Вывод из эксплуатации Игналинской АЭС в Литве. Современные вызовы и возможные решения. Взгляд ветерана атомной отрасли.

Владимир Кузнецов,
инженер – физик, бывший зам. начальника реакторного цеха Ленинградской, Игналинской и Чернобыльской АЭС, зам. Председателя Общественного Совета по Энергетике и Экологии при Висагинском Самоуправлении, г. Висагинас, Литва, э-почта vladimir@tts.lt,

Десять лет прошло с начала вывода из эксплуатации Игналинской АЭС (Литва) с двумя реакторами РБМК-1500. Это первый в мировой практике опыт вывода уран-графитовых энергетических реакторов большой мощности. Он может стать модельным примером решения всего комплекса технологических, социально-экологических, финансовых и политических проблем, при выводе аналогичных энергоблоков в России и Украине.
Окончательные остановки энергоблоков и начало вывода из эксплуатации состоялись в последний день 2004 и 2009 годов. Это произошло до окончания проектного срока эксплуатации (30 лет), и было условием вступления Литвы в Евросоюз.

Правительством Литвы была принята стратегии «немедленного вывода» из эксплуатации до состояния «коричневой лужайки» сосвобождением всех зданий от оборудования.
Стоимость первоначального плана вывода из эксплуатации оценивалась экспертами в 2005 году в 1.239 млрд. Евро, а его реализацию планировали завершитьв течение 24 лет, к 2029 году. Бóльшую часть этой суммы предполагалось получить от ЕС и стран-доноров.
К 2015 году было демонтировано оборудование турбинного цеха первого энергоблока, часть отработавшего ядерного топлива первого энергоблока выгружено и перевезено в сухое контейнерное хранилище на открытой площадкена территории станции с гарантированным сроком хранения в 50 лет. Реализованы некоторые социальные программы для атомного моно-города Висагинас. На это потрачено примерно 1 млрд. Евро.

Министерством энергетики Литвы, в сентябре 2014 г., утверждена новая версияОкончательного плана снятия с эксплуатации (ОПСЭ) Игналинской АЭС. В соответствии с ОПСЭ окончание работ сдвинулось на 2038 год. Определена потребность в дополнительных средствах для снятия с эксплуатации с 2014 по 2038 годы- 2,6 млрд. Евро.https://news.tts.lt/ru/news-smi-rashody-na-zakrytie-ostanovlennoi-ignalinskoi-aes-podorozhali-v-dva-raza

Сроки окончания вывода из эксплуатации сдвигаются из-за запаздывания проекта временного хранилища отработавшего ядерного топлива (B1). Из-за этого сдвинулись графики выгрузки топлива из реактора №2 и бассейнов выдержки обоих блоков.
В соответствии с новыми планами предусмотрен демонтаж, дезактивация, захоронение РАО, разборка реакторов с переработкой и вывозом реакторного графита для размещения в глубинном (не менее 300 м)геологическом могильнике, который планируется вести в эксплуатацию (через 50лет) в 2066 г.

К 2038 году территория ИАЭС должна быть приспособлена для другой хозяйственной деятельности.

Для учета интересов жителей атомграда и использования опыта ветеранов атомной отрасли Литвы при Висагинском Самоуправлении (ВСУ) создан Общественный Совет по Энергетике и Экологии (ОСЭЭ). В него вошли бывшие работники ИАЭС. Председателем избран бывший Гендиректор ИАЭС В.Н. Шевалдин.

ОСЭЭ включился в процесс обсуждения хода вывода ИАЭС. Заместитель председателя ОСЭЭ при ВСУ и автор этой статьи обратился с письмом к регулятору ядерной безопасности Литвы (ВАТЕСИ), а также ВСУ с предложением пересмотреть утвержденные планы снятия ИАЭС с эксплуатации.

В частности, речь идет о необходимости изменения проекта демонтажа верхней части (зона R1) и нижней части (зона R2) реактора первого энергоблока (UP01), и начала разборки реактора первого энергоблока, содержащего 1750 т радиоактивного графита.
Это означает, что работы связанные с разборкой графитовой кладки могут начаться при отсутствии гарантированного источника финансирования мероприятий по строительству глубинного геологического могильника. Ведь Минэнерго Литвы только «предполагает», что финансирование таких работ обеспечит ЕС. А сегодня , после выборов, новые власти решили ликвидировать Минэнерго Литвы и создать Комитет по поиску источников финансирования проектов снятия ИАЭС с эксплуатации. И это уже сделано.

Кроме того, на сегодня не существует рекомендаций МАГАТЭ по проектированию и сооружению таких геологических могильников для долгоживущих РАО и, как следствие, национальных норм по обращению с ними. Такие рекомендации могут появиться через 3 - 4 года, после реализациимеждународного проекта GRAPA https://ria.ru/atomtec_news/20160225/1380496760.html
Графит относится к долгоживущим РАО. MАГАТЭ, обобщая мировой опыт обращения с РАО этого класса, не рекомендует начинать работы, завершение которых не обеспечено финансированием. При этом нормами МАГАТЭ не предусмотрено промежуточное хранение долгоживущих РАО. Их рекомендовано утилизировать и захоронить, без промежуточного хранения.Геологическое глубинное хранилище долгоживущих РАО (проект которого, возможно, появится к 2038 г.) планируется ввести в эксплуатацию в 2066 г., т. е. через 50 лет.

Таким образом, отсутствие проекта глубинного могильника долгоживущих РАО, а, следовательно, и технических требований к упаковкам сдолгоживущими РАО, может привести к перекладыванию решения проблем долговременной изоляции графита от поколения, воспользовавшегося дешевой электроэнергией АЭС, к следующему поколению. Что, также, не рекомендовано МАГАТЭ.

Таким образом, в Литве могут быть проигнорированы три рекомендации МАГАТЭ:

• Нельзя начинать работы по демонтажу радиоактивной графитовой кладки реактора без наличия гарантированного источника финансирования;
• Нельзя начинать работы по демонтажу без наличия проекта долговременной изоляции радиоактивного графита и без создания матрицы внутри стальной бочки - второго барьера на пути выхода радионуклидов в ОС;
• Нельзя перекладывать проблемы долговременной изоляции РАО поколением, использовавшим дешевую энергию выводимой АЭС на плечи следующих поколений.

Сложность долговременной изоляции графитовой кладки реактора определяется наличием долгоживущих радионуклидов (углерод-14, хлор-36), тритием а также значительной массой - 1750 т в каждом реакторе.

Углерод – биологически активный элемент. Кроме того, он входит в состав молекул ДНК, передающих генетическую информацию будущим поколениям живых существ. Кроме того, он имеет большой период полураспада – 5730 лет.Включение радиоактивного, распадающегося углерода-14 вместо стабильного углерода-12 в биологические матрицы и молекулы ДНК может иметь катастрофические последствия.

Хлор-36 –тоже «не подарок», т. к. имеет период полураспада более 300 тысяч лет. Тритий, с периодом полураспада 12,3 года, отличается (при низкой активности) своей высокой текучестью (при вдыхании человеком паров тритиевой воды) 98–99 % ее активности всасывается через дыхательные пути, а выдыхается с воздухом всего1–2 % активности. Пары трития и газообразный тритий легко проникают через кожу и переносятся человеком в место его проживания.

Описанные свойства радионуклидов создают проблемы, которые пока не позволили разработать безопасные промышленные технологии обращения с облученной нейтронами графитовой кладкой реакторов.

Возникшие на текущий момент проблемы вывода из эксплуатации требуют поиска возможных альтернативных решений.

Стратегии «Зеленой» и «Коричневой» лужаек - это наиболее затратные варианты снятия с эксплуатации АЭС. Стоимость реализации этих стратегий больше половины стоимости строительства новой АЭС.

Литва полностью израсходовала накопленный фонд снятия с эксплуатации и сейчас все работы на ИАЭС зависят от выделения финансов ЕС и странами - донорами.

Оба упомянутых вариантов сценариев снятия с эксплуатации ИАЭС имеют существенные недостатки. В частности необходимы дополнительные площади для строительства и эксплуатации приповерхностных хранилищ РАО. Необходим их последующий мониторинг, физическая защита от несанкционированных доступа и т.п. Кроме того, неизбежное облучение персонала, участвующего в демонтаже, разукрупнении, дезактивации, транспортировке и размещении в хранилище или могильнике. Существуют риски утечки части радионуклидов за пределы территории АЭС с заражением окружающей среды на тысячи лет и негативным воздействием на биологическую сферу, в том числе на человека.
Строительство большого числа хранилищ РАО вблизи города Висагинас(6км от ИАЭС) вызывает у местного населения резко негативную реакцию из-за рисков загрязнения биосферы, и полного отсутствия каких либо экономических, социальных гарантий и обесценивания недвижимости (квартир, дач, гаражей).

В принятой ЕС в 2012 г. (после Фукусимской трагедии) Новой Директиве о РАО и отработавшем топливе, страны ЕС решили отказаться от наземных хранилищ, «предполагая, что радиоактивные отходы будут храниться в глубинных подземных бункерах, созданных в гранитных или глинистых породах на глубине не менее 300 метров» http://www.atomic-energy.ru/articles/2012/03/19/31946

В настоящее время, когда бюджет ЕС снизился на 15%, ЕС финансирует растущую массу беженцев. Вероятность получения Литвой финансовой поддержки снижается. В этой непростой социально-экономической обстановке Литве следует обсудить возможность отказа от дорогостоящей и трудно реализуемой стратегии «Коричневой лужайки» и, при участии МАГАТЭ, рассмотреть возможный менее затратный вариант сценария снятия с эксплуатации ИАЭС, это – «ЗЕЛЕНЫЙ КУРГАН».
Эта технология запатентована в НИКИМТ РФ http://www.atomic-energy.ru/technology/53116
Преимущества «курганной технологии»:

• Не требуется выполнять высоко-затратные и опасные работы по демонтажу, разукрупнению, дезактивации, транспортировке оборудования и металлоконструкций в хранилища иих многолетнему технологическому и экологическому мониторингу;
• Не будет необходимости демонтировать каналы графитовой кладки реакторов (3500 т), размола графита, иммобилизации его в матрицу, транспортировку и захоронение в глубинном геологическом хранилище;
• Не требуется, финансирование работ перечисленных в вышеупомянутых пунктах;
  Кроме того, снижаются риски заражения биосферы, вышеупомянутыми опасными радионуклидами, значительно снижаются дозовые нагрузки на персонал.
• Не требуется, также, строительство дорогостоящего геологического глубинного могильника для долгоживущих РАО. Все РАО размещаются в существующих помещениях АЭС. Нет необходимости расширения площадей под размещение РАО.

В то же время, в Литве имеются неисчерпаемые запасы кварцевого песка и кембрийских глин для заполнения песком внутренних помещений блоков с РАО и засыпки снаружи глиной и землей.

При соответствующей доработке и научном обосновании эта технология может быть применена и для утилизации и захоронения отработавшего ядерного топлива, т. к. будет создано семь барьеров на пути выхода радионуклидов в ОС (урановая таблетка, циркониевая оболочка, матрица (вместо газа), стенки корпуса защитного контейнера, песок, ж/б стенка и глина со слоем земли).

Много-барьерная защита окружающей среды – это рекомендация МАГАТЭ.
Приглашаю международное профессиональное атомное и экологическое сообщество, власти Литвы, общественность обсудить возможность реализации сценария «Зеленый курган» для ликвидации энергоблоков с уран-графитовыми реакторами.
Исторический опыт показывает, что курганы - это надежная модель долговременной изоляции от среды обитания. При наличии комплексного экологического мониторинга, стратегия «Зеленого кургана», может стать социально- экологически и экономически приемлемой моделью долговременной изоляции АЭС, выводимых из эксплуатации. Тысячелетние курганы до сих пор существуют и хранят то, что в них было заложено.