Хранилища Чернобыльской зоны или почему ХОЯТ — не могильник

01.06.21 10:17

Хранилища зоны отчуждения Чернобыльской АЭС условно можно разделить на 4 типа:

 

— хранилища отработавшего ядерного топлива;

— хранилища радиоактивных отходов и материалов;

— пункты захоронения радиоактивных отходов;

— пункты временной локализации РАО, включая отстойники зараженной техники.

 

ХОЯТ

 

Ядерное топливо для РБМК – это таблетки урана, упакованные внутрь тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). Пара пучков ТВЭЛов в специальном контейнере создает тепловыделяющую сборку (ТВС). Свыше 1600 таких ТВС, погруженных в активную зону реактора (РБМК), и рождают энергию. После выгорания урана «уставшие» тепловыделяющие сборки извлекаются из реактора и с целью охлаждения и снижения уровня активности перегружаются в специальные бассейны выдержки, где они и хранятся несколько лет. Затем приходит время отработавшему ядерному топливу (именно так называются ТВС после всех упомянутых процедур) оказаться в хранилище отработавшего ядерного топлива.

 

Следует отметить, что ОЯТ не является радиоактивными отходами. Радиоактивными — да, отходами — нет.

 

Ни один из существующих нынче типов реакторов не может обеспечить полного выгорания топлива. 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 равны, однако технологии совершенствуются, и в ожидании того часа, когда ОЯТ можно будет эффективно использовать повторно, отработавшие ТВС «спят» в хранилищах. При этом они размещены там с соблюдением всех норм радиационной и ядерной безопасности, и негативного влияния на окружающую среду не оказывают.

 

 

ХОЯТ-1

 

Во временном хранилище отработавшего ядерного топлива «мокрого типа» (ХОЯТ-1), которое было построено еще при СССР, сегодня находятся ТВС 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 в течение определенного времени. Да и в целом данный объект уже не соответствует современным стандартам.

 

Для того, чтобы топливо безопасно хранилось еще сотню лет, на промышленной площадке ЧАЭС построено хранилище «сухого типа» или ХОЯТ-2. 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. В 2007 году за проект взялась американская компания Holteс International, и с июня 2021 года ЧАЭС начала процесс перевозки топлива с ХОЯТ-1 в ХОЯТ-2.

 

Строительство ХОЯТ–2 финансировалось 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. Затем сборки будут разделяться на две части, укладываться в топливные патроны, а те в свою очередь — в специальные металлические двустенные экранированные пеналы (по 196 половинок на каждый пенал).

 

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

 

 

ЦХОЯТ

 

22 декабря 2020 года при участии руководства НАЭК «Энегоатом», представителей компании Holtec International (США), АО «Турбоатом» (г. Харьков) и других компаний, которые участвовали в реализации проекта, а также при участии представителей СМИ состоялось открытие первого пускового комплекса Централизованного хранилища отработавшего ядерного топлива (ЦХОЯТ).

 

Во время визита на ЦХОЯТ журналисты убедились в полной готовности объекта к приёмке на хранение отработавшего ядерного топлива с украинских АЭС.

 

В данный момент на ЦХОЯТ завершено сооружение всех строительных конструкций и инфраструктуры по приёмке и хранению отработавшего ядерного топлива, а также сама площадка, на которой будут расположены контейнеры с отработавшим топливом. Началась пусконаладка и испытания оборудования и аппаратуры, поставленной компанией Holtec. Эксплуатация первого пускового комплекса стартует после завершения строительства 43-километрового железнодорожного пути к хранилищу, который соединит его с железнодорожной сетью Украины. Еще 14 пусковых комплексов ЦХОЯТ достроят до 2040 года — параллельно с заполнением площадки хранилища контейнерами с ОЯТ.

 

 

Комплекс для хранения радиоактивных отходов «Вектор» 

 

В первую очередь, «Вектор», расположенный в 17 км от ЧАЭС, предназначен для дезактивации дальнейшего хранения радиоактивных отходов, рассредоточенных по территории чернобыльской зоны отчуждения. По приблизительным оценкам, радиоактивных материалов в зоне около 3 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 кубометров 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. Это остеклованные высокоактивные отходы, которые уже не могут быть использованы ни в атомной энергетике, ни где-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 образуются 4 забетонированных «этажа», хранилище законсервируют, и оно будет засыпано слоями глины и земли, а также засажено 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, 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-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.

 

 

Захоронения послеаварийных РАО

 

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» 

 

ПЗРО «Буряковка» предназначен для захоронения твердых низко- и среднеактивных РАО, которые, на протяжении 30 лет будут находиться под административным контролем и 300 лет  — 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 около 1330,5 тыс. тонн (665,25тыс. кубометров) РАО чернобыльского происхождения. 

 

Кроме этого, на специально оборудованной площадке на территории ПЗРО 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.

 

 

Другие ПЗРО

 

Ныне не действующие ПЗРО «Подлесный» и ПЗРО «ІІІ-я очередь ЧАЭС» 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.

 

 

ПВЛРАО

 

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 10 гектаров,. Это около 1000 траншей и буртов с РАО — 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 подтопления и т.д.

 

«Россоха»

 

Самый известный из пунктов временной локализации радиоактивных отходов (ПВЛРО) «Россоха» — 20-ектарный, ныне ликвидированный, «отстойник» зараженной техники, где технику разместили в ожидании естественного снижения дозы до приемлемых значений.

 

Что подразумевается под «снижением до приемлемых значений»?

 

Если посмотреть таблицу периода полураспада радиоактивных элементов, то станет ясно, 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 — 28 лет, 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 вся техника «Россохи» фрагментирована и повторно запущена в хозяйственный оборот.

 

Читайте также: