Участок для размещения хранилищ РАО приповерхностного типа на ГУПМосНПО «Радон» был выбран в конце 50-х годов прошлого столетия. За прошедшие годы в области исследования геоэкологической безопасности полигона для долговременного хранения радиоактивных отходов на Московском «Радоне» и региональных спецкомбинатах накоплен большой практический опыт, который успешно используют сотрудники Научно-исследовательского центра геоэкологии и реабилитации территорий, занимающиеся этой проблемой.
В соответствии с рекомендациями МАГАТЭ полигон долговременного хранения радиоактивных отходов должен гарантировать геоэкологическую безопасность на весь срок его эксплуатации, который определяется, главным образом, радионуклидным составом РАО. В национальных программах обращения с радиоактивными отходами и разработанных на их основе нормативных документах большинства стран этот срок для РАО низкого и среднего уровней активности определен в пределах от 300 до 500 лет. Это объясняется тем, что долговременной изоляции в приповерхностных сооружениях подлежат только низкоактивные и среднеактивные отходы с периодом полураспада не более 30 лет. В течение этого времени активность таких отходов только за счет естественного распада снизится, по сравнению с начальным уровнем, на три или пять порядков соответственно.
Главным обстоятельством, которое принималось во внимание на ГУП МосНПО «Радон» при выборе участка для размещения хранилищ РАО, было то, что наиболее вероятный перенос радионуклидов из сооружаемых приповерхностных хранилищ для твердых отходов возможен с потоком подземных вод. А значит, РАО должны размещаться в глинистых отложениях, обладающих низкими фильтрационными характеристиками и высокими сорбционными свойствами по отношению к радионуклидам. Расстояние до ближайшего (к поверхности) водоносного горизонта должно превышать 10 метров.
Такой участок был найден на расстоянии 25 км севернее города Сергиева Посада. В геологическом отношении он представляет собой мощные пласты глинистых отложений ледникового происхождения (московская и днепровская морены).
Ближайший (к поверхности) водоносный горизонт в пределах участка находится на стыке отложений московской и днепровской морен в интервалах глубин от 38 до 42 метров. Грунтовые воды («верховодка») здесь не имеют регионального
распространения и носят локальный характер. Они формируются в осенне-зимний и весенний периоды на территориях, прилегающих к инженерным сооружениям.
Коэффициенты фильтрации глинистых отложений, в зависимости от наличия песчаных прослоев и нарушения целостности исходного грунта, меняются от 0,01 до 0,003м/сут. Кроме того, эти грунты обладают высокой сорбционной способностью.
Учитывая, что более 90% активности отходов, накопленных за 45 лет существования «Радона», сформировано 137Cs с периодом полураспада не более 30 лет, 90Sr (29 лет) и 60Co (5 лет), можно сказать, что площадка по составу слагающих ее пород идеально подходила для размещения РАО. И, независимо от состояния подверженных старению инженерных сооружений, была способна гарантировать радиационную безопасность населения за пределами санитарно-защитной зоны предприятия в течение продолжительного периода.
Выбранная территория соответствовала первоначальным требованиям безопасности, принятым в конце 50-х начале 60-х годов. При этом с самого начала соблюдались принципы многобарьерной и эшелонированной защиты. Первый состоит в том, что взаимодействию между радионуклидами и окружающей средой препятствуют несколько инженерных и естественных барьеров, каждый из которых выполняет свою защитную функцию. При эшелонированной защите безопасность не зависит от какого-то одного барьера (при выходе его из строя, роль щита берет на себя следующий) и обеспечивается не только техническими средствами, но и организационно-техническими мероприятиями.
Требования, обеспечивающие безопасностьполигонадля хранения РАО:
- благоприятный гидрогеологический и гидрологический режимы;
- глубокое залегание промышленного (для питьевого водоснабжения) водоносного горизонта и его защищенность слабопроницаемыми и обладающими высокими сорбционными свойствами глинистыми породами;
- отсутствие в непосредственной близости от полигона курортных зон, перспективных мест добычи полезных ископаемых и других объектов, способствующих непредумышленному вторжению человека в область локализации радиоактивных отходов.
Система «РАО — окружающая среда» находится под постоянным контролем. Все ее изменения фиксируются при проведении непрерывного георадиомониторинга. Эта работа осуществляется на площадке размещения приповерхностных хранилищ РАО с использованием скважин наблюдения, благодаря которым контролируются первый от поверхности межморенный водоносный горизонт и «верховодка».
В процессе мониторинга отбираются пробы воды (на определение химического и радионуклидного составов), замеряются ее уровни в скважинах (для построения прогнозных гидрогеологических карт), ведутся гамма- и термокаротаж и другие исследования.
Анализ результатов георадиомониторинга позволяет составить целостную картину системы локализации РАО, проследить ее изменения во времени, оценить как текущую безопасность полигона, так и дать прогноз на весь предполагаемый период его эксплуатации (300–500 лет).
Полигоны хранения РАО типа «Радон» предназначены для долговременного хранения отходов, содержащих короткоживущие радионуклиды с периодом полураспада не более 30 лет, включая цезий-137 и стронций-90. На подобных полигонах размещаются отвержденные отходы низкого и среднего уровней активности. Поставщиками этих РАО являются предприятия атомной промышленности, не связанные с топливно-ядерным циклом, организации, занимающиеся эксплуатацией исследовательских ядерных реакторов, а также медицинские, учебные и научно-исследовательские центры, использующие в своих технологиях радиоизотопную продукцию.
Работа по оценке безопасности базируется на основе методологического подхода ISAM (разработанного МАГАТЭ) с учетом выполнения всех нормативных требований, установленных надзорными и регулирующими органами России. При этом в качестве основного критерия безопасности действующего предприятия по долговременному контролируемому хранению отходов принята годовая индивидуальная доза воздействия радиации на население, рассчитанная на границе санитарно-защитной зоны. Для суглинистыми отложениями московской морены. И вертикальная миграция радионуклидов из хранилищ сквозь толщу глинистых отложений не превысит первых метров в течение 300–500 лет. За этот период радионуклиды, например, 137Cs и 90Sr, потеряют свою активность вследствие распада.
Все результаты прогнозирования миграции радионуклидов и оценки безопасности рассматриваются и обсуждаются на ежегодных международных конференциях с участием МАГАТЭ.
Горизонтальная миграция нуклидов с грунтовыми водами, несмотря на временный характер ее распространения, также принимается во внимание, поскольку при эксплуатации полигона под воздействием техногенных факторов, в приповерхностном слое глубиной до пяти метров, в осеннее-зимний и весенний периоды формируются протяженные и подчас связанные между собой линзы. Прогнозный расчет миграции основных радионуклидов по техногенному «горизонту» показывает, что максимальное удаление загрязнения от границы хранилища не превысит 1,3 м для 137Cs, 8 м – для 90Sr, 6 м — для 60Co. Наиболее подвижным радионуклидом является короткоживущий тритий. В соответствии с оценочными расчетами он может мигрировать на расстояние до 175 м от границы хранилища, оставаясь при этом в пределах санитарно-защитной зоны предприятия. Однако следует отметить, что его суммарное количество в хранилищах несопоставимо меньше цезия, кобальта и стронция, а период полураспада составляет всего 3 года.
Полученные результаты соотносятся с данными мониторинга и подтверждаются тем фактом, что ежегодные сбросы и выбросы в окружающую среду не превышают установленных нормами пределов. Даже при использовании самых консервативных значений расчетных параметров прогнозная миграция основных радионуклидов в течение 500 лет не превысит нескольких десятков метров и не выйдет за пределы санитарно-защитной зоны предприятия. Таким образом, долговременное контролируемое хранение РАО не окажет влияния на формирование дозовых нагрузок на население за пределами санитарно-защитной зоны Научно-производственного комплекса.
