2015 года. В соответствии с проектом ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами» в России принимается стратегия замкнутого топливного цикла.
|
|
Таблица 7.1 |
Планы введения в эксплуатацию глубоких хранилищ |
||
|
|
|
Страна |
РАО, подлежащие |
Начало эксплуатации |
|
захоронению |
хранилища, г |
Австралия |
ОЯТ/ОВУА |
Региональное хранилище, |
|
|
проект Pangea, |
|
|
сроки не определены |
Бельгия |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
В период с 2035 до 2070-2080 |
|
гоживущие ОСУА |
|
Болгария |
ОЯТ |
Решение отсрочено |
Великобритания |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
Концепция захоронения ОЯТ, |
|
гоживущие ОСУА |
ВАО и ДГЖ САО в геологи- |
|
|
ческое хранилище не принята |
Венгрия |
ОЯТ |
2047 |
Германия |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
Планировали 2012, в 2000 |
|
гоживущие ОСУА |
введен мораторий |
Испания |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
Принятие о строительстве |
|
гоживущие ОСУА |
отсрочено до 2016 |
Италия |
ОЯТ |
Не определено |
Литва |
ОЯТ |
Определена только концепция |
|
|
глубокого захоронения |
Нидерланды |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
После 100 лет хранения отхо- |
|
гоживущие ОСУА |
дов (2100) |
Россия |
ВАО |
Решение отложено до 2015 |
Румыния |
ОЯТ |
2049 |
Словацкая рес- |
ОЯТ |
2037 |
публика |
|
|
Словения |
ОЯТ |
2066 |
США |
ОЯТ/ВАО |
2017, (первоначально 2010) |
Чешская рес- |
ОЯТ |
2065 |
публика |
|
|
Финляндия |
ОЯТ |
2020 |
Франция |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
Заполнение и вывод из экс- |
|
гоживущие ОСУА |
плуатации примерно к 2100 г. |
Швейцария |
ОЯТ/ОВУА и дол- |
2040 |
|
гоживущие ОСУА |
|
Швеция |
ОЯТ |
2015 |
Япония |
ОЯТ/ОВУА |
Хранение (30-50 лет) до осты- |
|
|
вания, захоронение ОЯТ пока |
|
|
не планируется |
186
Таблица 7.2 Деятельность стран в рамках научно-исследовательских и опытно-
констукторских работ по выбору и исследованию мест захоронения
Страна |
Организация, |
Стадия работ |
Порода, глубина |
|
ответственная за |
|
размещения |
|
захоронение |
|
хранилищ |
Бельгия |
ONDRAF/NIRAS |
Исследование площадки |
Глина (Boom |
|
|
в районе Моль-Дессель |
Clay), 240 м |
Германия |
DBE |
С 2000 г. мораторий на |
Соль, 850-900 м |
|
|
исследование пл. в Гре- |
|
|
|
нобле |
|
Финляндия |
Posiva Oy |
Выбрана и одобрена |
Кристаллическая, |
|
|
парламентом пл. вблизи |
тоналит, 500 м |
|
|
АЭС «Окилуото» в ок- |
|
|
|
руге Эурайоки |
|
США |
DOE |
Строительство храни- |
Вулканический |
|
|
лища Юкка-Маунтин |
туф, 305 м |
Швейцария |
NAGRA |
Для дальнейших иссле- |
Опаловые глины |
|
|
дований предложена пл. |
(Opalinus Clay), |
|
|
Цурхер Вайнланд, изу- |
400-900 м |
|
|
чалась также пл.Бенкен. |
|
|
|
Исследования проводи- |
|
|
|
лись в подземной лабо- |
|
|
|
ратории Гримзель (ска- |
|
|
|
листый грунт) |
|
Швеция |
SKB |
Продолжаются исследо- |
Гранит, 500 м |
|
|
вания на пл. Форсмарк |
|
|
|
(округ Эстаммар) и |
|
|
|
Симпеварт (округ Ос- |
|
|
|
карсхамн) |
|
Примечание. ONDRAF/NIRAS – Национальное агентство по обращению с РАО и делящимися материалами, DBE – Немецкое общество по строительству и эксплуатации хранилищ для окончательного удаления РАО, Posiva Oy – компания образованная двумя энергетическими фирмами Финляндии. DOE – Министерство энергетики США, NAGRA – Национальное агентство, ответственное за удаление РАО, SKB – компания, образованная четырьмя энергетическими фирмами Швеции.
Рассмотрим основные решения, принимаемые странами для долгосрочной безопасности при геологическом хранении ВАО (ОЯТ, ВАО и САО с долгоживущими радионуклидами).
187
Швеция. Правительством одобрена разработанная компанией SKB концепция удаления ОЯТ в глубокозалегающую гранитную породу. Наиболее перспективным признан проект (метод, концепция) KBS-3, позволяющий осуществлять контроль за отходами и буферными материалами в период эксплуатации хранилища. В ноябре 2003 года компетентными органами Швеции было признано, что система захоронения KBS-3 удовлетворяет современным критериям безопасности и радиационной защиты.
Концепция KBS-3 предусматривает упаковку (капсулирование) ОЯТ в коррозионно-устойчивые медные контейнеры (толщина стенок 5 см) с внутренним чугунным контейнером, обеспечивающим прочность упаковки [83], [85]. Использование меди, освобожденной от кислорода, гарантирует целостность контейнера в течение 100 тыс. лет. Контейнеры в соответствии с проектом размещаются
ввертикальных скважинах, пробуренных в туннелях на глубине около 500 м в гранитной породе. Между стенками контейнера и скважины помещается буферный слой из бентонитовой глины толщиной около 35 см. После завершения размещения отходов туннели засыпаются закладочным материалом, состоящим из смеси бентонита и измельченной породы.
Концепция KBS-3 предусматривает размещение медных контейнеров в горизонтальном положении в галереях средней длины и
ввертикальных скважинах. Окончательный выбор метода захоронения будет сделан после оценки безопасности, технологии, затрат и воздействия на окружающую среду.
Для оценки безопасности большое внимание уделяется исследованиям, связанным с возможными путями утечки радионуклидов в результате их контакта с подземными водами. В подземной лаборатории выполнен комплекс исследований по коррозии меди, в том числе под воздействием микробов. Большой объем исследований проведен по изучению растворения ОЯТ в окисляющих условиях, механизмов миграции радионуклидов, диффузии, адсорбции, а также коррозии внутреннего чугунного контейнера в анаэробных условиях.
Предполагается строительство хранилища в два этапа. На первом этапе предусмотрено сооружение части хранилища с последующей демонстрацией (примерно в 2015 г.) окончательного захоронения 400 контейнеров с ОЯТ (это примерно 10 % предполагае-
188
мого общего количества контейнеров). Лицензия на продолжение строительства хранилища будет выдана правительством только после 2-летней оценки демонстрационного этапа. Завершение размещения ОЯТ намечено до 2060 года.
Финляндия. Это первая страна в мире, в которой на уровне закона принято решение о выборе площадки для геологического захоронения (см. табл.7.2). Концепция глубокого захоронения ОЯТ, разработанная в Финляндии, аналогична шведской концепции, включая конструкцию контейнеров. В 2001 году компании SKB (Швеция) и Posiva Oy (Финляндия) заключили договор о сотрудничестве и обмене информацией по проблемам захоронения ОЯТ.
Германия. С 1998 года после прихода к власти правительства «зеленых» в Германии началось свертывание программ по ядерной энергетике. Ранее прямое удаление ОЯТ рассматривалось как приемлемая альтернатива переработке ОЯТ, которое, согласно заключенным контрактам в объеме 6900 т., предполагалось проводить на предприятиях фирм Cogema (Франция) и BNFL (Великобритания). В соответствии с соглашениями между странами с 2005 года прекращается транспортировка ОЯТ из Германии на переработку [83] и все отходы от переработки ОЯТ возвращаются в Германию (до 2022 г). С предприятий Cogema и BNFL должны поступить соответственно, около 127 и 39 контейнеров с остеклованными ОВУА – всего 166 контейнеров, 39 из которых уже доставлены в Германию. Для перевозки ОВУА используется разработанный в Германии транспортный контейнер типа CASTOR HAW 20/28 CG, семь секций которого могут вмещать по четыре канистры с остеклованными отходами – в целом 28 канистр.
Ранее предполагалось размещать ОВУА в геологическое хранилище в Гренобле, которое представляет собой соляной купол площадью около 40 км2, простирающийся на глубину примерно 3500 м. В соответствии с проектом хранилище должно быть размещено на глубине 870 м. Решение правительства о введении моратория было принято, несмотря на то, что в марте 2000 г. международная группа экспертов из пяти стран (США, Франции, Швеции, Швейцарии и Германии) пришли к выводу, что площадка в соляном куполе в Гренобле удовлетворяет всем критериям безопасного удаления ОВУА/ОЯТ [79].
189
Внастоящее время в Германии в эксплуатации находятся два промежуточных сухих хранилища ОЯТ в Горлебене и Ахаусе. Промежуточное хранилище в Горлебене используется также для временного хранения остеклованных ОВУА в транспортных контейнерах.
Вдальнейшем при создании геологического захоронения Германия предполагает использовать хранилище ОЯТ и для хранения остеклованных ВАО. Кроме того, исследования, проведенные в Германии по устойчивости различных керамических форм для хранения ОЯТ, показали, что керамика ОЯТ представляет собой достаточно надежную матрицу для длительного хранения ОЯТ, не уступающую стеклу, а по некоторым параметрам, даже превосходящую его [86].
Бельгия. Стратегия для обращения с ОЯТ на заключительной стадии не определена. В настоящее время Франция возвращает Бельгии переработанное ОЯТ в виде остеклованных отходов. Перевозка канистр с этими отходами проводится в транспортных контейнерах типа TN28VT, разработанных фирмой Transnucleaire. Средняя активность одной канистры с ОВУА, определенная во время заливки в канистру на заводе фирмы Cogema составляет
1,6 1016 Бк для бета-, гамма-излучающих и 3 1014 Бк для альфаизлучающих радионуклидов. На радиоактивные материалы приходится примерно 17 % массы остеклованного продукта, помещенного в канистру.
Остеклованные ОВУА размещаются в промежуточном хранилище в Десселе, где также хранятся долгоживущие ОСУА от переработки ОЯТ. Срок промежуточного хранения остеклованных ОВУА определен в 50 лет, после чего должно быть предусмотрено удаление их в глубокое геологическое хранилище ОВУА/ОСУА.
Втечение длительного времени в Бельгии исследуют возможность захоронения ОВУА и ОСУА в глубокозалегающей глинистой породе на базе подземной лаборатории HADES-URF (в Центре ядерных исследований в Моле) на глубине 225 м [83].
В2002 году агентство ONDRAF/NIRAS опубликовало отчет, в котором подведены итоги технических и научных исследований по программе НИОКР за период с 1990 по 2000 г. В отчете было показано, что стоимость хранилища для прямого захоронения ОЯТ может превысить в 2,5 раза стоимость хранилища для остеклованных
190