти треть всей электроэнергии, которая будет выработана в стране.
То, что атомная энергетика, так же как гидроэнергетика, названа чистым видом производства энергии, кое у кого, видимо, вызовет недоумение. К сожалению, использование энергии атомного ядра в сознании некоторых людей связано с предрассудками, скорее всего порожденными зловещим дебютом этого источника энергии в атомном оружии. Вместе с тем ядерная энергетика в действительности является чистой, во всяком случае значительно более чистой, безвредной для человека и среды его обитания, чем энергетика тепловая, основанная на сжигании угля и нефти.
Проблема безопасного захоронения радиоактивных отходов решается на высоком научном уровне, решается надежно. Попутно заметим: количество отходов, которое подлежит изолированию, сравнительно невелико. Американские физики подсчитали, что даже если вся энергия в их стране будет производиться на атомных электростанциях, то для захоронения радиоактивных отходов понадобится участок земли площадью всего в один квадратный километр. Что же касается разного рода неуправляемых утечек радиоактивных веществ, то на современных атомных электростанциях они настолько малы, что ими вполне можно пренебречь. Во всяком случае, эти утечки значительно меньше, чем выброс радиоактивных веществ, которым неизбежно сопровождается сжигание любого химического топлива. Тем, кому слово «меньше» покажется недостаточно убедительным, сообщим цифры — современная атомная электростанция выбрасывает в атмосферу в 500—1000 раз меньше радиоактивных веществ, чем тепловая электростанция такой же мощности.
Сегодня, по данным Международного агентства по атомной энергии, более чем в 20 странах мира работает почти 250 атомных электростанций, они производят почти 6 процентов всей мировой электроэнергии. Любые прогнозы развития энергетики сходятся на том, что доля атомных электростанций в энергопроизводстве будет расти. Эта тенденция отражена и в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года»: наряду с необходимостью улучшать использование топливно-энергетических ресурсов и сокращать потребление нефти и нефтепродуктов в качестве печного топлива отмечается необходимость развивать атомную энергетику опережающими темпами.
По многим прогнозам через 30—50 лет почти всю электрическую энергию, производимую на планете, будут вырабатывать именно атомные станции. Но, как писал в журнале «Коммунист» президент Академии наук А. Александров, даже такая полная «атомизация» электроэнергетики лишь на 20 процентов уменьшит потребление природного топлива, а нефти и газа — и того меньше. Поэтому «наступило время подумать и о других сферах применения атомной энергии. Выработка промышленного и отопительного тепла, включение атомной энергетики в металлургию и химическую промышленность являются задачами значительно более крупными, чем электроэнергетика. В ближайшие годы человечество, конечно, станет свидетелем проникновения ядерной энергетики в эти области».
Советские физики, занимающиеся расширением сфер использования атомной энергии, работают, в частности, над двумя крупными проблемами. Одна из них — создание реакторов, вырабатывающих тепло при температуре 800—1000 градусов, — это примерно в два раза выше, чем в типичных реакторах, используемых ныне на атомных электростанциях. Чтобы пояснить важность создания высокотемпературных реакторов, достаточно сказать, что они найдут применение в такой прогрессивной технологии, как бездоменное производство металла.
Не менее значительны работы по производству низкотемпературного тепла в ядерных реакторах. На основе этих работ создаются атомные станции теплоснабжения, сокращенно ACT, Такие станции будут использоваться для централизованного теплоснабжения крупных городов, то есть они будут отапливать жилища и предприятия, обеспечивать горячее водоснабжение.
То, что от реактора ACT нужно получать сравнительно низкую температуру, примерно 150 градусов, резко упрощает всю систему, отпадает необходимость в мощных насосах, парогенераторах, конденсаторах, работающих к тому же в контуре, связанном непосредственно с самим реактором, вся система получается исключительно простой, надежной, удобной в эксплуатации.
В нашей стране уже строятся довольно крупные ACT, в частности, в Воронеже и Горьком они будут снабжать теплом районы этих городов, имеющие по 300—400 тысяч населения. Предполагается, что уже через 10—15 лет потребление низкотемпературного тепла в стране достигнет 6 миллиардов гигакалорий; для получения такого количества тепла пришлось бы сжечь практически всю нефть, добываемую в стране в течение года. Отсюда ясно, какой огромный экономический эффект могут дать атомные станции теплоснабжения.