Предлагам ви статията, подготвена за електронното издание AtomInfo.Ru, от уважавания експерт и стар участник във форума на сайта под името Smith. Намирам, че тази публикация идва тъкмо навреме и за читателите на AtomInfo.Bg в светлината на събитията около спирането от съда на строителството на нашето хранилище за РАО в землището на община Козлодуй. Защото материята за неспециалистите е доста непозната, а, както съм казвал много пъти: САМО ИНФОРМИРАНИЯТ ЧОВЕК МОЖЕ ДА СТАНЕ ЗНАЕЩ, А ЗНАЕЩИЯТ – МОЖЕЩ. Желая ви ползотворно четене.

Класификация на РАО и начини за погребването им

Системата за класифициране на РАО, използвана сега от МААЕ, се основава на времето, в продължение на което едни или други отпадъци представляват опасност (период на разпад на нуклидите), защото това директно влияе на изискванията към технологиите за окончателно погребване на отпадъците.

В тази връзка, посочената система включва следните категории:

        - освободени от контрол отпадъци (ОО);

        - много нискоактивни отпадъци (ОНАО);

        - много краткоживещи отпадъци (ОКЖО);

        - нискоактивни отпадъци (НАО);

        - средноактивни отпадъци (САО);

        - високоактивни отпадъци (ВАО).

На рисунка 1 схематично са представени съществуващите варианти за управление на различните РАО в зависимост от принадлежността им към една или друга категория.

Рис. 1. Варианти за управление на различните категории РАО съгласно МААЕ

За краткоживеещите низко и средноактивни отпадъци (НАО и САО-КЖ) се използват различни типове приповърхностно съхраняване (погребване), при което РАО се разполагат непосредствено на повърхността, в траншеи или в структури от шахтов тип.

Дълбочината на подобни начини за погребване е, като правило, от нула до няколко десети метра.

Специализираните хранилища за високоактивни отпадъци, отработило ядрено гориво и дългоживеещи ниско и средоактивни отпадъци (ВАО, ОЯГ, НАО и САО-ДЖ) се проектират на дълбочина няколко стотици метра от повърхността (като правило, не по-малко от 500 метра).

Варианти на приповърхностно съхранение (погребане) на РАО

Всичките варианти за реализиране на приповърхностно погребване на РАО са базирани на системата от пасивни бариери на безопасност за предотвратяване на преместването на нуклидите в биосферата (или значително забавяне на този процес). Използват се различни съчетания на инженерни и естествени бариери.

Особеностите на използваните бариери могат съществено да се различават в отделните проекти за приповърхностно погребване, в зависимост от разположението им спрямо повърхността на земята.

Погребване (съхраняване) на повърхността

В този случай, погребването се извършва непосредствено на повърхността на земята, образувайки възвишение.

В този случай се използват предимно инженерни бариери, а най-големите усилия са насочени за това, да се предотврати проникването на вода в самото хранилище и по този начин да се контролира преместването на радионуклидите, което само по себе си е много бавен процес.

Примери за подобни хранилища са хранилищата за РАО в департамента Об във Франция и Ел Кабрил в Испания.

Понеже отпадъците се депонират високо над подпочвените води, те остават сухи дотогава, докато защитните бариери са запазени цели, което при реализиране на съответния контрол и поддръжка в продължение на стотици години.

Другото предимство на този подход е в това, че изискванията към площадката са умерени, тоест е сравнително лесно да се намерят такива места, които да отговарят на техническите изисквания към такъв тип хранилище.

Главен недостатък на такъв вариант за решаване на проблема с управлението на РАО е фактът, че земното покритие на хранилището е подложено на изветряне и особено на ерозия, което може в перспектива да нанесе повреди на целостта му.

Рис. 2. Камера за погребване на РАО в департамента Об (Франция).

Хранилище от траншеен тип

В този случай отпадъците се поставят в инженерни траншеи непосредствено в земята. Хранилището може да бъде разположено както над подпочвените води, така и под тях.

Като стойност на строителството – двата гореуказани типа хранилища (повърхностен и траншеен) са съизмерими, но за траншейния тип често се оказва по-сложно да се намери технически приемливо място, защото се предявяват по-високи изисквания към хидрогеологичните параметри.

Въздействието на изветрянето и ерозията при такъв вариант на управление на РАО по понятни причини е съществено по-малко, отколкото при повърхностното погребване, но поради това, че то обикновено се разполага близко до подпочвените води, става малко по-сложно да се оцени безопасността му за дълго време.

Корозията и разпадането на инженерните конструкции е възможно да се окажат значителни с течение на времето.

Като примери от траншеен тип могат да се посочат хранилищата за РАО в Селлафилд (Великобритания) и в Рокасьо Мура (Япония).

Рис. 3. Надлъжен разрез на хранилището за РАО в Рокасьо Мура (Япония)

Подземно погребване

При реализиране на този вариант за погребване, РАО могат да се поставят в разработени подземни кухини с възможност за достъп към тях чрез специални тунели.

В Швеция и Финландия подобни хранилища са създадени в кристални структури.

Освен това в различни държави по света (Германия, Русия, Белгия) са правени или се правят изследвания относно възможността за създаване на подобни обекти в солни рудници и в глинести структури.

В този случай отпадъците обикновено се разполагат под подпочвените водни хоризонти и по този начин, за целия период на експлоатация на подобно хранилище около неговите инженерни бариери ще се намира наситена водна среда.

По понятни причини, изискванията към мястото за построяване на подобно подземно хранилище са много по-големи, отколкото за реализиране на варианта на повърхността или близко под повърхността на земята, затова намирането на технически приемливи места не е така просто.

Създаването на подземни хранилища е много по-скъпо мероприятие, в сравнение с двата варианта, описани по-горе. Предимството на този подход е , че подземното погребване изисква по-малка площ на повърхността и ще бъде по-малко забележимо и по-добре защитено.

Рис. 4. Принципна схема на хранилището за РАО SKB-1 (Швеция)

Дълбочинно погребване на РАО

Технологиите за дълбочинно погребване на НАО и САО-ДЖ, а също така на ВАО и ОЯГ се изучават от водещите държави по света от достатъчно дълго време.

Някой от тях вече са създали специализирани подземни научно-изследователски лаборатории в различни геоложки формации с цел разработване на проекти за големи хранилища и изучаване на факторите, които могат да влияят на характеристиките им в дългосрочна перспектива (Таблица 1, данни от Nuclear Energy Agency).

Разработваните проекти за дълбочинно погребване са основани на многобариерна система за осигуряване на пасивна безопасност.

Таблица 1 – Статус на подземните лаборатории за погребване на РАО

Значителен прогрес в посока на създаване на подобни хранилища е постигнат във Финландия, Франция и Швеция. В САЩ от 1999 годи е в експлоатация единственият в света опитен завод „Waste Isolation Pilot Plant“ (WIPP) за изолиране на дългоживеещи НАО и САО.

Рис. 5. Нземни и подземни обекти на опитния завод WIPP

В по-далечна перспектива, при широко внедряване на затворения ядрено горивен цикъл (ЗЯГЦ) чрез преработка на ОЯГ, съществуващите запаси от ОЯГ (сега често възприемани за отпадъци) могат да се превърнат в ценен енергиен ресурс.

По тази причина хранилищата за ОЯГ в някои държави се проектират така, че то да може да бъде извадено, в крайна сметка, докато на законодателно ниво не бъде взето решение за окончателното му изолиране.

Основните причини за задържането на реализацията на програмите за дълбочинно геологично погребване на РАО и ОЯГ в държавите по света са:

        - приемлив ли е за обществеността такъв вариант на решаване на проблема (обосноваване на безопасността в дългосрочна перспектива);

        - за много държави по света от това няма срочна необходимост, същевременно изчакването („wait and see“) представлява техническо предимство;

        - неопределеност по отношение на националните политики за управление на ОЯГ;

        - неопределеност относно бъдещето на ядрената енергетика.

Същевременно също се разглеждат варианти за създаване на многонационални хранилища за РАО. Плюсовете на такъв подход са, като минимум, икономическа ефективност, а също и повишаване на нивото на безопасност (едно голямо общо хранилище вместо няколко малки, регионални).

В този случай остават неразрешени следните въпроси: финансирането на дейностите, правото на собственост на РАО, дългосрочните задължения, приемлив ли е такъв вариант за обществеността.

В Таблица 2 са представени обемите за финансиране по националните програми за създаване на хранилища за погребване на РАО в дълбоки геоложки формации (по данни на Nuclear Energy Insider). За сравнение, инвестиционната програма на руският ФГУП „Национальный оператор по обращению с РАО“ се оценява на 6,5 милиарда долара до 2040 година.

Таблица 2 – Финансиране на национални проекти за създаване на пунктове за геологично погребване на РАО (милиарди долари)

Източник: http://www.atominfo.ru/newsg/n0429.htm

Tags: РАО, хранилище