Захоронение в ледниковые щиты

При этом варианте захоронения контейнеры с отходами, испускающими тепло, размещались бы в стабильных ледниковых щитах, например, тех, что обнаружены в Гренландии и Антарктиде. Контейнеры расплавили бы окружающий лед и опустились бы глубоко в ледниковый щит, где лед смог бы рекристаллизоваться над отходами, создавая мощный барьер.

Хотя удаление в ледниковые щиты могло бы технически рассматриваться для всех типов радиоактивных отходов, оно было серьезно исследовано только для отходов высокого уровня активности, где выделяемая отходами тепло могло бы с выгодой использоваться для самозахоронения отходов в толще льда благодаря его плавлению.

Вариант удаления в ледниковых щитах нигде не был реализован. Он был отвергнут странами, которые подписали Договор об Антарктиде или привержены идее обеспечения решения по обращению со своими радиоактивными отходами внутри своих национальных границ. Начиная с 1980 года не проводилось никаких серьезных экспертиз этого варианта.

  Удаление в космическое пространство

Этот вариант ставит своей целью удаление радиоактивных отходов с Земли навсегда, выбрасывая их в космос. Очевидно, что отходы при этом должны упаковываться так, чтобы оставаться неповрежденными при сценариях самых немыслимых аварий. Ракета или космический челнок могли бы использоваться для запуска упакованных отходов в космическое пространство. Рассматривалось несколько конечных пунктов назначения отправки отходов, включая направления их в сторону Солнца, сохранение на орбите вокруг Солнца между Землей и Венерой и выбросом отходов вообще за пределы солнечной системы. Это необходимо из-за того, что размещение отходов в космическом пространстве на околоземной орбите чревато возможным их возвращением на Землю.

Высокая стоимость этого варианта означает, что такой метод удаления радиоактивных отходов мог бы быть подходящим для отходов высокого уровня активности или для отработанного топлива (то есть для долгоживущего высокорадиоактивного материала, который относительно мал по своему объему).    Переработка отходов могла бы потребоваться, чтобы отделить наиболее радиоактивные материалы для удаления в космическое пространство и, следовательно, уменьшить объем транспортируемого груза.. Этот вариант не был реализован, и дальнейшие исследования не проводились из-за высокой стоимости и из-за аспектов безопасности, связанных с возможным риском неудачного запуска.

Наиболее детальные исследования этого варианта были выполнены в Соединенных Штатах NASA в конце 1970-х и начале 1980-х годов. В настоящее время NASA. запускаются в космос только термические радиоизотопные генераторы (ТРГ), содержащие несколько килограмм Pu-238. Таким образом, можно сделать вывод о том, что наиболее реальным перспетивным способом утилизации радиоактивных отходов является их захоронение в геологической среде. Сложная экономическая ситуация в нашей стране не позволяет использовать альтернативные дорогостоящие способы захоронения в промышленных масштабах.

Поэтому важнейшей задачей геологических исследований будет исследование оптимальных геологических условий для безопасного захоронения РАО, возможно на территории конкретных предприятий атомной промышленности. Наиболее быстрым путем решения задачи является использование скважинных могильников, сооружение которых не требует больших капитальных затрат и позволяет начать захоронение ВАО в сравнительно небольших по размерам геологических блоках благоприятных пород.

Проблемы захоронения ядерных отходов в России

Россия активно использует ядерную энергию в мирных целях с 1954 года, когда была открыта первая в мире АЭС в городе Обнинск Калужской области. Россия перерабатывает около 800 тонн ОЯТ в год, что составляет 10% мировой переработки ядерных отходов. Это отработавшие твэлы с электростанций не только России, но и Украины, Литвы, Болгарии, Финляндии, Словакии, Чехии, Венгрии, где АЭС были построены при участии отечественных специалистов, вследствие чего, по требованиям МАГАТЭ, наша страна должна перерабатывать ядерные отходы этих электростанций.

      Сегодня в России, как и во всем мире остро стоит проблема захоронения ядерных отходов. Россия обладает высокими технологиями в данной области, но ввиду сложного экономического положения, не имеет достаточных средств для осуществления необходимых программ по переработке и захоронению отработанного ядерного топлива. Одним из выходов из этой ситуации было принятие решения о ввозе из-за рубежа ядерных отходов. 18 апреля 2001 года Государственная Дума приняла во втором чтении законопроекты, которые разрешают ввоз в Россию отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Это событие вызвало широкий общественный резонанс в нашей стране, что подтверждает высокую актуальность этой проблемы в современной действительности. Вопрос с переработкой и захоронением ОЯТ стоит в России достаточно остро. Еще с советских времен этой проблеме не уделялось должного внимания. «Все отечественные хранилища до сих пор имеют статус временных, а условия, в которых содержатся опасные отходы, в большинстве случаев граничат с экологической катастрофой». ОЯТ скапливается на электростанциях до тех пор, пока не будет отправлено в место захоронения. На АЭС, которые, в основном, расположены в густонаселенных областях европейской части страны, не могут быть созданы все необходимые условия для безопасного и длительного хранения ОЯТ. Поэтому накопление отработанных твэлов на АЭС чревато серьезными экологическими проблемами. Например, в Москве на территории Курчатовского института скопилось около 2 тысяч тонн ОЯТ.

   В России существует два крупных центра по переработке ядерных отходов: ПО «Маяк» в Челябинской области емкостью до 14 тысяч тонн и Красноярский горно-химический комбинат емкостью до 3 тысяч тонн. На данный момент хранилища этих предприятий заполнены уже на 50-60%. Согласно имеющимся проектам, их общая вместимость может быть расширена еще на несколько тысяч тонн, но даже в таком случае эти предприятия не смогут полностью решить проблему захоронения ОЯТ. Во-первых, контейнеры с ОЯТ хранятся здесь в бассейнах с водой, в то время как в мире уже используются более дешевые и безопасные сухие технологии. Во-вторых, существует еще географический аспект.

Предприятия по переработке ОЯТ находятся в глубине территории страны. Поэтому при транспортировке контейнеров с отходами по железной дороге из-за рубежа ввозимое ОЯТ неизбежно будет перевозиться через наиболее густонаселенные районы нашей страны, что, по словам члена-корреспондента РАН А. Яблокова, «увеличит радиационную нагрузку на территорию России в целом». С началом поступления ОЯТ из-за рубежа крупнейшие города-порты нашей страны, прежде всего, Санкт-Петербург и Мурманск, наиболее близко расположенные к странам Западной Европы, рискуют стать центрами перевалки и складирования опасного груза, что недопустимо. Все вышесказанное подтверждает необходимость строительства современных комплексов по переработке и захоронению ОЯТ в наиболее подходящем для этого месте.

  Факторы, влияющие на размещение хранилища ядерных отходов.

       Предприятие по переработке и захоронению отработавшего ядерного топлива – потенциально опасный для окружающей среды объект. Для выбора места захоронения ОЯТ необходимо учитывать различные факторы размещения. Наиболее важную роль играет фактор экологической безопасности. ОЯТ должно быть надежно изолировано. Могильник должен располагаться в сейсмически устойчивом регионе, в водонепроницаемых кристаллических горных породах. Воздействие эндогенных и экзогенных процессов должно быть сведено к минимуму.

      Для места захоронения ОЯТ нужна территория с относительно благоприятными природными условиями и хорошей транспортной доступностью. В противном случае себестоимость строительства и эксплуатации могильника значительно возрастет.

Необходимо также учитывать социальный фактор. Хранилище ядерных отходов желательно разместить в районах, удаленных от традиционных мест проживания человека.. Место захоронения ядерных отходов должно, таким образом, находиться в районах с низкой плотностью населения. При этом необходимо разработать пути транспортировки ОЯТ, чтобы контейнеры с отходами, по возможности, избегали густонаселенных районов страны. Таким образом, возникает целый ряд ограничивающих факторов, которые необходимо учитывать при строительстве могильника.

  Часто высказывается мнение, что наиболее оптимальным регионом для захоронения ОЯТ может стать Европейский Север. Это район с самой низкой в Европейской части России плотностью населения. Европейский Север – это район с высокой транспортной освоенностью, имеет выход к морям Северного Ледовитого океана, через порты которого будет производиться перевалка ядерных грузов. Регион расположен в непосредственной близости от стран Западной Европы, потенциально основных потребителей услуг переработки ОЯТ. Строительство комплекса по переработке ядерных отходов на территории Европейского Севера поможет России решить многие проблемы, связанные с захоронением ОЯТ. Во-первых, регион находится в относительной близости (по сравнению, например, с Сибирью) от большинства АЭС страны. К тому же требуют захоронения отработавшие твэлы (тепловыделяющие элементы) 170 списанных атомных подводных лодок Северного флота.