Последние церемонии: как радиоактивные отходы готовят к долгосрочной изоляции

Если в разговоре со специалистом в области радиоактивных отходов (РАО) вы услышите «кондиционирование», знайте: это не о климат-­контроле. Термин, использовавшийся еще в советское время, официально закрепил принятый в 2011 году федеральный закон «Об обращении с радиоактивными отходами»: кондиционирование — ​технологические операции по приведению РАО в физическую форму и состояние, пригодные для захоронения и соответствующие критериям приемлемости. Ключевые этапы процесса — ​в нашем фоторепортаже.

Входной контроль при приемке отходов от поставщика. Упаковку со всех сторон измеряют дозиметром и спектрометром. Слабоактивные твердые отходы сортируют: горючие отправляются на термическую переработку, остальные — ​на прессование.

Жидкие отходы проходят через маслобензоуловитель, механические и угольные фильтры и попадают на установку обратного осмоса. Процесс относится к ультрафильтрации: под высоким давлением жидкость прокачивают через тонкую синтетическую мембрану, пропускающую молекулы воды и задерживающую более тяжелые атомные и молекулярные структуры (их отводят в концентрат). После обратного осмоса — ​очистка ионообменными фильтрами и ферроцианидным сорбентом, селективно связывающим ионы цезия.

«Плутон» — ​современная установка для термической переработки РАО. Шахта заполняется специально подготовленными небольшими упаковками РАО. Под воздействием плазмотронов в плавителе РАО полностью выгорают, а минеральный остаток при температуре около 1,3 тыс. °C превращается в расплав. Горячий дымовой газ сквозь массу РАО поднимается в верхнюю часть печи. РАО, постепенно опускаясь, последовательно проходят стадии сушки, термического разложения (пиролиза), окислительного пиролиза, горения. Одно из принципиальных преимуществ плазменного пиролиза — ​переработка отходов сложного состава. Существенной частью РАО, около трети исходного объема, могут быть негорючие материалы. В финале они, как и горючие компоненты, образуют расплавленный шлак (в отвержденном состоянии — ​однородную водостойкую стеклоподобную субстанцию) объемом в несколько десятков раз меньше, чем было загружено. Шлак помещают в контейнеры и заливают цементным раствором. Теперь отходы кондиционированы. После недельного рабочего цикла «Плутон» остывает в течение суток.

Установка кондиционирования использованных ионообменных смол — ​одна из новых перспективных разработок. Обезвоживает и пропитывает смолы матричным материалом в контейнере, предназначенном для захоронения. Конечный «продукт» — ​монолитный блок с нормированными показателями прочности и устойчивости к выщелачиванию радиоактивных загрязнений.

Установка «Суперкомпактор». Роботизированный комплекс с манипулятором и системой машинного зрения облегчает прессовку 200‑литровых бочек (с отходами и пустых). Он берет бочку, помещает ее на рабочий стол, а после прессовки перекладывает «блин» в контейнер. Все бочки одноразовые и подлежат утилизации.

Последняя операция. Погрузчик доставляет кондиционированные отходы в контейнере объемом 1,3 м3 к отсеку стационарного хранилища. Под руководством мастера упаковку помещают в свободную ячейку. Там упаковка может пребывать в течение полувека, может отправиться в пункт финальной изоляции отходов Национального оператора РАО. Местоположение каждой упаковки (модуль, отсек, ярус, ячейка) фиксируется в базе учета и контроля РАО.