Так как одна из возможных площадок для строительства ядерного могильника (пункта захоронения отходов БелАЭС и другого материала) находится рядом с Хойниками, Флагшток решил изучить вопросы, сопутствующие выбору площадки под строительство.
В первой части беседы с экспертом были рассмотрены вопросы сути ядерных отходов и исторического опыта обращения с ними в Беларуси. На вопросы Флагштока ответил междисциплинарный исследователь, изобретатель и научный журналист с бэкграундом в радиационной и коллоидной химии Сергей Бесараб.
Сергей Бесараб. Фото: Facebook
Работа БелАЭС — это не только электричество
Когда говорят о запуске Беларусской АЭС, обычно вспоминают выработку электроэнергии. Но ведь с момента пуска станции появился и другой результат ее работы — радиоактивные материалы, требующие особого обращения?
По сути выработка электричества, это лишь приятный побочный продукт в работе гигантской фабрики по генерации радиоактивных материалов. Как только в 2020 году реактор вывели на критическую мощность, цепная реакция начала непрерывно плодить смесь из радиоактивных отходов: отработавшее топливо, химически агрессивных смолы первого контура, зараженной арматуры попавшей под активацию нейтронами.
То есть проблема обращения с ядерными отходами возникла одновременно с первым выработанным киловаттом?
Я бы сказал, что проблема возникла еще раньше, за долю секунды до того, как станция дала в сеть ток — как только пошла цепная реакция — уже появились и отходы. Как только управляющие стержни подняли в ноябре 2020 года, внутри ТВЭЛов тут же пошло накопление коктейля из изотопов криптона, стронция и йода, а оборудование станции стало постепенно покрываться изотопным налетом.
Пока чиновники праздновали первые мегаватты и перерезали ленточки, станция уже произвела первые килограммы сверхтоксичного материала, за обслуживание, изоляцию и захоронение которого будет платить не одно поколение налогоплательщиков через тарифы в квитанциях за ЖКХ.
А кроме отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), что еще уже образуется на станции?
Пока вся страна в страхе следит за ОЯТ, станция медленно, но верно генерирует самую неприятную высокоактивную проблему: ионообменные смолы и шламы первого контура. Эти материалы связывают из реакторной воды радионуклиды, после чего их сваливают в емкости. Сюда же можно добавить тысячи кубов вент-фильтров с высокоактивными аэрозолями. Кучу спрессованных полиэтиленовых мешков с фонящими кусками защитной ветоши. Это огромные горы промышленного токсичного мусора, которые станция методично генерирует день за днем.
Можно ли сказать, что станция уже накопила значительные объемы таких отходов?
В приреакторном пространстве уже сейчас лежат под слоем воды более 60 тонн высокоактивного горячего ОЯТ от одной только перегрузки. А на промышленной площадке стремительно заполняются капитальные ангары для «мелких» радиоактивных отходов. К 2030-2031 контейнеры из пристанционных ангаров нужно куда-то вывозить. Время сейчас работает категорически против властей.
Что именно считается ядерными отходами БелАЭС
Когда говорят про «ядерные отходы» БелАЭС, часто создается впечатление, будто речь идет только об отработанном топливе, каковы из объёмы в год?
Обычному человеку (для понимания) надо ориентироваться на кубометры. В среднем два реактора дают примерно 100–200 кубометров вот этих твердых и жидких отходов в год. Это разная прессованная спецодежда, зараженная ветошь, инструменты, обрезки труб, ионообменные смолы из первого контура, которые используются для фильтрации воды.
Контейнерное хранилище ОЯТ на АЭС «Дукованы» (Чехия)
После обработки все это заливается специальным компаундом — битумным или бетонным — и упаковывается в стандартные стальные 200-литровые бочки.
Отработавшее ядерное топливо. Что это такое?
Отработанное ядерное топливо – это тепловыделяющие сборки, смесь циркония, стали и оксидов урана, которые прошли через процесс нейтронной активации в активной зоне реактора. Т.е. в них, в этих сборках, содержатся не только перечисленные материалы, но и новые, образовавшиеся уже в процессе работы элементы и изотопы.
Почему именно этот вид материалов считается наиболее опасным?
Потому что он горячий, безумно горячий, почти как магма в жерле вулкана. И плюс ко всему эта «искусственная магма» еще и обладает чудовищной радиоактивностью.
Какова дальнейшая судьба этого топлива?
Отработанное ядерное топливо — это не отходы, это ценная руда, которая по договоренностям с Россией отправляется на переработку, где россияне выделят все нужные им изотопы, плутоний, уран и используют это для создания следующих партий топлива для АЭС.
А в Беларусь вернут этот радиоактивный шлак высокой активности, ядерную золу, как ее называют, то есть она остается после переработки и экстракции. Нельзя ни в коем разе это всё путать. В Беларуси не будет храниться отработанное ядерное топливо, потому что это ценная руда. В Беларуси будет храниться ядерная зола.
А что тогда относится к радиоактивным отходам?
К радиоактивным отходам могут относится объекты в разных физических состояниях — от твердых ионообменных смол из первого контура, до аэрозолей газовоздушных выбросов и промывочных жидкостей из спецпрачечных. Наиболее объемная группа – это конечно же твердые отходы. Среди них есть низкоактивные - например, строительный мусор или слегка загрязненный грунт.
Ядерный могильник может появиться в Хойникском районе в Гомельской области, Островецком районе в Гродненской области или Мстиславском районе в Могилевской области. Фото: БелРАО
Есть среднеактивные — это основная масса эксплуатационных отходов: фильтры, смолы, спецодежда. И есть высокоактивные отходы — самые опасные, хотя по объему их совсем немного. Их доля составляет примерно 0,9–1% от общего объема радиоактивных отходов станции. В основном это детали, находившиеся непосредственно внутри реактора и попавшие под нейтронную активацию.
Получается, вся схема обращения с топливом и частью отходов завязана на Россию?
Русские посадили Беларусь на урановую иглу, когда дали кредит на строительство станции: сейчас они продают топливо, а Беларусь оказывается привязана и к переработке ядерных отходов. После того как топливные сборки отрабатывают в реакторе, они переносятся в приреакторный бассейн для охлаждения, но эти бассейны не безграничны. Когда в них заканчивается место, сборки должны выгружаться в промежуточные модульные хранилища, откуда их потом везут дальше в Россию на переработку. В российских АЭС такие модульные хранилища есть, а в Беларуси от них отказались целенаправленно, и на вопросы об этом чиновники ни разу не ответили.
Если сейчас ухудшатся отношения с Россией, это может обернуться экологической катастрофой, потому что высокоактивное топливо горячее и его негде будет хранить.
И если действительно случится такая ситуация и Беларуси придется просить помощи международного сообщества и европейских коллег, это будет стоить огромных денег — миллионов и миллионов, потому что придется полностью подгонять всю систему под европейские стандарты, все переделывать и утилизировать эти отходы, а это колоссальные экономические затраты. эти бассейны не безграничны.
Если говорить о сегодняшнем дне, где находятся все эти радиоактивные материалы?
На сегодняшний день все радиоактивные отходы БелАЭС находятся на площадке БелАЭС. Других вариантов попросту нет. Самый радиоактивный материал — ОЯТ — находится в приреакторных бассейнах выдержки. Отработанное топливо хранится под трехметровым слоем воды с добавлением борной кислоты. В таком состоянии топливо должно «остывать» в течение 10 лет, прежде чем его можно будет безопасно транспортировать железнодорожным транспортом в Россию для переработки. Все другие радиоактивных отходы меньшей активности хранятся в наземных хранилищах, в специальных ангарах, недалеко от энергоблока. Их по одному на каждый энергоблок АЭС
Сроки хранения на АЭС
Можно ли считать эти пристанционные хранилища постоянным решением?
По определению — нет. Пристанционные бассейны для ОЯТ рассчитаны только на 10 лет. И скорее всего власти не вполне осознают характер проблемы. Мы в 2026 году, но до сих пор даже не выбрали площадку (только спорят, метаясь по территории всей страны). На проектирование, согласование и постройку капитального ядерного могильника нужны десятилетия (в Европе это строят по 15-20 лет). Глядя на текущую динамику, скорее всего мы либо получим наспех залитый из плохого бетона «сарай», либо БелАЭС нарушит все регламенты МАГАТЭ и превратится в переполненную мусорку, где бочки будут складировать под открытым небом (с риском пожара или смыва изотопов в реки).
Часто официальные описания хранилищ звучат абстрактно. Можете объяснить, как именно устроена защита отходов на практике?
Все сгенерированные АЭС отходы сначала переводят в максимально стабильную форму. Жидкие радиоактивные отходы проходят через установку отверждения, где их смешивают с цементом и формуют бетонный монолит. Твердые отходы — инструменты, фильтры, спецодежда — сортируются и прессуются, чтобы придать им компактную и устойчивую форму. После обработки отходы упаковываются в стальные бочки.
Контейнеры типа «Кокон» для хранения и транспортировки высокоактивных радиоактивных материалов
Для жидких отходов, переведенных в бетон, иногда предусмотрена еще более мощная защита — железобетонные невозвратные защитные контейнеры, массивные ящики с толстыми стенками, весом в несколько тонн. Затем все сформированные упаковки — и бочки, и НЗК — перемещаются в специализированные наземные хранилища. Еще раз напомню, что для ОЯТ место хранения – приреакторный бассейн и (в нормальных странах) модульное временное хранилище перед погрузкой на железнодорожные платформы для отправки в РФ.
Опыт Беларуси до БелАЭС
Иногда создается впечатление, что Беларусь впервые столкнулась с радиоактивными материалами только после запуска БелАЭС. Это так?
Нет, не впервые. Долгие годы у нас под Минском (в институте «Сосны») работали исследовательский реактор ИРТ-М и мобильная установка «Памир». Там даже был опыт работы даже с высокообогащенным, практически оружейным ураном!
Но возиться с лабораторными тепловыделяющими сборками раз в двадцать лет и отправить пару спецгрузовиков в Россию - это, грубо говоря, как опыт борьбы с подтекающим краном, в то время как в случае БелАЭС мы открыли пожарный гидрант и теперь не знаем, куда отвести воду.
Весь опыт работы ученых «Сосен» из 1960-х годов ничем мало чем поможет при работы с тысячами кубометров радиоактивных материалов.
Отдельная большая тема для Беларуси — это наследие Чернобыля. Насколько этот опыт важен для понимания нынешней ситуации?
На мой взгляд этот опыт в текущей ситуации крайне вреден, потому что он выработал у чиновников ложную самоуверенность. Чиновники до сих пор живут с мыслью: «Мы с Чернобылем лопатами справились, неужто сейчас хранилище не зальем?» Это ментальная катастрофа.
Что такое Пункты захоронения отходов дезактивации, их обслуживание не похоже на работу с могильником топлива?
Если отбросить канцелярит чиновников, что за этим словом, ПЗОД, находятся 85 вырытых в чернобыльской панике лесных траншей, карьеров и оврагов по всей юго-восточной Беларуси. В 90% случаев это обычныея ямы без какой-либо базовой гидроизоляции от грунтовых вод, куда бульдозерами вперемешку сталкивали радиоактивную технику, снятый цезиевый дерн и даже, как в скандально известном могильнике «Хатки» — более трех тысяч тонн зараженного и гниющего мяса забитого скота, просто забросав всё это песком и глиной. Так что если кто-то заявляет сегодня, что что благодаря этому «опыту» мы легко справимся с кондиционированием отходов БелАЭС, — это звучит как откровенное инженерное невежество.
Есть еще один малоизвестный объект — «Гомель-30». Что это за место, что там находится и какова его дальнейшая судьба?
Это условно говоря военный радиоактивный колодец под Речицей, залитый бетоном еще в 1964 году для нужд ядерно-технических частей СССР. 12 тонн железобетонного массива с изотопами цезия-137 и кобальта-60 внутри. Сейчас этот объект лежит как бомба замедленного действия под асфальтом и слоями глины. Власти бодро обещают, что «его вскроют, а содержимое переместят» в тот самый строящийся Национальный могильник, который все обсуждают. Но это страницы из книжки научной фантастики. Чтобы вытащить эти 12 фонящих тонн 60-летнего бетона и загрузить его в транспорт, потребуется колоссальная логистическая операция и высочайшие риски облучения персонала и среды при вскрытии "колодца".
Объект «Гомель-30»
"Гомель-30" отличная иллюстрация к вопросу о том, как опасно делать долговечные укрытия по принципу "залили яму бетоном и забыли". Потому что нашим детям рано или поздно приходится их вскрывать с риском для жизни.
От прошлого — к будущему
Если подвести итог, можно ли будет сказать, что история обращения с ядерными отходами в Беларуси достаточна для безопасной эксплуатации могильника?
Нет. Весь опыт «обращения с ядерными отходами» у Беларуси — это опыт рытья «траншей в песке» или создания куч мусора курганного типа, вроде «объекта 802». Технологий современного многобарьерного атомного кондиционирования у беларусов нет в принципе. О чем, кстати, упоминали и имеющие отношение к РАО чиновники, уповая полностью лишь на помощь российских коллег.
*****
Во второй части мы разберем трудности, связанные выбором места и конструкции могильника. Рассмотрим вопросы эксплуатации объекта и его персонала.
