жение азотной кислоты, кальцинация и сплавление сухого остатка. Процесс «варки» стеклянной массы происходит при температуре от 800 до 1100° С с выгрузкой готовой стекломассы через сливное устройство в бидоны, рабочий объем которых составляет 200 л.
Печь может использоваться также и для получения боросиликатного стекла при снабжении ее дополнительным узлом дозирования порошка и изменении состава добавок.
Размещение отходов в хранилище. С помощью кран-оператора три бидона объемом 200 л каждый дистанционно устанавливаются в металлический пенал. Пенал герметично закрывается крышкой и заваривается. Хранилище состоит из семи отсеков, в каждом из которых имеется 336 стояков. В каждом стояке устанавливается два пенала (один над другим). Для уменьшения температуры отходов в хранилище предусмотрена система воздушного охлаждения, представляющая собой свободные полости, через которые снизу пеналов подается воздух.
Задания и вопросы для самоконтроля
1.Что такое емкости-хранилища жидких РАО и, для каких целей они используются на ПЯТЦ?
2.Что определяет опасность хранения жидких ВАО в емкостяххранилищах?
3.С какими проблемами столкнулись США при хранении ЖРО
вемкостях-хранилищах больших объемов?
4.Какие ПЯТЦ в России осуществляют хранение жидких ВАО и САО в емкостях-хранилищах?
5.Дайте сравнительный анализ емкостей-хранилищ России и США.
6.Какие нарушения и аварии имели место при эксплуатации ем- костей-хранилищ? Приведите описание аварии 1957 года на ПО «Маяк».
7.Назовите основные стадии по остекловыванию ВАО на ПО «Маяк».
8.Составьте список мероприятий, которые проводятся на ПЯТЦ для обеспечения безопасной эксплуатации емкостей-хранилищ.
51
Глава 3. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДОЕМЫ-ХРАНИЛИЩА ЖИДКИХ РАО
3.1. Общая характеристика водоемов-хранилищ
Существующая в настоящее время система обращения с ЖРО, использующая в качестве хранилищ естественные и искусственные поверхностные (открытые) водоемы-хранилища, начала складываться в 1950-1960-х годах, сразу после начала работ по оборонной программе в условиях гонки вооружения и соревнования ядерных технологий с США. В те годы были загрязнены реки под Челябинском в России, в Хэнфорде (США), Селлафилде (Англия) и др. местах, где создавались РХП. Принятие решения о хранении жидких отходов в поверхностных водоемах-хранилищах было вынужденным, позволившим сократить сроки создания ядерного оружия.
Примечание. Несмотря на то, что при радиохимической переработке ОЯТ как в СССР, так и в США использовались подобные технологии, в США вместо создания поверхностных водоемов-хранилищ было использовано хранение в резервуарах различного типа (гл. 2) как наземных, так и заглубленных, сброс в неглубокозегающие грунты через поглощающие траншеи, отстойники, колодцы (кри-
бы) [10], [16].
В настоящее время площадь поверхностных водоемовхранилищ ЖРО занимает 104 км2 при общей площади загрязнений на территории предприятий Минатома России около 480 км2. Основную потенциальную опасность представляют поверхностные водоемы-хранилища на ПО «Маяк», СХК и ГХК, площадь которых составляет примерно 91 км2, из них на ПО «Маяк» – 88 км2 [41] – [47]. До недавнего времени в эксплуатации на ПЯТЦ находилось 20 поверхностных водоемов-хранилищ ЖРО. В настоящее время некоторые из водоемов-хранилищ находятся в стадии вывода из эксплуатации и сброс ЖРО в них прекращен.
Можно выделить следующие факторы, определяющие потенциальную опасность поверхностных водоемов-хранилищ [43], [44]:
–большой объем радионуклидов, содержащихся в приповерхностных водоемах-хранилищах (тысячи – миллионы кюри);
–наличие долгоживущих радионуклидов;
52
–значительная открытая водная поверхность, подверженная воздействию метеорологических явлений (ветер, смерч, атмосферные осадки и т.д.);
–возможное осушение бортов и дна водоемов, способное привести к ветровому уносу радионуклидов;
–отсутствие надежной системы барьеров на пути возможного распространения радионуклидов с подземными водами;
–возможность возникновения СЦР;
–возможность повреждения или разрушения ГТС, которые имеются практически на всех водоемах-хранилищах (плотины, обваловки водоемов, обводные каналы, станции перекачки воды).
Степень значимости того или иного фактора, способного привести к аварии с серьезными последствиями для окружающей среды и населения, определяется конкретными характеристика каждого водоема, его назначением и его состоянием (эксплуатация, вывод из эксплуатации, консервация).
В настоящее время поверхностные водоемы-хранилища ЖРО эксплуатируются с нарушением ряда положений нормативных документов, в частности [43]:
–не обеспечена надежная изоляция РАО от окружающей среды (ФЗ «Об использовании атомной энергии», ст.48);
–не обеспечена защита настоящего и будущих поколений, биологических ресурсов от радиационного воздействия РАО сверх установленных нормами и правилами в области ИАЭ пределов (там же, ст.48);
–нарушается запрет на сброс радиоактивных веществ в водные объекты и захоронение их в водных объектах (Водный кодекс РФ);
–не безопасны для окружающей среды условия и способы сбора, хранения и захоронения РАО (ФЗ «Об охране окружающей сре-
ды», ст.51, ч. 1);
–нарушается запрет на сброс РАО в поверхностные и подземные водные объекты, на водосборные площади, в недра и на почву (там же, ст.51, часть 2);
–нарушается запрет на сброс жидких радиоактивных отходов в водоемы (ОСПОРБ-99/2010);
–нарушается запрет на эксплуатацию ГТС без наличия лицензии (разрешения) (ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений);
53
–не обеспечивается поддержание образования РАО на минимальном практически достижимом уровне (Объединенная конвен-
ция, ст.11);
–возлагается чрезмерное бремя на будущие поколения (там же,
ст.11);
–не удерживается на минимальном практически осуществимом уровне образование РАО (Принципы обращения с радиоактивными отходами, МАГАТЭ, серия №111-F, принцип 7);
–не надлежащим образом учитываются взаимозависимости между всеми стадиями образования РАО и обращения с ними (там же, серия №111-F, принцип 7).
Указанные выше нарушения по своему смыслу частично дублируют друг друга. Однако чтобы не искажать смысла требований, заложенных в нормативных документах и рекомендациях МАГАТЭ, они приведены в том виде, в котором они сформулированы в этих документах. Как следствие нарушения указанных выше ряда положений ФЗ и отступлений от рекомендаций документов МАГАТЭ, эксплуатация водоемов-хранилищ также не соответствует ряду требований нормативных документов, например, НП- 016-05 (пп. 3.2., 3.7., 3.8., 3.13., 8.2., 8.3.); НП-058-04 (пп. 4.13., 4.14., 4.15., 4.22.,5.3., 7.1.-7.6.).
В табл. 3.2, 3.7 и 3.8 приведены некоторые сравнительные характеристики водоемов-хранилищ ПО «Маяк», СХК и ГХК. Данные по суммарной накопленной активности радионуклидов в водоемах, по альфа- и бетаизлучающих радионуклидах в воде и донных отложениях и др. нельзя считать достаточно точными, поскольку содержание радионуклидов в водоемах зависит от многих факторов, определяющих баланс ЖРО в водоеме, в том числе:
–объема ЖРО, поступивших ранее и поступающих в настоящее время для хранения;
–геометрических характеристик водоема (отношение высоты к площади водоема);
–химического состава (кислая или щелочная среда, склонность
кобразованию осадков, способность к миграции или наоборот к поглощению породами и др.);
–радионуклидного состава ЖРО (период полураспада);
–метеоусловий (дождь, засуха, малоснежная зима, ветер и др.);
54
–состояния искусственных и естественных физических барьеров ложа водоема (дна, стенок, бортов дамб);
–гидрогеологических условий размещения водоема и, прежде всего, близости грунтовых вод и условий для подтягивания вод водоема;
–стадий жизненного цикла водоема-хранилища: активная эксплуатация (сброс ЖРО), консервация (временное прекращение эксплуатации), закрытие (окончательное прекращение сброса ЖРО) и вывод из эксплуатации (прекращение эксплуатации и проведение работ по засыпке водоема и реабилитации территории).
В каждом из водоемов все время происходят изменения его состава: увеличение жидкой фазы из-за поступления ЖРО и осадков
иуменьшение – из-за испарений с поверхности и утечки ЖРО через ложе водоема. Кроме того, с течением времени происходит естественное уменьшение содержания короткоживущих радионуклидов за счет радиоактивного распада. Этим объясняется, повидимому то, что сведения по активности в водоемах-хранилищах, приведенные в различных публикациях, иногда довольно сильно различаются. Подробная «инвентаризация» поверхностных водо- емов-хранилищ является сложным, дорогостоящим и опасным (с точки зрения радиационного воздействия) мероприятием, поскольку требует взятие многочисленных представительных проб с различных точек акватории водоема и на разных глубинах, включая илистые образования на дне. Тем не менее работа по уточнению радиационных характеристик водоемов-хранилищ на ПЯТЦ периодически проводится.
В последующих разделах особое внимание уделяется водоемам ПО «Маяк», поскольку почти половина всех водоемов-хранилищ (40 %) находится на ПО «Маяк», площадь которых составляет 96 % от площади водоемов-хранилищ ПЯТЦ, и на этом предприятии при аварии на водоемах могут произойти наиболее опасные, с точки зрения возможного радиационного воздействия события.
55