Atomic-Energy.ru

Финляндия строит ONKALO

4 февраля 2010

Государственный Акт о ядерной энергии Финляндии гласит, что все произведенные здесь радиоактивные отходы должны перерабатываться и отправляться на промежуточное или постоянное хранение на территории страны. За безопасное обращение с РАО отвечают производители атомной энергии, они же несут связанные с этим расходы. В их обязанности входит обращение со всеми видами радиоактивных отходов, которые образуются в процессе получения ядерной энергии, включая РАО низкой и средней активности, отработавшее ядерное топливо и РАО, образующиеся от вывода АЭС из эксплуатации. Неслучайно, и основные инициативы в области обращения с ОЯТ и РАО принадлежат именно компаниям-производителям. А главный их проект — программа окончательного глубинного захоронения ОЯТ на территории Финляндии.

Кто есть кто в Финляндии

Главные политические принципы в сфере обращения с радиоактивными отходами были определены в Финляндии решением Правительства в 1983 году. В 1987-ом национальное ядерное законодательство было пересмотрено, с этого момента выработкой принципов и графика работ по обращению с РАО занимается Министерство торговли и промышленности.

Лицензии на строительство и эксплуатацию ядерных предприятий выдает государство, однако так называемое «принципиальное решение» для начала лицензирования принимает финский парламент. Надзор за всеми работами, связанными с использованием радиоактивности, осуществляет STUK — Национальное Агентство по радиационной и ядерной безопасности. Кроме того, STUK занимается сбором, хранением и захоронением РАО от неядерных применений — например, от медицинских процедур или научно-исследовательской деятельности. Его консультируют Совет по ядерной безопасности и входящий в его состав Комитет по ядерным отходам.

В Финляндии два производителя атомной энергии — компании Teollisuuden Voima Oy (TVO) и Fortum Power and Heat Oy. С конца 70-х годов и по сей день на финском острове Олкилуото в Еурайоки работают два ядерных реактора, принадлежащих компании TVO, а на острове Хастхольмен в Ловиизе — оба ядерных реактора компании Fortum Power and Heat Oy. Недавно парламент ратифицировал решение о строительстве на площадке в Олкилуото пятого реактора — OL3 (его пуск намечен на 2009 год).

Изначально Финляндия планировала отправлять свое отработавшее ядерное топливо на переработку за границу. Так, после принятия решения о покупке ядерных реакторов в СССР Финляндия и Советский Союз подписали договор о возврате отработавшего топлива с АЭС Ловииза в СССР. Несмотря на это, уже тогда в стране велись научные разработки в области самостоятельной переработки ОЯТ и планировалось строительство дополнительных мощностей по его хранению. К примеру, все ОЯТ с АЭС Олкилуото всегда отправлялось на промежуточное хранение на территории станции.

В 1994 году вариант с отправкой топлива на переработку за границу был исключен — парламент Финляндии ратифицировал поправку к Акту о ядерной энергии, которая запрещала экспорт и импорт ядерных отходов, включая ОЯТ. А спустя год производители ядерной энергии организовали компанию Posiva Oy, задачей которой стало осуществление программы окончательного захоронения ОЯТ на территории Финляндии, включая строительство и эксплуатацию хранилищ.

За все платит... потребитель

В 1987 году для финансирования работ по обращению с радиоактивными отходами АЭС, отработавшим топливом и РАО, образующимися от вывода станций из эксплуатации, был учрежден Государственный фонд по обращению с ядерными отходами. Фонд не финансирует работы по обращению с радиоактивными отходами от неядерных применений — эти расходы покрывает каждый отдельный держатель лицензии.

А производители электроэнергии обязаны ежегодно отчислять в Государственный фонд по обращению с ядерными отходами определенную сумму. Эти затраты они включают в стоимость электроэнергии. Собранные средства распределяются пропорционально между компаниями-производителями ядерной энергии и используются исключительно на финансирование операций по обращению с РАО.

Фонд не является частью государственного бюджета, однако контроль за ним осуществляет Министерство торговли и промышленности. К марту 2005 года объем средств Фонда составил 1,4 млрд евро.

Не бойся парламента — бойся муниципалитета

Место для окончательного захоронения отработавшего ядерного топлива в Финляндии должно было быть выбрано к концу 2000 года, планы по сооружению хранилища — готовы к 2010-ому, а его пуск в эксплуатацию намечен на 2020 год.

Программа по выбору места под хранилище была начата в 1983 году. А в мае 1999-го компания Posiva Oy обратилась к правительству с предложением о строительстве хранилища ОЯТ на основе шведской концепции KBS-3, на участке Олкилуото в муниципалитете Еурайоки. Кстати, чтобы правительство Финляндии одобрило подобный проект, заявку на него должны утвердить Агентство по радиационной и ядерной безопасности и муниципалитет той местности, где планируется строительство хранилища. Причем в соответствии с законодательством местный муниципалитет обладает исключительным правом вето на выбор места строительства.


Выбор места возможного размещения хранилища ОЯТ. Было исследовано более 100 участков

Однако в нашем случае уже через год были получены положительные отзывы и от Агентства по радиационной и ядерной безопасности, и от муниципалитета Еурайоки. А к концу 2000 года правительство рекомендовало парламенту принять положительное решение по этому вопросу. В 2001 году оно было принято и касалось только отработавшего топлива с четырех действующих финских реакторов. Позднее было ратифицировано и дополнительное решение об окончательном захоронении ОЯТ от 60-летней расчетной эксплуатации пятого реактора. В целом, объем отработавшего топлива, на который получено разрешение на захоронение в Финляндии, — 6500 тонн уранового эквивалента.

ONKALO: 5,5 км по спирали

Несколько лет назад компания Posiva Oy начала подготовку к строительству подземной опытной лаборатории ONKALO. Ее задача — подтвердить пригодность горных пород на участке Олкилуото. Этот проект также поможет в разработке планов хранилища и в сборе сведений, необходимых для составления лицензионной заявки на строительство хранилища для окончательного захоронения РАО.


Схема лаборатории ONKALO

Лаборатория ONKALO сооружается в центральной части острова Олкилуото, на участке, где примерно на расстоянии 2 км к востоку от атомных станций пробурено около 40 глубинных скважин. ONKALO состоит из спирального подходного туннеля длиной 5,5 км, вентиляционной шахты и двухуровневого исследовательского комплекса на глубине 420 и 520 м. Общий объем лаборатории — 330 тыс. м3. Хотя окончание ее строительства намечено лишь на 2010 год, работы начались сразу же, как только стали прокладывать подходный туннель. Для геологических, механических, геофизических и геохимических исследований и замеров вдоль туннеля и на опытных уровнях будут пробурены специальные ниши. В будущем лаборатория ONKALO может быть использована для испытаний и имитации технологий окончательного захоронения в сходных геологических условиях. На сегодняшний день пройдено около 1000 метров туннеля на глубине 100 метров.

Концепция глубинного захоронения

Базовая концепция глубинного захоронения основана на долговременной изоляции с применением многочисленных взаимодополняющих инженерных барьеров.

Первый защитный барьер—контейнер с отработавшим топливом — помещается в полость, пробуренную непосредственно в горной породе. Это и есть концепция KBS-3V, основанная на вертикальном размещении отходов.


Концепция захоронения отработанного ядерного топлива KBS-3V

Одиночные медные контейнеры размещаются в скважинах на дне туннелей, в горной породе на глубине 400—500 метров. Само же хранилище — это сеть туннелей для окончательного захоронения вокруг лаборатории ONKALO.

Каждая вертикальная скважина заполнена бентонитом — глиной, которая служит буфером между окружающей породой и контейнером. Пропитавшись водой и разбухнув, бентонит должен ограничивать поступление грунтовых вод к контейнеру, проводить тепло, выделяемое отработавшим топливом в окружающую породу и поглощать радионуклиды в случае их выброса из контейнера.

Будучи более пластичным, чем контейнер и вмещающая порода, бентонит защищает контейнер от небольших смещений горной породы.

Сами же породы, непосредственно прилегающие к скважине с контейнером, защищают его от неблагоприятных условий окружающей среды. Любой случайный выброс радионуклидов из контейнера поглощается и рассеивается горной породой. Туннели будут заполнены смесью щебня и бентонита, которая должна удерживать бентонитовую смесь после ее разбухания в скважинах и предохранять туннели от затопления грунтовыми водами. Заполнитель также защитит хранилище от несанкционированного вторжения.


Схема хранилища вокруг лаборатории ONKALO

Хотя концепция хранилища KBS-3 и предполагает окончательное захоронение ОЯТ, она предусматривает возможность извлечения отработавшего топлива из хранилища. Более того, это — одно из требований безопасности, принятых на государственном уровне: «захоронение должно осуществляться таким образом, чтобы при необходимости контейнер можно было извлечь на любой стадии захоронения». Причем система мониторинга после захоронения отходов не должна нарушать безопасность хранилища.

Сколько стоит ONKALO построить?

Размер окончательного хранилища и график поступления туда отходов определяются объемами отработавшего топлива. Если принять, что действующие АЭС будут функционировать еще 50—60 лет, а новая OL3 — 60, расчетный объем топлива составит примерно 5600 тонн урана. Для его размещения потребуется около 2900 контейнеров. Топливные сборки с действующих реакторных блоков располаются по 12 штук в одном контейнере, а сборки с нового реактора будут размещаться по четыре — на контейнер. Учитывая то, что время охлаждения для сборок LO1-2 и OL1-2 составляет как минимум 20 лет, а для сборок OL3 — 57, а также то, что уровень тепловой энергии, выделяемой контейнерами, должен быть примерно одинаковым, можно сказать, что работы по проекту продолжатся и после 2130-го года, если начать захоронение согласно графику, т.е. в 2020 году.

Если брать во внимание расчетные показатели объема накопленного ОЯТ и соответствующее число контейнеров, стоимость окончательного захоронения оценивается примерно в 2,5 млрд евро. В эту сумму входят затраты на сооружение лаборатории ONKALO, строительство и эксплуатацию надземных и подземных объектов, вывод из эксплуатации завода по капсулированию и закрытие хранилища.