Миф двадцатый: Россия – всемирная свалка радиоактивных отходов

Из Болгарии и Венгрии, из Чехии и Словакии, не говоря об Украине – из многих АЭС Восточной Европы свозят в Россию отработавшие сборки. Что же мы, и правда всемирная свалка радиоактивных отходов?

Нет, нет и нет! И не всемирная, и не свалка. К отработавшему топливу, поступающему в Россию из Европы, мы ещё вернёмся, а пока попытаемся понять, что это такое – РАО.

Помните: все строительные материалы, кроме дерева, радиоактивны? Получается, всякий строительный мусор – это РАО? Конечно, нет. К РАО относят только материалы, отвечающие двум условиям одновременно:

– в них достаточно много радионуклидов: удельная активность РАО должна превышать определённые значения;

– РАО не предназначены для дальнейшего использования.

Где образуются РАО? На урановых рудниках, на АЭС и атомных предприятиях, на ядерных полигонах и радиационно-загрязнённых территориях, на военных заводах, в медицинских учреждениях и т. п. А больше всего (по активности) накопилось «исторических» РАО, образовавшихся на советских предприятиях ЯОК в ходе гонки вооружений.

Конечно, в этой книге невозможно рассмотреть все вопросы, связанные с РАО. Кто интересуется, можно порекомендовать добротное научно-популярное издание [1].

В области РАО, даже с юридической точки зрения, до недавнего времени у нас было не всё ладно. Многие отходы десятки лет держали в пунктах временного хранения, откладывая вопрос их финальной изоляции, то есть захоронения. Но в 2011 году был принят Федеральный закон «Об обращении с РАО…» [2]. И там чётко прописано: захоронение всех накопленных и производимых в стране РАО – обязательно. Кроме того, все РАО поделены на 6 классов.

Так вот, о классах. У англичан есть поговорка: «У каждого в шкафу есть свой скелет». Подобным «скелетом в шкафу» для атомной энергетики являются самые сложные РАО – первого класса. Сюда относят твёрдые высокоактивные отходы (ВАО), активность которых настолько высока, что приводит к саморазогреву отходов. И поэтому требуется их активное охлаждение. В соответствии с законом [2] отходы класса 1 требуется выдерживать для снижения тепловыделения, и лишь после этого направлять на окончательное захоронение в глубоких геологических формациях.

Возникает вопрос: относится ли ОЯТ к таким отходам? Ответ не так прост, и вернёмся мы к нему чуть позже. А пока вспомним, как образуется ОЯТ. Загрузили в реактор низкообогащенный уран, – и на ближайшие годы о топливе можно забыть. Лепота! Но всё хорошее быстро кончается. Проходят четыре года, – отработавшее топливо пора менять на свежее. Нет проблем. Но есть загвоздка – куда девать ОЯТ?

ОЯТ реакторов ВВЭР-440 после выдержки в бассейнах при АЭС направляют на единственный в стране радиохимический завод РТ-1 в составе ФГУП «ПО «Маяк». Там сборки размещают под водой в огромном, с четыре футбольных поля, бассейне, откуда по мере необходимости выдёргивают на переработку.

А что делают с ОЯТ реакторов ВВЭР-1000, ведь это наш самый массовый реактор? Опять же после выдержки в пристанционных хранилищах отработавшие сборки транспортируют, на сей раз в централизованное хранилище на ФГУП «Горно-химический комбинат» (город Железногорск). Пока их там просто выдерживают. А в дальнейшем планируется радиохимическая переработка с выделением отдельных радионуклидов. Получается, что такое ОЯТ к отходам не относится.

В чём же заключается эта самая радиохимическая переработка? Технология её примерно одинакова во всём мире.

Сначала отработавшие сборки «шинкуют» на куски, которые потом растворяют в азотной кислоте. Затем из кислых растворов методом экстракции извлекают уран и плутоний, при этом вся гадость (цезий, стронций и ещё больше сотни радионуклидов) остаётся в «хвостах» – жидких ВАО [3–5]. Так вот, после выхода закона «Об обращении с РАО…» называть эту чёрную жижу отходами тоже нельзя: жидкие высокоактивные отходы среди шести классов РАО отсутствуют. Поэтому предусматривается обязательное отверждение жидких высокоактивных растворов. На заводе РТ-1 их остекловывают в электропечах. Полученные стеклоблоки относят к отверждённым отходам класса 2, которые, в отличие от отходов класса 1, не требуют длительной выдержки перед глубинным захоронением.

Радиохимическая переработка ОЯТ не только сложная, а ещё и безумно дорогая. Бешеных денег стоит сам радиохимический завод: намного дороже АЭС и любого предприятия ЯТЦ. А общие затраты на переработку и захоронение ОЯТ достигают 1500 евро за килограмм [6]!

Зачем нужны эти подробности? Чтобы вы могли трезво оценить, что происходит в России с радиоактивными отходами. Ведь почти во всех спорах под РАО понимают именно ОЯТ либо высокоактивные жидкие «хвосты» экстракционных установок радиохимического завода (хотя и то, и другое к отходам относить неправильно). Со средне– и низкоактивными отходами таких грандиозных проблем не возникает. Наглядно разные виды высокоактивных материалов представлены в таблице 20.1.

Таблица 20.1 ОЯТ и высокоактивные РАО

Пока не решён вопрос: что всё-таки делать с ОЯТ реакторов РБМК? Относительно же ОЯТ реакторов ВВЭР имеются две полярные точки зрения. Одна сторона – «зеленые»: «Россию хотят превратить во всемирную свалку радиоактивных отходов, к нам завозят ОЯТ из других стран. А мы со своими-то отходами разобраться не можем».

Другая сторона – атомщики: «ОЯТ – вообще не отходы, а ценное сырье. Из него можно извлечь уран и плутоний, да ещё получить от владельца ОЯТ большие деньги за переработку».

А что на самом деле? Начнём с «ценного сырья». Да, ОЯТ содержит уран и плутоний. Но уран там неважного качества: при работе реактора копится «нехороший» изотоп уран-232. Этого радионуклида в природе не существует, и у него противная особенность: уран-232 гамма-активный. Активность хоть и небольшая, но работу с регенерированным топливом осложняет. А нужного нам изотопа уран-235 в ОЯТ всего-то 0,8 %, не намного больше, чем в природном уране. Поэтому регенерированный уран, после повышения в нём концентрации урана-235, пригоден лишь для однократного использования (в реакторах РБМК).

А что с плутонием? Реакторный плутоний – материал тоже так себе: он засорён неделящимися изотопами. А сегодня мы имеем приличные запасы великолепного по качеству плутония-239 из демонтированных ядерных боеголовок.

И потом, что значит – ценное сырье? Ценность определяется экономикой. Переработка килограмма ОЯТ стоит 1500 евро, а стоимость извлечённого урана – не больше 70 долларов. Какое же это ценное сырье, если владельцы готовы платить такие деньги, лишь бы кто забрал у них это «сокровище»?

Есть грубая пословица: если в банку варенья добавить ложку дерьма, получится банка дерьма. Такую ситуацию мы имеем и с ОЯТ, правда с двумя отличиями: «дерьма», то есть продуктов деления, там не ложка на банку, а основная (по активности) часть. Да и само «варенье», то есть уран и плутоний, сомнительного качества.

Будем говорить прямо: замкнутый ядерный цикл с радиохимической переработкой ОЯТ затевается вовсе не для извлечения ценных компонентов. А прежде всего потому, что захоронить ОЯТ по-лёгкому (открытый цикл) не очень-то получается. И приходится переводить его в более безопасную форму РАО, пригодных для окончательного удаления. Извлечённые же уран и плутоний – всего лишь побочные продукты, позволяющие немного улучшить экономические показатели переработки ОЯТ.

По сути приходится выбирать из двух зол – открытого и замкнутого ЯТЦ. Но восторги по поводу замкнутого цикла безосновательны. Другое дело, если речь идёт о реакторах на быстрых нейтронах. Там замыкать цикл сам бог велел. Но это совсем другая энергетика, и говорить о ней в этой книге преждевременно.

А вот в странах, ориентирующихся на открытый цикл (США, Канада, Швеция, Финляндия), ОЯТ – это уже отходы (по российской классификации – класса 1). Как и отработавшее топливо наших реакторов РБМК, если будет принято решение об их захоронении и найдено подходящее для этого место.

А как же всё-таки с отработавшими сборками АЭС из восточно-европейских стран? Раз это не ценное сырьё – значит, отходы? Ага, и теперь их пытаются сбагрить в Россию!

А вот и нет. Это не отходы, а отработавшее топливо. В своё время в Восточной Европе при содействии СССР запустили немало атомных станций. В реакторах ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 используется наш уран. В соответствии с заключёнными договорами ОЯТ возвращается в Россию. И обращаются с этим отработавшим топливом в точности, как с отечественным, по замкнутому циклу. Всё по-честному.

Литература

1. Радиоактивные отходы: от образования до изоляции / Бейгул В.П., Варлаков А.П. Кащеев В.А. и др. – М.: Региональная экологическая организация «ЭкоЭксперт», Информационное агенство «Атомные связи», Российское атомное сообщество, 2013. – 76 с.

2. Федеральный закон «Об обращении с РАО и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 11.07.2011 № 190-ФЗ.

3. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда / Н.С. Бабаев и др. – Изд. 2-е, перераб и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 312 с.

4. Никифоров А.С. и др. Обращение с высокоактивными отходами, образующимися в процессе регенерации ядерного топлива. – «Атомная энергия», 1987, т. 63, вып. 5. – С. 319–323.

5. Кузнецов В.М. Основные проблемы и современное состояние предприятий ядерного топливного цикла Российской Федерации. – М.: Изд-во Российской Демократической партии «Яблоко», 2002. – 259 с.

6. Облучённое ядерное топливо и новое поколение ядерных реакторов / Иванов В.Б.