"Хранилища" чернобыльской зоны

Одной из самых распространенных ошибок гостей Чернобыльской АЭС, включая журналистов, является именование хранилищ отработавшего топлива (ХОЯТов) – ядерными могильниками. Чтобы немного упорядочить понятия, постараюсь понятно рассказать обо всех – бывших и будущих — «хранилищах» зоны отчуждения и их отличиях друг от друга.

По типу мы можем говорить о четырех видах хранилищ:

— хранилищах отработавшего ядерного топлива;
— хранилищах ядерных отходов и материалов;
— пунктах захоронения радиоактивных отходов;
— пунктах временной локализации РАО, включая отстойники зараженной техники.

Ядерное топливо для РБМК – это таблетки урана, упакованные внутрь тепло–выделяющих элементов (ТВЭЛов). Пара пучков ТВЭЛов в специальном контейнере создает тепло–выделяющую сборку (ТВС). Тысяча шестьсот с лишком таких ТВС, погруженных в активную зону реактора (РБМК), и рождают энергию. После выгорания урана "уставшие"топливо–выделяющие сборки вынимаются из реактора и с целью охлаждения и снижения уровня активности перегружаются в специальные бассейны выдержки, где хранятся несколько лет. Затем приходит время отработавшему ядерному топливу (именно так называются ТВС–ки после всех упомянутых процедур) оказаться в хранилище отработавшего ядерного топлива.

Важный момент! ОЯТ не является радиоактивными отходами. Радиоактивными – да, отходами – нет! Почему!?

Ни в одном типе реакторов топливо не выгорает полностью. Это значит, что есть возможность, например, провести с топливными элементами ряд непростых технологических операций, отделить их от накопившихся продуктов деления, заново обогатить изотопом 235U и повторно включить в топливный цикл. К сожалению, на сегодня стоимость регенерации отработавшего топлива и стоимость добычи свежего топлива примерно равнозначны, однако технологии совершенствуются и в ожидании того часа, когда ОЯТ можно будет эффективно использовать повторно,отработавшие ТВС–ки спят в хранилищах. При этом они размещены там с соблюдением всех норм радиационной и ядерной безопасности и негативного влияния на окружающую среду не несут.

То есть отработавшее ядерное топливо – это источник ценного сырья для технологий будущего, а ХОЯТы –задел на перспективу. Нет смысла хоронить то, что можно будет использовать.

ХОЯТов на Чернобыльской АЭС два. Во временном хранилище отработавшего ядерного топлива «мокрого типа» (ХОЯТ–1), которое было построено еще при СССР, сегодня находятся ТВСки с трех блоков Чернобыльской АЭС– больше 21 тысячи сборок, (где находятся топливо 4–го блока все и так знают). Сборки в ХОЯТ–1 хранятся в воде (именно поэтому хранилище — мокрого типа), что допустимо только определенное время. Да и в целом, данный объект уже не соответствует современным стандартам, плюс в 2016 году заканчивается лицензия на его эксплуатацию.

Для того, чтобы топливо безопасно хранилось еще сотню лет, на промышленной площадке ЧАЭС строится хранилище«сухого типа» или ХОЯТ–2 - http://chnpp.gov.ua/ru/decommissioning-projects/98-2013-05-22-13-32-06/435-2-ru435. История его возведения непроста, поскольку первый подрядчик – французская компания «Framatome » умудрилась создать помещение с трещинами в бетонном корпусе, и не сумела придумать, как извлекать воду из поврежденных ТВЭЛов. Однако, в 2007 году за проект взялась американская контора Holteс International и мы имеем все шансы, что в 2017 году ХОЯТ–2 будет достроен. Строительство ХОЯТ–2 финансируется со Счета ядерной безопасности, управляемого ЕБРР. Проект обеспечит приемку на хранение,подготовку к хранению и, собственно, хранение в течение 100 лет более 21000 ОТВС РБМК–1000 при производительности 2500 ОТВС в год (это значит, что топливо с ХОЯТ–1 на ХОЯТ–2 будут перевозить около 10 лет).

ХОЯТ–2 условно состоит из 2 блоков: Установки по подготовке отработавшего топлива к хранению (УПОТХ) – где привезенные на специальном вагоне–контейнере ТВС–ки будут вертикально подниматься, сушиться, сборки будут разделяться на две части, которые будут укладываться в топливные патроны, а те в свою очередь – в специальные металлические двустенные экранированные пеналы (по 196 половинок на пенал).

Затем пеналы отправятся в бетонные модули для хранения — Зону хранения отработавшего топлива (ЗХОТ), где топливо будет в течение века ждать своего часа в специальных блоках.

Подробнее про ХОЯТ–2 - http://chnpp.gov.ua/ru/decommissioning-projects/98-2013-05-22-13-32-06/435-2-ru435
Ход работ по проекту - http://chnpp.gov.ua/ru/component/content/article?id=2956
Он–лайн видео со строй.площадки - http://chnpp.gov.ua/ru/construction-online

ЦХОЯТа пока не существует. Вернее, имеется подписанный трехсторонний меморандум (НАЭК «Эрергоатом», Holtec,«Турбатом») относительно сооружения в чернобыльской зоне указанного объекта, имеется контракт и доп.соглашение к нему, состоялась торжественная церемония начала строительства (26 августа 2015 года), а также в наличии заявленные 45 Га выделенной земли. Но процесс строительства дальше «отмашки» пока не зашел.
Стоит отметить, что если ХОЯТы находятся в зоне компетенции ЧАЭС, то ответственность за ЦХОЯТ будет нести НАЭК «Энергоатом», (а за все остальные«хранилища» чернобыльской зоны – Государственное Агентство Украины по управлению зоной отчуждения). Но процесс передачи земли от ГАЗО НАЭКу, и процесс выделения денег на строительство отчего–то движется еле–еле, посему имеем,что имеем…

Тем не менее, что такое будет ЦХОЯТ (когда его построят), и зачем оно нужно.

Как понятно из названия, предназначение объекта – точно такое же, как и у станционных ХОЯТов – размещение на длительный период отработавшего ядерного топлива. Единственное отличие, что ХОЯТы размещают топливо собственно ЧАЭС, а ЦХОЯТ будет размещать топливо остальных атомных электростанций Украины. Прошу зафиксировать внимание на двух словах: «топливо» и «Украины». Когда только зашла речь о строительстве ЦХОЯТа «просвещенная» общественность устроила невероятную истерику, которую в сумме можно сформулировать в постулат: «В Украине строят ядерный могильник для радиоактивных отходов США и Европы». Оба утверждения являются ложью. Во–первых,хранение отходов и топлива подразумевает принципиально разные методы подготовки и размещения. Во–вторых, существуют международные договоренности (в нашем случае,подкрепленные украинским законодательством) обязующие страну, имеющую ядерную энергетику,нести окончательную ответственность за безопасное обращение с отработавшим ядерным топливом, наработанным на ее АЭС. Это значит, что отработавшее топливо ни одной страны мира в Украину не попадет. Правда и Украина все свое должна забрать. До недавнего времени все отработавшее топливо с трех украинских АЭС — Хмельницкой, Ровенской и Южно–Украинской (на Запорожской АЭС с 2001 года действует собственное пристанционное хранилище) — за немалые суммы — порядка 200 млн. долларов в год — вывозилось для временного хранения и переработки в Россию. Из ОЯТ, поступивших с ВВЭР –440 Россия извлекала все ценные элементы, а топливо — уже в виде высокоактивных отходов — возвращало назад, а ОЯТ с ВВЭР–1000 находились в РФ просто на платном промежуточном хранении.

Предположительно, затраты на строительство и эксплуатацию ЦХОЯТ будут почти в четыре раза меньше, чем совокупные расходы, которые сегодня несет Украина, вывозя ОЯТ в РФ. После строительства пускового комплекса, (пока что оптимистично предполагается,что это случится в 2017 году), отработавшее топливо украинских АЭС будет размещаться на собственном ЦХОЯТ. Проектная вместимость хранилища предположительно будет составлять 16,53 тысяч отработанных тепловыделяющих элементов (12,01 тыс. — из блоков ВВЭР–1000и 4,52 тыс. — ВВЭР–440), — этого хватит на весь срок работы украинских ядерных реакторов. Период эксплуатации ЦХОЯТ— 100 лет.

В первую очередь, «Вектор», расположенный в 17 км от ЧАЭС, предназначен для дезактивациии дальнейшего хранения радиоактивных отходов, рассредоточенных по территории чернобыльской зоны отчуждения. По приблизительным оценкам, радиоактивных материалов в зоне около3 млн куб. м. Пусковой комплекс первой очереди включает в себя хранилище для захоронения РАО в железобетонных контейнерах (ТРО–1) и модульное хранилище для захоронения радиоактивных отходов навалом (ТРО–2), а также необходимые объекты инфраструктуры (мойка автотранспорта,радиологическая лаборатория,санпропускник и т.д.).

Кроме того, здесь будут храниться радиоактивные отходы, накопленные Чернобыльской АЭС за период эксплуатации, а также отходы, возникающие в процессе снятия с эксплуатации.Жидкие и твердые отходы (ЖРО и ТРО) после соответствующих процедур на заводе по переработке жидких радиоактивных отходов (ЗПЖРО) и комплексе по обращению с твердыми отходами (ПКОТРО) будут перевезены в специально оборудованное поверхностное хранилище твердых РАО (СОПХТРО, вместительность — 50250 м3) на «Вектор». Первые контейнеры с ЧАЭС в «Вектор»уже загружены.

Наконец, здесь будут размещаться возвращенные из России ВАО ОЯТ — продукты переработки топлива реакторов ВВЭР–440 Ровенской АЭС, о которых мы говорили выше. Это остеклованные высокоактивные отходы, которые уже не могут быть использованы ни в атомной энергетике,нигде–либо еще. Сюда же будут приниматься отходы от спецкомбинатов системы «Радон». Возможно, здесь же будут размещены и РАО с других АЭС Украины.

Когда первый ряд контейнеров будет заполнен, он будет залит бетоном, а сверху начнут составлять следующий. Когда образуется 4 забетонированных «этажа», хранилище законсервируют и засыпят слоями глины и земли и засадят травой. В таком виде отходы хранятся 300 лет.

Мировая практика предусматривает два варианта хранения радиоактивных отходов: в геологических формациях глубоко под землей и в приповерхностных хранилищах.С геологическими формациями в Украине туго, (если такое хранилище и начнут строить,то не раньше, чем через 50 лет - http://www.snrc.gov.ua/nuclear/uk/publish/article/325921;jsessionid=2D87DC18FB52E05C5433E386ACC60687.app1), а комплекс «Вектор» подходит вполне. Во–первых, в нем есть приповерхностное хранилище, во–вторых он находится в зоне отчуждения.
Что лучше: брать грязь из кучи и перекладывать ее в соседнюю яму, или тащить грязюку в ладонях через весь двор в угол, заляпывая все вокруг и рискуя, что и в чистом до этого момента углу в эту грязь тоже кто–нибудь влезет? Так уж случилось, что на территории 10–ти километровой зоны невозможно проживание в ближайшие несколько тысяч лет. Зачем пачкать остальную Украину?

В любом случае, все отходы, размещенные на «Векторе» будут иметь сугубо украинское происхождение.

Интересный документ - http://www.energoatom.kiev.ua/upload/attach_old/Report_RW_2010.pdf, где можно взглянуть, например, на заполненность существующих хранилищ РАО действующих АЭС Украины, который дает понять, что скоро везти РАО кроме как на «Вектор», будет некуда.

Во время осуществления первоочередных мероприятий по ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС, на протяжении 1986–1987 годов на территории Зоны отчуждения было создано несколько объектов для захоронения и локализации больших объемов аварийных РАО. Это пункты захоронения РАО – ПЗРО «Буряковка», ПЗРО«Подлесный», ПЗРО «ІІІ–я очередь ЧАЭС» и пункты временной локализации РАО (ПВЛРО).

ПЗРО «Буряковка» предназначен для захоронения твердых низко — и среднеактивных РАО, которые, на протяжении 30 лет, будут находиться под административным контролем и 300 лет будут находиться под санитарным надзором. Пункт захоронения эксплуатируется с 1987 года и состоит из 30–ти приповерхностных хранилищ (траншей) для захоронения РАО. Основным инженерным барьером, который обеспечивает локализацию радионуклидов является специально сооруженный глиняный экран толщиной 1 метр. Всего с начала эксплуатации в хранилищах(траншеях) ПЗРО «Буряковка» размещено близко 1330,5 тыс. тонн (665,25тыс. м3) РАО чернобыльского происхождения.

Кроме этого, на специально оборудованной площадке натерриторииПЗРО размещена радиоактивно загрязненная техника, которая использовалась при ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы. В 2012 году ГСП «ЦПОРО» по согласованию с Госатомрегулирования Украины начали демонтаж и фрагментацию этой техники.
Несколько лет назад, по согласованию с регулирующим органом «Буряковку» расширили на 6 дополнительных межтраншейных хранилищ на 120 тыс. м.

Еще - https://www.drive2.ru/b/2814742/ о «Буряковке» - http://chornobyl.in.ua/zahoronenie-othodov.html.

Ныне не действующие ПЗРО «Подлесный» и ПЗРО « ІІІ–я очередьЧАЭС» были созданы в первые годы ликвидации аварии на ЧАЭС. В этих объектах размещались наиболее опасные высокоактивные и долгоживущие аварийные РАО. В идеале, в будущем РАО должны быть изъяты из этих объектов и перезахоронены в геологическом хранилище. Пока Украина определяется с геологической формацией, в 2012 году на ПЗРО провели работы, направленные на защиту от деградации и поддержку необходимых локализирующих функций инженерных барьеров этих хранилищ, создание дополнительных барьеров и усовершенствования систем мониторинга.

Наконец, на территории Зоны отчуждения размещено еще девять пунктов временной локализации радиоактивных отходов : «Станция Янов», «Нефтебаза», «Песчаное плато», «Рыжий лес», «Старая Стройбаза», «Новая Стройбаза», «Припять», «Копачи»,«Чистогаловка», общей площадью около 10гектаров, на территориях которых живут около1000 траншей и буртов с РАО. Это стихийно созданные в период ликвидации аварии площадки,куда сваливалось и захоранивалось все, что только было можно. Их все время контролируют и периодически перезахоранивают в другие места, если вдруг возникает опасность подтопленияи т.д.

Самый известный из пунктов временной локализации радиоактивных отходов (ПВЛРО) «Россоха»– 20 гектарный, ныне ликвидированный, отстойник зараженной техники, где техника стояла до естественного снижения дозы до приемлемых значений.

Что подразумевается под «снижением до приемлемых значений»?

Если посмотрите таблицу периода полураспада радиоактивных элементов, то увидите,что для разных радиоизотопов он составляет от 28 лет (стронций–90) до 24 тысяч лет(плутоний–239). При этом еще многие ошибочно полагают, что если полураспад — 28лет, то полный распад — 28*2=56, но это не так.

Независимо от первоначального количества стронция–90, через 28 лет останется ровно половина, через следующие 28 лет —одна четверть, еще через 28 – одна восьмая и т.д. Чтобы узнать примерное время полного распада, следует умножить период полураспада на 20. Например, для стронция – 90 время полного распада составляет около 560 лет (ну а для плутония, соответственно полмиллиона лет). Зная, какими изотопами заражена местность или техника, можно прикинуть, на протяжении какого времени в Зоне нельзя будет жить или через сколько лет технику можно будет переплавить.

Сейчас, насколько я знаю, вся техника «Россохи» фрагментирована и «повторно запущена в хозяйственный оборот».