Захоронение рао


Я уже рассказывал о том, как занимаются ядерным наследием, т.е. накопленными ядерными проблемами прошлого века в виде, например, атомных подлодок, озер с радиоактивными отходами (РАО), промышленных реакторов. Но самой опасной с радиационной точки зрения штукой и в мирной и в военной атомных программах является облученное (или отработанное) ядерное топливо (ОЯТ) – то, что выгружают из реакторов. И при его переработке образуются самые высокоактивные РАО. Об их захоронении этот пост.

Захоронение рао
Схема пункта захоронения высокоактивных РАО в Красноярском крае. Источник.

Источники и виды РАО

Помимо основной массы непрореагировавшего урана, на каждую тонну ОЯТ приходится до 10 кг плутония и до 20-30 кг осколков деления – новых радиоактивных элементов, образовавшихся в результате деления ядерного топлива. Этот ядерный компот не только чрезвычайно химически токсичен, но и является настолько мощным источником излучения, что может убить человека буквально за минуты. При этом само ОЯТ в нашей стране, как и в некоторых других, не считается отходом (хотя это не везде так), поскольку в России принята стратегия постепенного перехода на замкнутый ядерный топливный цикл с переработкой ОЯТ и выделением из него урана и плутония для последующего вторичного использования.


Однако при переработке ОЯТ образуются самые высокоактивные отходы, которые содержат как продукты деления, так и долгоживущие трансурановые элементы. Всего РАО по российской классификации делятся на несколько классов:

Захоронение рао
Классификация РАО. Источник

Так вот, при переработке ОЯТ образуются самые опасные из них — 1-го (высокоактивные отходы с высоким тепловыделением) и 2-го класса (высоко- и среднеактивные отходы с низким тепловыделением). Переработка каждой тонны ОЯТ дает десятки кубометров высокоактивных жидких отходов. Перерабатывают их пока только на ПО «Маяк» путем остекловывания. Сейчас на временном хранении там накопилось около 7000 м3 таких остеклованных отходов, в которых заключено более 700 млн Ки активности. Про остекловывание ВАО на Маяке можно посмотреть вот этот репортаж:

По действующему законодательству все РАО должны отправляться на окончательное захоронение. Созданием таких пунктов захоронения РАО (ПЗРО) с 2011 года занимается специальная организация — Национальный оператор по обращению с РАО. Уже введен в строй первый пункт ПЗРО в Новоуральске, строятся еще несколько пунктов вблизи мест образования и временного хранения РАО (В Озерске, Северске и др). Но все эти ПЗРО рассчитаны на РАО 3 и 4 классов – средне и низкоактивные отходы. Для них достаточно создать приповерхностные хранилища, в которых радионуклиды распадутся естественным образом за 400-500 лет.


В поисках надежного места

А как быть с отходами 1 и 2 классов, которые будут распадаться еще тысячи и миллионы лет? Для них нужно построить такое хранилище, которое позволит локализовать отходы в одном месте в течение такого длительного срока. Но у людей попросту нет опыта строительства чего-либо, рассчитанного на такой срок службы. Даже египетским пирамидам всего несколько тысяч лет.

Поэтому в мире принят подход по поиску чего-то надежного, что создано гораздо лучшим строителем и изобретателем – самой природой. Речь о подземных геологических породах, сохраняющихся миллионы лет. Интересно, что природа уже дала людям подсказки, что такой способ захоронения РАО в принципе реализуем. Около 2 млрд лет назад «работал» известный ядерный реактор в урановом месторождении Окло в Габоне, в Африке. Естественная цепная реакция привела к образованию того же типа радиоактивных отходов, как и в искусственных ядерных реакторах. Исследования показали, что большинство продуктов деления, а так же плутоний, переместились не более чем на 1,8 м от того места, где они сформировались 2 млрд лет назад.


Но прежде чем организовать такого рода искусственное хранилище, надо изучить предполагаемые места их размещения и убедиться, что они для этого подходят. Для этого сначала на месте будущего глубинного ПЗРО (ПГЗРО), или независимо от него, строят подземную исследовательскую лабораторию (ПИЛ). Подобных лабораторий в мире существует около трех десятков, а некоторые уже функционируют как пункты глубинного геологического захоронения, например, опытная установка по изоляции трансурановых РАО WIPP в США (соляные формации на глубине 650 м) и пункт захоронения короткоживущих НАО и САО в Венгрии, сооруженный на глубине 250 м в гранитных породах. Однако подобных сооружений, предназначенных для дальнейшего захоронения высокоактивных отходов, на 2015 год было всего 4:

Захоронение рао
Статус сооружения глубинных лабораторий и пунктов захоронений для высокоактивных отходов на 2015 г. Источник.

Захоронение рао
Схема подземного хранилища ОЯТ Онкало в Финляндии — одного из самых первых и наиболее продвинутых подобных хранилищ. Подробнее о нем можно почитать в посте у tnenergy

В России сейчас пока нет ПГЗРО для опасных отходов, но работы по его созданию ведутся давно. И сейчас уже начато строительство подземной лаборатории. Место для нее начали выбирать еще с начала 1990-х.


к и с другими видами РАО, подходящие места для пунктов финальной изоляции подыскивались вблизи объектов образования отходов для сокращения транспортных операций. Поскольку отходы 1-го и 2-го класса образовывались в основном при переработке ОЯТ, т.е. на комбинатах «ПО «Маяк», ФГУП «ГХК», и АО «СХК» (там, где работали промышленные реакторы), то рассматривались площадки рядом с ними. Подходящее место нашлось возле Горно-химического комбината в Нижнеканском массиве (НКМ) скальных пород, в 6 км от города Железногорска и в 4,5 км от реки Енисей. Немаловажным оказался и сам факт длительной эксплуатации подземного Горно-химического комбината. Но еще важнее то, что именно на ГХК уже создано хранилище ОЯТ ВВЭР-1000, а в будущем тут планируют построить масштабный завод РТ-2 по переработке этого ОЯТ, так что в будущем ПГЗРО будет как раз вблизи места образования высокоактивных РАО.

Захоронение рао
Площадка для подземной исследовательской лаборатории в Нижнеканском массиве.

В 2008-2011 для обоснования строительства ПИЛ пробурили геологоразведочные скважины глубиной до 700 метров. Возможность размещения пункта, прежде всего, зависит от геологических условий. Среда должна быть малопроницаемой – это может быть глина, соль, непористые скальные породы. В Финляндии и Швеции, например, подобные ПЗРО разместили в скальных породах, во Франции – в глинах. В НМК геологическая среда — горная порода гнейс, возрастом более 2,5 млрд лет в виде цельного массива размером полтора на полтора километра.

Подземная исследовательская лаборатория
Подземная исследовательская лаборатория будет представлять из себя сеть подземных сооружений на глубине 450-550 метров и будет включать в себя:


  • три вертикальных ствола (технологический для спуска РАО, а на этапе стройки — для подъема породы, вспомогательный – для спуска работников, третий — вентиляционный.), два из которых будут иметь диаметр 6 и 6,5 метров;
  • горизонтальные выработки, оконтуривающие площадь будущего размещения подземных сооружений ПГЗРО для захоронения РАО на горизонте 450 м;
  • исследовательские выработки НКМ-лаборатории на горизонтах глубиной 450 и 525 метров;
  • дополнительно на горизонте 450 метров создается поперечная выработка для исследований массива горных пород внутри площади будущего размещения подземных сооружений ПГЗРО.

Захоронение рао
Схема ПИЛ

РАО 1-го класса планируется захоранивать в вертикальных скважинах глубиной 75 метров, в толстостенных пеналах, с мощным бентонитовым барьером. РАО 2-го класса – в штабелях контейнеров в горизонтальных подземных выработках. Однако загрузка РАО начнется не раньше, чем через 10 лет.

До этого надо построить ПИЛ и провести в ней поэтапные исследования по 150 направлениям – это и дополнительные исследования пригодности горных пород для безопасного глубинного захоронения долгоживущих РАО, исследование свойств системы инженерных барьеров, созданных человеком, отработка транспортно-технологических схем строительства и эксплуатации объекта. Часть работ будет идти параллельно со строительством ПИЛ. Курировать проведение исследований будет Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН.


Захоронение рао
Вид на стройплощадку ПИЛ в 2019 году. Источник.

Строительные работы начались на объекте в 2018 году. Сейчас они ведутся на поверхности, идет выравнивание площадки, строительство наземных объектов, ведётся подготовка к горнопроходческим работам. Буровые работы начнутся в следующем году, после завершится строительство энергетического комплекса мощностью 40 МВт. На каждый ствол при проходке потребуется около 4 МВт, так что мощности будут с запасом. С началом бурения начнутся и исследования.

Помимо ПИЛ создается наземный Демонстрационно-исследовательский центр (ДИЦ). В нем будут тренироваться работать с оборудованием по обращению с РАО, с его упаковками и транспортными контейнерами, с системами контроля, а также работать с общественностью и экспертами. Т.е. это будет своего рода наземный офис ПИЛ.

Завершить создание ПИЛ планируют в 2026 году. Затем еще в течение минимум 5 лет буду идти исследования, однако планы могут сдвинуться, т.к. объект уникальный и заранее запланировать все нельзя, а ответственность огромная. Зарубежная практика такова, что исследования на подобных объектах идут минимум 10-20 лет. Плюс в том, что мы можем частично использовать чужой опыт.


После проведения всех исследований, где-то в 2030-х, начнется поэтапное строительство собственно пункта захоронения, а затем и его эксплуатация. Конечно, лишь в случае, если исследования подтвердят, что место пригодно для захоронения РАО 1-го и 2-го классов. Если нет, то его можно будет перепрофилировать под хранение менее долгоживущих отходов.

Источник: habr.com

Что понимают под радиоактивными отходами?

Прогрессивный XX век порадовал человечество многими знаковыми открытиями. В их числе и находки в области ядерной физики, благодаря которым человечество стало активно использовать энергию атома.

Сегодня радиоактивные материалы применяются во многих сферах:

  • наука;
  • сельское хозяйство;
  • медицина;
  • промышленность;
  • образование и т. д.

Любая практика связана с образованием отходов. Ядерная практика привела к тому, что на земле стали образовываться отходы с наличием радиоактивных элементов.

Важно: Радиация всегда была на Земле. Небольшой уровень радиации не опасен. Повышение радиационного фона ведёт к распространению заболеваний в животном и растительном мире.


Ядерные или радиоактивные отходы – РАО – это отработанные атомной энергетикой вещества. Также в категорию относят заражённые радиацией расходные материалы и оборудование. Топливо ОЯТ  (отработанное ядерное топливо) не относится к категории отходов. Его подвергают переработке и продолжают использовать в виде полученных продуктов производства.

Ядерные отходы – это то, что не может использоваться вторично.

По каким критериям отходы относят в категорию радиоактивных?

Захоронение радиоактивных отходов

Не всякий фонящий «мусор» относят в группу радиоактивных отходов. Отделить безопасное от опасного помогают нормативы.

Есть 3 агрегатных состояния РАО:

  • твёрдое;
  • газообразное;
  • жидкое.

В СанПин 2.6.1.2523-09 указывается на то, что в разряд радиационных могут отнесены только те вещества, у которых результат сложения отношений удельных (жидкие и твёрдые) и объемных (газообразные) активностей радионуклидов в отходах к их минимальной удельной активности превышает единицу.

Не всегда получается сделать вычисления. В этом случае радиоактивными будут отходы с такими показателями:

Жидкие:

  • 0,05 Бк/г – излучение α-частиц;
  • 0,5 Бк/г — излучение β-частиц.

Твёрдые:

  • 1 Бк/г – излучение α-частиц;
  • 100 Бк/г – излучение β-частиц.

При условии излучения γ-частиц и мощности дозы в мкЗв/ч на расстоянии 10 см все отходы будут расцениваться, как радиоактивные. Активность y-излучения твёрдых отходов на указанном выше расстоянии оценивается так:

  • свыше 10 мЗв/ч – высокая;
  • от 0,3 до 10 мЗв/ч – средняя;
  • от 1 до 0,3 мЗв/ч – низкая.

Также предусмотрена категория ОНАО, которой характерна доза y-излучения, не превышающая 1 мкЗв/ч. Короткоживущая категория – это отслуживший материал, содержащий нуклиды, распадающиеся менее года до уровня, непредставляющего угрозы.

Важно: Зв, или Зиверт, равняется 1 распаду в сек. на 1 гр. (кг) вещества. Бк, или Беккерель, равняется 1 распаду в сек. на 1 гр. (кг) вещества.

В отдельную группу относят радиоактивные отходы средств тех. контроля, транспортных средств и реакторных конструкций.

Как утилизируются радиоактивные отходы в РФ?


Захоронение радиоактивных отходов

Производителями фонящего мусора средней и низкой активности являются медицинские и научные организации, а также промышленность.

В РФ функции сбора, транспортировки, переработки и хранения опасных радиоактивных отходов выполняют  располагающиеся в центре государства предприятия Радон и РосРАО — 2 дочерних предприятия Росатома.

Помимо уже сказанного, в ведении РосРАО находится утилизация топлива и других материалов, списываемых с кораблей и подлодок ВМФ. Помимо того, предприятие осуществляет экологическую реабилитацию заражённых радиацией территорий и объектов.

Каких принципов придерживаются при захоронении РАО?

Процессом утилизации РАО в Российской Федерации управляет государство. По российскому законодательству создавать и обслуживать опасные могильники могут юридические лица. Им вменяется в обязанность соблюдение всех экологических норм и требований ТБ. Все нормативы прописываются в лицензии, выдаваемой предприятиям.

Так как проблема утилизации излучающих радиацию отходов касается всего мира, Россия обязана придерживаться международных норм, основной идеей которых является непричинение вреда природе и человеку, ни тем, кто живёт в наши дни, ни тем, кто будет жить в далёком будущем.

Главным в процессе захоронения является правильный выбор территорий для организации радиоактивных кладбищ и способов погребения. Учитываются:

  • удельная активность РАО и период полураспада;
  • условия выбранной местности.

Безопасность захоронения ядерных отходов

Захоронение радиоактивных отходов

Современные захоронения радиоактивных отходов бывают 2-х типов:

  1. Специальные хранилища, содержимое которых может сохраняться в течение сотен лет. Такие сборники располагаются на дне океана или в закрытых шахтах. В России множество таких захоронений отходов АЭС и других служб.
  2. Могильники. В них опасные вещества могут храниться десятилетиями. Располагаются сборники в неглубоких земных впадинах или на поверхности. Наиболее часто роль могильников выполняют специально возведённые здания или траншеи.

В целях безопасности к местам захоронения предъявляются такие требования:

  1. Ближайший населённый пункт должен располагаться не ближе 20 км. Радиус 1 км от могильника – санитарная зона.
  2. Законсервированное захоронение должно быть на 100% автономным.
  3. Все здания, располагающиеся на территории полигона, перерабатывающий завод, служебные помещения и т. д., должны быть выполнены из материалов, которые не пропускают радиацию.
  4. Под организацию хранилищ радиоактивного мусора должны выбираться территории, на которых нет грунтовых вод и отсутствует возможность затопления и оползней.
  5. Зона должна быть абсолютно безопасна в плане сейсмической активности. Не допускается близкое расположение строек.

Ничего не должно угрожать сохранности контейнеров, содержащих радиоактивные отходы.

Особенности обработки ядерных отходов

Радиоактивные отходы, принимаемые для помещения в безопасные хранилища, проверяется на:

  • дозу излучения;
  • мощность излучения;
  • целостность упаковки.

Обнаруженные вещества высокой активности предварительно обрабатывают, чтобы снизить уровень их активности. В России применяют несколько способов обработки РАО. В числе уже используемых или планируемых такие:

  • трансмутация;
  • синрок;
  • витрификация.

Рассмотрим, что они собой представляют.

Трансмутация радиоактивных отходов

Захоронение радиоактивных отходов

Данный способ признан теоретически возможным, но на практике пока не применяется, так как ещё разрабатывается. Технология направлена на то, чтобы в процессе дезактивации радиоактивных отходов вырабатывать энергию. Суть методики в изменении срока существования нуклидов.

Синрок

Метод придуман учёными Австрии. В его основе лежит создание особых синтетических материалов, по своим характеристикам напоминающего керамику, пригодную для долгого срока хранения. Такой продукт можно не только хранить, но и использовать. Для его создания конструируются специальные печи, в которых материал подвергается давлению и воздействию высоких температур.

Витрификация или остекловывание радиоактивных отходов

Методика подходит для переработки жидкого РАО атомных электростанций. На настоящий момент это наиболее прогрессивный путь обеззараживания. Его суть в том, что в отработанные материалы всыпают сахар, чтобы получить влажные испарения. Для выпаривания опасных веществ используют вращающуюся сильно разогретую трубку.

Продуктом применения описанного метода является порошок. Его смешивают с осколками стекла и доводят до нужного состояния в индукционной печи. Смесь стекла и РАО в расплавленном состоянии заливают в стальные контейнеры.

На последнем этапе осуществляется промывка водой под высоким напором. После контроля полученный материал отправляется в хранилище.

Особенности переработки радиоактивных отходов

В структурных подразделениях РосАтома РФ осуществляется переработка РАО. Принцип такой:

  1. Горючие низкоактивные отходы сжигаются.
  2. Дым пропускают через многоступенчатую систему фильтрования.
  3. Продукты горения заливают жидким стеклом с бором или цементом.
  4. Твёрдый мусор подвергается прессованию.
  5. Жидкие радиоактивные отходы выпариваются. В процессе выпаривания снижают радиоактивность паров.

Радиоактивный мусор в спрессованном состоянии помещают в специальные бочки на 100 либо 200 л. Бочки вместе со своим содержимым снова подвергаются прессованию. На завершающем этапе уже смятая тара помещается в контейнеры, которые обильно заливают цементом.

Особенности хранения ядерных отходов

Захоронение радиоактивных отходов

Радиоактивные отходы хранят в контейнерах, которые изготавливаются из материалов, невступающих в реакцию с ядерными отработками. К таким относятся:

  • полиэтилен, обогащённый бромом;
  • сталь;
  • железобетон;
  • свинец.

Контейнеры, сделанные из перечисленных материалов, после наполнения радиоактивными отходами должны быть помещены в сухотарные бочки.

РАО направляются в хранилища на определённое время для дальнейшего распределения по местам захоронения.

Краткоживущие радиоактивные отходы распадаются ещё в хранилищах, после чего их перерабатывают. Долгоживущие подвергаются одному из применяемых на данный момент способам захоронения.

До недавнего времени большую экологическую угрозу представляли неиспользуемые атомные подлодки. Только в конце XX века был найдет способ утилизации 180 законсервированных суден, в течение многих лет излучавших радиацию в окружающую среду.

Атомные реакторы подлодок были извлечены с глубины и подготовлены к длительному сроку хранения в Кольском заливе. Комплекс получил название «Сайда Губа». Это крупная площадка, состоящая из 120 отсеков, в основании которых лежат скальные породы.

Бочки выкрашены антикоррозийным покрытием. Внешне комплекс напоминает производственную площадку. Способу такого хранения придумали оригинальное название — «коричневая лужайка».

Важно: Использование термина «коричневая лужайка» предполагает, что территория не опасна, фон радиоактивности в норме.

Территории захоронения РАО

Отслужившее ядерное топливо содержит продукты деления в огромных количествах. Если оставить его на открытом воздухе, оно разогреется до высоких температур. Чтобы избежать этого, на первом этапе топливо хранят в специально образованных для этих целей бассейнах, располагающихся рядом с АЭС. Это временные захоронения, в которых стержни хранятся в течение нескольких лет. Вода бассейнов нейтрализует жар, делая содержимое водоёмов неопасным.

Как только радиоактивное содержимое хранилищ начинает обходиться без охлаждения, его отправляют на дальнейшее хранение в специально оборудованные для длительных сроков содержания РАО хранилища. Применяется 2 вида:

  • «мокрые»;
  • «сухие».

Рассмотрим их подробнее.

Что собой представляют «мокрые» хранилища радиоактивного мусора?

Захоронение радиоактивных отходов

Пока ОЯТ находится в пути, постепенно повышается его температура. К прибытию на место она приблизительно равняется 50-80°C. Чтобы охладить отработавшее топливо, его помещают не менее чем на 3 часа в водоохлаждающий узел. В процессе охлаждения температура радиоактивного материала должна снизиться не менее, чем на 30°C.

Прошедшие охлаждающую процедуру контейнеры помещают в бассейн, где происходит вскрытие крышки защитного кожуха и перенос радиоактивного материала в специальный чехол, который далее отправляется на дезактивацию.

Всё вышеперечисленное происходит под водой в автоматическом режиме. Люди в процессе не участвуют.

На завершающем этапе ОЯТ помещают в «мокрые» хранилища, которые представляют собой масштабные, устеленные металлом залы. РАО хранятся в чехлах, состоящих из объединённых отсеков, скрытых слоем дистиллированной воды. Толщина слоя не менее 2-х метров. Это радиационный барьер, делающий нахождение людей на поверхности хранилища совершенно безопасным.

Что представляют собой «сухие» хранилища?

Альтернативой «мокрым» захоронениям радиоактивных отработок являются «сухие» хранилища, представляющие собой залы с бетонными модулями, каждый из которых разбит на герметичные отсеки.

Охладителем в данном случае служит воздух. В системе устанавливаются воздуховоды для создания подобия печной тяги.

Важно: У «сухого» способа хранения есть ряд преимуществ над «мокрым» аналогом. Он безопасней, дешевле и не привязан к системам подачи электричества и водоснабжения.

Контейнер для твердых РАО

 

Захоронение радиоактивных отходов

К контейнерам, в которых хранятся и транспортируются твёрдые радиоактивные отходы, предъявляется обширный перечень требований. Наиболее существенные из них такие:

  1. Даже внешние факторы, такие как стихийные бедствия и резкие температурные перепады, не должны нарушить герметичность тары.
  2. Не разрешается хранение жидких радиоактивных отходов.

Альтернативные способы захоронения радиоактивных отходов

Помимо перечисленных, есть и другие пути захоронения радиоактивного мусора. Все они теоретически возможны, но не применяются на практике, так как запрещены мировым сообществом.

Часть альтернативных способов ранее практиковалась, другая часть осталась теорией и никогда не имела практического применения.

Рассмотрим альтернативы описанным выше способам.

Помещение радиоактивных отходов в ледниковые щиты

Этот способ основан на том, что контейнеры, наделённые свойством самонагрева, можно помещать в ледниковых зонах Гренландии и Антарктиды.

За счёт действия высоких температур, контейнеры разогревали бы лёд и постепенно перемещались вниз под ледяные толщи щитов. Вновь образованный на расплавленной поверхности лёд обеспечил бы защиту среды от радиации.

В силу определённых причин данный способ захоронений никогда не был применён.

Выброс в космическое пространство

Захоронение радиоактивных отходов

Ещё один способ, оставшийся только в теории – удаление ОЯТ в космос. Суть идеи состоит в том, что радиоактивные отходы будут навсегда помещаться на околоземную орбиту или направляться в сторону солнца.

Дерзкая идея была признана небезопасной и дорогостоящей, потому её отвергли.

Помещение радиоактивных отработок в зоны подвижек

В основе проекта лежит удаление ОАО в разломы литосферных плит, располагающиеся на глубинах океанов и морей. Предполагалось, что лава и магма поглотят опасный мусор и навсегда захоронят его под своими толщами.

Идею отвергли, как аналог захоронения на морском дне.

Помещение в море

Данный способ некоторое время практиковали ФРГ, Франция и Бельгия. Радиоактивные отходы в специальных упаковках перевозили на кораблях к нужному месту и сбрасывали на морское дно.

Сегодня данный метод находится под запретом.

Помещение радиоактивного мусора под морское дно

Предусматривалось формирование захоронений под океаническим дном, располагающимся неподалёку от необитаемых островов.

Способ не запретили, но и не реализовали.

Разработка международных проектов

Сегодня, когда окончена «холодная война», мировая общественность на уровне ООН занимается разработкой глобальных проектов захоронения радиоактивных отходов. Процесс движется очень медленно из-за большого числа разногласий.

Предполагалось создать в России или Австралии массовое захоронение всех РАО. Однако инициатива столкнулась с протестами и не была воплощена в жизнь.

О концепции замкнутого ядерного цикла

Перспективным направлением является применение концепции замкнутого ядерного цикла (ЗЯТЦ). Суть её в том, что отработанные и выгруженные из ядерных реакторов стержни можно переработать и использовать вторично. Это может повторяться множество раз, что приведёт к возможности снижения добычи урана и в дальнейшем к её полной заморозке.

В РФ реализацией идеи занимается компания РосАТОМ. Направление находится в стадии изучения и тестирования.

Ядерные могильники в РФ

Захоронение радиоактивных отходов

Ещё в советское время на территории России начали организовывать захоронения РАО. Карту расположения могильников можно найти в интернете. Наиболее известными являются:

  • Озёрск;
  • Река Теча;
  • озеро Качай.

Ежегодно в РФ перерабатывается 5 млн. тонн РАО, три из них помещается в захоронения.

Заключение

Несмотря на стремительное развитие научно-технического прогресса, всё ещё не придуман путь, который полностью обезопасит для человечества и окружающей среды радиоактивные отходы. Многие страны принимают решение отказаться от всегда представляющей опасность ядерной энергии и отдают предпочтение альтернативным способам получения электричества и тепла.

Источник: OthodovNet.com

Сколько в стране накоплено радиоактивных отходов (РАО)? Где они лежат? Что с ними делать? Как происходит перевозка и упаковка РАО? Где их размещают на окончательную изоляцию и что будет с ним через десять, сто, тысячу лет? Все о работе с радиоактивными отходами в России — в интервью руководителя Центра общественных связей Национального оператора по обращению с радиоактивными отходами (НО РАО) Никиты Медянцева.

— Радиация — тема, которая вызывает у людей страх: все вспоминают Чернобыль, Фукусиму, аварию на ПО «Маяк» а, с недавних пор, еще и историю с рутением, которого все испугались. Радиация — это действительно страшно?

Радиация — это природное явление. На 85 процентов радиационный фон обусловлен природными факторами, на 14 процентов — современной медициной, авиационными перелетами, все остальное (даже в местах расположения атомных объектов) дает не более 1 процента. Радиоактивна даже картошка. Бананы по сравнению с многими другими продуктами более радиоактивны. Но если сравнивать их, например, с гранитом, то практически совсем не радиоактивны.

Радиоактивен бетон: в подвалах домов скапливается выходящий из земли радиоактивный газ радон. То есть радиоактивность — это такая же часть нашей жизни, как солнечный свет, воздух и вода. Все знают, что человек получает дозу, проходя рентгенографические обследования, но никто не задумывается, что такую же дозу он получает во время каждого более-менее продолжительного полета в самолете.

Наше предприятие занимается захоронением (этот термин сложился исторически, но мы предпочитаем использовать международную терминологию и говорить «финальной изоляцией») радиоактивных отходов, которые были накоплены в России за все годы.

Проблему изоляции РАО нужно решать не временно — как это происходило в СССР, когда решение, по сути, все время откладывали. Но тогда ставились другие задачи — наработка плутония, создание ядерного оружия, потом — атомной промышленности, и эти задача перевешивали все остальные.

Сегодня мы стоим перед необходимостью решать задачу изоляции радиоактивных отходов на максимально долгий срок — сопоставимый с периодом опасности радиоактивных отходов для окружающей среды и человека.

— Насколько много радиоактивных отходов сейчас в России? Где они лежат?

— В России накоплено около 500 миллионов кубометров РАО. Большая часть всех этих отходов сосредоточена в Теченском каскаде водохранилищ (неподалеку от ПО «Маяк» в Озерске, где в 1957 году произошла так называемая Кыштымская авария — прим. ред.) в донных отложениях. Доступ людей туда ограничен и там проводятся мероприятия по созданию системы барьеров, препятствующих распространению радионуклидов в окружающую среду.

До недавнего времени было еще озеро Карачай (там же — прим. ред.), но сегодня оно ликвидировано — засыпано грунтом. Это было сделано опять же в целях препятствования распространению радионуклидов в окружающей среде: если в Теченском каскаде с помощью гидротехнических сооружений можно поддерживать постоянный уровень воды, то в озере это невозможно, оно могло пересохнуть, могло обнажиться дно, что способствовало бы выветриванию радионуклидов. Но сегодня такой опасности уже нет, так как озера не существует. Надо отметить, что в этом месте РАО появились в результате форсированной реализации советского ядерного проекта, связанного с созданием паритетета ядерных зарядов с США.

Есть накопленные отходы, связанные с деятельностью предприятий атомной отрасли. Вообще, все радиоактивные отходы делятся на шесть классов. РАО 1 и 2 классов самые опасные, но их меньше всего по количеству. Это остеклованные высокоактивные РАО и среднеактивные отходы с длительным периодом полураспада — до сотен тысяч лет.

По нормам МАГАТЭ, для финальной изоляции радиоактивных отходов 1 и 2 класса предусмотрено размещение только в глубинных хранилищах.

Это действительно очень опасные отходы, и чтобы они точно не могли нанести вред окружающей среде, основным барьером безопасности должна стать стабильная на протяжении миллионов лет, хорошо гидроизолированная геологическая среда.

РАО 3 и 4 класса — это низко и очень низко активные отходы: в основном, одежда и оборудование: загрязненные радионуклидами перчатки, приборы, ветошь, строительный мусор и так далее. Их по нормам МАГАТЭ можно изолировать в приповерхностных хранилищах, то есть в сооружениях до ста метров глубиной. Пятый класс — это жидкие радиоактивные отходы, шестой — это отвалы горнорудной промышленности с повышенным радиационным фоном. Все эти отходы находятся в основном в пунктах временного хранения. С конца 2016 года Национальный оператор ввел в эксплуатацию первый пункт приповерхностного размещения РАО 3 и 4 классов. Жидкие РАО изолируются в глубинных геологических формациях на протяжении уже нескольких десятков лет.

— Сколько таких пунктов есть у НО РАО и где они находятся, если это не «военная тайна»?

— Не тайна — Национальный оператор стремится, чтобы его деятельность была максимально открыта общественности. Сейчас у нас есть четыре пункта: один — для твердых радиоактивных отходов 3 и 4 класса и три — для жидких РАО. Они находятся вблизи городов Димитровград, Северск и Железногорск, так как эти пункты привязаны к технологической цепочке существующих предприятий атомной отрасли (НИИ атомных реакторов, Сибирского химического и Горно-химического комбинатов).

Первый и пока единственный пункт финальной изоляции твердых радиоактивных отходов 3 и 4 класса находится в Новоуральске (он называется ППЗРО — приповерхностный пункт захоронения радиоактивных отходов). Полигон достраивался и вводился в эксплуатацию нами, но проектировался и строился еще до создания Национального оператора. В декабре 2016-го мы приняли на новоуральском хранилище первую партию радиоактивных отходов.

По планам, к 2020 году первая очередь ППЗРО в Новоуральске должна быть уже заполнена, а всего, с учетом всех очередей, этот объект будет вмешать около 53 тысяч куб. м РАО 3 и 4 классов.

Сейчас заканчивается проектирование двух других пунктов финальной изоляции РАО 3 и 4 классов (схожих по концепции с новоуральским) — речь об объектах вблизи Озерска и Северска. В Озерске планируется построить пункт мощностью около 200 000 куб. м. В городе уже прошли общественные слушания по предварительной оценке воздействия объекта на окружающую среду, в следующем году предстоит провести слушания по материалам обоснования лицензий на размещение и сооружение пункта финальной изоляции, после чего мы сможем приступить к стройке.

Еще один объект проектируется вблизи Северска, где находится Сибирский химический комбинат (Томская область) — там планируется пункт объемом около 150 тысяч куб. м РАО. Это не все объекты, которые планирует создать Национальный оператор, но по остальным перспективным площадкам окончательных решений пока нет. Известно лишь, что один будет на территории Приволжского или Южного федеральных округов, другой — на северо-западе страны. Там рассматриваются три региона: Ленинградская, Архангельская и Мурманская области.

Кроме этого, Национальный оператор изучает сейчас площадку, где планируется построить объект для размещения радиоактивных отходов 1-2 класса на глубине 500 метров — в Нижне-Канском скальном массиве недалеко от города Железногорска в Красноярском крае. Там сначала будет создана подземная исследовательская лаборатория, которая должна будет дать ответ на вопрос о безопасности (или небезопасности) размещения радиоактивных отходов в этом месте.

Сейчас уже начинаются работы по строительству наземной энергетической инфраструктуры подземной исследовательской лаборатории. Завершить ее строительство планируется к 2025 году. Исследования будут вестись как на стадии строительства, так и в последующие годы — будет проводиться целый комплекс исследований, в том числе отработка технологических операций по обращению с радиоактивными отходами. Сейчас трудно предсказать, когда будет приниматься решение о строительстве собственно хранилища — по-видимому, это будет не раньше 2030 года.

— Кто финансирует все эти работы и кто отвечает сегодня за радиоактивные отходы в России?

— 11 июля 2011 года, когда был принят закон об обращении с радиоактивными отходами, стало водоразделом: все РАО, образованные до этой даты, перешли в разряд исторических (накопленных), и государство взяло на себя обязательства по решению задачи их окончательной изоляции. В конечном счете, в соответствии с международными нормами и российским законодательством, все они должны быть захоронены — это бремя взяло на себя государство, бюджет Российской Федерации. А за все отходы, образуемые после этой даты, ответственность (прежде всего финансовую) несут предприятия, которые их образовали.

Они составляют прогнозные планы по образованию радиоактивных отходов, все это направляется в Росатом, который с помощью Национального оператора обсчитывает затраты на их финальную изоляцию и вырабатывает основу для тарифов, утверждаемых затем Федеральной антимонопольной службой. Прибыль в них не заложена: вся деятельность по захоронению РАО в России некоммерческая. Она направлена на решение единственной задачи — экологически безопасной изоляции радиоактивных отходов, то есть создание такой системы, которая исключает попадание радионуклидов в окружающую среду, чтобы они не могли навредить ни животным, ни растениям, ни человеку.

— Как обеспечивается эта безопасность? Где гарантии, что радиация не выйдет наружу?

— Эта задача решается путем создания объектов, в которых заложен принцип многобарьерности («URA.RU» подробно рассказывало о том, как устроен полигон НО РАО в Новоуральске). Скажем, для пунктов захоронения РАО 3 и 4 класса первый и второй барьеры — это упаковка самих РАО: специальные бочки, помещенные в мощные бетонные контейнеры.

Третий защитный слой — инертное вещество, заполняющее пространства между контейнерами. Четвертый — толстые бетонные стены самого хранилища, пятый — так называемый «глиняный замок» вокруг него, шестой слой — естественная природная среда, которая будет формироваться вокруг после того, как очередная секция хранилища будет заполнена и законсервирована (сверху будут почва и растительность). Внешне это будет выглядеть, как газон на холме (так выглядят подобные пункты захоронения РАО, например, во Франции).

Разумеется, во время эксплуатации объекта и даже после того, как он будет законсервирован, будет постоянно вестись экологический мониторинг. Мы контролируем на объектах и вокруг них все: атмосферный воздух, снежный покров, даже подземную воду — с помощью сети скважин. Все эти результаты предоставляются в Ростехнадзор, в «Росатом», а также включаются в отчеты НО РАО, которые публикуются в интернете и в форме буклетов.

— За современные объекты можно не переживать, а что с отходами, складированными на атомных предприятиях?

— Почти все они находятся на поверхности — во временных хранилищах, рассчитанных на 30-50 лет. Этот срок продлевается (максимум до 70 лет), но это предел: строительные конструкции изнашиваются, другие инженерные барьеры тоже не вечны. Проблему нужно решать срочно!

— Эти запасы радиоактивных отходов как-то проверяются, подвергаются ревизии?

— В последние годы проходила инвентаризация временных хранилищ. Мы напрямую не участвовали в ней — ее по решению правительства проводила Госкорпорация «Росатом». Итоги уже есть, но не все решения еще приняты.

— Такие временные хранилища есть и Уральского электро-химического комбината в Новоуральске (они расположены рядом с ППЗРО). Какой будет их судьба?

— По ним решения пока нет. По нашим наблюдениям (в этой зоне есть и наши скважины), выхода радионуклидов за пределы хранилищ нет, поскольку все они надежно изолированы в «глиняном мешке». Но, в логике тех процессов, которые идут сейчас, я думаю, что эти хранилища вполне могут со временем быть реабилитированы: вскрыты, радиоактивные отходы оттуда извлечены, переупакованы и размещены в современных пунктах изоляции РАО. Но решение еще только предстоит принять и его неотъемлемая основа — обеспечение безопасности.

— Как обстоит сегодня ситуация с транспортировкой радиоактивных отходов?

— Мы занимаемся только созданием пунктов и размещением в них радиоактивных отходов. Транспортировкой занимаются другие специализированные, имеющие лицензию предприятия, например ФГУП«РосРАО». Технологии безопасной перевозки существуют очень давно и непрерывно совершенствуются. Модернизируются, например, специальные транспортно-упаковочные комплексы. Отходы 3 и 4 класса транспортируются в основном автомобильным транспортом, отходы 1 и 2 класса — железнодорожным транспортом на специальных платформах.

Причем технология в последнем случае по сути такая же, как при транспортировке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) — она осуществляется уже очень давно, это четко отлаженный, полностью отработанный процесс. Но радиоактивные отходы с точки зрения транспортировки потенциально на порядок менее опасны, чем ОЯТ. Так что новизны здесь никакой нет, но «запас прочности», с точки зрения безопасности транспортировки, очень большой. ОЯТ транспортируется не только у нас, но и повсюду в Европе.

— Зачем?

— Сборки ядерного топлива делаются в одних странах (в том числе и в России), используются в других. По договорам они поставляются за границу, но после того, как они закончили работу в реакторе, их могут вернуть на переработку, после которой страна-переработчик должна вернуть радиоактивные отходы в ту страну, где они образовались при использовании сборки. Сегодня практически во всех странах ввоз и вывоз РАО запрещен.

— В прессе мелькала информация о том, что НО РАО заключил контракт с французской компаний ANDRA. О чем это соглашение?

— ANDRA — это французский аналог российского Национального оператора. Мы дружим с 2012 года, когда только появился НО РАО — тогда был подписан меморандум о намерениях между «Андрой» и «Росатомом». Так как 5-летний срок закончился, и Госкорпорация «Росатом» заключила с французским оператором новое соглашение. Исполнителем по нему является ФГУП «НО РАО». Суть Соглашения в организации научно-технического и информационного сотрудничества, взаимном консультировании.

Как устроены подземные хранилища для радиоактивных отходов во Франции — см. на видео

Также мы взаимодействовали с коллегами из других стран, например, Германии, Финляндии, Венгрии — недавно делегация НО РАО и российских журналистов посетила временное хранилище ОЯТ возле АЭС в городе Пакш и хранилище твердых радиоактивных отходов на глубине 250 метров в местечке Батаапати («URA.RU» подробно рассказывало о работе этих объектов — прим.ред.)

— Что самое главное удалось почерпнуть из международного опыта?

— Для нас было очень важно узнать, как у зарубежных операторов (ANDRA во Франции, PURAM — в Венгрии) организованы различные направления работы. В том числе, например, с общественностью. Для нас это — очень важное направление работы.

Мы понимаем, что объективное информирование — важнейшее направление. Нужно создавать доступные массивы информации, чтобы те, кто хочет разобраться, могли в любой момент получить к ней доступ. Это необходимо осуществлять и в виртуальном формате, и в реальном — в виде информационных центров.

В виртуальном формате вся информация о нашей деятельности есть на нашем сайте. Кроме того, мы готовимся к пуску в 2018 году сайта, посвященного подземной исследовательской лаборатории, которая создается в Нижне-Канском массиве. Что касается реального формата,

мы — на пути организации информационных центров в городах нашего присутствия, например, в Железногорске (он будет посвящен создаваемой подземной лаборатории).

В такие информационные центры должен быть свободный доступ для всех желающих. В первую очередь нас интересуют учащиеся и студенты: во-первых, они быстро и легко усваивают знания, во-вторых, долгосрочная реализация наших проектов заставляет думать о тех, кто завтра будет в активном возрасте. Поэтому в Новоуральске, например, мы рассматриваем перспективу размещения экспозиции в филиале Московского института ядерной физики (МИФИ) — там очень хорошая база, есть студенты, которые учатся по специальностям, в том числе связанным с обращением с радиоактивными отходами.

Также мы планируем развивать школьные проекты, например, вместе с учителями школы №54 Новоуральска хотим разработать учебные блоки, посвященные обращению с радиоактивными отходами. Логика проста: чем больше мы знаем о радиации, тем меньше страха. И лучше изолировать радиоактивные отходы, обеспечивая безопасное их хранение, чем не решать проблему вовсе, перекладывая ее на плечи будущих поколений.

Это сообщение отредактировал vlad107 — 18.11.2019 — 07:03

Источник: www.yaplakal.com


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.