Мирный атом

8 декабря 1953 года президент США Дуайт Эйзенхауэр выступил на Генеральной Ассамблее ООН с речью Atoms for Peace («Атом для мира»). Он предложил создать международную организацию, которой государства передавали бы часть запасов расщепляющихся материалов для применения в энергетике, медицине, сельском хозяйстве и научных исследованиях^[11].

Программа предусматривала международный обмен оборудованием и научными знаниями при контроле использования ядерных материалов. В её рамках США поставляли исследовательские реакторы, топливо и оборудование государствам, принимавшим установленные условия контроля^[12].

Идеи речи Эйзенхауэра учитывались при разработке устава Международного агентства по атомной энергии. Устав был одобрен в 1956 году, а в 1957 году МАГАТЭ начало работу. Агентство получило задачи содействовать применению атомной энергии в мирных целях и проверять, что ядерные материалы и предоставленная помощь не используются в военных программах^[13].

Международная система регулирования была дополнена соглашениями о гарантиях, Договором о нераспространении ядерного оружия и механизмами экспортного контроля. МАГАТЭ проводит инспекции, проверяет учёт ядерных материалов и оказывает государствам техническую помощь в энергетике, медицине, сельском хозяйстве и радиационной безопасности^[14].

В СССР гражданская ядерная программа развивалась одновременно с военной. Обнинская АЭС, запущенная в 1954 году, продемонстрировала возможность передачи электроэнергии от реактора в общую сеть. В дальнейшем были введены Сибирская АЭС, первые блоки Белоярской и Нововоронежской АЭС, на которых эксплуатировались различные типы энергетических реакторов^[15].

В создании советской атомной программы участвовали научные и инженерные коллективы под руководством Игоря Курчатова и других специалистов. После разработки советского ядерного оружия Курчатов участвовал в развитии энергетических реакторов, исследований управляемого термоядерного синтеза и международных научных контактов^[16].

Гражданская атомная программа освещалась в СССР как одно из направлений развития науки и промышленности. Образы реактора, атомной электростанции и атомного ледокола использовались на выставках, в документальном кино, литературе, периодической печати и образовательных материалах^[17].

Историк науки Пол Джозефсон рассматривает советскую атомную энергетику как научный, промышленный и политический проект, связанный с программами технологической модернизации^[18].

В советской технической литературе и массовой культуре рассматривались проекты атомных самолётов, локомотивов, теплоэлектроцентралей и других энергетических установок. Атомные ледоколы были построены и введены в эксплуатацию, тогда как проекты гражданских самолётов и железнодорожных установок с ядерными энергетическими системами оставались преимущественно на исследовательской или проектной стадии^[19].

Атомные электростанции преобразуют энергию деления атомных ядер в электрическую энергию. На большинстве действующих станций применяются водо-водяные реакторы, в которых вода служит теплоносителем и замедлителем нейтронов. Также эксплуатируются кипящие, тяжеловодные, газоохлаждаемые реакторы и реакторы на быстрых нейтронах.

По данным МАГАТЭ, на 19 ноября 2025 года в мире эксплуатировались 416 энергетических реакторов общей установленной мощностью 376,3 ГВт. В 2024 году атомные электростанции обеспечивали около 9% мировой выработки электроэнергии^[20][21].

Энергетические реакторы условно подразделяют на поколения. К первому поколению относят ранние демонстрационные и промышленные установки, ко второму — основную часть реакторов, построенных с 1960-х по 1990-е годы. Реакторы третьего и усовершенствованного третьего поколения оснащаются дополнительными активными и пассивными системами безопасности. Четвёртым поколением называют разрабатываемые реакторные системы, рассчитанные на изменение параметров топливного цикла, безопасности и использования ядерного топлива.

Ядерная медицина использует радиофармацевтические препараты для диагностики и лечения заболеваний. При сцинтиграфии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии регистрируется излучение введённого пациенту радиоактивного препарата^[22].

Одним из наиболее часто используемых диагностических радиоизотопов является технеций-99m. Его соединяют с различными молекулами, распределение которых в организме позволяет исследовать органы и физиологические процессы^[23].

Позитронно-эмиссионная томография применяется для визуализации обменных процессов, в том числе при диагностике онкологических, сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний. При лучевой терапии и радионуклидном лечении ионизирующее излучение используется для воздействия на патологические ткани^[24].

Радиационные технологии применяются для стерилизации медицинских изделий, лабораторного оборудования и отдельных фармацевтических материалов. Медицинские радиоизотопы производятся на исследовательских реакторах и ускорителях частиц. Работа с такими материалами регулируется нормами радиационной защиты пациентов, персонала и населения^[25].

В промышленности радиоизотопные приборы применяются для измерения толщины, плотности, уровня и влажности материалов. Методы радиографического контроля используются для обнаружения внутренних дефектов сварных соединений и изделий без их разрушения. Изотопные индикаторы позволяют изучать движение жидкостей, обнаруживать утечки и исследовать износ оборудования^[26].

Ионизирующее излучение используется для изменения свойств полимеров и других материалов, стерилизации продукции и обработки отдельных видов пищевых продуктов. Такие процессы проводятся при установленной дозе облучения и регулируются санитарными требованиями^[27].

В сельском хозяйстве изотопные методы применяются для исследования усвоения растениями воды и удобрений, изучения состояния почв и контроля распространения вредителей. Облучение семян и растительного материала используется в мутационной селекции для получения наследственных изменений, после чего проводится отбор растений с требуемыми признаками^[28].

Радиационная обработка пищевой продукции может применяться для снижения микробиологической нагрузки, борьбы с вредителями, задержки прорастания и увеличения срока хранения. Используемые режимы зависят от вида продукции и целей обработки^[29].

Радиоизотопные энергетические установки вырабатывают электричество за счёт преобразования тепла, выделяемого при радиоактивном распаде. Они применяются в космических миссиях, где использование солнечных батарей ограничено расстоянием от Солнца, условиями освещения, температурой или необходимым сроком работы аппарата.

НАСА использует радиоизотопные термоэлектрические генераторы, работающие на плутонии-238. Такие источники установлены на марсоходах Curiosity и Perseverance, а также применялись в аппаратах Voyager и New Horizons. С 1969 года радиоизотопные энергетические системы использовались в 24 успешно запущенных миссиях НАСА^[30].

Исследовательские реакторы служат источниками нейтронов для физики, химии, материаловедения и биологии. Они применяются для испытания материалов, нейтронно-активационного анализа, подготовки специалистов и производства радиоизотопов. Такие установки, как правило, имеют меньшую тепловую мощность, чем энергетические реакторы, и не предназначены для промышленной выработки электроэнергии^[31].

В США программа Project Plowshare изучала возможность применения ядерных взрывов для создания подземных полостей, перемещения грунта, дробления горных пород и стимулирования добычи природного газа. Программа была учреждена Комиссией по атомной энергии США в 1957 году и включала серию экспериментальных подземных взрывов^[32].

В СССР подобные работы проводились в рамках программы «Ядерные взрывы для народного хозяйства»^[33]. Взрывы осуществлялись для сейсмического зондирования, создания подземных полостей, исследования возможностей интенсификации добычи сырья и решения отдельных технических задач^[34].

Применение ядерных взрывов сопровождалось образованием радиоактивных веществ, возможностью их выхода за пределы расчётных зон и затратами на проведение и последующий контроль экспериментов. Американская и советская программы были прекращены. Мирные ядерные взрывы относятся к технологиям, в которых гражданские задачи решались с применением устройств, основанных на принципах ядерного оружия^[35].

Сторонники атомной энергетики относят к её преимуществам низкие выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла, высокий коэффициент использования установленной мощности и возможность выработки электроэнергии независимо от текущих погодных условий. По оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата, выбросы атомной энергетики с учётом строительства, топливного цикла и вывода объектов из эксплуатации сопоставимы с показателями некоторых возобновляемых источников энергии^[44].

МАГАТЭ рассматривает атомную энергетику как один из низкоуглеродных источников электроэнергии. По данным агентства, атомные станции обеспечивают около четверти мировой низкоуглеродной выработки электроэнергии. Возможность использования атомной энергетики зависит от структуры энергосистемы, доступности финансирования, регулирования и национальной энергетической политики^[45].

Критики атомной энергетики указывают на необходимость длительного обращения с радиоактивными отходами, последствия возможных аварий и связь отдельных элементов ядерного топливного цикла с распространением ядерного оружия. Предметом обсуждения также являются капитальные затраты, продолжительность строительства крупных энергоблоков, стоимость демонтажа и расходы на обращение с отработавшим топливом^[46].

Экономические показатели атомных электростанций различаются в зависимости от проекта, страны, условий строительства и модели финансирования. Для новых станций характерна высокая доля первоначальных капиталовложений, тогда как затраты на топливо составляют меньшую часть эксплуатационных расходов. Продление срока службы действующих блоков и строительство новых станций оцениваются отдельно^[47].

В XXI веке атомная энергетика рассматривается в рамках дискуссий о сокращении выбросов парниковых газов, росте потребления электроэнергии и структуре энергосистем. Подходы государств различаются: одни страны строят новые энергоблоки и продлевают эксплуатацию действующих, другие ограничивают использование атомной энергии или выводят станции из эксплуатации^[48].

Одним из направлений разработки являются малые модульные реакторы. Предполагается, что их компоненты могут изготавливаться серийно и доставляться к месту монтажа. Проекты предусматривают поэтапный ввод мощности и применение активных либо пассивных систем безопасности. Экономические показатели таких установок зависят от серийности производства, условий лицензирования, стоимости оборудования и сроков строительства^[49].

Продолжаются исследования реакторов на быстрых нейтронах, переработки отработавшего ядерного топлива и способов сокращения количества долгоживущих радиоактивных отходов. При этом государства используют различные модели топливного цикла, включая хранение отработавшего топлива, его переработку и подготовку к окончательному захоронению^[50].

МАГАТЭ в прогнозе 2025 года оценивало возможную мировую мощность атомной энергетики к 2050 году в диапазоне от 561 до 992 ГВт по низкому и высокому сценариям соответственно. Исходным показателем являлась установленная мощность около 377 ГВт в 2024 году^[51].

МАГАТЭ разрабатывает нормы безопасности, проводит экспертные миссии и оказывает государствам техническую помощь. Агентство по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития занимается вопросами регулирования, экономики, безопасности, обращения с радиоактивными отходами и развития реакторных технологий. Международные режимы гарантий предназначены для проверки того, что ядерные материалы и оборудование, заявленные для мирных целей, не переключаются на военное применение^[52].