CC BY
291
УДК 614.8
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К УТИЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
О. С. Кравченко Научный руководитель - Т. А. Саулова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82 E-mail: kravchenko_ole4ka@mail.ru
Рассмотрены различные аспекты проблемы захоронения радиоактивных отходов, сделан обзор разных способов захоронения радиоактивных отходов, сделан анализ новых подходов к их утилизации.
Ключевые слова: радиоактивные отходы, хранилище, утилизация.
NEW APPROACHES TO RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL
О. S. Kravchenko Scientific Supervision - T. A. Saulova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 82, Mira pr., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation E-mail: kravchenko_ole4ka@mail.ru
Various aspects of the problem of radioactive waste disposal, the analysis of new approaches to their utilization.
Key words: radioactive waste, storage, disposal.
Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, поэтому способы их утилизации весьма разнообразны. Захоронение отходов - наиболее перспективный метод утилизации, который особенно активно применяется в России.
Захоронение главным образом состоит в том, что радиоактивные отходы помещаются в установку для захоронения при соответствующем обеспечении безопасности без намерения их изъятия и без обеспечения долгосрочного наблюдения за хранилищем и технического обслуживания.
Существует множество разнообразных предложений относительно способов захоронения радиоактивных отходов, например:
• Витрификация или «остекловывания» отходов. Отработавшее вещество кальцинируют, после чего в смесь добавляется кварц, и такое «жидкое стекло» вливается в специальные цилиндрические формы из стали. Полученный стеклянный материал устойчив к воздействию воды, что уменьшает возможность попадания радиоактивных элементов в среду. Готовые цилиндры заваривают и тщательно моют, избавляясь от малейшего загрязнения. Далее они отправляются в хранилище на очень длительное время. Хранилище устраивают на геологических устойчивых территориях, чтобы хранилище не было повреждено. Геологическое захоронение осуществляют на глубине более 300 метров таким образом, чтобы в течение долгого времени отходы не нуждались в дальнейшем обслуживании.
• Цементирование отходов. Эта практика одна из самых распространенных. Суть заключается в помещении облученных материалов и радиоактивных элементов в специальные контейнеры, которые затем заливают специальным раствором. В состав такого раствора входит целый
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2
коктейль из химических элементов. В результате он практически не подвергается воздействию внешней среды, что позволяет достичь практически неограниченного срока. Но стоит сделать оговорку, что подобное захоронение возможно только для утилизации отходов среднего уровня опасности [1].
Несмотря на существующие практики утилизации радиоактивных отходов, ученые разрабатывают более эффективные методы по их переработке и захоронению. Новых методик много, но мы остановимся на нескольких:
1. На Дальневосточном заводе «Звезда» в Приморье проходит испытание новой технологии переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих морскую воду.
Этот метод разработали научные сотрудники Дальневосточного федерального университета и Института химии Дальневосточного отделения РАН в 2015 году, сообщила пресс-служба вуза.
Ученые предложили заводу «Звезда» новую технологию очистки, которая основана на использовании уникальных сорбционных материалов, способных извлекать из морской воды наиболее опасные радионуклиды: цезий-137 и стронций-90".
В рамках совместного проекта с Дальневосточным заводом «Звезда» созданы не имеющие аналогов в мире сорбенты и прототип опытно-промышленной установки, которая в настоящее время проходит испытания на заводе в приморском городе Большой Камень.
По словам директора Академического департамента ядерных технологий школы естественных наук Ивана Тананаева, накопление радиоактивных отходов неизбежно при эксплуатации, ремонте и утилизации подводных лодок и кораблей с атомными энергетическими установками.
Если испытания новой установки на заводе пройдут успешно, то будет создан более мощный агрегат, способный эффективно справляться с необходимыми предприятию объемами переработки жидких радиоактивных отходов, сообщает «Интерфакс» [2].
2. Радиоактивные отходы отправят на Солнце.
В перспективе, радиоактивные отходы, включая отработанное ядерное топливо, можно будет хоронить на Солнце. Во всяком случае, в России разработан подобный проект. Как сообщает ИТАР-ТАСС, об этом рассказал президент Ракетно-космической корпорации «Энергия» Юрий Семенов. Заявление об этом Семенов сделал на заседании круглого стола, проходящего в рамках международного симпозиума, посвященного пятнадцатилетию сотрудничества России и Европы в области пилотируемой космонавтики.
По словам Семенова, отходы на Солнце смогут доставлять ракеты типа «Энергия». Одна такая ракета «Энергия» может вывозить с Земли до 20 тонн отходов, то есть в год можно отправлять на уничтожение до 100 тонн радиоактивных материалов. «Экология и жизнь заставят нас заняться глобальной энергетической системой. Необходимо в будущем перевести в космос энергетические и особо опасные производства», - заявил руководитель российской космической корпорации [3].
3. В 2015-2017 годах в Железногорске (Красноярский край) планируется ввести в эксплуатацию опытно-демонстрационный центр по переработке отработанного ядерного топлива производительностью 250 тонн в год, на базе которого затем возможно создать полномасштабный завод по обращению с отходами.
В 2008 году вопрос, кто будет дальше строить хранилище отработанного ядерного топлива, послужил причиной крупных дебатов и в отрасли, и в Красноярском крае. Топ-менеджмент «Ро-сатома» тогда неожиданно отказался от продолжения строительства этого объекта собственными силами и объявил тендер, который в августе 2008 года и выиграла дочерняя компания «Группы Е 4» - «Буреягэсстрой». За 9,5 млрд рублей она обещала построить с 2010 по 2015 г. в Железногорске «сухое» хранилище облученного ядерного топлива реакторов РБМК-1000 и ВВЭР, а еще за 420 млн рублей — реконструировать его «мокрое» хранилище облученного ядерного топлива реакторов ВВЭР-1000. Первая очередь уникального хранилища, которое может вместить 38 тыс. тонн отработанного топлива реакторов, по заказу «Росатома» в Железногорске уже построена.
Благодаря применению современных систем контроля радиационной безопасности новое хранилище позволит абсолютно безопасно хранить ядерное топливо на протяжении более 50 лет. При строительстве хранилища, в частности, впервые применена технология охлаждения отходов
путем естественной конвекции воздуха. Это максимально снижает эксплуатационные затраты по сравнению с использованием мокрых хранилищ. Прием, обработка, переработка отходов происходит в полностью автоматизированном режиме под контролем человека. Кроме того, только для данной технологии изготовлено и спроектировано уникальное оборудование [4].
Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что, острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов.
Усилия зарубежных стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду.
На наш взгляд, более эффективно и целесообразно предотвращать образование отходов, начиная со стадии добычи полезных ископаемых и заканчивая потреблением готовой продукции. Достичь этого можно путем разработки и внедрения технологий рационального использования природных ресурсов, выделения ценных компонентов из побочных продуктов производства и отходов.
Полностью безотходное производство - далекая перспектива, но необходимо уже сейчас решать эту задачу, как на общеэкономическом уровне, так и в отдельных отраслях хозяйства. Для этого необходимо предельно корректно и профессионально вести учет и оценку промышленных отходов начиная со стадии разработки технологических схем, в которых неизбежно образование отходов, и заканчивая мероприятиями по их утилизации, переработке и возможному дальнейшему использованию в данном производственном цикле или в других отраслях.
Библиографические ссылки
1. Осиповская Д. В. Радиоактивные отходы. Захоронение радиоактивных отходов http://fb.ru/article/164067/othodov
2. Силантьева К. А. Дальневосточные ученые разработали новую технологию переработки радиоактивных отходов http://forumtechnoprom.com/article/292
3. Костин О. Ф. Радиоактивные отходы отправят на Солнце http://element 114.narod.ru/zametki.html
4. Павлов С. В. В Железногорске может появиться завод по переработке ОЯТ http://www.atomic-energy.ru/news/2011/12/21/29700
© Кравченко О. С.,2017
