Радиоактивные отходы класс


Россия использует около 3800 тонн природного урана в год, которое после отработки нужно утилизировать. Чтобы уменьшить объемы захоронения радиоактивных отходов, руководство страны планирует максимально закрыть топливный цикл и использовать переработанный уран, а также использовать плутоний в МОКС-топливе (содержит несколько видов оксидов делящихся материалов).

Что такое радиоактивные отходы?

Радиоактивные отходы класс
Радиоактивные отходы относятся к 1 классу опасности.

Радиоактивные отходы – это тот же мусор, отработанное ядерное топливо, в котором содержаться радиоактивные изотопы химических элементов, и их ценность равна нулю.

Не так давно успехи в этом направлении были ограничены – в 2011 году было переработано только около 16% отработанного топлива, в том числе ВВЭР-440 (водо-водяной энергетический реактор), БН-600, исследовательских и военно-морских реакторов. Переработанный уран в основном используется для топлива РБМК (реактор большой мощности канальный). К 2030 году Росатом надеется полностью закрыть топливный цикл.

Где происходит переработка ядерных отходов в России?


Радиоактивные отходы класс
Основным предприятием по утилизации ядерных отходов в России является ФГУП ПО «Маяк».

Нельзя утверждать, что об утилизации отработанного радиоактивного топлива не задумывались ранее. Переработка началась в 1977 году, и несколько проектов были реализованы на двух объектах:

  1. На производственном объединении «Маяк» в Озерске установка по переработке отработавшего топлива РТ-1 была впервые обновлена ​​и возвращена в эксплуатацию в 2016 году, а затем будет закрыта примерно в 2030 году;
  2. На Горно-химическом комбинате (ГХК) в Железногорске в 2015 году была введена в эксплуатацию установка по производству МОКС-топлива для быстрых реакторов. Установка РТ-2, объект известен под обозначением Красноярск-26.

Дальнейшее развитие перерабатывающей ядерные отходы отрасли:

  1. Пилотный демонстрационный центр по переработке отработавшего ядерного топлива был введен в эксплуатацию в 2015 году.
  2. Полномасштабная установка РТ-2 будет завершена к 2025 году для переработки использованного топлива ВВЭР, РБМК и BН в смешанное оксидное (МОХ) топливо или в регенерированную смесь оксидов урана и плутония.
  3. На комбинате в Железногорске хранилище отработавшего топлива будет дополнено сухим хранилищем, введенным в эксплуатацию в 2012 году, которое станет пунктом назначения для всего использованного в России топлива.

Все использованное топливо хранится на площадках реактора в течение не менее трех лет, чтобы обеспечить снижение температуры и радиоактивности. Отходы с высоким сгоранием требуют больше времени, прежде чем будут готовы к транспортировке. 

В настоящее время отработанное топливо реакторов РБМК и реакторов ВВЭР-1000 хранится в основном на площадках реакторов и не подвергается переработке. Ожидается, что к моменту начала существенной переработки на комбинате в Железногорске около 20 000 тонн отработанного топлива, расположенных в хранилищах, увеличатся в два раза, достигнут массы до 40 000 тонн.

В конце 2007 года было решено, что производство МОКС-топлива с использованием переработанных материалов как из легкой воды, так и из быстрых реакторов должно основываться на электрометаллургической (пирохимической) переработке. Целями закрытия топливного цикла являются:

  1. Минимизация затрат,
  2. Минимизация объема отходов, рециркуляция второстепенных актинидов (для сжигания), исключая выделенный плутоний;
  3. Организация всех процедур в системах с дистанционным управлением. Этот путь переработки еще предстоит разработать.

В августе 2016 года была объявлена ​​новая программа по обращению с отработанным топливом до 2020 года. Она предусматривает обращение с радиоактивными отходами, их транспортировку отработанного топлива на «Маяк» в Озерске для переработки или в центральное хранилище в ГХК в Железногорске. Запланировано, что этот завод по переработке будет полностью введен в эксплуатацию примерно в 2019-2020 годах.

Сведения об РТ-1

Радиоактивные отходы класс
РТ-1 является лишь одним из семи заводов ПО «Маяк».

Завод РТ-1 был запущен в 1971 году, с 2000 года был расширен и модифицирован, чтобы принимать самые разные материалы, включая топливо исследовательских реакторов.  До 2012 года было переработано около 5000 тонн отработанного топлива. А затем производительность снизилась до 100 т в год после потери иностранных контрактов. 

В 2015 году РТ-1 переработал 230 тонн топлива, что на 35% больше, чем в 2014 году, и его мощность постепенно увеличивалась до 400 т в год. Рассчитан на все типы реакторов российского производства, в частности ВВЭР-1000 и РБМК. С 2017 года завод также перерабатывал топливо из нитрида урана. Однако после ввода в действие РТ-2 на ГХК в Железногорске он должен быть выведен из эксплуатации примерно к 2030 году.

Перерабатывающий завод РТ-2

Завод по переработке РТ-2 в Железногорске в настоящее время находится на пути к завершению с производительностью 700 т в год к 2025 году (в дополнение к 250 т / год на Пилотном демонстрационном центре). К 2028 году планируется еще 800 т в год.


Первоначально планировалось иметь две линии по 1500 тонн в год, но в течение некоторого времени проект находился на рассмотрении. Строительство началось в 1984 году, а затем было остановлено в 1989 году, хотя 30-40% работ были завершены. Причина – общественное недовольство и отсутствие средств (хотя в 1993 году было официально объявлено, что центр «в стадии строительства»). 

В настоящее время реализация проекта возобновлена. Как ожидается, РТ-2 будет работать примерно с 2025 года с использованием усовершенствованного процесса как для топлива ВВЭР-1000 и РБМК, так и для топлива ВН. Его стоимость составляет около $2 млрд. Объект может стать частью новой Глобальной инициативы в области ядерной инфраструктуры, и рассматривается вопрос об иностранном акционерном капитале в акционерном обществе.

Экспериментальный демонстрационный центр

Предназначен для реализации нескольких технологий переработки, эксплуатируется, как и запланированный РТ-2, в Железногорске. Проект обошелся в 8,4 млрд рублей и завершен в 2015 году как «стратегический инвестиционный проект». 

Его начальная мощность с исследовательскими горячими камерами составляет 10 т в год. Затем добились увеличения объемов до 100 т в год, а с 2018 года – до 250 т в год. Применяются инновационные технологии, включая кристаллизацию и одновременное измельчение газового, термомеханического и отработавшего топлива.

Первоначально центр будет иметь дело с топливом ВВЭР-1000, затем с топливом из быстрых реакторов. Фактически, это будет первая очередь большой реконструированной установки РТ-2 на площадке ГКХ в Железногорске, которая должна быть введена в эксплуатацию примерно в 2025 году.


Другие заводы по переработке ядерных отходов

Разгружают могильники радиоактивных отходов и другие перерабатывающие производства. На Сибирском химическом комбинате «Северск» предполагается, что с 2023 года будет работать установка по переработке нитридного топлива реакторов на быстрых нейтронах Брест, которая завершит этот топливный цикл.

В 2016 году было объявлено, что вывод из эксплуатации завода по смешиванию высокообогащенного урана (ВОУ) на комбинате будет завершен к 2022 году. Завод был построен в 1996 году на конверсионном заводе. Его цель – реализация российско-американской программы по смешиванию ВОУ с российского производства и ядерного оружия в низкообогащенный уран для экспорта и использования на атомных электростанциях США. Эта программа завершена в 2013 году.

По данным Никит-Атомстроя, на Курской АЭС строится завод по переработке и утилизации ядерных отходов. Завершен участок, который полностью введен в эксплуатацию в конце 2014 года. Предназначен для переработки жидких радиоактивных отходов. Остальные два участка проекта включают установку по переработке твердых радиоактивных отходов и хранилище.

Что делают с отработанным ядерным топливом с АЭС?

Источник: vyvoz.org


Что представляют собой радиоактивные отходы?

Протекающие ядерные реакции, в результате деятельности человека (без условий природной среды), сопровождаются искусственной радиоактивностью. Материалы, которые содержат радионуклиды и источники излучения не подлежат применению.

Ввоз и хранение РАО на территорию страны запрещен на законодательном уровне.

Следует различать определения РАО и ОЯТ. Выгоревшее ядерное топливо (ОЯТ) — это ценный ресурс для вторичного обращения. Многие отрасли нуждаются в 2 важных компонентах — невыгоревшем уране и трансурановых элементах. Россия отказалась от окончательного захоронения ОЯТ. Страна приняла закрытый цикл с оборотом топлива.

Как образуются радиоактивные отходы?

В отличие от природного образования радиации, человек должен контролировать техногенное получение радиоактивных отходов, главный источник которого – эксплуатация атомных электростанций.

Среди других очагов образования РАО отдельно идут производства:

  • добывающие и перерабатывающие руду;
  • утилизирующие отработанное ядерное топливо;
  • по изготовлению элементов тепловыделения;
  • по добыче нефти и газа.

Период разработки российского ядерного оружия связан с появлением отходов, последствия которого привели к массовому консервированию и захоронению опасных веществ.

Запрещено размещение радиоактивного мусора на свалке без дезактивации.

Образование РАО связано с работой ядерных реакторов следующих типов:

  • космические;
  • энергетические;
  • исследовательские;
  • оружейные;
  • судовые;
  • научно-исследовательские опыты связаны с экспериментальными реакторами.

Классификация радиоактивных отходов

Принятая в России система классификации радиоактивных отходов несовершенна и требует доработок. Это нужно для согласования с мировыми стандартами.

На основе ФЗ No 190 «Об обращении с радиоактивными отходами» их делят на 2 вида:

  1. К удаляемым относят вещества, вред которых на природу не возрастает при перемещении с первичного местонахождения. Утилизирующая компания, которая производит доставку с места локализации на захоронение, должна иметь штат обученных сотрудников.
  2. Особые радиоактивные отходы подвергают риску экосистему при их извлечении и перевозке для захоронения на другом участке. Эти действия экономически невыгодны. В таких ситуациях, для экономии денег и снижения опасности для окружающей среды, целесообразно захоранивать отходы в месте первичного образования.

Систематизация РАО проходит по следующим показателям:


  • агрегатное состояние;
  • период полураспада (долгоживущих, короткоживущих радионуклидов);
  • удельная активность (высокая, средняя, низкая, очень низкая);
  • остаточное содержание ядерных элементов в отработанном материале (присутствуют, отсутствуют).

Под отдельные критерии попадают образующиеся материалы при добыче:

  • ураносодержащей руды;
  • сырья, которое не связано с атомной энергией.

Проблема обращения с радиоактивными отходами

С каждым годом риски возникновения радиационных аварий повышаются из-за массивного скопления РАО, которые требуют для безопасного обращения с этой категорией наличия особых технологических условий.

Проводимые проверки выявляют многочисленные нарушения действующего законодательства. Материалы, наделенные радиоактивностью, в соответствии с санитарными нормами и правилами обращения с радиоактивными отходами, дезактивируют и захоранивают.

Масштаб накопления отработанного ядерного топлива на объектах Минобороны и Министерства атомной энергетики привел к проблеме по хранению и переработке. Мероприятия по захоронению мало финансируются.

В России нет АЭС с полным комплексом установок, где обрабатываются радиоактивные материалы до безопасного уровня. МинАтом сообщает, что 400 млн м3 расположены в специальных бассейнах и открытых водоемах.


Единственной организацией, которая санкционирована изолировать РАО является ФГУП Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами.

Опасность

Одним из показателей, который определяет способ обращения с радиоактивными отходами значится период потенциальной опасности. Это срок вынужденного блокирования, снижающего обременение для будущих поколений.

Ядерный мусор чрезвычайно опасен для экосистемы планеты и человечества. Проходя круговорот веществ в природе радиоактивные элементы вызывают генные мутации. После аварий лучевая болезнь приводит к мучительной гибели любого живого организма.

Все предприятия должны быть оборудованы фильтрами для снижения попадания радиации в биосферу.

Факторы, влияющие на радиационный фон:

  • мощность радиационной дозы;
  • объем отходов и их концентрация в окружающей среде;
  • участок заражения.

Хранение и удаление

Под хранением понимается сбор опасных материалов с передачей для переработки или захоронения на полигоне радиоактивных отходов или могильниках.

В отличие от других классов, захоронение РАО имеет признаки:

  1. Хранение на территории предприятия допускается, если возможная угроза не длится более 2—3 десятилетий.
  2. В отдаленные места отправляют отходы опасность которых длится не более 500 лет.
  3. В нормативных документах указаны способы определения безопасного и допустимого нахождения отходов на территории могильника.
  4. Для упаковки зараженных объектов применяют плотную тару из бумаги, пластмассы, резины, которую помещают в контейнер для радиоактивных отходов.
  5. Хранилище радиоактивных отходов оборудуется защитным экраном, специальными контейнерами, холодильниками.

Хранить РАО разрешено:


  • в запаянных металлических барабанах (для пылевидных форм);
  • при покрытии водоупорной краской;
  • в холодильных установках для трупов подопытных животных и других исследовательских материалов.

На месте образования сортировка проводится отдельно от мусора не обладающего радиоактивностью.

С целью понижения удельной активности запрещено смешивание нерадиоактивных и радиоактивных отходов.

По нормам безопасности на объектах, связанных с наличием излучения, ведется журнал радиационного контроля. В нем регулярно указываются проводимые замеры.

Утилизация и переработка

Все типы утилизации должны отвечать требованиям гигиенических нормативов:

  • гарантия полной изоляции от водных источников;
  • испускание внешнего облучения не превышает допустимый порог;
  • месторождения полезных ископаемых не подвергаются отрицательному воздействию;
  • при нахождении радиоактивных материалов на свалке ТКО требуется проведение утилизирующих работ;
  • проводимые мероприятия экономически целесообразны.

Материалы с долгоживущими радиоизотопами, герметично упакованные в капсулы, направляются на захоронение в радиационных могильниках.

Жидкие РАО с короткоживущими изотопами выдерживают в отстойниках на период полураспада, далее разбавляются водой до 3 раз и сбрасываются в канализацию.

В зависимости от кода радиоактивных отходов применяют конкретный способ дезактивации:

  1. Сжигание.

Метод применим только для загрязнённой одежды, дерева, макулатуры. Мусоросжигательные печи оборудованы установками снижающими выбросы в атмосферу.

  1. Цементирование.

Собранные материалы в упаковке помещаются в контейнер, который заливается цементной смесью с химическими веществами.

  1. Уплотнение.

Прессование подходит для крупногабаритного мусора с целью снижения размера.

  1. Остеклование.

Стабильная форма боросиликатного стекла позволяет безопасно сохранять отходы тысячи лет.

Проблемы захоронения

Серьезную экологическую проблему представляют РАО, неправильное обращение с которыми приводит к природной катастрофе. Особенно это касается высоко радиационных отходов, которые не распадаются тысячи лет. Надёжного могильника пригодного для захоронения таких материалов не существует по всему миру.

Несанкционированных свалки для размещения радиоактивных отходов находят по всей территории страны. Радиационное загрязнение ведет к утрате здоровья населения и разрушению биосферы.

Проблему ядерных отходов решают исходя от класса опасности. Хранение первых двух проходит на спецполигонах в герметичных контейнерах до момента распада опасных веществ, далее материал утилизируется как обычный мусор.

Отходы АЭС требуют повышенного внимания. Утилизация проводится только на специализированных заводах, но полностью дезактивировать высокоактивные компоненты с большим периодом полураспада пока невозможно, что увеличивает бремя будущих поколений.

Могильники радиоактивных отходов в России

Ежегодно в стране образуется 500 млн тонн РАО, а захоронению подвергается только 3 млн тонн. В планах к 2025 году перерабатывать более 90% щадящими для окружающей среды и человека методами.

Известные радиоактивные свалки образованы в период СССР. Сегодня в разных регионах находятся объекты хранения, захоронения и переработки ядерных отходов. Перечень пунктов по территориальной схеме планирования утвердило Правительство РФ.

Чтобы решить проблему ликвидации радиоактивных отходов недостаточно имеющихся способов утилизации. Требуется разработка новых методов и строительство объектов снижающих влияние на окружающую среду.

Узнайте еще много нового:

Источник: bezotxodov.ru

Перечень

Утиль из ЛПУ, превышающий допустимые нормы содержания радионуклидов, относится к особо опасным отходам, несущим угрозу радиационного поражения.

ЛПУ несет ответственность за надлежащее исполнение гигиенических правил до момента вывоза радиоактивного утиля с территории учреждения.

Перечень медотходов, содержащих радиоизотопы:

  • отработанная аппаратура для проведения рентгенодиагностики;
  • препараты для радионуклидной диагностики;
  • предметы, имевшие контакт с радиоактивными компонентами;
  • расходные материалы для диагностического оборудования;
  • отработанные флюорографические установки;
  • непригодные гамма-томографы;
  • непригодная аппаратура для проведения МРТ;
  • препараты для лучевой терапии.

Фото 2Из-за высокого уровня опасности медицинские отходы класса Д требуют особых условий обращения.

ФККО не регламентирует нормативы утилизации радиоактивного утиля — класс опасности такого мусора определяют специальные аккредитованные организации расчетным или экспериментальным методами.

Местами образования радиоизотопного утиля являются:

  • диагностические лаборатории;
  • кабинеты для рентгенодиагностики;
  • фармпредприятия;
  • отделения лучевой диагностики и терапии;
  • научные медицинские лаборатории.

Промежуточное хранение медотходов осуществляется в специализированных помещениях или участках, соответствующих гигиеническим требованиям.

Сбор в медучреждениях

Запрещено смешивать радиоактивный и нерадиоактивный мусор. ЛПУ по возможности должны перевести такой утиль в физически-, химически- или биологически инертное состояние.

Разделение отходов в местах образования происходит по:

  • категории;
  • агрегатному состоянию;
  • физическим и химическим характеристикам;
  • происхождению радионуклидов;
  • объему радионуклидов;
  • времени полураспада изотопов;
  • наличию взрывоопасных веществ;
  • степени воспламеняемости.

Временное хранение отходов с различающейся категорией радиоактивности осуществляется в разных помещениях.

Временные сборники должны быть изолированы до момента извлечения утиля и иметь защитные приспособления (для снижения излучения за их пределами).

Отслужившие предметы и препараты с гамма-излучением 2 мГр/ч хранятся в специальных колодцах. Извлекают их при помощи специальных устройств, защищающих персонал от облучения.

Медотходы с короткоживущими радионуклидами, время распада которых меньше года, допускается временно хранить в организации. Последующее обращение с ними происходит также, как и с нерадиоактивными.

Фото 4Мед. отходы класса Д помещаются в тару синего цвета с нанесением маркировки – международный знак радиоактивности, либо бирка со знаком опасности.

Манипуляции с ними производят в пластикатовых фартуках и нарукавниках, а обувь должна быть прорезинена. Покидать территорию ЛПУ в средствах личной защиты запрещено.

Кроме того, установлены и другие правила сбора отходов класса Д:

  • обязательная сортировка;
  • твердый утиль допускается первично помещать в пластикатовый или бумажный мешок (при условии дальнейшего погружения в контейнер-сборник);
  • одноразовые мешки должны быть прочными и иметь шнуровку (для плотной закупорки);
  • контейнеры плотно закупоривают с целью исключения рассыпания утиля при транспортировке;
  • сборники должны иметь крепежные элементы;
  • оборудование, содержащее изотопы, демонтируют, извлекая радиоактивные детали (с последующим погружением в контейнер);
  • жидкие отбросы собираются в специальные бидоны или ведра, оснащенные ножной педалью;
  • растворы, содержащие изотопы, запечатывают в контейнерах (слив в канализацию запрещен).

Сотрудники, контактирующие с радиоактивными отходами класса Д, должны пройти инструктаж о правилах безопасного обращения с ними.

Кроме того, к этой работе допускаются только те лица, которые достигли совершеннолетия .

Учет опасного мусора

Утиль, содержащий радионуклиды, подлежит контролю и учету при помощи нормативной документации.

Фото 6Также журнал учета должен содержать:

  • название ЛПУ;
  • вид утиля и его вес;
  • метод обеззараживания (для медотходов, несущих эпидемиологическую опасность);
  • данные ответственного сотрудника ЛПУ;
  • подпись ответственного лица.

Медотходы, переданные на утилизацию, фиксируются письменным подтверждением от транспортной компании (подтверждение транспортировки к месту обезвреживания).

Проверка нормативной документации проводится не реже одного раза в год. В случае установления потерь радиоактивного утиля немедленно оповещаются надзорные органы по радиационной безопасности.

Транспортировка

Переправление утиля от ЛПУ к вспомогательным производствам и на полигоны осуществляются специализированными транспортными компаниями, имеющими лицензию от санитарных служб на оказание данных услуг.

Установлены следующие гигиенические нормы и требования к автомобилям для транспортировки медицинских радиоактивных отходов класса Д:

  • Фото 5упаковочный комплект для перевозки должен исключать механическое повреждение острыми предметами;
  • емкость для перевозки должна герметично закрываться и обладать термостойкостью;
  • транспорт должен быть оснащен радиационной защитой и приспособлениями для погрузки и разгрузки;
  • контейнеры и транспорт должны быть маркированы знаком – радиоактивные отходы.

Крупногабаритные отходы, например, оборудование, разбирается в ЛПУ, а его фрагменты помещают в сборники-контейнеры или специальную упаковку.

Нормы утилизации

Радиоактивные медицинские отходы класса Д утилизируют на специализированных санитарно-охраняемых участках.

Требования к приему медотходов такие:

  • утиль должен быть герметично запакован;
  • упаковка должна быть не загрязнена радиоактивными веществами и иметь соответствующую маркировку (или бирку);
  • должен присутствовать сопроводительный документ, а объем упаковки и содержание должно соответствовать документации;
  • твердые отходы не должны содержать самовоспламеняющихся материалов, патогенных микроорганизмов (обезвреживание проводят на территории ЛПУ), а жидкие — горючих веществ;
  • утиль не должен вступать в реакцию с водой, а также выделять газы (пары);
  • сборники-контейнеры должны быть ненарушенными и оснащенными крепежной системой.

При нарушении данных требований отходы не принимаются к утилизации, и составляется соответствующий акт.

Обезвреживание отходов класса Д проводят следующими методами:

  1. Упарка – применяют для жидких отходов, происходит отверждение материала. Очищенные материалы допускаются к вторичному применению на производствах.
  2. Фрагментация – применяют для крупногабаритного утиля с последующей переплавкой металла.
  3. Прессование – используют для термоустойчивых материалов с последующим погружением в контейнер (пространство заливается цементированными жидкими отходами).

Фото 7После обезвреживания выбирается один из методов утилизации:

  • сжигание – используют для текстиля и материалов из резины, бумаги;
  • захоронение – применяют для кондиционированного утиля с разной радиационной активностью (жидкие отходы должны быть отверждены).

Способ захоронения утиля, либо долговременное хранение в специализированных помещениях, зависит от физико-химических свойств и уровня излучения.

Среднеактивный утиль допускается к хранению в поверхностных камерах. Высокоактивный утиль разрешено хранить только в подземных сооружениях.

Все камеры для хранения подлежат консервации и изоляции цементированием. После завершения периода распада изотопов в утиле допускается уничтожение на общих полигонах.

Вывод

Медицинские отходы класса Д относятся к опасным радиоактивным материалам. Нарушение нормативов при сборе, траспортировке и утилизации может привести к серьезным последствиям для человека и экосистемы.

Источник: rcycle.net

Какие первые ассоциации возникают у вас, когда вы слышите «хранилище радиоактивных отходов»? Уверен, кто-то сразу представляет глубокую яму, в которую сваливают без разбора требуху из ядерного реактора и списанные боеголовки. Или ангар с бесконечными рядами жёлтых бочек с характерным значком радиации на боку, из которых постоянно что-то вытекает и просачивается в землю. И это не случайно — нужно «сказать спасибо» американским боевикам 90-х, которые привили этот устойчивый образ. Но в жизни всё совсем не так. Хранение радиоактивных отходов — задача, которую совместно решают учёные и инженеры разных стран, несмотря на политические ситуации и экономические санкции. О том, как это делают у нас в России, я и хочу рассказать.

Откуда берутся радиоактивные отходы?

За более чем полувековую историю атомной отрасли в России накопилось большое количество радиоактивных отходов. Это химическая посуда из лабораторий, отслужившие свой срок приборы, строительный мусор, фильтры удерживающих выбросы установок — всё, что уже не подлежит переработке и повторному использованию. Чего греха таить, опасного мусора хватит на тысячи, а то и миллионы лет — именно такой период полураспада у отдельных изотопов и радиоактивных элементов периодической системы Менделеева. И никуда от этих отходов нам не деться — в обозримом будущем серьёзной альтернативы атомной энергетике не ожидается, а о безотходном термоядерном реакторе пока можно только мечтать. А на отказавшуюся от мирного атома Германию всегда найдётся какая-нибудь Франция или Бельгия, которая эту атомную энергию в ту же Германию будет поставлять.

До определённой поры этими отходами занималось каждое предприятие в отдельности, которое их и производило. Худо-бедно удавалось как-то всё это консервировать, закачивая на полуторакилометровую глубину под землю жидкие отходы или складируя во временных хранилищах твёрдые. Здесь ключевое слово «временных».  Это значит, что проблема изоляции материалов, представляющих большую опасность для всего живого, решалась только на ближайшие 50-70 лет. А потом само хранилище становилось опасными отходами, которые нужно было как-то изолировать вместе с тем, что в нём находилось раньше. И так по кругу. Понятно, что это не могло продолжаться вечно. Остро встал вопрос о создании надёжных хранилищ, рассчитанных на сотни и тысячи лет. И решить его нужно было так, чтобы решение не стало большой головной болью для следующих поколений.

Как хранят радиоактивные отходы?

В 2011 году в России появилось специализированное предприятие, которое только и занимается захоронением радиоактивных отходов (давайте сократим до РАО) — «Национальный оператор по обращению с РАО», или коротко «НО РАО». Сегодня это единственная организация, которая уполномочена спасать и охранять нас от тонн РАО.

«НО РАО» не стартовал свою деятельность с чистого листа — ему досталось советское ядерное наследие в виде многочисленных временных хранилищ при химических комбинатах, АЭС и НИИ, вроде нашего, Димитровградского. Отсюда и появилось два основных направления работ оператора: поддерживать в надлежащем порядке существовавшие до появления «НО РАО» пункты глубинной геологической изоляции жидких РАО и строить более надёжные новые пункты финальной изоляции твёрдых РАО.

«НО РАО» состоит из нескольких филиалов, разбросанных по всей стране:

  • «Димитровградский» в г. Димитровград Ульяновской области,
  • «Железногорский» в г. Железногорск Красноярского края,
  • «Северский» в г. Северск Томской области,
  • Отделение «Новоуральское» филиала «Северский» в г. Новоуральск Свердловской области,
  • «Озёрский» в г. Озёрск Челябинской области.

Как вы уже наверное поняли, в этих городах либо уже существуют старые, либо строятся новые хранилища РАО. К примеру, в Димитровграде, при НИИАР, где делают самый дорогой металл в мире Калифорний и лечат людей от сложных форм рака, уже давно изолируют отходы производства на своей территории. Делается это закачкой жидких РАО в две скважины, глубиной в 1380 и 1250 метров каждая. Глубина подобрана таким образом, чтобы опасная жидкость находилась между двумя водоносными горизонтами и ни в коем случае не попала ни в один из них. К сожалению, это не самый идеальный вариант надёжно спрятать продукты жизнедеятельности ядерного реактора, но на период 60-х годов иного придумать не смогли. Правда, были предложения по выпариванию воды из этой массы, дабы перевести отходы из опасной категории жидких в менее опасную твёрдых, но пока всё остаётся так, как есть. «НО РАО» постоянно мониторит параметры окружающей среды и никаких отклонений, судя по ежегодным отчётам, не выявляет — отходы находятся там, где и должны находиться.

Если с советским наследием пока ничего не получается сделать, то текущие отходы уже можно и нужно изолировать по современным стандартам, используя международный опыт. Хотя неужели вы думаете, что за границей как-то иначе хоронили свои РАО? До какой-то поры даже в Европе, не говоря уж об американцах, отходы просто отвозили подальше от берега и сбрасывали бочками в море. Океан таит в себе более страшную угрозу, нежели острова пластикового мусора и полиэтиленовых пакетиков….

Делали так, потому что считали, что лучший способ избавиться от радиоактивных веществ — распылить их в окружающей среде, а она уже сама с ними разберётся. Но вышло совсем иначе. Выяснилось, что радионуклиды обладают способностью скапливаться в одном месте — в биологических тканях животных и растений. Стало ясно, что вернуть природе изотопы Стронция и Цезия просто так не получится. Придётся подождать, пока они распадутся на более безопасные вещества. А ждать нужно долго. И не просто ждать, а еще и контролировать, чтобы радиоактивные изотопы не попали случайно в окружающую среду.

Если с высокоактивными веществами всё понятно — их надо прятать глубоко и надолго, то с низкоактивными можно поступить проще — оставить их у самой поверхности земли в специальных бункерах, потому что так проще контролировать. Эти пункты финальной изоляции РАО назвали приповерхностными. Они рассчитаны на 10 000 лет безопасного хранения отходов на весь период их потенциальной опасности.

Такой современный пункт уже работает в одном из филиалов «НО РАО» — в закрытом городе Новоуральске, куда не попасть простому смертному. Но для меня сделали исключение — я побывал там и своими глазами увидел, как устроено приповерхностное хранилище РАО.

Какие бывают радиоактивные отходы?

Тут нужно сделать небольшое лирическое отступление и рассказать о классах радиоактивных отходов. Их всего 6:

Отходы 1-го и 2-го классов самые опасные, но их меньше всего по количеству. Это высокоактивные РАО, период полураспада которых измеряется сотнями тысяч лет. По нормам МАГАТЭ, изолировать такие отходы можно только  в глубинных хранилищах.

РАО 3 и 4 класса — это низко и очень низко активные отходы: ветошь, приборы, одежда, загрязненные радиоактивными веществами перчатки, строительный мусор и так далее. Как раз их и можно изолировать в приповерхностных хранилищах, до ста метров глубиной.

Класс 5 — жидкие радиоактивные отходы.
Класс 6 — отвалы горнорудной промышленности с повышенным радиационным фоном.

Отходы последних двух классов допускается хранить в пунктах временного хранения.

Итак, если с классами всё понятно, то уже вырисовывается более-менее полная картина: в неглубоких бункерах хранят только среднеактивные короткоживущие и низкоактивные отходы 3 и 4 классов. Нельзя сказать, что они совсем не опасны — еще как опасны! Но только в том случае, если вы потрогаете их руками или полижите языком. Основная опасность, исходящая от подобных отходов — альфа- и бета-частицы, которые способны нарушить работу ваших клеток. Но для этого им нужно попасть внутрь организма. На расстоянии альфа- и бета-излучение не представляет никакой опасности. Дело в том, что свободный пролёт бета-частицы (электрон или позитрон) в воздухе ограничен всего несколькими метрами, а альфа-частицы и того меньше — несколько сантиметров. Она не способна даже пробить верхний слой кожи. Поэтому вы можете спокойно подойти к открытому контейнеру с радиоактивным мусором на расстояние до 20 метров и вам ничего не будет. Серьёзные проблемы начнутся только после того, как источники этих частиц попадут с водой или пылью вам в лёгкие или желудок.

В герметичных контейнерах низкоактивные отходы вообще себя никак не проявляют. Понятно, что со временем оболочка всё равно разрушится под действием частиц, но в этом случае на их пути встанут толстые стены бункера, а затем и многометровые толщи специального наполнителя, глины и горной породы.

Как устроено приповерхностное хранилище отходов?

Новоуральск не случайно был выбран для строительства новой площадки. С 1945 года здесь работает Уральский электрохимический комбинат (АО «УЭХК»), который производит обогащённый гексафторид урана для атомных электростанций. За десятилетия работы комбината скопилось большое количество РАО, которые были захоронены в 4 километрах от города. «НО РАО» создал на базе этого хранилища новое, значительно расширив его. В 2016 году пункт принял первую партию отходов 3 и 4 классов от электрохимического комбината.

На примере нового строящегося пункта финальной изоляции РАО в Новоуральске можно понять, как выглядит хранилище. Строить его начинают с инженерно-геологических изысканий. Нужно детально изучить особенности строения грунта на месте будущего объекта, чтобы никуда и ничего не уползло и не протекло со временем. Пласты должны быть очень устойчивыми и не сдвигаться в результате землетрясений. В Новоуральске хранилище строят в скальном массиве, взрывами расчищая необходимую площадку.

Со всех сторон бетонный бункер будет защищён толстым горным массивом — ни одна бета не должна вылететь наружу. Порода массива — габбро-диорит — высочайшей прочности камень.

На этой схеме видно, что представляет из себя приповерхностное хранилище РАО:

На втором этапе в получившемся котловане заливают прочное основание, которое не даст радионуклидам просочиться сквозь пол.  После этого его покрывают слоем специальной глины, которая способна сдерживать распространение радиоактивных веществ на протяжении тысяч лет.

Далее, на этой подушке начинают возводить бетонные пол и стены бункера, толщиной 70 см. Бетон, как и глина, тоже особой марки, рассчитанный минимум на 100 лет работы.

Глубина пункта финальной изоляции —  7 метров. Это практически двухэтажный дом, закопанный под землю.

Когда стены «дома» будут готовы, строители приступят к следующему этапу — заполнению пространства между бетоном и скальной породой глиной. Толщина этого «глиняного замка» будет равна примерно 2 метрам.

После этого хранилище начнёт свою работу, и его будут постепенно загружать контейнерами с РАО. Слой за слоем внутри выстроятся металлические и бетонные кубы, в которых будет запечатан уже никому не нужный мирный атом. Когда хранилище полностью заполнится, его закроют. Поверх него положат еще один слой глины и почвы, которая будет засеяна травой. Внешне это будет выглядеть как зелёный холм. Примеры уже есть во Франции, где подобные хранилища располагаются в нескольких сотнях метров от сельскохозяйственных полей.

Рядом с каждым участком хранилища, который называются «картой», предусмотрены специальные скважины. В них опускаются измерительные приборы, позволяющие контролировать целостность хранилищ и фиксировать утечки радиации в почву, если таковые имеются.

Как загружают хранилище радиоактивных отходов?

Теперь, когда вы знаете, как устроено хранилище, давайте посмотрим, как оно наполняется.

«НО РАО» не занимается транспортировкой отходов от предприятия до своего хранилища — это делает специальная транспортная организация. Грузовик к с контейнерами заезжает на территорию хранилища, где его встречают сотрудники ФГУП «РосРАО». Они тщательно замеряют фон вокруг него, чтобы убедиться, что герметичность не нарушена и с грузом можно работать.

Радиоактивный фон на площадке рядом с контейнерами не должен превышать естественного. Прибор, выданный мне при входе на территорию, показал всего 0,05 мкЗв/ч, при норме в 0,1-0,16 мкЗв/ч. При ненарушенной целостности контейнер с РАО не представляет вообще никакой опасности. Видите серую коробочку на фоне? Это как раз он, свеженький — приготовили к загрузке в хранилище.

Всё в порядке, можно разгружать.

Наверняка вам интересно, что там внутри.  В левом, судя по надписи мелом, строительный мусор. А в правом — что-то металлическое. Возможно, корпуса каких—то приборов или конструкций.  Обломки ракеты, взорвавшейся недавно в Северодвинске, наверняка поедут в таком же контейнере в одно их хранилищ на территории России.

Толщина стенок такого контейнера составляет 12 см. Внутри него стоят четыре 200-литровые металлические бочки, в которых и находятся сами отходы.

Считаете, сколько слоёв защиты?

  • Стенки бочек, 1-2 мм,
  • Стенки контейнера, 12 см,
  • Стенки бетонного бункера, 70 см,
  • Слой глины, 2 м,
  • Слой почвы, 50 см.

Итого, почти 3,5 метра комбинированной преграды из бетона, металла и глины.

Контейнеры по одному достают из фургона мощным автопогрузчиком.

И везут на площадку загрузки в хранилище.

Но прежде, чем он попадёт внутрь, его тщательно просканируют на следы утечек радиации. Только после этого руководитель полигона принимает контейнер на вечное хранение.

Специальный козловой кран поднимает контейнер.

Обратите внимание на внутреннее убранство кабины крана — у женщин везде уют и порядок.

Кран опускает контейнер вниз…

Туда, где уже стоят сотни таких же контейнеров.

Подобное хранилище, как в Новоуральске, рассчитано на 20 тыс. кубометров РАО 3 и 4 классов.

Сколько стоит хранить радиоактивные отходы?

Конечно, «НО РАО» делает всё это не бесплатно. Оставить один такой контейнер с отходами в хранилище стоит немалых денег. Ведь речь идёт не только о разовой процедуре погрузки/выгрузки, а о постоянном мониторинге на протяжении всех последующих лет.

На сайте «НО РАО» можно найти открытый прайс на этот вид услуг с 2018 по 2022 годы:

К примеру, в следующем году похоронить кубометр РАО 3-го класса будет стоить 157 тыс рублей. Кубометр — это примерно один такой синий контейнер. А вот за закачку под землю кубометра жидкой высокоактивной бяки с предприятия возьмут уже почти 1,5 млн. рублей.

А что дальше?

В Димитровграде, несмотря на слухи и разговоры, «НО РАО» пока не планирует строить ничего нового. Но на территории НИИАР и так уже существует временное хранилище остеклованных РАО, которые находятся  в обычных ангарах на поверхности. По-хорошему, их бы тоже нужно закатать в бетон и глину. Но пока не было ни общественных слушаний, ни инженерно-геологических изысканий.

Пункт приповерхностного захоронения в Новоуральске — самый первый запущенный в работу в России. Скоро подобные объекты появятся в Озёрске Челябинской области и Северске Томской области. А в закрытом городе Железногорске «НО РАО» начал строительство целой подземной исследовательской лаборатории. На глубине 500 метров будут проводиться исследования возможности финальной изоляции радиоактивных отходов 1 и 2 классов. Ну чем не Black Mesa из Half-Life?

В лаборатории специалисты будут решать одну единственную задачу: сделать так, чтобы отходы атомной энергетики не создали проблем следующим поколениям.


Автор фото и текста: Алексей Мараховец
Использование (полный перенос на другой ресурс, перепечатка) текста и фотографий статьи без согласия автора запрещено!  Фотографии без подписи и инфографика предоставлены пресс-службой «НО РАО».

Источник: zen.yandex.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.