ОВУА, образующихся при выполнении программы «полной переработки ОЯТ». Оценки также показали, что продолжительность эксплуатации хранилища в случае захоронения ОВУА составит 40 лет, а ОЯТ – 50 лет.
Проект хранилища предусматривает размещение 3915 канистр с остеклованными ОВУА в сеть горизонтальных галерей в глиняном массиве на глубине 240 м. Своды этих галерей внутренним диаметром 2 м облицованы бетоном толщиной 22,5 см. Для захоронения остеклованных ОВУА по центру галереи устанавливается труба из нержавеющей стали внутренним диаметром 55 см (толщина стенок 1 см). Пространство между трубой и бетонной облицовкой галереи заполняется закладочным материалом, состоящим из глины, песка и графита. Канистры с ОВУА, помещенные в контейнер из нержавеющей стали, размещаются по длине галереи с помощью механизированного погрузчика и автоматизированной системы.
Всоответствии с проектом хранилище ОВУА имеет восемь галерей с интервалом 40 м перпендикулярно к основным галереям, по которым транспортируются отходы. Каждая галерея длиной 800
мразделена на три секции по 200 и 400 м. Общая длина галерей составляет 6,4 км. С поверхности земли доступ к галереям обеспечивается двумя шахтными стволами диаметром 6 м.
Швейцария. Агентство NAGRA, ответственное в Швейцарии за удаление РАО, разработало концепцию глубокого захоронения ОВУА и долгоживущих ОСУА в скальном грунте в 80-е годы и в рамках этих проектов провело многолетние исследования на площадке в Меттауертале и в подземной лаборатории Гримзель, расположенной в скальных породах Альп. В работах по изучению поведения контейнеров с ОВУА при повышенных температурах принимали участие также и специалисты Испании (фирма ENRESA). Одновременно в последние годы были проведены полевые испытания породы опаловых глин на площадках в кантоне Цюрих.
Врезультате исследований потенциальных площадок агентство NAGRA предложило для дальнейших исследований площадку в регионе Цухер Вайнланд. Для этого предусмотрено сооружение на глубине опаловых глин испытательной лаборатории и установки для изучения технической реализации строительства хранилища ОЯТ/ОВУА. Концепция конструкции хранилища включает сооружение одной вентиляционной шахты, сети горизонтальных тунне-
191
лей для размещения остеклованных отходов и ОЯТ и отдельно бункеров для долгоживущих ОСУА с доступом в хранилище по наклонным спиралевидным туннелям. В глубокое хранилище планируют удалить 2056 канистр с ОЯТ, 730 канистр с остеклованными ОВУА и 4360 м3 кондиционированных в цемент долгоживущих ОСУА.
Франция. Во Франции для выбора площадки ПЗРО высокого уровня с 1987 по 1988 гг. исследовались четыре места со следующими характеристиками [84].
Гранитная площадка (департамент Де-Севр) имеет однородный массив, выходящий на поверхность площадью около 250 км2 и толщиной более 3000 м.
Глиняная площадка (департамент Эн) состоит из двух слоев глины толщиной более 100 м, расположенных на глубине 400 и 750 м. Эти слои разделены однородным пластом известняка.
Соляная площадка (департамент Эн) имеет толщину соляного пласта 300 м и защищена сверху и снизу толстыми слоями глины.
Площадка с глинистыми сланцами (департамент Мен и Луара) расположенна в центре большой антиклинали шириной 10 км и имеет толщину от 300 до 600 метров.
Вконце 1988 года начато глубокое бурение на площадке департамента Эна (глина). Был выполнен каротаж на глубину более 1100 м. В конце 1989 года подготовка к бурению на других площадках вызвала резкую реакцию местной оппозиции, что привело к остановке всех работ.
В1991 году во Франции была утверждена 15-летняя программа обращения с отходами класса В и С.
Эта программа предусматривала параллельное выполнение исследований по трем основным направлениям:
- глубокому захоронению (строительство двух подземных исследовательских лабораторий);
- кондиционированию и долговременному приповерхностному (или наземному) хранению;
- фракционированию и трансмутации долгоживущих радионуклидов в РАО.
Внастоящее время агентство ANDRA ведет сооружение первой подземной лаборатории на востоке Франции в Бюре в глинистом слое, который начинается на глубине 420 м [83]. Поиск второй
192
площадки для подземного хранилища из-за протестов оппозиции приостановлен. Предполагается, что в геологическое хранилище должно быть удалено 8 тыс. м3 остеклованных ОВУА и примерно 80 тыс. м3 долгоживущих ОСУА. Не исключается в дальнейшем прямое удаление в хранилище ОЯТ.
Проект хранилища представляет собой сеть горизонтальных туннелей с зонами, предназначенными для размещения различных типов отходов: остеклованных ОВУА, долгоживущих ОСУА и облученных топливных элементов уранового и МОХ-топлива. В каждом модуле хранения объем пространства между упаковками будет зависеть от величины тепловыделения отходов. Проект предполагает также оценку безопасности при температуре упаковок около
85°С («холодный» проект) и возможность извлечения упаковок с отходами. Предполагается также, что приоритетным должно быть удаление в постоянное хранилище В-отходов (долгоживущие ОСУА), так как их накоплено в настоящее время большое количество и не предполагается их использование в будущем.
С учетом эксплуатации в течение 40 лет всех действующих АЭС Франции считается, что к 2020 г. будет накоплено около 100 тыс. м3 В-отходов, что в 10 раз превышает объем остеклованных ОВУА и ОЯТ, не подлежащих переработке.
Поскольку подземное хранилище не будет введено в эксплуатацию ранее 2020 года, то Комиссариат по атомной энергии Франции проводит различные исследования по созданию промежуточных хранилищ РАО и ОЯТ. В частности, изучается возможность создания хранилища сочетающего в себе промежуточное хранение и хранение в геологическом хранилище с возможностью извлечения ОЯТ из этого хранилища в любое время. Проводятся исследования по кондиционированию РАО, позволяющим увеличить время промежуточного хранения РАО до 100 лет и более. Ведутся исследования по созданию нового контейнера для промежуточного хранения ОЯТ и РАО. Необходимость в этом диктуется также и тем, что МОХ-топливо может быть окончательно удалено в хранилище только после 30-50-летней выдержки.
В Великобритании сохраняется курс на переработку ОЯТ. Образующиеся в процессе переработки ОЯТ отходы временно хранятся на наземных установках. Установки для хранения ОВУА эксплуатирует фирма BNFL, а ОСУА – фирма Nirex. Общий про193
гнозируемый объем кондиционированных ОВУА составляет 1890 м3, а ОСУА – 215 тыс. м3. В соответствии с современной стратегией обращения с ОВУА разработка геологического хранилища для окончательного захоронения ОВУА отсрочена и в настоящее время предпочтение отдано долговременному хранению (в течение 100 лет).
Соединенные штаты Америки до сих пор сохраняют лидерство как по объему ОЯТ и ВАО, так и по проблеме разработки геологических хранилищ для ОЯТ и ВАО. В настоящее время в США ожидают своего решения по окончательному захоронению следующие виды ОЯТ и ВАО [88]:
ОЯТ коммерческих реакторов. В 80-х годах прошлого века было принято решение об уплотнении бассейнов-хранилищ ОЯТ. Это решение оказалось настолько эффективным, что на два десятилетия решило проблему хранения ОЯТ. Однако уже вскоре бассейныхранилища исчерпали свои возможности и в настоящее время большая часть энергетических компаний США перешло на сухое длительное хранение ОЯТ в контейнерах. На конец 2005 г. из коммерческих АЭС было выгружено около 54 тыс.т тяжелого металла ОЯТ, который хранится в 33 штатах на 72 площадках АЭС.
Военные ВАО и ОЯТ Министерства энергетики. От военно-
ядерной программы отсталость примерно 2,5 т. тяжелого металла ОЯТ реактора N и небольшое количество ОЯТ исследовательских реакторов. В настоящее время примерно 379 тыс. м3 жидких и шламообразных ВАО от военной программы хранятся в более 200 подземных резервуарах на территории трех бывших ядерных производственных комплексов министерства энергетики США: в Ханфорде, Саванна-Ривере и Айдахской национальной лаборатории. Эти отходы, являющиеся собственностью министерства энергетики, должны быть обработаны, остеклованы и изолированы от окружающей среды (проблемы хранения ЖРО в емкостяххранилищах США рассмотрены в гл. 2).
Остеклованные ВАО. К началу 2001 г. на установке WVDP (West Walley Demonstration Project) в Уэст-Велли завершено остек-
ловывание 2,27 тыс. м3 жидких ВАО от переработки АЭС. Эти отходы (275 канистр) хранятся на площадке установки WVDP.
Кроме того, в Саванна-Ривере с 1996 года эксплуатируется ус-
тановка DWPF (Defence Waste Processing Facility) для остекловыва-
194
ния жидких ВАО. В 2000 г. там находилось 648 канистр по 670 литров каждая с остеклованными ВАО.
ОЯТ исследовательских реакторов хранятся на 39 площадках министерства энергетики, предназначенных для промежуточного хранения. С 1996 г. по программе возврата ОЯТ в США 6445 облученных твэлов доставлено на площадки министерства энергетики в штатах Южная Каролина и Айдахо, где будут находиться до размещения их в подземное хранилище.
ОЯТ судовых реакторов, которыми оснащены 40 % субмарин ВМФ США, в настоящее время хранятся на наземных установках промежуточного хранения.
Проект «Юкка-Маунтин». Структура финансирования, размещения, лицензирования, эксплуатации и вывода из эксплуатации одного или более геологических хранилищ ОЯТ и ВАО в глубокозалегающих породах, утверждена Законом о политике в области ядерных отходов (NWPA) в 1982 году. Согласно этому закону установлена федеральная ответственность за удаление (захоронение) ОЯТ и ВАО.
В 1987 г. Конгресс США одобрил начало работ по оценки пригодности площадки в районе горного массива Юкка-Маунтин (штат Невада) для строительства первого национального геологического хранилища ОЯТ и ВАО (закон NWPAA-1987). В соответствии с этим законом в хранилище может быть размещено 70 тыс.т тяжелого металла. Однако эксплуатация одного геологического хранилища в Юкка-Маунтин не решит проблему захоронения ОЯТ и ВАО в США, так как уже через пять лет после начала эксплуатации оно будет заполнено. Поэтому в начале 2006 года было объявлено о намерении министерства энергетики изучить вопрос о создании второй площадки для подземного захоронения.
Характеристика площадки. Площадка для геологического хранилища расположена в горном массиве Юкка-Маунтин в 160 км северо-западнее г. Лас-Вегас на участке федеральной земли штата Невада. Ключевыми факторами, определяющими выбор площадки, является очень низкая скорость инфильтрации дождевых осадков и, соответственно, достаточно продолжительное время перемещения грунтовых вод с поверхности до горизонта хранилища, сооружаемого в ненасыщенной зоне вулканического туфа горной системы. Кроме того, местность характеризуется засушливым климатом
195