Сага о Росатоме, продолжение. Ядерный топливный цикл: Вечное хранение ОЯТ по-американски

На примере России мы посмотрели и увидели часть решения проблемы закрытого ядерного топливного цикла.
Ежели коротко:
отработавшие сборки твэлов извлекли из реактора,
на несколько лет уложили в «мокрое» хранилище,
после остывания – перевезли и уложили в сухое хранилище до той поры, пока радиационная безопасность не позволит приступить к переработке ОЯТ тут же, на достраиваемом Росатомом предприятии.
Переработали – получили новое топливо, но об этом подробнее позже, когда разберемся с ОЯТ по белу свету.

В 1955 году Комиссия по атомной энергии США (да, всевозможных органов в Америке, в той или иной степени контролирующих безопасность всего, что связано с атомным проектом – больше десятка.
Ау, любители порассуждать о засилье бюрократизма в России!..) обратилась в Национальную Академию с просьбой изучить возможность подземного захоронения радиоактивных отходов.
В то далекое уже время нынешние американцы еще носили прозвище «янки» с гордостью: энергичные, изобретательные, они не боялись любой работы даже без наличия в шаговой досягаемости холодильника с «Кока-Колой». Им совершенно не нравилось, что РАО копятся, они отчетливо понимали, что с годами это может стать большой и серьезной проблемой. И опасения эти появились ДО начала эры массового строительства АЭС: проблема росла у военного атома.
Национальная Академия в 1956 выдала вердикт: если хоронить под землей, то лучше всего – в толще каменной соли. Соль – сухая, у нее отличная теплопроводность (то есть она сможет быстро отводить тепло от греющихся РАО), под давлением земной толщи сверху соль становится пластичной, благодаря чему сможет «залечивать» возникающие трещины, дефекты и прочие нарушения.
По каким причинам проверка этой теории началась не сразу, мне найти не удалось, но уже в 1965 Национальная лаборатория Оак-Ридж приступила к первым, экспериментальным опытам по захоронению ВАО в пласте каменной соли в штате Канзас.
Эксперименты шли до 1969 года и были на удивление удачны: в 1970 Комиссия по атомной энергетике и лаборатория Оак-Ридж пришли к выводу, что такой способ захоронения будет абсолютно надежным на протяжении 225 миллионов лет. В том же году КЭА наметила под будущее хранилище одну из соляных шахт Канзаса, но в 1974 передумала и приступила к изысканиям в штате Нью-Мексико, в 42 км от городка Карлсбад.
Место славное – пустыня, никакой особой деятельности человека, население – минимально возможное для такой густонаселенной страны, как США.
Пласт соли – толщиной более километра, с небольшим наклоном, который позволяет работать со всеми возможными удобствами. Пласт начинается на глубине более 500 метров и уходит вниз еще на 500 метров. – ну, вот полное соответствие жестким рекомендациям МАГАТЭ. Находится это место в двух км от хребта Ливингстон, который прекрасен тем, что по нему не течет ни единого ручейка, а грунтовые воды, как и положено, начинаются на 300 с лишним метров ниже камер хранилища.

Ну, вот, похвалил – еще грузовик денюх мне обеспечен. Ну, и хватит о хорошем…

Описывая место, где нынче находится хранилище, которое называется Waste Isolation Pilot Plant или просто WIPP, как-то очень уж нечасто упоминают еще одну замечательную достопримечательность. WIPP расположен в 7 км от… эпицентра подземного ядерного взрыва «Гном» 1961 года.
Если в ваших комментариях будут вопросы по поводу этого славного события – расскажу все, что известно из открытой печати. А тут ограничусь сухоньким резюме о его последствиях, которые имеют место быть. «Гном» сформировал в недрах своеобразную техногенную «живую» структуру, современная активность которой уже охватывает зону WIPP.
Свидетельством служат признаки активизации сейсмичности в этом районе, резкие скачки уровня подземных вод, а также обнаружение техногенных радионуклидов в подземных водах на значительном удалении от эпицентра «Гнома».
Как только начались изыскания в районе будущего WIPP, появились и противники этого проекта. Soythern Research and Infirmation Center (повторяю – в Штатах реально десятки организаций, занимающихся радиоактивной безопасностью) в том же 1970 заговорила о том, что в Нью-Мексико есть месторождения нефти и газа и «если кто-то через несколько сотен лет пробурит тут скважину, не подозревая о наличии WIPP, возможны катастрофические последствия».
Это замечательный пример высочайшего уровня интеллекта многих и многих экологических движений: «… не подозревая о наличии самого большого в Штатах хранилища ВАО», не так ли?
Если говорить о законах, которых у Штатов нет, но которые им явно нужны, то лично я бы предложил запретить рассказывать анекдоты о «горячих эстонских парнях».
Следите за датами!
В 1956 появилась теория о том, что хранить ВАО вечно нужно в пластах соли.
В 1969 закончились экспериментальные проверки, подтвердившие теорию.
В 1974 было найдено место, где можно и нужно строить хранилище.
Строительство началось в 1981 году, первый груз прибыл 21 мая 1999 года.
Быстро сотрите с лиц улыбки – я из-за вас могу остаться без честно заработанных грузовиков с деньгами!!!
Да, 7 лет на борьбу с экологами, беспокоящимися о нелегких судьбах нефтяников XXX века.
Да, 18 лет на строительство.
Но зато Америка создала айфон!!!

Так или иначе, но хронология такова:
в 1981 США притупили к строительству WIPP,
в 1982 Рейган принимает решение о вечном хранении ВАО и ОЯТ.
В принципе, логично: если нашли место для WIPP, то почему бы не найти место для всего прочего?
Что значит «всего прочего»?
Дело в том, что соль и WIPP – место для отходов плутония и только для них. Отходы плутония, хоть и являются радиоактивными, но по классификации МАГАТЭ это не ВАО, а САО.
А мы уже видели в предыдущей заметке, что продукты деления, содержащиеся в ОЯТ – это именно ВАО. И мнение физиков-атомщиков было учтено: хранение ВАО и ОЯТ в WIPP на сегодня запрещено законодательно. И, чтобы не было недоговоренностей, давайте по честному: отходы плутония – это отходы военной ядерной программы США.
Гражданским штафиркам в WIPP не место, это, грубо говоря, объект Пентагона.
Да, опять же: если будет интерес к тому, как выглядит и как работает WIPP – с удовольствием расскажу. Вы же знаете – я про то, как умело американцы борются с пожарами, очень люблю рассказывать, клянусь светлой памятью проекта Американская Центрифуга…
Так, вроде потихоньку разбираемся.
Причины энтузиазма и уверенности МЭ в 1982 году понятны, зачем понадобилось «дополнение» к WIPP, тоже ясно.
Подземный ядерный взрыв «Гном» оставляем за скобками, двигаемся дальше.
А, чуть не забыл, что надо окончательно и бесповоротно повергнуть в прах всех любителей хихикать над величием США. Слушайте и трепещите: к моменту приема первого груза отходов плутония выяснилось, что при строительстве WIPP расходы составили всего-то 19 миллиардов долларов США.
Шах и мат вам!!!
Это отсталая Россия угрохала на сухое хранилище в Железногорске аж целых 16 миллиардов полновесных рублей, а продвинутые и технологически фантастические Штаты уложились всего в 19 миллиардов недорогих долларов!
Это ватники могут принимать в хранилище ОЯТ, а американцам хватает отходов плутония.

Эх, если меня и после этого не примут в самые платные агенты Госдепа – уж не знаю, что и делать-то. Попробовать про айфон напоминать в каждом абзаце, что ли…

Создается впечатление, что научный мир в США живет сам по себе, политический – сам по себе, и случаев, когда они встречаются друг с другом только немногим больше, чем высадок на Землю инопланетян.
В 1987 году Конгресс принял очередной мудрый закон: репозитарию – быть, и быть ему только в Юкка-Маунтин.
Бумага, конечно, терпит. И строить его надо было начинать уже в 1988, и ОЯТ начинать грузить не позднее 1998. И печатями стукнули, и подписи поставили – все в полном порядке.
А вот ученым некогда было отвлекаться на столь эпохальные события: они продолжали исследовать горный массив.
Аккуратно, шаг за шагом, благо с финансированием проблема была решена кардинально: на всю электроэнергию, вырабатываемую американскими АЭС, был введен специальный налог – 1 цент с киловатта, который и шел в «фонд Юкка-Маунтин».
В качестве аперитива выяснилось, что туф Юкка-Маунтин … влажный.
Пусть редкие, но имеющие место быть осадки просачиваются в тоннель длиной 120 метров, который вырубили в горе в самом начале работ.
Вода просачивалась в тоннель, вода уходила ниже – в грунтовые воды, служившие единственным источником для поселка в 20 км от репозитария.
Вода – это коррозия, коррозия – это просачивание радиоактивных нуклидов в воду. Одновременно совсем уж другие «ученые « вынуждены были согласиться с тем, что место, где должен был расположиться репозитарий – территория, принадлежащая окрестным племенам индейцев, которая была выделена им некогда под резервации.
Индейцы оказались вполне сговорчивыми ребятами: 100 миллионов долларов в год – и делайте, что хотите.
Закон о единственном и уникальном репозитарии никто отменять не стал – индейцы стали значительно богаче, «фонд Юкка-Маунтин» — чуточку более тощим.
Отменить дожди законом или биллем почему-то не получилось, и МЭ пустилось во все тяжкие.
«Укроем тоннели щитами из титана!»
Ученые ответили угрюмо: «Титан открыли сто лет назад, а ребята из Конгресса требуют гарантии на 10 000 лет.
Кто их даст?
Мы – точно нет, поскольку такие эксперименты как-то вот никто не ставил, как будет вести себя титан через 100 веков – мы без понятия. А уж про швы между листами – вообще молчим».
МЭ: ладно, пусть будет не титан, есть вот замечательный сплав-22 (56% — никель, 22% — хром, 13% — молибден, 2% кобальта, 4% вольфрама, 3% железа).
Ученые: джентльмены, С-22 появился лет 20-30 назад, и все, что мы про него знаем – он не боится коррозии при температурах до 100 градусов. А какую температуру дадут ВАО в бочках, которые вы уже запатентовали – эксперименты были?» Ну, и так далее.
Начало строительства в 1988 было отменено, исследования продолжались под радостные вопли внезапно разбогатевших индейцев.
Разбирались с пресловутыми бочками – числовое моделирование показывает, что всего через 3-4 тысячи лет их металл просто растворится от воды, радиоактивности и температуры.
А туф – не самый плохой замедлитель нейтронов, что создает прекрасную, замечательную перспективу ядерного взрыва всего объема репозитария – а его изначально планировали на 77 000 тонн ОЯТ м ВАО. Хрущев, помнится, показывал «Кузькину мать» — атмосферный ядерный взрыв мощностью в 57 мегатонн.
Тогда в Юкка-Маунтин получился бы «Кузькин отец», что ли?..