Kodolreaktora celtniecība ir laikietilpīgs un komplicēts process. Būvniecības vietai ir jābūt gan ģeoloģiski, gan visādi citādi drošai. Otrs nosacījums ir ūdens krātuves tuvums, jo kodolreaktora dzesēšanai ir nepieciešams liels ūdens apjoms – viena reaktora dzesēšanai vajag līdz pat 136 miljonus litru ūdens diennaktī. Tāpēc daudzi reaktori pasaulē uzbūvēti jūras vai okeāna tuvumā. Taču prognozes liecina, ka klimata pārmaiņu ietekmē ūdens līmenis līdz gadsimta beigām celsies vismaz par pusmetru. Tas varētu radīt lielas problēmas daudziem reaktoriem. Ignalinas AES Lietuvā šajā ziņā ir izdevīgā vietā, jo atrodas ezera tuvumā un jūras līmeņa celšanās to neapdraud.
Kodolreaktors nav viena vienīga celtne, kā to varētu maldīgi iedomāties pēc nosaukuma. Kompleksā var ietilpt kādas 10 būves – lielākā daļa no tām ir reaktora «nervu sistēma» un nodrošina tā darbību. Tādēļ kodolreaktora celtniecībā tiek patērēts liels resursu apjoms. Tā, piemēram, viena reaktora celtniecībai ir nepieciešamas 1,6 milj. tonnu metāla un 14 milj. tonnu cementa. Reaktora kopējā ekoloģiskā pēda parasti ir 200-400 hektāri. Tā celtniecība prasa arī ļoti ilgu laiku. Piemēram, Olikuoloto reaktors Somijā tika projektēts 15 gadus, līdz beidzot 2004. gadā franču firmas «Areva» un vācu firmas «Siemens» izstrādātais projekts tika apstiprināts valdībā.
Olikuoloto ir trešās paaudzes augstspiediena ūdens kodolreaktors. Ar šāda reaktora palīdzību var iegūt par 10% lētāku enerģiju nekā vecajos kodolreaktors. To panāk, efektīvāk izmatojot kodoldegvielu un tādējādi arī radot mazāk bīstamo atkritumu. Tiek plānots, ka reaktors darbosies 60 gadus; 250 gadus vajadzēs tā nojaukšanai un vietas attīrīšanai. Aptuvenās celtniecības izmaksas ir 3,2 miljardi eiro (t.i., 25 eiro par MWh). Šajās izmaksās nav iekļautas radioaktīvo atkritumu apsaimniekošanas izmaksas un citas valsts subsīdijas. Eiropas Atjaunojamās enerģijas federācija ir aprēķinājusi, ka Somija, izmantojot atjaunojamos energoresursus, varētu saražot tikpat daudz enerģijas par tādu pašu cenu, neradot papildu riskus drošībai un problēmas ar radioaktīvajiem atkritumiem.
Atomu šķelšana
Kodolreaktora darbība enerģijas ieguvei īpaši neatšķiras no termoelektrostacijas – tiek radīts siltums, ar kura palīdzību darbina turbīnas, kas savukārt ģenerē elektrību. Tikai kodolreaktoros siltuma ieguvei izmanto kodolreakciju. Neitrons ietriecas urāna atoma kodolā un sašķeļ to uz pusēm. Turpinoties urāna šķelšanās procesam, rodas pietiekami daudz brīvo neitronu, lai izvērstos ķēdes kodolreakcija. Tā rezultātā atbrīvojas ļoti liela enerģija – daloties 1 kg urāna-235, tiek iegūts tikpat liels enerģijas daudzumam, kā sadegot 2000 tonnām benzīna vai 2500 tonnām akmeņogļu. Aktīvajā zonā temperatūra paaugstinās līdz 700 grādiem pēc Celsija. Kodolreakcijas intensitāte reaktorā tiek kontrolēta, izmantojot borskābi, kas, absorbējot neitronus, bremzē kodolenerģijas procesu. Lielākas enerģijas apjoma ieguvei borskābes līmenis reaktorā tiek samazināts. No reaktora aktīvās zonas siltumu aizvada ar smago ūdeni vai izkausētu metālu. Pēc tam siltums tiek pārvērsts mehāniskajā un beidzot – elektriskajā enerģijā.
Taču kodolreakcijas process nav bezgalīgs. Parasti ik pēc 18 mēnešiem reaktorā ir jāiepilda jauna degviela. Uzpildes laikā lielākā daļa reaktoru ir jāslēdz vismaz uz mēnesi. Degvielas stieņi ir 3,5-4 m gari un to darbības ilgums ir 5 gadi. Vienā reaktorā parasti ir vairāk nekā 50 tūkstoši šādu stieņu.
Augstais risks
Katastrofa Černobiļā ir lielākais un nopietnākais negadījums atomenerģijas vēsturē. Lai arī rūpniecība apgalvo, ka tas notika padomju tehnoloģiju un cilvēku neizdarības dēļ un ka nekas tamlīdzīgs vairs nav iespējams, vēl joprojām notiek lielāki un mazāki negadījumi atomreaktoros visā pasaulē.
Kopš Černobiļas AES katastrofas 1986. gadā ir pagājis 21 gads, un šajā laikā notikuši 22 negadījumi, no kuriem 15 beidzās ar radiācijas noplūdi un divos gadījumos reaktori bija tuvu sabrukšanai. Tā, piemēram, 1997. gadā tika atklāts, ka Brukhavenas Nacionālā laboratorija (Brookhaven National Laboratory) Longailendā (Ņujorka, ASV) jau 12 gadus bez inženieru un vietējās pašpārvaldes ziņas vidē ievada radioaktīvo tritiju un kobaltu-60. Davis-Besse reaktors Ohaio (ASV) 2002. gadā bija tuvu sabrukšanai, kad borskābe noārdīja 16,5 cm no 17 cm biezajām reaktora sienām. ASV Kodolenerģijas informācijas un resursu servisa (NIRS) un Ieinteresēto zinātnieku apvienības (Union of Concerned Scientists) ziņojumā teikts: «Ja tas būtu noārdījis atlikušo puscentimetru metāla sienas, kura ieskāva dzesēšanas šķidrumu, reaktors būtu sabrucis.» 2005. gada aprīlī no bojātas caurules Sellafīldas (Lielbritānija) kodolreaktorā izplūda tik daudz radioaktīvo atkritumu, kas pietiktu, lai līdz pusei piepildītu olimpisko peldbaseinu. Šī noplūde netika konstatēta gandrīz deviņus mēnešus. 2005. gada jūnijā tika konstatēts, ka Zviedrijā no Forsmarkas kodolreaktorā uzglabātajām sarūsējušajām mucām Baltijas jūrā ir ieplūduši radioaktīvie atkritumi. Šo sarakstu varētu turpināt. Tas liecina, ka lielāki un mazāki negadījumi kodolenerģijas jomā ir ierasta lieta un ka nozare nespēj nodrošināt pienācīgu drošību.
Taču radiācija no kodolreaktoriem neizdalās tikai negadījumos. Arī «normālas» reaktora darbības laikā izplūst kancerogēnas radioaktīvas vielas. Reaktora darbības un degvielas uzpildes laikā «nelieli» radioaktīvo izotopu (ūdeņradis-3, ogleklis-14, plutonijs-239) apjomi nonāk atmosfērā. Šīs «kontrolētās» vai «licencētās» noplūdes notiek, radiācijai izplūstot caur ventilācijas šahtām vai dzesēšanas ūdeni, kā arī cilvēku kļūdu rezultātā. Kontroles iestādes uzskata, ka šīs emisijas ir pārāk nelielas, lai varētu radīt kādu negatīvu ietekmi cilvēku veselībai. Taču analīzes, kas tika veiktas Sellafīldas reaktora teritorijā mītošajiem baložiem, parādīja, ka radiācijas līmenis putnu organismā 40 reižu pārsniedz ES pieļaujamo. Tā rezultātā Lielbritānijas Zemkopības ministrija aizliedza nogalināt, ēst vai kā savādāk izmantot baložus 10 jūdžu rādiusā ap Sellafīldas reaktoru.
Zinātniekiem ir arvien vairāk un vairāk pierādījumu par to, cik lielu kaitējumu veselībai nodara pastāvīgs zems radiācijas fons, kam pakļauti tiešā reaktoru tuvumā dzīvojoši cilvēki. Jau 1983. gadā pie Sellafīldas reaktora veiktajā pētījumā zinātnieki pierādīja, ka reaktora tuvumā dzīvojošajiem ir palielināts risks saslimt ar vēzi. Līdzīgi secinājumi ir izdarīti arī citos pētījumos citviet, kas parāda, ka ar vēzi slimo bērnu skaits reaktora tuvumā ir 8 līdz 15 reizes lielāks par vidējo. Citos pētījumos atklāts, ka reaktoru tuvumā dzīvojošajiem ir sešas reizes lielāks dzemdes un nieru vēža gadījumu skaits, četras reizes vairāk leikēmijas gadījumu un divas reizes vairāk krūts vēža slimnieku.
Līdzīgi kā ar visām indēm, arī radiācijai svarīga ne tikai koncentrācija, bet arī veids, kā tā nokļūst organismā. Valdības pētījumi, kas parasti noliedz radiācijas nelielo devu ietekmi uz veselību, parasti balstās uz pieredzi Hirosimā, kur cilvēki saņēma lielas radiācijas devas no ārpuses. Taču šāda pieeja ir aplama. Jūs varat uzņemt noteiktu devu siltuma, pusstundu stāvot saulē. Tādu pašu siltuma apjomu jūs varat uzņemt, apēdot tikko no uguns izņemtas kvēlojošas ogles. Taču ietekme uz ķermeni tam noteikti būs dažāda.
Alfa radiācija, kas izdalās no kodolreaktoriem, veido lielāko emisiju daļu. Šīs daļiņas būtiski neiedarbojas uz ādu, taču satur ievērojamu enerģijas apjomu. Šīs daļiņas ir pietiekami spēcīgas, lai izraisītu šūnu mutācijas organismā, un tas var veicināt vēža attīstību. Pētījumi rāda, ka radioaktīvā viela plutonijs-239, kas tiek iegūta no izmantotās kodol-degvielas, var būt 10-100 reižu kancerogēnāka tieši iekšējas, nevis ārējas iedarbības rezultātā.
Vēzis aizsākas vienā šūnā, un iekšējās radiācijas radītie hroniskie bojājumi rodas, sadaloties radioaktīvajām daļiņām, kuras izdala regulārus radiācijas pulsus ķermeņa audiem, tādējādi bojājot DNS. Mūsu organisma šūnām piemīt milzīgas spējas novērst mutācijas, tādēļ, kad organisms saņem radiācijas (vai jebkura cita piesārņojuma) devu, ieslēdzas labošanas sistēma. Šā procesa laikā šūnas ir vieglāk ievainojamas, jo nespēj uzsākt papildu labošanas darbus, kas būtu nepieciešami jaunu bojājumu novēršanai. Līdz ar to personai, kas piesārņojuma devas saņem regulāri, iespējas saslimt ar vēzi ir daudz lielākas.
Jānis Brizga
Publicēts 2007.gada aprīlī.