Переработка ОЯТ — забота о будущем

Эта аббревиатура «ОЯТ» для многих российских средств массовой информации, что красная тряпка для быка. Подобно ослепленному яростью животному, здесь действуют грубо, искажая понятия, представляя ОЯТ «отбросом, ядерным мусором». А Россию, которая имеет современные ядерные технологии, способные переработать и извлечь из него ценные элементы — уран, плутоний, нептуний, америций, кюрий и др., максимально минимизировав при этом объем и количество радиоактивных отходов, стараются изобразить как «мировую ядерную помойку».

Но знают ли читатели, большинство из которых получают информацию из подобных СМИ, что представляет собой отработавшее ядерное топливо, какие неограниченные возможности заключены в переработке его?

Прояснить все это несомненно поможет статья Николай Левченко

Отработавшим ядерным топливом АЭС называют те тепловыделяющие сборки (ТВС), которые вынули из реактора как отслужившие свой срок. После соответствующей технологической переработки они могут повторно использоваться в реакторах, применяться в других отраслях экономики. А знает ли читатель, что в ОЯТ содержится всего 3% радиоактивных отходов, которые действительно необходимо извлечь, переработать и безопасно удалить? Представляете, насколько уменьшается количество и объем тех самых РАО, которыми нас без конца пугают «зеленые»! Однако для того чтобы можно было в дальнейшем использовать содержащиеся в ОЯТ уран и плутоний, другие ценнейшие и дорогостоящие элементы, необходимо очистить их от продуктов деления, отделить один от другого, подвергнуть уран повторному обогащению.

Во время работы реактора загруженное в него топливо постепенно выгорает и число делящихся ядер в нем уменьшается. Параллельно идет процесс накопления «шлаков», то есть веществ, сильно поглощающих нейтроны. Поэтому после определенного времени работы, составляющего около 2—3 года, топливная сборка становится неработоспособной и должна быть заменена на свежую.

Можно ли рассматривать ОЯТ как обычные отходы производственной деятельности? В России, Великобритании,Германии, Франции, Японии, ряде других стран, где существует замкнутый топливный цикл, отработавшее ядерное топливо не относится к отходам. В странах же, где дальнейшее использование ОЯТ не предусматривается, а планируется его надежное захоронение, можно говорить об открытом топливном цикле и рассматривать ОЯТ целиком как отходы.

Одной из особенностей ядерных технологий является тот факт, что выгружаемое из реактора ОЯТ очень горячо как в прямом смысле (его температура достигает 300° С), так и переносном, поскольку обладает высоким уровнем радиоактивности. Для его охлаждения и значительного уменьшения уровня радиоактивности ис пользуются специальные хранилища при АЭС, получившие название бассейнов выдержки.

В первые недели и месяцы после помещения туда тепловыделяющих сборок они буквально светятся под многометровым слоем воды, который предотвращает выход радиоактивности наружу, а также отводит тепло от ТВС, выделяемое в результате продолжающегося радиоактивного распада в продуктах деления, и постепенно понижает температуру самих сборок. Только со временем, через 3—5 лет, тепловыделяющие сборки остывают. К тому времени большинство среднежи-вущих радиоизотопов распадается, что значительно упрощает сам процесс обращения с ОЯТ. Его уже без больших проблем можно выгрузить из приреакторного хранилища и поместить в другое, предназначенное для долговременного хранения отработавшего ядерного топлива.

Чтобы представить этот сложный процесс, достаточно сказать, что всего через год после нахождения ОЯТ в хранилище количество выделяемого им тепла снижается примерно в 200 раз, резко уменьшается и радиоактивность — до 100 раз.

По этой причине прежде чем переработать ОЯТ, его в течение какого-то времени выдерживают в бассейнах выдержки и долговременных хранилищах. Эта технология не исключение для российского ядерного цикла, а применяется во всех странах, где существует атомная энергетика (как известно, в 31 стране работает в общей сложности 436 энергетических ядерных реакторов). В США, например, этот срок составляет 10, в Швеции — до 40 лет. За время, как уже отмечалось, происходит распад основной массы сред-неживущей активности, что ведет к резкому снижению общей радиоактивности и тепловыделения ОЯТ. И только после этого отработавшее ядерное топливо либо отправляют на переработку, либо подвергают захоронению.

Перед переработкой не может миновать стадии хранения и ввозимое зарубежное ОЯТ. Именно хранения, а не начала коммерции, «собирания по всему миру разнообразного мусора и складирования его на необъятных просторах родного Отечества», как написала об этом одна уважаемая газета.

Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что вопрос о ввозе и переработке ОЯТ в большинстве публикаций рассматривается не в комплексе, бессистемно. Понятно, что в каждой из них прослеживаются интересы определенных кругов, пытающихся во что бы то ни стало доказать нежизнеспособность российской атомной энергетики, отсталость ее ядерных технологий, «развал и шатания» среди представителей Минатома России, наконец, ненадежность самих технологий и оборудования, а также системы учета и хранения ядерных материалов, с одной целью — очернить предложения специалистов-ядерщиков, которые якобы преследуют сугубо ведомственные интересы, не имеющие ничего общего с интересами России и ее народа. А Минатом (обратите внимание на логику!) в погоне за источником доходов готов на любую авантюру, как будто это дей ствительно какой-то монстр, а не многотысячный коллектив высококлассных специалистов, прекрасно знающих свое дело, создающих и успешно осваивающих передовые технологии.

Началом спора между сторонниками и противниками переработки ОЯТ атомных электростанций явилось выступление в 1978 году бывшего в то время президентом США Джимми Картера. До этого все ядерные страны ориентировались на переработку своего ОЯТ, одни — на своей территории, другие — на заводах крупных ядерных стран. США, стремясь помешать распространению ядерных материалов, в первую очередь плутония, выделяемого и очищаемого от радиоактивных осколков деления в процессе переработки ОЯТ АЭС, призвали лидеров стран, развивающих атомную энергетику, отказаться от такой переработки. Вместо этого они предложили ориентироваться на захоронение отработавшего ядерного топлива. И хотя сегодня научно доказано, что отказ от переработки ОЯТ не решает проблемы нераспространения, а захоронение большого количества долгоживущих ядерных материалов противоречит интересам обеспечения экологической надежности и безопасности, Вашингтон продолжает политику на захоронение ОЯТ, пытаясь привлечь в союзники некоторые западные страны.

Экологи и «зеленые», да и не только они любят ссылаться на опыт США, которые отказались от переработки отработавшего ядерного топлива. На основе только этого факта они делают вывод, что в странах Западной Европы и США его не считают, как в России, радиоактивными материалами, которые могут быть повторно использованы. Поэтому делается глобальное заключение: если для американцев отработавшее ядерное топливо не является энергетическим сырьем, значит это всего Сегодня вокруг проблемы обращения с ОЯТ, с подачи СМИ, разгораются страсти в связи с предложением Минатома России внести поправки в Закон РСФСР «Об охране окружающей среды». Принятый 19 декабря 1989 г., в эпоху перестройки и гласности, когда эмоции часто брали верх над здравым смыслом, он запрещает ввоз на территорию России для длительного хранения и переработки иностранного отработавшего ядерного топлива. В пункте 3 статьи 50 Закона РСФСР «Об охране окружающей среды» сказано:

«Ввоз в целях хранения или захоронения радиоактивных отходов и материалов из других государств, затопление, отправка в целях захоронения в космическое пространство радиоактивных отходов и материалов запрещаются.»

Специалисты, глубоко знающие суть проблемы, как правило, высказываются за отмену данного положения. Политики же и защитники окружающей среды в большинстве своем выступают за его сохранение. Они ссылаются на опыт США и при этом по странному стечению обстоятельств «забывают» об опыте наших европейских соседей — Великобритании и Франции. Так, во Франции с 1958 г. действует завод UP-1 в Маркуле (перерабатывает все топливо газографитовых реакторов). В 1966 г. на мысе Аг вступил в эксплуатацию завод UP-2 мощностью 800 т в год (с 1987 г. используется только для переработки топлива легководных реакторов). А в 1990 г. на том же мысе Аг запущен радиохимический завод UP-3 мощностью 800 т в год. Кстати, на этих заводах перерабатывается не только топливо французских АЭС, заключены многомиллиардные контракты на его переработку с энергокомпаниями Германии, Японии, Швейцарии и других стран.

Великобритания также последовательно придерживается курса на освоение промышленных методов переработки отработавшего ядерного топлива. С 1964 г. фирма BNFL эксплуатирует завод по переработке ОЯТ реакторов типа Мадпох в Сел-лафилде. В настоящее время эта фирма завершила строительство завода THORP для переработки топлива газоохлаждаемых реакторов AGR и легководных реакторов мощностью 1 200 т в год.

В Японии в районе Токай-Мура действует опытный завод по переработке отработавшего ядерного топлива мощностью около 90 т в год. В ближайшее время фирма JNFL планирует ввести в эксплуатацию радиохимический завод в Роккасё-Муре мощностью 800 т в год.

Осуществляется радиохимическая переработка ОЯТ и в России. Она производится на заводе РТ-1, расположенном на территории производственного объединения «Маяк» в Челябинской области. Предприятие было введено в строй в 1976 г. для переработки топлива реакторов ВВЭР-440, а также активных зон атомных подводных лодок, ледоколов, исследовательских реакторов и реакторов на быстрых нейтронах. Его проектная мощность составляет 400 т в год.

Для переработки ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 в 1984 г. было начато строительство специального завода РТ-2 вблизи Красноярска проектной мощностью 1500 т в год. По ряду причин, в основе которых сначала лежали политические мотивы, в 1989—1991 гг. строительство было приостановлено, в настоящее время в связи с экономическими проблемами фактически заморожено.

В этой связи возникает естественный вопрос: почему Франция и Англия могут беспрепятственно ввозить зарубежное ОЯТ для хранения и последующей переработки, и ничего страшного не происходит? А ведь территория каждой из этих стран не идет ни в какое сравнение с Россией, о плотности населения также говорить не приходится. Да и сами хранилища находятся в густонаселенных районах. У нас же есть районы, где на десятки и сотни километров вокруг нет ни одной живой души (например, в отдаленных районах Сибири или Заполярья), где без малейшего риска для безопасности и экологии можно построить сеть современных хранилищ. Главными аргументами специалистов в пользу переработки ОЯТ является экономическая целесообразность. Россия, по их выкладкам, сможет зарабатывать приличные деньги на том, чтобы предоставлять возможность другим странам транспортировать отработавшее топливо, хранить и перерабатывать его на территории нашего государства с последующим возвращением продуктов переработки в страны-поставщики. Тем более, что технологии этих процессов начали развиваться в России с 40-х годов. И страна, ее ядерный комплекс в состоянии принять отработавшее топливо, а на заработанные деньги продолжать ликвидацию радиационного наследия времен «холодной войны», а также радиационных аварий, имевших место в прошлом. И не только это. Сегодня из-за переживаемых страной экономических трудностей прекращено строительство завода РТ-2, других не менее важных объектов, до предела сокращены всякие социальные проекты в отрасли.

В мире испытывается недостаток мощностей по переработке ОЯТ. Их услугами желали бы воспользоваться многие страны, тем более, что эти услуги являются довольно дорогими. Россия, имеющая не только соответствующие технологии, но и необходимую производственную базу, могла бы заключить выгодные сделки на предоставление услуг по хранению и переработке ОЯТ, что на многие десятилетия обеспечило бы выгодными заказами предприятия отрасли. При этом страна заняла бы пока еще свободную нишу на рынке услуг по переработке ОЯТ.

Несколько слов о транспортировке ОЯТ. Сам этот термин вызывает только отрицательные эмоции у экологов, «зеленых», многих политиков. Выгруженное из реакторов ОЯТ транспортируется на переработку или постоянное хранение только после определенной выдержки. В России этот срок равняется 3 годам и определяется минимальным временем, необходимым для охлаждения ТВС и значительного уменьшения уровня радиоактивности. Транспортировка ОЯТ необходима для его доставки из временного хранилища непосредственно на перерабатывающий завод или в долговременное хранилище. Эта операция во всем мире проводится тремя видами транспорта — автомобильным, железнодорожным и водным. Вне зависимости от вида транспортировки ОЯТ главным условием этого процесса является безопасность, то есть изоляция ОЯТ от окружающей среды (биосферы), в том числе и в случае какого-либо транспортного происшествия.

Надежная изоляция ОЯТ от окружающей среды осуществляется путем его размещения в специально созданных конструкциях — упаковочных комплектах в виде контейнеров.Конструкция контейнеров обеспечивает сохранность ОЯТ не только при нормальных условиях, но и в экстремальных случаях. Прежде чем запустить контейнеры в производство, они проходят всесторонние и при том чрезвычайно жесткие испытания. В результате применяемые для транспортировки ОЯТ контейнеры вьщерживают падение с высоты трехэтажного дома, а также температуру в 600°С, не нарушая при этом герметичности и не создавая угрозы безопасности людям и окружающей среде. Многочисленные испытания контейнеров, а также проводившиеся в последнее время учения подтвердили абсолютную надежность и безопасность транспортировки отработавшего ядерного топлива. Сегодня перевозка ОЯТ с АЭС, например, на завод РТ-2 проводится железнодорожным транспортом в специальных вагонах с горизонтальным расположением в них контейнеров, в которые в зависимости от модели входит до нескольких десятков тепловьщеляющих сборок. Способ транспортирования и конструкция существующих контейнеров отвечают всем требованиям: «Основных правил безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов». Эти правила составлены в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ, а в некоторых отношениях они даже более строги. …Можно долго спорить о преимуществах и недостатках атомной энергетики, потому что сегодня мы еще не подошли к той черте, за которой может начаться откат к эпохе керосиновой лампы или лучины. Но реальные факты свидетельствуют об одном, и мы не боимся это повторить, — атомной энергетике сегодня нет альтернативы. Да и в течение ближайших 50—100 лет нет серьезных равноценных вариантов, способных создать ей достойную конкуренцию. Пример из недавнего прошлого соседней Армении лучше всяких слов говорит об этом. Вспомните события недавнего прошлого, когда буквально все население Армении, только что перенесшей разрушительное землетрясение, вышло на улицы, требуя закрытия Армянской АЭС. Эмоции людей, потерявших во время стихийного бедствия своих родных, друзей, соседей, выплеснулись на АЭС, как будто именно она явилась причиной того страшного землетрясения. Спустя какое-то время атомная станция действительно была закрыта. Но есть продолжение этой темы. Через несколько лет, когда уже независимая Армения в результате финансово-экономического кризиса буквально погрузилась в темноту, в обществе началась переоценка роли атомной энергетики в жизни страны. И не поэтому ли приезд в Армению группы российских специалистов-ядерщиков, прибывших для ввода в повторную эксплуатацию Армянский АЭС, превратился в грандиозный праздник! Как самых дорогих гостей встречала вся республика посланцев Минатома России… Да, в обществе продолжаются споры относительно будущего ядерной энергетики. И если это происходит, значит кому-то выгодно, используя любые приемы и методы, раздувать радиофобию среди населения, лелеять и растить побеги сомнений и недоверия, а в действительности пытаться увести развитие научного прогресса в сторону. Потому что проблему отработавшего ядерного топлива нельзя перекладывать на плечи будущих поколений, тем более, что уже сегодня существуют все необходимые условия для успешного решения этой нелегкой задачи. В Россию поступят 20—21 млрд долларов США. В Минатоме утверждают, что программа ввоза отработавшего ядерного топлива безопасна и чрезвычайно выгодна, но не подтверждают эти высказывания экономическими расчетами. Отходы мы ввозить не собираемся. Только облученное ядерное топливо — так мы расшифровываем аббревиатуру ОЯТ — с высоким содержанием недовыгоревше-го урана и другими ценными энергетическими продуктами, что признала Объединенная энергетическая конвенция, подписанная Россией в начале 1999 года. Внутри находятся и накопившиеся продукты деления с высоким уровнем радиоактивности. Экономические оценки есть. В рамочном варианте: если мы ввезем 20 тыс., тонн ОЯТ в течение 10—15 лет, в Россию поступят 20—21 млрд долларов США. Из них примерно 2 млрд нужны немедленно — по частям, но немедленно — на то, чтобы обновить и создать инфраструктуру для работы с этим топливом. Минатом возьмет их из тех денег которые придут после начала реализации проекта. Никто не отрицает и того, что будут авансовые платежи партнеров, о чем мы с ними уже и договаривались. Платежи уже есть или будут? И на чем же мы будем ввозить и где хранить первые партии ОЯТ? Платежи будут. Есть договоренности. А техника, которая нужна, существует и для первой партии подходит. Первые ввезенные 200 тонн мы размещаем в мокром хранилище, которое действует сейчас в Красноярске. Там будет достроен специальный отсек на 3 тыс. тонн. Но транспортные средства нужны сделать более современными. Нужно строить сухое хранилище ОЯТ с ежедневным контролем за окружающей средой, за почвой, за воздухом, средствами его физической защиты. На эти нужды и потребуется 2 млрд долларов США.