На главную / Экология / Захоронение радиоактивных отходов: проблемы и концепции в США и в России

Захоронение радиоактивных отходов: проблемы и концепции в США и в России

| Печать |


СОДЕРЖАНИЕ

  1. Захоронение радиоактивных отходов: проблемы и концепции в США и в России (текущая позиция)
  2. Страница 2
  3. Страница 3
  4. Страница 4
Ю. В. Дублянский

Я расскажу в этой статье о проблеме радиоактивных отходов — скорее, о ее глобальном аспекте, чем о конкретных региональных проблемах. Я буду здесь опираться в основном на американские примеры. Пусть это вас не смущает: во многих аспектах этой проблемы США и Россия весьма схожи, иногда как две стороны одной медали, а иногда — как зеркальные отражения.

Откуда берутся радиоактивные отходы и куда их девать?

Основные источники радиоактивных отходов (РАО) высокого уровня активности — атомная энергетика (отработанное ядерное топливо) и военные программы (плутоний ядерных боеголовок, отработанное топливо транспортных реакторов атомных подводных лодок, жидкие отходы радиохимических комбинатов и др.). Количество РАО, накопленных при производстве ядерного оружия, на порядок (то есть не менее чем в 10 раз) выше отходов ядерной энергетики. Если даже военные программы сократятся, то отходы «мирной» энергетики намного вырастут, поскольку ядерная энергия — один из двух важнейших в обозримом будущем источников энергии, наряду с сожжением углеводородных топлив, производящих опасный для теплового равновесия Земли «парниковый эффект». Предполагается, что к 2000 году в мире будет накоплено около 200 тысяч тонн РАО, из них около 2 тысяч тонн плутония

Возникает вопрос: следует ли рассматривать РАО просто как отходы или как потенциальный источник энергии? От ответа на этот вопрос зависит, хотим ли мы их хранить (в доступном виде) или захоранивать (т. е. делать недоступными). Общепринятый ответ в настоящее время состоит в том, что РАО — это действительно отходы, за исключением, может быть, плутония. Плутоний теоретически может служить источником энергии, хотя технология получения энергии из него сложна и довольно опасна. Многие страны, в том числе Россия и США, находятся теперь на распутье: «запускать» плутониевую технологию, используя плутоний, высвобождаемый при разоружении, или захоранивать этот плутоний? Недавно правительство России и Минатом объявили, что они хотят перерабатывать оружейный плутоний совместно с США; это означает возможность развития плутониевой энергетики. Мы не будем заниматься здесь энергетическим использованием РАО, а только проблемой их захоронения.

Избавление от РАО. В течение 40 лет ученье сравнивали варианты избавления от РАО. Главная идея — их надо поместить в такое место, чтобы они не могли попасть в окружающую среду и нанести вред человеку. Эту способность вредить РАО сохраняют в течение десятков и сотен тысяч лет. Облученное ядерное топливо, которое мы извлекаем из реактора, содержит радиоизотопы с периодами полураспада от нескольких часов до миллиона лет (период полураспада — это время, в течение которого количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое, причем в ряде случаев возникают новые радиоактивные вещества). Но общая радиоактивность отходов значительно снижается со временем. Для радия период полураспада составляет 1620 лет, и нетрудно подсчитать, что через 10 тысяч лет останется около 1/50 первоначального количества радия. Нормативы большинства стран предусматривают обеспечение безопасности отходов на срок 10 тысяч лет. Конечно, это не значит, что по истечении этого времени РАО более не будут опасны: мы попросту перелагаем дальнейшую ответственность за РАО на отдаленное потомство. Для этого надо, чтобы места и форма захоронения этих отходов были известны потомству. Заметим, что вся письменная история человечества меньше 10 тысяч лет. Задачи, возникающие при захоронении РАО, беспрецедентны в истории техники: люди никогда не ставили себе таких долговременных целей.

Интересный аспект проблемы состоит в том, что надо не только защищать человека от отходов, но одновременно защищать отходы от человека. За срок, отводимый на их захоронение, сменятся многие социально-экономические формации. Нельзя исключить, что в определенной ситуации РАО могут стать желанным объектом для террористов, мишенями для удара при военном конфликте и т.п. Понятно, что, рассуждая о тысячелетиях, мы не можем полагаться, скажем, на правительственный контроль и охрану — невозможно предвидеть, какие изменения могут произойти. Может быть, лучше всего сделать отходы физически недоступными для человека, хотя, с другой стороны, это затруднило бы нашим потомкам дальнейшие меры безопасности.

Понятно, что ни одно техническое решение, ни один искусственный материал не может «работать» в течение тысячелетий. Очевидный вывод: изолировать отходы должна сама природная среда. Рассматривались варианты: захоронить РАО в глубоких океанических впадинах, в донных осадках океанов, в полярных шапках; отправлять их в космос; закладывать их в глубокие слои земной коры. В настоящее время общепринято, что оптимальный путь — захоронение отходов в глубоких геологических формациях.

Форма отходов. Понятно, что РАО в твердой форме менее склонны к проникновению в окружающую среду (миграции), чем жидкие РАО. Поэтому предполагается, что жидкие РАО будут вначале переводиться в твердую форму (остекловываться, превращаться в керамику и т.п.). Тем не менее, в России все еще практикуется закачка жидких высокоактивных РАО в глубокие подземные горизонты (Красноярск, Томск, Димитровград).

В настоящее время принята так называемая «многобарьерная» или «глубоко эшелонированная» концепция захоронения. Отходы сперва сдерживаются матрицей (стекло, керамика, топливные таблетки), затем многоцелевым контейнером (используемым для транспортировки и для захоронения), затем сорбирующей (поглощающей) отсыпкой вокруг контейнеров и, наконец, геологической средой.

Сколько это стоит? Ответа на этот вопрос нет, как видно из следующего примера. В 1980 году общая стоимость проекта захоронения РАО Соединенных Штатов оценивалась в 6 миллиардов долларов, а срок ввода в эксплуатацию этого проекта устанавливался в 1997 году. К 1995 году США истратили на него уже более 5 миллиардов долларов, необходимые дальнейшие затраты оценивались в 20 миллиардов долларов, а срок ввода в эксплуатацию отодвинулся до 2010 года. При этом руководство Департамента энергии США признало, что шансы получить лицензию на строительство захоронения не превышают 50%. Последние оценки стоимости проекта возросли до 53 миллиардов долларов.

Сколько стоит вывод из эксплуатации атомной станции? По разным оценкам и для разных станций, эти оценки колеблются от 40 до 100% капитальных затрат на строительство станции. Эти цифры теоретические, поскольку до сих пор станции полностью из эксплуатации не выводились: волна выводов должна начаться после 2010 года, так как срок жизни станций составляет 30-40 лет, а основное строительство их происходило в 70-80-х годах. То, что мы не знаем стоимости вывода реакторов из эксплуатации, означает, что эта «скрытая стоимость» не учитывается в стоимости электроэнергии, производимой атомными станциями. Это одна из причин кажущейся «дешевизны» атомной энергии.

 


Страница 1 из 4 Все страницы

< Предыдущая Следующая >
 

Комментарии 

# Федор   21.03.2013 04:07
Замечаний нет.Предложение -хоронить отходы в штреках,где добывают уран.Захоронение производить в специальных контейнерах.Мною с сотрудниками разработан материал и проведены его испытания. Материал соответствует стандарту.Готовы передать разработку к исполнению.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Юрий   18.02.2014 02:45
И как долго испытывали?..
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Юрий   14.02.2014 18:13
В принципе возможно преобразование медленно распадающихся радиоактивных элементов в быстрораспадающ иеся ("дожигание" в нейтронных реакторах). Делается что-то в этом направлении?
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Юрий   15.10.2015 14:47
Еще в 1959 г Капица П.Л. озвучил решение этой проблемы: отходы с большими периодами распада надо отправлять в космос, а с моей т.з. на Солнце (к звёздам, порождающим аналогичные отходы). В 1994 г ЦНИИМАШ хотел решить эту задачу за 17 млрд долл США, в 1996 Роскосмос на тот же объём запрашивал уже 110-220 млрд долл, а сейчас вообще страшно подумать ... ! В общем "человеческий
фактор". Объективности ради, проблема всё-таки была: низкая надёжность и низкий КПД (0,1%) РН. Решив проблему надёжности, мне удалось решить и проблему эффективности и поднять её почти в 1000 раз. Как мне сказали "специалисты" теперь - это слишком дёшево, и кто же пойдёт на это?
А если, кто-то действительно хочет решить проблему высокотоксичным отходов и не только их, можем обсудить детали
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Иван   11.11.2015 22:53
Доброго времени суток, Юрий. Хотел бы задать пару вопросов по утилизации радиоактивных отходов в частности АЭС. Снос здания АЭС и погребение самого реактора. Посоветуйте пожалуйста литературу из которой можно почерпнуть информацию. Заранее благодарю.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Павел   12.11.2016 01:22
Просто логично вывести отходы в космос
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Alyce   16.05.2017 05:50
As the admin of this website is working, no hesitation very rapidly it will be famous, due to its feature contents.



Feel free to surf to my website :: foot health (Matt: https://twilapierron.wordpress.com/2015/01/05/symptoms-of-accessory-navicular-syndrome)
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Kathrin   09.07.2017 23:42
Hello guys! Who wants to meet me? I'm live at HotBabesCams.com, we
can chat, you can watch me live for free, my nickname is Anemonalove: https://3.bp.blogspot.com/-u5pGYuGNsSo/WVixiO8RBUI/AAAAAAAAAFA/JWa2LHHFI2AkHParQa3fwwHhVijolmq8QCLcBGAs/s1600/hottest%2Bwebcam%2Bgirl%2B-%2BAnemonalove.jpg , here is my pic:

https://3.bp.blogspot.com/-u5pGYuGNsSo/WVixiO8RBUI/AAAAAAAAAFA/JWa2LHHFI2AkHParQa3fwwHhVijolmq8QCLcBGAs/s1600/hottest%2Bwebcam%2Bgirl%2B-%2BAnemonalove.jpg
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать

Вы можете прокомментировать эту статью.


Защитный код
Обновить

наверх^