Проект глубинного могильника

Упорядочение отработавшего ядерного топлива и других долгоживущих радиоактивных отходов.

Некоторые работы по проектированию глубинного могильника уже выполняются в Литве в течение более 20 лет, но они выполнялись различными организациями и в различных целях – в основном при выполнении научных исследований, в которых участвовали работники Института физики (в настоящее время – Центр физических и технологических наук (FMTC)) и Литовского энергетического института; либо выполнялись проекты, финансируемые различными организациями и предназначенные для усовершенствования знаний и понимания специалистов Литвы, работающих в ядерной энергетике и с ней связанных областях, относительно упорядочения долгоживущих радиоактивных отходов.

3 февраля 2021 года Правительство ЛР утвердило «Программу развития снятия с эксплуатации объектов атомной энергетики и обращения с радиоактивными отходами на 2021–2030 годы», в которой изложены стратегические направления обращения с радиоактивными отходами. Целью программы является обеспечение безопасного захоронения отходов после снятия с эксплуатации Игналинской АЭС. Предполагается, что отработавшее ядерное топливо вместе с долгоживущими радиоактивными отходами будет захоронено в глубинном могильнике радиоактивных отходов.

После утверждения Программы развития упорядочения радиоактивных отходов, Министерство энергетики поручило Агентству по упорядочению радиоактивных отходов (далее - RАТА) организовать работы, связанные c проектом глубинного могильника. В 2019 году, после реорганизации RATA и присоединения её к ГП ИАЭС – осуществление проекта глубинного могильника будет организовать ИАЭС.

Основные цели проекта глубинного могильника:

• На основании Программы развития упорядочения радиоактивных отходов необходимо упорядочить все радиоактивные отходы, которые существуют в Литве в настоящее время, и которые будут образоваться в будущем, а также отработавшее ядерное топливо.
• Обеспечить долговременную защиту отработавшего ядерного топлива и долгоживущих радиоактивных отходов.

Долгоживущие радиоактивные отходы, которые будут помещены в глубинный могильник:

• Отработавшее ядерное топливо;
• Металлические конструкции реакторов, части топливных сборок и стержни управления;
• Графит, использованный в реакторе;
• Использованные источники ионизирующего излучения (отходы класса F);
• Другие радиоактивные отходы, относящиеся к классам отходов D и E, в соответствии с BSR-3.1.2-2017 «Обращение с радиоактивными отходами на объектах ядерной энергетики до их захоронения в могильнике радиоактивных отходов».

Отработавшее ядерное топливо - это самые опасные отходы. Даже 99% от общего количества радионуклидов, образующихся в ядерном реакторе, остаются в отработавшем топливе. Многие радионуклиды, присутствующие в отработавшем топливе, излучают альфа частицы и отличаются длительным периодом полураспада, поэтому должно пройти несколько сот тысячелетий, чтобы отработавшее ядерное топливо стало неопасным.

Долгоживущие радиоактивные отходы – это отходы, содержащие радионуклиды, период полураспада которых более 30 лет (235U, 238U, 226Ra, 239Pu, 63Ni, 14C, 36Cl, 129I и др.).

Какой способ является самым безопасным для окончательного упорядочения отработавшего ядерного топлива и других долгоживущих радиоактивных отходов?

В настоящее время захоронение отходов в глубинные могильники является единственным устойчивым и самым безопасным, а также технически осуществимым современными средствами способом окончательного захоронения радиоактивных отходов, позволяющим изолировать высокоактивные отходы от людей и биосферы на достаточно длительный период. Высокоактивные отходы, захоронены в глубинном могильнике, будут гораздо менее повреждаемы, чем в постоянно наблюдаемых временных надземных хранилищах. Рост угрозы глобального терроризма является дополнительным фактором ускорения поиска безопасных решений. В глубинных могильниках должно быть захоронено не только отработавшее ядерное топливо, но и высокоактивные отходы от переработки отработавшего ядерного топлива, долгоживущие среднеактивные отходы, обеднённый уран, плутоний, отходы радия и др.

Какие места являются самыми подходящими для устройства глубинного могильника?

Для устройства глубинного могильника подходят стабильные, достаточно глубоко залегающие геологические формации. Для могильника выбирается тектонически и сейсмически стабильная местность. Геологическая среда должна выполнять функцию геологического барьера, поэтому фильтрация воды в окружении могильника должна быть как можно меньше. Это необходимо во избежание того, чтобы при любых случаях радионуклиды не попали в окружающую среду, потому что вода является основным фактором, влияющим на миграцию радионуклидов из геологической среды могильника, когда разрушаются упаковки радиоактивных отходов. В программах глубинных могильников в зарубежных странах представлен анализ разных геологических формаций: твёрдые кристаллические горные породы (например, гранит), осадочные породы (глины, сланцы, вулканические отложения), эвапориты (каменная соль). В Литве залегает несколько возможных геологических сред для хранения отходов: кристаллические породы, различные глины.

Концепция проекта глубинного могильника, осуществляемого в Швейцарии, при устройстве глубинного могильника в глинистых грунтах, изображена ниже.

Концепция глубинного могильника в глинистых грунтах (The Nagra Research, Development and Demonstration (RD&D) Plan for the Disposal of Radioactive Waste in Switzerland. NAGRA Technical Report NTB-09-06. Wettingen: NAGRA, 2009, 123 p.) (ВРАО/ОЯТ – высокоактивные отходы/отработавшее ядерное топливо; ДСАА – долгоживущие среднеактивные отходы; РАО – радиоактивные отходы).

Концепции могут быть схожими, но осуществление каждого проекта сталкивается с различными вызовами, которые должны быть решены командой, осуществляющей проект. Проекты такого масштаба требуют сильной государственной поддержки. Особое значение имеет преемственность регламентирующей правовой системы, непрерывность финансирования и передачи знаний, политическая поддержка и многие другие факторы.

Каким образом упорядочивается отработавшее ядерное топливо в Литве?

В настоящее время, отработавшее ядерное топливо хранится на территории Игналинской АЭС, а с 2023 г. – всё отработавшее ядерное топливо будет храниться в хранилищах «сухого» типа, в специальных контейнерах. Хранение отходов в таких контейнерах является безопасным в течение 50 лет. По истечении данного периода должно быть принято решение, каким образом будут захоронены долгоживущие радиоактивные отходы. Как предусмотрено Программой развития упорядочения радиоактивных отходов, утверждённой постановлением Правительства Литовской Республики № 1427 от 23-12-2015, отработавшее ядерное топливо в Литве, а также долгоживущие радиоактивные отходы должны быть захоронены в глубинном могильнике.

Когда должен быть построен первый глубинный могильник в Литве?

Работы, связанные с проектированием глубинного могильника в Литве выполняются около 20 лет. В настоящее время выполняются работы по планированию. Другие основные этапы устройства глубинного могильника:

1. Выбор места для разведочной скважины (2019–2023 г.);
2. Геологические исследования в разведочных скважинах (2024–2032 г.);
3. Выбор место подземной исследовательской лаборатории и потенциальных мест для глубинного могильника (2033–2037 г.);
4. Исследования в подземной лаборатории, подтверждение места для глубинного могильника (2038–2047 г.);
5. Проектирование глубинного могильника (2048–2057 г.);
6. Строительство глубинного могильника и подготовка к его эксплуатации (2058–2067 г.);
7. Эксплуатирование глубинного могильника (2059–2074 г.);
8. Снятие с эксплуатации глубинного могильника (2075–2079 г.);
9. Период после снятия с эксплуатации глубинного могильника (с 2079 г.).

При осуществлении отдельных этапов проекта глубинного могильника, также должны будут решены вопросы по обработке долгоживущих радиоактивных отходов и формирования окончательных упаковок. Окончательные упаковки являются неотъемлемой частью системы барьеров для удержания радионуклидов, поэтому их выбор будет зависеть от характеристик площадки, выбранной концепции и др.