Занимательная радиация

Конечно, в этой книге невозможно рассмотреть все вопросы, связанные с РАО. Кто интересуется, можно порекомендовать добротное научно-популярное издание [1].

В области РАО, даже с юридической точки зрения, до недавнего времени у нас было не всё ладно. Многие отходы десятки лет держали в пунктах временного хранения, откладывая вопрос их финальной изоляции, то есть захоронения. Но в 2011 году был принят Федеральный закон «Об обращении с РАО…» [2]. И там чётко прописано: захоронение всех накопленных и производимых в стране РАО – обязательно. Кроме того, все РАО поделены на 6 классов.

Так вот, о классах. У англичан есть поговорка: «У каждого в шкафу есть свой скелет». Подобным «скелетом в шкафу» для атомной энергетики являются самые сложные РАО – первого класса. Сюда относят твёрдые высокоактивные отходы (ВАО), активность которых настолько высока, что приводит к саморазогреву отходов. И поэтому требуется их активное охлаждение. В соответствии с законом [2] отходы класса 1 требуется выдерживать для снижения тепловыделения, и лишь после этого направлять на окончательное захоронение в глубоких геологических формациях.

Возникает вопрос: относится ли ОЯТ к таким отходам? Ответ не так прост, и вернёмся мы к нему чуть позже. А пока вспомним, как образуется ОЯТ. Загрузили в реактор низкообогащенный уран, – и на ближайшие годы о топливе можно забыть. Лепота! Но всё хорошее быстро кончается. Проходят четыре года, – отработавшее топливо пора менять на свежее. Нет проблем. Но есть загвоздка – куда девать ОЯТ?

ОЯТ реакторов ВВЭР-440 после выдержки в бассейнах при АЭС направляют на единственный в стране радиохимический завод РТ-1 в составе ФГУП «ПО «Маяк». Там сборки размещают под водой в огромном, с четыре футбольных поля, бассейне, откуда по мере необходимости выдёргивают на переработку.

А что делают с ОЯТ реакторов ВВЭР-1000, ведь это наш самый массовый реактор? Опять же после выдержки в пристанционных хранилищах отработавшие сборки транспортируют, на сей раз в централизованное хранилище на ФГУП «Горно-химический комбинат» (город Железногорск). Пока их там просто выдерживают. А в дальнейшем планируется радиохимическая переработка с выделением отдельных радионуклидов. Получается, что такое ОЯТ к отходам не относится.

В чём же заключается эта самая радиохимическая переработка? Технология её примерно одинакова во всём мире.

Сначала отработавшие сборки «шинкуют» на куски, которые потом растворяют в азотной кислоте. Затем из кислых растворов методом экстракции извлекают уран и плутоний, при этом вся гадость (цезий, стронций и ещё больше сотни радионуклидов) остаётся в «хвостах» – жидких ВАО [3–5]. Так вот, после выхода закона «Об обращении с РАО…» называть эту чёрную жижу отходами тоже нельзя: жидкие высокоактивные отходы среди шести классов РАО отсутствуют. Поэтому предусматривается обязательное отверждение жидких высокоактивных растворов. На заводе РТ-1 их остекловывают в электропечах. Полученные стеклоблоки относят к отверждённым отходам класса 2, которые, в отличие от отходов класса 1, не требуют длительной выдержки перед глубинным захоронением.

Радиохимическая переработка ОЯТ не только сложная, а ещё и безумно дорогая. Бешеных денег стоит сам радиохимический завод: намного дороже АЭС и любого предприятия ЯТЦ. А общие затраты на переработку и захоронение ОЯТ достигают 1500 евро за килограмм [6]!

Зачем нужны эти подробности? Чтобы вы могли трезво оценить, что происходит в России с радиоактивными отходами. Ведь почти во всех спорах под РАО понимают именно ОЯТ либо высокоактивные жидкие «хвосты» экстракционных установок радиохимического завода (хотя и то, и другое к отходам относить неправильно). Со средне– и низкоактивными отходами таких грандиозных проблем не возникает. Наглядно разные виды высокоактивных материалов представлены в таблице 20.1.

Таблица 20.1 ОЯТ и высокоактивные РАО

Пока не решён вопрос: что всё-таки делать с ОЯТ реакторов РБМК? Относительно же ОЯТ реакторов ВВЭР имеются две полярные точки зрения. Одна сторона – «зеленые»: «Россию хотят превратить во всемирную свалку радиоактивных отходов, к нам завозят ОЯТ из других стран. А мы со своими-то отходами разобраться не можем».

Другая сторона – атомщики: «ОЯТ – вообще не отходы, а ценное сырье. Из него можно извлечь уран и плутоний, да ещё получить от владельца ОЯТ большие деньги за переработку».

А что на самом деле? Начнём с «ценного сырья». Да, ОЯТ содержит уран и плутоний. Но уран там неважного качества: при работе реактора копится «нехороший» изотоп уран-232. Этого радионуклида в природе не существует, и у него противная особенность: уран-232 гамма-активный. Активность хоть и небольшая, но работу с регенерированным топливом осложняет. А нужного нам изотопа уран-235 в ОЯТ всего-то 0,8 %, не намного больше, чем в природном уране. Поэтому регенерированный уран, после повышения в нём концентрации урана-235, пригоден лишь для однократного использования (в реакторах РБМК).