Atomic-Energy.ru

Курчатовский институт демонтировал старые хранилища

28 октября 2008
2007-3-29 copy.jpg Гамма-локатор 2007-3-29 copy.jpg

Основная территория Российского научного центра «Курчатовский институт» расположена недалеко от центра столицы, в 2-х км от Строгинской поймы Москвы-реки. Еще пять лет назад на спецплощадке института находилось 11 временных хранилищ радиоактивных отходов, построенных в 1943–1963 годах. Их потенциальная радиационная опасность вызывала естественное беспокойство администрации и сотрудников института, городских властей и москвичей.


Сегодня 10 старых хранилищ, подлежащих реабилитации, уже ликвидированы, и их котлованы засыпаны чистым грунтом.

По архивным данным, на спецплощадке, расположенной на северо-западе территории института, было размещено около 1200 м3 твердых РАО массой свыше 2 тыс. т, суммарная активность которых на момент захоронения составляла около 100 тыс. Ки. Это привело к загрязнению грунта на этой площадке радионуклидами и повышению гамма-фона на ее территории. Кроме того, из-за длительной эксплуатации хранилищ существовала потенциальная опасность нарушения их гидроизоляции, что могло привести к попаданию радиоактивных веществ в водоносный слой.

Проект «Реабилитация»


В 2002 году стартовал проект, нацеленный на реабилитацию радиоактивно-загрязненных объектов и участков территории РНЦ КИ и превращение института в защищенный и безопасный ядерный научный центр, находящийся в черте города. Первоочередными задачами проекта стали удаление из института накопленных РАО, ликвидация старых хранилищ и реабилитация загрязненной территории спецплощадки.

По оценкам, предстояло вывезти до 3–4 тыс. м3 твердых РАО и удалить или очистить около 10–20 тыс. м3 загрязненного грунта. Суммарная активность всех этих отходов могла достигать 500–700 Ки.

РНЦ «Курчатовский институт» к участию в проекте привлек более 20 российских институтов, организаций и предприятий. Специалисты МЧС России, ГУП МосНПО «Радон», ВНИИНМ, ВНИИХТ, ДАР/ВОДГЕО и ООО «Радез-2» непосредственно участвовали в проведении реабилитационных работ на территории института.


Предварительно с помощью специалистов ДАР/ВОДГЕО был выполнен анализ геолого-гидрологических особенностей, сорбционных свойств вмещающих пород и результатов многолетнего мониторинга территории спецплощадки. Это позволило определить наиболее вероятные пути распространения загрязнения в случае выхода радионуклидов за пределы старых хранилищ и оценить возможность их выноса с подземными водами за границы территории спецплощадки.

Следует отметить, что ликвидация старых хранилищ проходила в условиях практически полного отсутствия архивных сведений об особенностях их конструкций и размещенных в них отходов. В связи с этим перед вскрытием каждого хранилища проводили разведочное бурение приконтурной зоны и массива РАО. Специалисты Курчатовского института и ГУП МосНПО «Радон» осуществляли предварительное радиационное и визуальное обследование сооружений и хранилищ.

Реабилитационные работы велись в условиях тесной жилой застройки и интенсивных транспортных потоков, что требовало особого внимания к обеспечению радиационной и экологической безопасности.

Вид площадки временного хранения РАО на момент завершения реабилитационных работ

Кроме того, на площадке старых хранилищ находилось большое количество подземных инженерных систем и коммуникаций, в том числе городских, а также вспомогательных сооружений института, не подлежащих реабилитации. Необходимость сохранения их целостности осложняло сооружение глубоких котлованов, обусловленных ликвидацией старых хранилищ, и затрудняло использование тяжелой строительной техники.

Все это потребовало тщательного выбора специфических проектных и технических решений. В частности, при необходимости вскрытие старых хранилищ и удаление из них РАО проводилось под временными укрытиями.

Работы в городских условиях

Для извлечения отходов из хранилищ использовали спецтехнику и робототехнические средства. Низкоактивные отходы извлекались с помощью экскаваторов, оснащенных ковшом или грейферным захватом, кабины которых были оборудованы дополнительной биологической защитой. Для изъятия, фрагментации, сортировки и загрузки в контейнеры отходов повышенного уровня активности применялась робототехника с различным навесным оборудованием (ковшом, гидромолотом, гидроножницами, гидрокусачками).

На спецплощадке постоянно осуществлялся контроль мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, состояния атмосферного воздуха и грунтовых вод.

В воздухе рабочих зон непрерывно контролировалась активность аэрозолей. Для уменьшения образования радиоактивной пыли и аэрозолей применяли специальные методики и средства пылеподавле ния, в результате чего подъем пыли и аэрозолей был снижен в тысячи раз.

Проводился непрерывный дозиметрический контроль рабочих зон, а также радиационной обстановки на спецплощадке, осуществляемый с помощью гамма-локатора, позволяющего измерять поток и спектр фотонов ионизирующего излучения из определенной области пространства.

Самым опасным и труднодоступным для извлечения отходов было хранилище, где, наряду с прочими отходами размещалось более 200 металлических пеналов с РАО повышенного уровня активности, и весь массив отходов был полностью заключен в высокопрочную бетонную матрицу. Для проведения работ над хранилищем было возведено специальное бетонное сооружение – «теневая радиационная защита». Внутри этой конструкции все технологические операции по извлечению и обращению с РАО, включая сортировку и упаковку в контейнеры, выполнялись с использованием робототехнических средств, управляемых с помощью разработанной системы, включающей гамма визор и видеокамеры.

Извлеченные РАО подвергались сегрегации по радиационным параметрам и помещались в сертифицированные металлические или железобетонные контейнеры, которые затем проходили паспортизацию и вывозились на длительное хранение на ГУП МосНПО «Радон» специализированным автотранспортом этого предприятия. Работы по дальнейшей сортировке, технологической обработке и дополнительному кондиционированию РАО проводились в «Радоне». Его специалисты разработали требования к упаковкам, защитным транспортным контейнерам, специальным транспортным средствам, технологии транспортирования, переработки, кондиционирования и размещения РАО на долговременное хранение.

Ликвидация 10 старых хранилищ, подлежащих реабилитации, была закончена в 2006 году. Извлечено более 3400 м3 твердых РАО суммарной активностью свыше 1,9ґ1013 Бк (свыше 500 Ки). К настоящему времени более 3000 м3 извлеченных отходов уже удалены на длительное хранение на полигон ГУП МосНПО «Радон», и около 300 т низкоактивных отходов в виде металлолома отправлены на переплавку на предприятие ЗАО «Экомет-С» в город Сосновый Бор Ленинградской области.

Кроме того, в 2002–2006 годах были очищены от отходов и реабилитированы приобъектовые временные хранилища исследовательского реактора Ф-1, а также комплексов «Р» и «Газовый завод».

Очистка грунта

В ходе ликвидации старых хранилищ в общей сложности образовалось 8–10 тыс. м3 загрязненного грунта, относящегося к низкоактивным отходам. Поскольку такое количество отходов невозможно было вывезти с территории института, было решено осуществить его очистку на месте проведения реабилитационных работ.

Проведенные ВНИИНМ исследования показали, что большая часть радионуклидов (более 80–85%), содержащихся в загрязненном грунте, сосредоточена в мелкодисперсной илистой и глинистой фракциях. Для очистки грунта была принята технология дезактивации, суть которой заключается в водно-гравитационном разделении загрязненного грунта на фракции по размеру. При этом крупные фракции и песок после очистки используются повторно, а мелкодисперсная фракция отправляется на длительное хранение как РАО.

На основе данной технологии институтом совместно со специалистами ВНИИНМ, ВНИИХТ и завода «Гормашэкспорт» (Новосибирск) была создана опытно-промышленная установка мокрой дезактивации загрязненного грунта. С помощью этой установки в течение 2005–2006 годов было очищено свыше 6200м3 загрязненного грунта и только около 700 м3 удалено на длительное хранение в качестве вторичных РАО. При этом удельная активность основной части (70–80%) исходного грунта снизилась в четыре-пять раз.

Однако для решения проблемы более глубокой очистки загрязненного грунта в 2006 году специалисты ГУП МосНПО «Радон» создали опытную установку дезактивации загрязненного грунта следующего поколения на основе метода реагентной очистки грунтов от радионуклидов. В отличие от предыдущей, она оснащена более компактным оборудованием и позволяет снизить удельную активность загрязненного грунта в 100–200 раз. Производительность этой установки – 1,5 м3 исходного грунта за смену, в режиме опытной эксплуатации уже очищено около 20 м3 грунта.

На ГУП МосНПО «Радон» планируют создать установку такого типа специально для условий Курчатовского института, а также разработать ее блочно-мобильную модификацию для проведения работ по очистке территорий, загрязненных радионуклидами.

В настоящее время работы по очистке загрязненного грунта близки к завершению.


Технические средства, технологии и последовательность проведения работ по реабилитации территории Курчатовского института доказали свою эффективность. Накопленный опыт будет востребован на других радиационно-опасных объектах института.

Сегодня на спецплощадке РНЦ КИ продолжает эксплуатироваться сооружение для временного хранения высокоактивных отходов. Кроме того, создана накопительная площадка для временного складирования и промежуточного хранения контейнеров с низко- и среднеактивными отходами, сооружают централизованный цех по фрагментированию и кондиционированию отходов.

Все эти сооружения предполагается использовать при обращении с радиоактивными отходами, которые будут образовываться при продолжении в институте работ по реабилитации, а также при демонтаже исследовательских реакторов, остановленных для вывода из эксплуатации.