Вывод из эксплуатации энергоблоков АЭС по технологии «Зеленый курган»
Дата: 25/11/2020
Тема: Обращение с РАО и ОЯТ



С.В.Коровкин, главный специалист АО «Атомэнергопроект»
Е.В.Тутунина, главный специалист АО ИК «АСЭ»

Проблема вывода АЭС из эксплуатации требует скорейшего решения. Наиболее приемлемым для общества является вывод по сценарию «зеленая лужайка». Однако сложности ее реализации из-за стоимости и сопротивления населения при выборе площадки для строительства объекта захоронения заставляют искать альтернативные варианты.



АО «Атомэнергопроет» назначен генеральным проектировщиком по выводу из эксплуатации энергоблоков с реакторами РБМК Ленинградской АЭС. Программы такого масштаба должны быть комплексными, то есть предлагать решение технических, экономических и социальных проблем, возникающих при реализации таких больших проектов. В качестве основной технологии при выводе из эксплуатации блоков ЛАЭС предлагается фрагментация строительных конструкций, оборудования и трубопроводов, сортировка полученных отходов в зависимости от радиационного загрязнения, контейнеризация РАО и транспортировка за пределы площадки АЭС.

Недостатком концепции с технической точки зрения является нерешенность проблемы обращения с облученным графитом. Референтной технологии, пригодной для безопасного извлечения и контейнеризации такой массы облученного графита, на сегодняшний день не существует.

Кроме того, гораздо более серьёзными могут оказаться социальные проблемы. Хотя в концепции используется термин «окончательная изоляция», специалисты прекрасно понимают, что радиоактивные вещества (РВ) ликвидировать невозможно. РВ можно лишь переместить из одного места в другое. Концепция предлагает удаление РВ с площадки ЛАЭС, но не говорит куда. Чем, то место будет лучше, чем площадка ЛАЭС?

Вопрос можно поставить в социальной плоскости: «Чем люди, живущие на берегу Енисея хуже, чем люди, живущие на берегу Финского залива?». Почему пользовались выгодами от АЭС одни, а отчуждать территории для размещения радиоактивных могильников должны другие? Опыт показывает, что попытки устроить в каком-то регионе полигон для размещения даже нерадиоактивных отходов из другого региона ведут к острейшим социальным конфликтам. Решения данного вопроса концепция не предлагает.

 

Экономическая сторона проблемы

Концепция предлагает Ленинградскую АЭС в качестве пионерской станции, опыт которой будет использоваться для вывода из эксплуатации других АЭС  с уран-графитовыми реакторами. Мировой опыт вывода АЭС из эксплуатации показывает, что стоимость вывода блока по концепции «зеленая лужайка», то есть фрагментации, вывоз и захоронение, составляет около половины стоимости самого блока. Можно предположить, что в связи со спецификой АЭС с реактором РБМК (одноконтурность, графитовый замедлитель) стоимость так же будет не меньше половины стоимости нового блока-миллионника. Если принять концепцию «зеленая лужайка» для вывода из эксплуатации 10 блоков с реакторами РБМК, то денег на новые блоки АЭС не остается. Деньги, выделяемые атомной отрасли, не бесконечны, и никакой бюджет не выдержит одновременного строительства новых АЭС и ликвидацию старых станций.

Опыт США и Германии показывает, что самые высокоразвитые страны не могут одновременно осуществлять программы по развитию атомной энергетики и декомиссию старых АЭС. Выбор, как видим, делается не в пользу новых блоков.

Чтобы не пойти по этому пути, необходима технология вывода из эксплуатации на порядок дешевле, чем пресловутая «зеленая лужайка». По нашему мнению, единственным решением данной проблемы является изоляция отработавших АЭС на месте путем засыпки инертными материалами с образованием кургана - технология «Зеленый курган». Технология способна быстро, дешево и абсолютно безопасно вывести из эксплуатации объект использования атомной энергии (ОИАЭ).

Технология начала разрабатываться в АО «НИКИМТ-Атомстрой» в 2010 г.

При этом здание реактора становится хранилищем для твердых радиоактивных отходов, образовавшихся за время работы энергоблока. Отработавшее ядерное топливо вывозится за пределы АЭС. Многометровый слой инертных материалов гарантирует надежную защиту от ионизирующего излучения и несанкционированного доступа к изолированным конструкциям. Конструкции, размещенные внутри кургана, недоступны для грунтовых вод – таким образом, решается проблема, характерная для подземных хранилищ твердых радиоактивных отходов.

 

Сущность проекта

Этапы изоляции отработавших АЭС по варианту «Зеленый курган» можно сформулировать следующим образом:

1. определяются здания, подлежащие изоляции,

2. с территории АЭС вывозится ОЯТ,

3. разбираются здания и сооружения, примыкающие к зданию, подлежащему изоляции. Нерадиоактивные конструкции перерабатываются в металлолом и щебень, радиоактивные конструкции складируются в здании, подлежащем изоляции;

4. твердые РАО, образовавшиеся за время эксплуатации АЭС, помещаются в контейнеры и складируются в здании, подлежащем изоляции;

5. производится полная внутренняя засыпка помещений здания, подлежащего изоляции, инертным материалом;

6. производится внешняя засыпка здания, подлежащего изоляции, глиной с образованием кургана.

7. производится нанесение на глину плодородного слоя почвы и озеленение кургана.

 

Зеленый курган на месте уран-графитового реактора

В 2008 г. на Реакторном заводе Сибирского химического комбината в Северске остановили последние два УГР из пяти. Из специалистов-реакторщиков создали Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов (ОДЦ УГР). Перед центром поставили задачу — разработать методику захоронения реактора на месте. В 2011-2015 гг. ОДЦ УГР по технологии «Зеленого кургана» вывел из эксплуатации реактор ПУГР ЭИ-2  СХК. Была найдена глина, оптимально пригодная для заполнения активной зоны реактора, и отработана технология бесполостного заполнения реакторного здания.

Рис.1. Схема реактора и реакторного здания

Здание, в котором размещался реактор, возвышалось на 20 м над землей и на 20 м уходило под землю. Сначала из него демонтировали все оборудование и металлические конструкции. Затем демонтировали надземную часть здания. Затем, пересыпая слоями барьерной смеси, сложили все результаты демонтажа в подземную часть здания и накрыли барьерной «крышей». Все, что снаружи, убрали внутрь. Стоимость и сроки вывода оказались на порядок дешевле и быстрее, чем для варианта «зеленой лужайки».

ПУГР ЭИ-2 в 2019 г.

По отработанной в Северске схеме на территории России выводятся еще два реактора. Для АЭС с реактором РБМК такая технология является ещё более привлекательной, так как реактор находится выше поверхности земли и устраняется чрезвычайно болезненная для всех хранилищ и могильников проблема контакта РАО с грунтовыми водами.

Рис.2. Курганная изоляция здания реактора ВВЭР-1000

Рис.3. Трансформация Ленинградской АЭС по технологии «Зеленый курган»

Исторический опыт показывает, что курганы являются чрезвычайно устойчивыми объектами на протяжении многих тысяч лет.

Основные возражения против технологии «Зеленый курган», которые мне довелось слышать, это несоответствие технологии некоторым нормативным документам МАГАТЭ. Но устаревшие документы надо перерабатывать. Во-вторых, нам никто не мешает обойти эти запреты, назвав получившийся объект не могильником, а временным хранилищем РАО. Нет ничего более постоянного, чем временное.

 

Статья подготовлена по материалам доклада на конференции по выводу из эксплуатации уран-графитовых реакторов, октябрь 2020 г. Сосновый Бор







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9447