Как провожают радиоактивные отходы: тетрис, подушка, бентонит и 100 лет мониторинга

Новоуральское отделение Национального оператора по обращению с радиоактивными отходами (НО РАО) готовит к запуску вторую очередь пункта приповерхностного захоронения, где будут размещать на финальную изоляцию РАО III и IV классов, одни из самых безопасных. На сегодняшний день это наиболее экологичный способ изолировать РАО от окружающей среды.

К радиоактивным отходам III класса относят низкоактивные долгоживущие и среднеактивные короткоживущие отходы, IV класса — ​очень низкоактивные и низкоактивные короткоживущие. Это спецодежда, строительные материалы, фильтры от вентиляционных систем, загрязненные грунты и отходы технологических процессов на предприятиях, работающих с радиоактивными веществами. Во всем мире такие отходы чаще размещают на временное хранение, исключения — ​Франция, Южная Корея, Финляндия. Однако, по мнению МАГАТЭ, наиболее безопасный и единственный приемлемый с точки зрения экологии вариант — ​окончательно изолировать такие РАО от экосистемы.

В общем виде концепция захоронения РАО III и IV классов такова: специализированные упаковки с отходами размещают в созданных по современным нормам и правилам хранилищах, имеющих несколько последовательных барьеров безопасности, которые исключают попадание радионуклидов в окружающую среду на протяжении всего срока радиационной опасности РАО. После заполнения хранилища изолируются сверху, и в течение проектного срока (до завершения периода радиационной опасности радиоактивных элементов) за ними наблюдают. А теперь история и детали.

Уральский электрохимический комбинат (входит в ТВЭЛ) начал создавать на своей промплощадке пункт приповерхностного захоронения РАО III и IV классов еще в 2008 году. Однако в 2011 году законодательство изменилось. В соответствии с новым Федеральным законом № 190 «Об обращении с радиоактивными отходами» вести операции с такими отходами могло только созданное в том же году предприятие «НО РАО». Поскольку и УЭХК, и НО РАО входят в «Росатом», было принято решение: УЭХК достроит полигон, а затем передаст его национальному оператору. В 2015 году строительство было завершено, в конце 2016 года началась эксплуатация.

Вторую очередь начали строить в 2018 году. Нарастили инфраструктуру: добавили очистные сооружения и пожарные резервуары, расширили инженерные коммуникации и дренажную систему. Построили и новые объекты: приповерхностные хранилища, здание входного контроля. Строительство всех объектов было завершено в 2020 году, в 2021 году госкорпорация выдала разрешение на эксплуатацию, Ростехнадзор рассматривает документы на получение лицензии. В НО РАО надеются, что регулятор выдаст ее до конца года.

Все работы были проведены в рамках ФЦП «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности». Объем инвестиций в создание объекта — ​1,2 млрд рублей за три года.

Емкость второй очереди ППЗРО — ​почти 40 тыс. м3, объем разделен на три хранилища. При максимальной проектной загрузке 4,5 тыс. м3 в год предполагается, что вторая очередь прослужит не меньше восьми лет — ​до 2030 года. Также на ППЗРО размещена система обращения с небольшим объемом РАО, образующимся при эксплуатации самого пункта захоронения.

Заботиться о безопасности начинают уже в здании входного контроля. Отходы IV класса доставляют туда в металлической упаковке, III класса — ​в железобетонной. Прибывающие контейнеры взвешивают, берут пробы — ​проверяют, соответствуют ли они критериям приемлемости радиоактивных отходов для финальной изоляции. Критерии основаны на нормах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. Смотрят на удельную радиоактивность, содержание ядерных материалов, определяют наличие загрязнения упаковки, мощность дозы, содержание ряда химических веществ и воды. Если содержимое контейнера не соответствует этим критериям — ​извещают поставщика и вместе решают: самим довести РАО до значений, соответствующих критериям приемлемости, либо вернуть. «За пять лет эксплуатации первой очереди у нас еще не было случаев возврата», — ​отметил заместитель гендиректора, начальник новоуральского отделения НО РАО Вячеслав Александров.

Крупные клиенты, размещающие отходы на финальную изоляцию, — ​УЭХК, ФЭО, «Росэнергоатом». По регламенту доля отходов IV класса составляет не менее 60 %, III класса — ​не более 40 %. Размещают контейнеры как в тетрисе, главная цель — ​максимально экономно использовать пространство.

Хранилища со всех сторон изолированы от окружающей среды. Снизу — ​гидроизолирующей подушкой из глины толщиной не менее 70 см. Внутри по периметру и между отсеками — ​бетонными стенами с гидроизолирующими добавками. Сверху защищают от осадков металлические ангары. К трем скважинам, пробуренным для наблюдения за химическим и радионуклидным составом грунтовых вод, после расширения инфраструктуры добавились еще шесть.

Заботятся и о персонале. Пункт входного контроля в соответствии с правилами эксплуатации объектов обращения с радиоактивными веществами разделен на три зоны: чистая, условно чистая и грязная. В условно чистой установлены приборы радиационного контроля. Если излучение выше нормы — ​придется помыться, а одежду обработать дезактивирующим аэрозолем. Канализационные стоки поступают в специальные сборники. Если содержание радионуклидов в стоках соответствует норме, они отправляются на очистные сооружения, если выше — ​цементируются.

Когда все отсеки хранилищ будут заполнены, пространство между контейнерами, в котором при загрузке устанавливается оборудование для перемещения упаковок РАО, засыплют бентонитом, забетонируют, а поверхность хранилища покроют гидроизолирующим материалом.

Затем будет подготовлен проект закрытия объекта. После его лицензирования специалисты НО РАО уложат поверх хранилищ дополнительные гидроизоляционные и дренажные слои. Поскольку мониторинг надо вести больше 100 лет, сотрудники новоуральского отделения НО РАО будут обеспечены работой в буквальном смысле на века.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ

Аналогичные пункты финальной изоляции РАО есть во Франции. Там два хранилища: одно, закрытое в 1990‑е годы, расположено вблизи Шербура, второе, эксплуатируемое в настоящее время, — ​в Сулен-Дюи (в регионе Шампань — Арденны). Емкость первого — ​более 500 м3, второй рассчитан на 1 млн м3. В них хранятся РАО тех же классов, что размещают в Новоуральске. Ограничений по видам деятельности на территории за пределами площадок финальной изоляции отходов нет, излучение в местном шампанском соответствует природной норме.