Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Фунты, тугрики...

Сага о Росатоме. Ядерный топливный цикл. Часть 4. ОЯТ-2

22.07.2016

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 рядом с каждой АЭС, после остывания – перевезли на ГХК, уложили в сухое хранилище до той поры, пока радиационная безопасность не позволит приступить к переработке ОЯТ тут же, на достраиваемом Росатомом предприятии.

(ТВС – тепловыделяющая сборка, в которой собраны твэлы – тепловыделяющие элементы, которые представляют из себя циркониевые трубки с таблетками уранового топлива внутри. ГХК – Горно-Химический Комбинат Росатома, город Железногорск, в недавнем прошлом – Красноярск-26. ОЯТ – отработанное ядерное топливо). Переработали – получили новое топливо, но об этом подробнее позже, когда разберемся с ОЯТ по белу свету.

Да, я и сам себе начинаю напоминать Задорнова, но ничего не могу поделать – Америка, Соединенные Штаты Айфонов. Именно сразу после России – как пример прямо противоположного подхода: передового, продвинутого и всяко «затыкающего Россию как страну-бензоколонку». Никакой пропаганды, просто факты, которые всяк волен «интертрепировать», как ему больше нравится.

Жил да был в США президент Рональд Рейган – история начинается аж с прошлого тысячелетия. Первый закон о политике в области обращения с ОЯТ – Nuclear Waste Policy Act – был принят в 1982 году и подписан именно Рейганом. По этому закону США взяли, да и отказались от самой идеи переработки ОЯТ. Неча тут!.. Было принято решение найти место и организовать вечное хранилище ОЯТ и так называемых ВАО – высокорадиоактивные отходы. Ну, вот опять огорчение – аббревиатуры радиоактивных отходов, которые придется привести. Да, это именно отходы – то, что не будет повторно использовано никогда и ни при каких обстоятельствах, участь которых – лежать, фонить и не давать нам спокойно жить. Прошу не путать с ОЯТ! Вот она, классификация, принятая МАГАТЭ:

ОО – освобожденные отходы. Рекомендация – извлекать, утилизировать в обычном порядке. ОНАО – очень низкоактивные отходы. Рекомендация – захоронение с земляной засыпкой. ОКЖО – очень короткоживущие отходы. Рекомендация – выдержка с целью снижения радиоактивности. НАО – низко активные отходы. Рекомендация – приповерхностное захоронение. САО – средне активные отходы. Рекомендация – захоронение на средних глубинах. ВАО – высоко активные отходы. Рекомендация – захоронение в глубинных геологических формациях. Да, чтобы не волноваться: приповерхностное захоронение – это траншеи или недействующие шахты с глубиной не менее 10 метров. САО по методам захоронения приравняли к ВАО – МАГАТЭ считает разумным захоронение глубиной от 500 метров и больше.

Так вот, решение США – приравнять ОЯТ к ВАО, «закопать и забыть». Плевать нам на перспективы закрытого ядерного топливного цикла, на трансурановые элементы, не хотим мы никакого пьюрекс-процесса, для нас наша сегодняшняя безопасность и всех последующих поколений превыше всего. Уран нам новый найдут, долларов у нас хватает (обратите внимание: я, как человек, до самозабвения любящий американскую демократию, даже не попытался написать «если что – врубим печатный станок». Кто-то другой стал бы вспоминать ничем не обеспеченную и никем не контролируемую эмиссию долларов США – а я нет, я не такой, я вот ни слова, ни одной буквы! И теперь за то, что я слова плохого про зеленые бумажки не сказал, Госдеп мне пришлет самосвал денюх!!! Всем – быстро начинать завидовать!!!).

Плохое это решение или хорошее? Можно спорить, но я просто констатирую факт: США приняли именно такой, а не какой-то другой закон об обращении с ОЯТ. Они отнюдь не одиноки: такого же мнения придерживаются, к примеру, Финляндия и Швеция. Не заморачиваемся, «хороним» один раз и навсегда. Но это у политиков все просто: приняли закон, наловили очков у избирателей и спят спокойно. Технические «мелкие подробности» их особо не волнуют – бумага, на которой напечатан закон, намного важнее всего прочего. А вот ребятам «от сохи» каково? В США все проблемы перевесили на министерство энергетики (с вашего позволения далее – просто МЭ). И вот эти ребята, открыв инструкции МАГАТЭ, выучили русский мат без словаря и логопедов. Местность малонаселенная – раз. Глубина не менее 500 метров – два. Хранилище должно быть расположено ВЫШЕ грунтовых вод не менее, чем на 300 метров – три. Отсутствие сейсмической и вулканической активности – четыре. Отсутствие просачивания дождевых вод, которые может привести к коррозии корпусов с ОЯТ – пять. В общем, списочек там – в метр длиной. (Желающие могут без труда найти обновленный доклад МАГАТЭ 2011 года по этому поводу – 104 страницы текста на английском языке)

Но МЭ было преисполнено энтузиазма и уверенности в том, что с поиском такого места ему удастся справиться. Отчего да почему? Прошу прощения, но, как и в любом другом детективе, в атомном проекте, чтобы добраться до следствия, приходится уходить в «глубь веков», чтобы найти причины. Рано или поздно – выберемся, еще разок оценив, как то, что было «тогда», обеспечивает нам картинку того, что мы видим «сейчас».

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.

Фото http://www.world-nuclear-news.org/

Рис. thebulletin.org

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 ХХХ века. Да, 18 лет на строительство. Но зато Америка создала айфон!!! Так или иначе, но хронология такова: в 1981 США приступили к строительству WIPP, в 1982 Рейган принял 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 первую очередь сухого хранилища 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…

Вскоре после появления закона 1982 года под будущее хранилище было предложено 9 площадок в самых разных углах Америки. Но – где-то экологи, где-то геологи, и вскоре на рассмотрении осталось только три – по одной в штатах Вашингтон, Техас и Невада. Чтобы МЭ не изображало из себя знаменитого буриданова осла, в 1987 году Конгресс рубанул с плеча, определив единственное место – гора Юкка, штат Невада, в 90 км от Лас-Вегаса.

Фото http://hi-news.ru

МЭ удивилось настолько, что даже … м-м-м… очень сильно удивилось: ведь геологические исследования еще не были закончены! А что, если геологи найдут проблемы?.. А как об этом сказать вслух, если на поиски уже угрохано 4 млрд долларов?.. Но Конгресс сделал все, чтобы не оставить даже тени сомнений. В 1988 году был принят еще один замечательный закон – ведь других законов в самой передовитой стране не бывает! (Алло, Госдеп, вы уже деньги-то грузите?!) По нему с 1998 года ОЯТ всех частных АЭС должны переходить в собственность государства. Красиво, правда? Закон есть закон: не смогло государство принять ОЯТ – государство будет платить. МЭ, оценив сии плоды законотворчества, окончательно и бесповоротно уяснило: проекту Юкка-Маунтин – быть! Кто-то еще будет пытаться обзывать Госдуму «госдурой»? Оцените красоту полета: исследования еще не завершены, а площадка по закону уже единственная. Хранилище еще не спроектировано, а срок окончания строительства уже определен. Проекта еще нет, но нет уже и 4 млрд долларов в бюджете. Любите ли вы США так же, как люблю их я?..

Фото http://hi-news.ru

Вот то, что американцы называют «вечное сухое хранилище» ОЯТ Юкка-Маунтин коротко. Для него даже придумали специальный термин – репозиторий, далее я его и буду использовать. Округ Ней, штат Невада, близ Невадского атомного полигона и в 130 км от Лас-Вегаса. Юкка-Маунтин – горный хребет из вулканического материала, в основном из туфа. Репозиторий предполагалось разместить ниже поверхности на 300 метров, на 300 метров выше уровня грунтовых вод. 400 миль тоннелей, 3 портала для ввоза топлива, система вентиляции и так далее. Должно было быть…

Фото http://www.atomic-energy.ru

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.

Фото http://www.atomic-energy.ru

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 резервацию. 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.

Фото http://www.atomic-energy.ru

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 показало, 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 и ВАО. Хрущев, помнится, показывал «Кузькину мать» - атмосферный ядерный взрыв мощностью в 57 мегатонн. Тогда в Юкка-Маунтин получился бы «Кузькин отец», что ли?..

Как бы назвать происходившее без использования ненормативной лексики? «Удивительные события, вызывающие восхищение и даже восторг». Ученые работали: бурили, замеряли, моделировали. Не бесплатно, обратите внимание. Срок начала строительства аккуратно передвинули на 1998 – десять лет ведь не срок. Индейцы, сменившие орлиные перья на страусиные боа и стразы от Сваровски, радовались, как дети: радиации нет, а деньги – есть. К 1995 было потрачено 6 млрд долларов уже из «фонда Юкка-Маунтин», а начало строительство ближе так и не становилось. Появилась новая, замечательная формулировка: «Планируемый срок начала строительства репозитария – 1998-2003 годы, но не позднее 2010». Восхитительно! В Госдуме – сплошь дураки, в Конгрессе плюнуть некуда – в умника попадешь. Теперь уже запах добычи почувствовали энергетические компании – владельцы АЭС. По закону 1982 ОЯТ с 1998 должны становиться собственностью государства, а, ежели государство не знает, куда бы это ОЯТ деть – можно выстраиваться в очередь в суды за компенсациями.

Черту под всем этим безумием подвело правительство Барака Обамы – финансирование проекта репозитария Юкка-Маунтин было благополучно прекращено. Потратив всего-то около 12 млрд долларов, США блистательно доказали: они корифеи не только в построении могучего ВВП, но и самая передовитая из всех стран по созданию айфона. 19 миллиардов – на проект WIPP, но он хоть работает. 12 миллиардов – на изучить гору в Неваде, чтобы сделать вывод – очень интересная гора, очень! Гордятся своей страной индейские племена, 20 лет получавшие мзду. Трепещу (или трепетаю – как правильно?..) и я: на строительство двух очередей сухого хранилища ОЯТ в Красноярске-26/Железногорске Россия смогла потратить меньше 2 млрд долларов, да оно еще и работает. Отсталая страна, что еще скажешь. Бесконечно далеки мы от создания качественных ойфонов.

В следующей заметке я попробую рассказать о том, как выкручиваются из ситуации АЭС в США. Они ведь частные, им денег зарабатывать хочется, но ОЯТ у них государство так и не забирает, и даже ответственность за их хранение на себя так и не берет. Мало того: мечты о компенсациях по закону 1982 года, так и остались мечтами – юристы Конгресса ликвидировали эту угрозу бюджета США. Заодно изучим щекотливые вопросы: а какого ж ангела МЭ США так неохотно выдает лицензии на строительство новых АЭС, зачем зам министра энергетики Америки катается в Железногорск и еще кое-какие нюансы. И да, я на полном серьезе повторяю вопрос: есть ли интерес к подземному ядерному взрыву «Гном» 1968 года и объекту WIPP, стоит ли рассказывать о них подробнее или пора двигаться дальше по главной теме – закрытый ядерный топливный цикл? Будем торопиться или спешки нет?

Boriss Alestar

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.