Ученые мира давно предупреждают: планета ввергнута в жестокий экологический кризис, который к концу текущего столетия достигнет своего апогея. Альтернативы нет: или человечество объединит свои усилия в борьбе за экологическое оздоровление среды обитания, или сочтены десятилетия его существования как развитой цивилизации, биологического вида и всего биофонда Земли.

Главной причиной экологического кризиса явилось быстро растущее промышленное развитие и особенно строительство тепловых, атомных электростанций (АЭС) и ядерного военного производства, связанных с безмерным расходованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды.

Сжигание тепловыми энергетическими производствами органического топлива (уголь, газ, нефть), выбрасывающего в атмосферу СО2, влечет за собой снижение к концу текущего века и потерю в глобальном масштабе около 20% кислорода по отношению к продуцируемому в естественных процессах и грозит катастрофой "парникового эффекта"; заметим, что разведанные мировые запасы топлива составляют: нефти на 44 года, газа на 56 лет, угля на 180 лет.

Особую обеспокоенность вызывает быстрорастущее и уже превышающее пределы норм экологической безопасности накопление атомными электростанциями и, в особенности ядерными военными производствами, радиоактивных отходов (РАО), в том числе особо опасных высокоактивных, долгоживущих, сохраняющих свою смертоносную токсичность в течение 10-100 млн. лет. К ним относятся: нептуний-237, йод-129, углерод-14, технеций-99, цезий-135, цирконий-93, а для трансмутации обязателен плутоний.

В результате производства ядерного оружия с 1945 г., т.е. за 48 лет, при эксплуатации 400 реакторов на АЭС таких отходов накопилось слишком много. По оценкам, их более 1000 т., ежегодно добавляется еще 100 т., в том числе в СНГ 10 т. Попадание этих РАО в биосферу Земли неминуемо приведет к вырождению человечества и непредсказуемым мутациям флоры и фауны.

Несмотря на это, межгосударственная интеграция по локализации или уничтожению этих РАО, не осуществляется. Отсутствуют, научно обоснованные концепции и законы, гарантирующие экологическую безопасность. Каждое государство обращается с РАО по своему усмотрению, что приведет к неизбежной экологической катастрофе.

Общепризнанно, что локализация высокоактивных РАО должна быть своевременно осуществлена во всех странах мира, а значит - только совместными усилиями государств-владельцев АЭС и ракетно-ядерного оружия.

В ближайшие годы необходимо принять международную программу локализации высокоактивных РАО в целях неотложного экологического оздоровления планеты.

Несмотря на отсутствие финансирования коллективы Российского космического агентства, Минатом РФ, РАН и ряд общественных организаций под руководством Миннауки РФ провели научные исследования этой проблемы, в результате которых установлены основные направления локализации высокоактивных РАО:

1. Удалить их навечно, без возможности возврата на Землю, в космическое пространство, за пределы Солнечной системы или на околосолнечные орбиты. Такую идею в свое время выдвинули российский академик П. Капица (1959 г.) и ученый США Д. Шлезинджер (1972 г.).

2. Ликвидировать физически радиоактивные изотопы, произвести резкое ускорение их превращения, в первую очередь долгоживущих, в стабильные, т.е. провести трансмутации.

Указанные направления возможной локализации РАО не являются альтернативными, а представляют собой 2 варианта этой проблемы, отличающиеся временем исполнения, степенью безопасности, экологической и экономической приемлемостью и подлежат дальнейшим научно-техническим и экспериментальным исследованиям на стадии системного проекта, как это рекомендует Вторая международная конференция по этой проблеме.

Разработка системного проекта первого космического варианта локализации РАО не противоречит принятому в России решению (закону) о запрете вывода в космос радиоактивных и других отходов, так как не означает его немедленную реализацию. В настоящее время проводятся исследования, например, по разработке международного термоядерного реактора с участием 4-х сторон: Европы, США, Японии и России, проведены переговоры о совместных работах в области трансмутации и фракционирования. В США также ведутся исследования по выводу продуктов распада в космос, на околосолнечную орбиту и с падением на Солнце. Однако это не решит международной проблемы локализации РАО. Ее необходимо решить поэтапно:

1. Преодолев политическое противостояние ядерных держав, провести в апреле 1994 г. встречу уполномоченных представителей государств - владельцев АЭС, имеющих АЭС и ракетно-ядерное оружие, с приглашением представителей всех заинтересованных государств, а также МАГАТЭ и ООН. Одновременно с проблемой локализации РАО, целесообразно рассмотреть вопрос о создании совместной ассоциации или иной организации ученых и специалистов по разработке системного проекта международной ракетно-космической системы (МРКС) по локализации высокоактивных РАО для рассмотрения на консорциуме.

Основанием и материалами для рассмотрения проблемы послужат результаты Первой и Второй международных конференций и упомянутых научно-исследовательских работ, выпущенных ЦНИИМАШ Российского космического агентства. 

2. Организовать и провести в октябре 1994 г. консорциум стран - владельцев АЭС и ракетно-ядерного оружия по проблеме создания МРКС для локализации высокоактивных РАО в космосе. По согласованию с МАГАТЭ, системный проект следует представить на рассмотрение и одобрение в ООН до проведения консорциума. В нем должны быть отражены технико-экономическое сравнение вариантов трансмутации.

3. Россия, по согласованию с МАГАТЭ и ведущими странами-владельцами АЭС и ядерного оружия, в 1994 г. должна представить в ООН предложения о межгосударственном сотрудничестве в создании и эксплуатации МРКС. Такое инициативное предложение является престижным и весьма важным для России. Эти предложения в декабре 1993 г. представлены министру иностранных дел РФ А.В. Козыреву для представления с МАГАТЭ в ООН.

Возможности рынка при использовании космической локализации особо опасных и долгоживущих РАО атомной энергетики определяются прежде всего активной и все увеличивающейся потребностью в электроэнергии стран мира, связанной с научно-техническим прогрессом. В общем балансе производства электроэнергии, особенно у развитых стран, существенную роль играют атомные электростанции (АЭС) - до 20-25%. Остальная часть приходится на гидро- и тепловые электростанции, работающие на газе, мазуте, каменном угле. Значение атомной энергетики по производству электроэнергии в ближайшие 100-200 лет будет неизбежно возрастать, несмотря на ее опасность и недоверие населения. Водные энергоресурсы в передовых странах практически задействованы полностью, резервов практически нет. Запасов газа, нефти и каменного угля для тепловых электростанций, по расчетам европейских ученых, хватит на 50-100 лет. Использование энергии морских приливов, ветра, Солнца связано с большими капитальными затратами, ограниченностью мощностей и повышением стоимости электроэнергии. Поиски других нетрадиционных источников энергии продолжаются, но до решения этого вопроса еще далеко.

Мощность всех АЭС в мире достигла порядка 310 ГВт (у СНГ - 35 ГВт; см. таблицу). По данным МАГАТЭ, к 2000 г. ожидается увеличение мощности АЭС всех стран до 500 ГВт.
 

Как видно, на долю 7 передовых государств приходится 83% электроэнергии, вырабатываемой с помощью АЭС, и лишь 17% - на долю остальных 10 стран.

При эксплуатации АЭС скапливается большое количество отработанного ядерного топлива в виде тепловыделяющих элементов с большим количеством радиоактивных отходов - как в результате деления атомов урана, так и при синтезе новых трансурановых элементов.

В настоящее время в мире во временных хранилищах от атомной энергетики (не считая отходов от производства ядерных зарядов) скопилось 200 тыс. тонн отработанного ядерного топлива (ОЯТ).

Мировые запасы радиоактивных отходов атомной энергетики в настоящее время огромны и ежегодно увеличиваются. Процесс их накопления будет продолжаться, пока существует атомная энергетика в современном виде. Проблема надежной изоляции особо опасных РАО - это проблема выживания человечества. Она приобрела острейший международный характер и требует неотложного разрешения. Рынок велик и надежен, а метод космической изоляции особо опасных и долгоживущих РАО имеет хорошие перспективы в практическом решении этой проблемы.

Предварительная проработка указанной космической системы показала, что основная проблема, связанная с удалением в космос РАО - безопасность - разрешима. Создание ракетно-космического комплекса является научной инженерно-технической задачей. Для космической локализации особо опасных РАО могут быть использованы существующие отечественные ракеты-носители "Энергия" и "Зенит", а также все технологические и стартовые сооружения космодрома Байконур и строящиеся стартовые позиции космодрома Плесецк для ракетоносителя "Зенит". Дополнительно необходимо создать: разгонный блок, баллистическую капсулу, ампулу с РАО, средства транспортировки ампул в капсулу, а также средства поиска и эвакуации баллистической капсулы в случае аварии ракеты-носителя на активном участке траектории.

Учитывая международную заинтересованность в космической локализации особо опасных РАО и значительный темп пусков, целесообразно рассмотреть вопрос о создании специального космодрома на отдельных островах или на восточных берегах Южной Америки и Африки (по возможности, ближе к экватору), привлекая к этому коммерческому предприятию зарубежные фирмы. Россия может взять на себя производство ракет-носителей, баллистических капсул, осуществление пусков и управление полетом, что составит порядка 50-60% объема затрат на космическую локализацию РАО и такую же долю прибыли. Для удаления в космос всех получаемых в мире в течение года особо опасных РАО в количестве 100 т потребуется до 22 пусков ракетоносителей "Энергия" или до 170 пусков ракет-носителей "Зенит".

Ежегодные затраты на космическую локализацию особо опасных РАО в количестве 100 т будут составлять от 17,5 до 27,5 млрд. долл.

Суммарная годовая стоимость выработанной мировой электроэнергии с помощью АЭС составит порядка 375 млрд. долл., при ожидаемой цене электроэнергии к 2000 г. 12,5 центов за 1 кВт. час.

Таким образом, затраты на космическую изоляцию будут составлять всего 5-7% от стоимости электроэнергии. С учетом 20% прибыли эти цифры возрастут соответственно до 6-8, 4% и приведут к удорожанию 1 кВт. часа всего лишь на 0, 75-1, 05 цента. Чистая прибыль составит 3, 5-5, 5 млрд. долл. ежегодно.

Доработка существующего ракетного комплекса среднего класса, создание новых его элементов с учетом строительства нового стартового комплекса в районе экватора потребуют разовых затрат в объеме 1-2 млрд. долл., в зависимости от возможной кооперации российских, американских и других иностранных фирм.

Предполагаемая большая опасность метода космической локализации РАО обычно связывается с авариями ракет-носителей на активном участке траектории, процент которых по статистике достаточно высок (1-2%). При этом считается, что эти аварии с большой вероятностью должны сопровождаться рассеиванием особо опасных и долгоживущих РАО в биосфере Земли. Проектная проработка вопросов безопасности позволила найти и применить метод многобарьерной защиты, практически полностью исключающей попадание и рассеивание особо опасных и долгоживущих изотопов в биосферу Земли. Полностью исключены рассеивания вредных веществ при пожаре и взрыве ракет-носителей на старте и полете, при падении баллистической капсулы на скальный грунт и в воду, даже при входе ее в плотные слои атмосферы со второй космической скоростью. Различные радиотехнические системы и другие средства позволяют в короткие сроки разыскать упавшую капсулу и с помощью специальных средств эвакуировать ее к месту старта для повторного запуска РАО в космос. 

Расчет вероятности риска фатальных исходов при использовании метода многобарьерной защиты дает величины от 10-8 до 10-10 человека в год, в зависимости от объема внедряемых в обеспечение безопасности средств. Указанная величина риска фатальных исходов на 2-4 порядка меньше риска фатальных исходов от естественных природных явлений, не говоря уже о создаваемых человеком условиях его обитания на Земле.

Следовательно, полная безопасность метода космической изоляции особо опасных и долгоживущих РАО обеспечивается и может быть подтверждена прямыми экспериментами.

Международное признание метода космической локализации РАО и привлечение к его реализации иностранных фирм зависит от убедительности проекта, в котором конкретно на реальных конструкциях должна быть обоснована его безопасность и потверждена прямыми экспериментами. Кроме того, должна быть выбрана структура ракетно-космического комплекса и уточнены все расходы, связанные с ее созданием и эксплуатацией, определена возможная прибыль. Экономические показатели должны убедить вкладчиков в выгодности этого проекта.

Предполагается такой проект разработать в течение 2-х лет с учетом экспериментальных исследований и демонстрационных испытаний. К работе целесообразно привлечь ряд НИИ и конструкторских организаций по доработке ракет-носителей, созданию баллистической капсулы, по подготовке особо опасных РАО к космической изоляции. Общая стоимость этого проекта, по предварительным оценкам составит порядка 1 млрд. руб. и 100 млн. долл.