10 сентября 2008

От "псевдосистемы" к четкой структуре

Atomic-Energy.ru
Загрузка контейнера с отходами в хранилище Загрузка контейнера с отходами в хранилище Загрузка контейнера с отходами в хранилище


Согласно «Основам государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденным Президентом России в декабре 2003 года, одним из важнейших направлений государственной политики является «совершенствование государственной системы обеспечения радиационной безопасности, осуществляемое с учетом международной практики». По мнению большинства специалистов, обращение с радиоативными отходами является основной составляющей проблемы обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Это обособленная сфера деятельности, управление которой должно осуществляться централизованно, на уровне государственной системы.


Ведомственный подход


На сегодняшний день в России существует сеть субъектов, которые занимаются той или иной деятельностью по обращению с радиоактивными отходами.

Для спецкомбинатов «Радон» эта функция является основной. В отличие от них, для многих других субъектов обращение с радиоактивными отходами – вынужденный вид деятельности. Речь идет о тех, кто передает свои РАО на СК «Радон» и на чьей территории ведутся ремедиационные работы. К ним относятся предприятия и организации различных отраслей промышленности, научные и медицинские учреждения – от АЭС до районных больниц, – а также объекты оборонного комплекса, исследовательские и проектные институты. Кроме того, это предприятия, имеющие дело с материалами, загрязненными радионуклидами естественного происхождения, в основном, горнодобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей.

В организации деятельности по обращению с РАО важную роль играют государственные службы, осуществляющие регулирование и государственный надзор в этой сфере. Они действуют независимо друг от друга, но выполняют во многом схожие функции по отношению к радиационноопасным объектам, зачастую дублируя и противореча себе. В частности, это касается санкционирования деятельности и применения технических средств.

Даже если каждая организация выполняет свои функции оптимальным образом, обеспечивая высокий уровень безопасности, это вовсе не означает, что так же действует и вся сеть. Может ли такая сеть считаться системой? Если в качестве заданного положительного результата (основного системообразующего фактора) принять просто «изоляцию радиоактивных отходов», то, вероятно, все указанные субъекты действуют в рамках некой «псевдосистемы». Однако, сопоставление ее характеристик с теоретическими посылами, определяющими признаки системы как таковой показывает, что система обращения с отходами в России пока не сформирована. Главное – отсутствие системообразующего звена, и, как следствие, – рассредоточение ответственности. Субъекты «псевдосистемы» имеют разную ведомственную принадлежность, но никакой государственный институт не отвечает за принятие и реализацию ключевых решений. Принципиальные проблемы решаются медленнее, чем могло бы быть, учитывая современный уровень развития страны.


Базовая модель


Во многих промышленно развитых странах обращение с радиоактивными отходами – это отдельная отрасль. В системе государственного управления существует соответствующий обособленный институт. Эффективность государственной стратегии обращения с РАО, особенно, готовность решать вопросы их бессрочной изоляции, во многом отражает уровень развития общества. Поэтому создание системы обращения с радиоактивными отходами следует считать необходимым шагом при формировании государственной политики обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Система обеспечения ядерной и радиационной безопасности должна являться макросистемой по отношению к системе обращения с отходами.

В нашей стране есть принципиальные предпосылки для построения системы обращения с РАО. Это научно-технический потенциал, многолетний производственный опыт, активное внедрение стандартов МАГАТЭ, концептуальные разработки. Но, тем не менее, для ее создания потребуется время.

На первом этапе должны быть подготовлены и приняты федеральные программные документы, определяющие цель, структуру и механизм функционирования системы. В качестве системообразующего компонента необходимо определить (создать) федеральный орган, ответственный за реализацию государственной политики в сфере обращения с РАО. Только после этого следует перейти к решению насущных проблем. Важно отметить, что реализация государственной политики должна осуществляться поэтапно, исходя из технической готовности предприятий и наличия инфраструктуры.

Целесообразно выделить две основные подсистемы:

  1. по обращению с долгоживущими РАО и отработавшим ядерным топливом;
  2. по обращению с короткоживущими отходами.

Обращение с долгоживущими отходами и ОЯТ связано с решением специфических задач. После длительной выдержки эти отходы должны подвергаться окончательной изоляции в могильниках, построенных глубоко (на сотни метров) под землей. Поэтому в первую очередь необходимо создать подсистему обращения с короткоживущими отходами, для которых допустимо приповерхностное захоронение (в пределах десятков метров от поверхности). Технической основой подсистемы может стать сеть спецкомбинатов «Радон». Эти предприятия будут решать задачи хранения и бессрочной изоляции короткоживущих отходов неядерного происхождения и атомных электростанций, а также вести институциональный контроль законсервированных сооружений. Они укомплектованы квалифицированным персоналом, оснащены средствами радиационного контроля. Учитывая, что повседневные производственные нагрузки многих региональных «Радонов» невелики, при необходимости их промплощадки могут использоваться для размещения «аварийных» РАО.

На предприятиях Росатома находится более 500 млн м3 жидких радиоактивных отходов (ЖРО), cуммарная α-активность которых оценивается в 1,9Е+16 Бк, β-активность – в 7,3Е+19 Бк. Масса твердых отходов (ТРО) – около 180 млн тонн, суммарная α-активность - 6Е+15 Бк, β-активность – 8,1Е+18 Бк. Они размещены в 274 пунктах, из которых 146 расположены на предприятиях ядерного топливного цикла, 46 – на АЭС, 31 – на горнорудных предприятиях.


В хранилищах 9 действующих АЭС размещено 84 000 м3жидких и 80 000 м3твердых низко- и среднеактивных отходов. В хранилищах предприятий по добыче и обогащению урана – 62 млн м3 РАО низкой активности. Кроме того, в России 75 исследовательских реакторов, каждый из которых рано или поздно придется выводить из эксплуатации.Атомной отрасли необходимо решать и «исторические» проблемы обращения с отходами. На 25 предприятиях 377 км2

земель и 104,4 км2 водоемов загрязнены  радионуклидами. Основная часть (94%) этих площадей пострадала в результате деятельности комбината по получению оружейного плутония, на базе которого действует ПО «Маяк». Кроме того, многие приповерхностные хранилища ТРО не отвечают современным нормативам безопасности.


Значительное количество РАО образуется и в других отраслях, в частности, в системах водоподготовки ТЭС и при нефтедобыче. В нефтехимической индустрии, вдобавок, скопилось много низкоактивных металлических отходов. К 2010 году их масса может составить 1,5 млн тонн.

На базах российского флота ежегодно образуется около 1000 м3 твердых РАО низкой и средней активности, а также 2500 м3 ЖРО. В связи с выводом объектов из эксплуатации количество отходов будет постоянно расти.

Освоение технологии захоронения радиоактивных отходов

Целенаправленный переход от концепции долговременного хранения короткоживущих отходов к концепции их бессрочной изоляции (захоронения) успешно осуществляется во многих странах. В России, однако, нет объектов со статусом «могильник».

Концепцию захоронения можно упрощенно проиллюстрировать следующей последовательностью этапов обращения с РАО: сбор – транспортирование – кондиционирование – захоронение. Концепция долгосрочного хранения с последующим захоронением подразумевает удлинение всей цепи за счет ввода стадий разгрузки хранилища, вывода его из эксплуатации, транспортирования, захоронения (рис. 1). Путь «отложенного решения» получается намного более длительным и дорогим – значит, он может быть оправдан только для изоляции наиболее опасных отходов, которые требуют захоронения в геологической формации.

Хранилище РАО ГУП МосНПО "Радон"

Внедрение технологии захоронения короткоживущих отходов устранит необходимость строительства на АЭС новых хранилищ. В процессе решения этой задачи будут разрабатываться технология долгосрочной консервации опасных объектов, системы мониторинга эксплуатационных свойств сооружений, а также, что немаловажно, критерии приема различных видов РАО, в том числе отработавших источников излучения.

Рис.1

Проблемы старых сооружений


Концепция долгосрочного хранения с последующим захоронением подразумевает размещение отходов в извлекаемой форме – в упаковках, свойства которых должны обеспечить возможность их выгрузки и транспортирования через десятки лет хранения. Сейчас преобладающая масса РАО размещена навалом, тем не менее, всем бывшим могильникам придан статус хранилищ. Таким образом, встают проблемы продления срока эксплуатации сооружений или обратного преобразования хранилищ в могильники. Необходимо решать и соответствующие вопросы методологии оценки безопасности объектов, определения дефицитов безопасности, техники производства ремедиационных работ. В частности, так называемый «анализ долговременной безопасности»(задача новая, сложная и наукоемкая) имеет большое значение для продления срока эксплуатации старых объектов и необходим для лицензирования новых.


На 16 спецкомбинатах системы «Радон» размещены около 300 000 м3РАО – низкой и средней активности, а также отработавшие источники излучения. Преобладающая часть отходов (280 000 м3) хранится на Московском и Ленинградском ПХРО. На каждом из остальных предприятий размещено от 1000 до 6000 м3отходов. «Радоны» имеют дело со сравнительно небольшим количеством РАО, но спектр поставщиков отходов очень широк, их число колеблется от нескольких сот до нескольких тысяч, в зависимости от региона. Существуют и другие специализированные предприятия, действующие на различных этапах обращения с РАО (кроме долгосрочного хранения и захоронения).


Оптимизация защиты


Именно это, а не «минимизация доз», должно быть определяющим при установлении контрольных уровней облучения. При проведении проектных работ и организационных мероприятий следует стремиться к достижению оптимального соотношения стоимости защиты и потенциального вреда (в денежном выражении).

Эффективность изоляции отходов (пропорциональная показателю «стоимость защиты») должна быть соразмерна степени опасности. В США, Франции и других странах вводятся в действие обособленные полигоны для отходов очень низкой активности, образующихся при ремедиационных работах и выводе объектов из эксплуатации. При этом применяется упрощенная система инженерных барьеров, благодаря чему стоимость захоронения нижается в сотни раз.

В России же прослеживается тенденция резкого перехода от «простых» решений (захоронение навалом) к системам с мультибарьерной изоляцией РАО. Как рабочий вариант изоляции низко- и среднеактивных отходов рассматривается следующая схема. Сначала готовятся первичные упаковки РАО на основе бочек или металлических контейнеров, затем их размещают в железобетонных контейнерах, а те, в свою очередь, помещают в наземное хранилище. Стоимость железобетонных контейнеров сопоставима со стоимостью этого сооружения – бункера из монолитного железобетона с дренажными системами, инженерными коммуникациями и т.д.


Подавляющее большинство отходов, поступающие на предприятия системы «Радон», а также низко- и среднеактивные отходы атомных станций – короткоживущие (содержание долгоживущих радиоизотопов ограничено нормативами). Их радиоактивность обусловлена преимущественно нуклидами с периодом распада менее 30 лет. Отработавшие источники ионизирующего излучения (ИИИ) в подавляющем большинстве также можно отнести к короткоживущим РАО. Предполагается, что радиологическая опасность таких отходов снизится до несущественного уровня в течение периода институционального контроля, то есть нескольких сотен лет.


Унификация объектов


На смену многочисленным параллельным разработкам должно прийти создание и внедрение типовых решений. Сегодня, например, «типовые» хранилища существенно различаются – даже в пределах одного предприятия.

Кроме того, большим разнообразием видов и размеров отличаются также металлические контейнеры, которые применяются для кондиционирования отходов с одинаковыми характеристиками. Практически все предприятия используют собственные модели или те, которые поставляют отправители отходов. Каждый вариант, естественно, требует отдельной разработки, то есть проектирования, изготовления, сертификации. К широкому внедрению близка лишь одна модель железобетонных контейнеров – НЗК-150-1,5П. Однако из-за небольшой вместимости (1,5 м

3) его применение оправдано только для среднеактивных отходов, а для РАО низкой активности – нецелесообразно.

Унификации требуют также технологическое оборудование для обработки отходов, транспортные средства, механизмы для выполнения грузовых манипуляций с упаковками. Для решения всех этих проблем, в первую очередь, нужны серьезные методические разработки.


Информационный обмен


«Непрозрачная» политика в области обращения с РАО тормозит развитие ядерной отрасли. С одной стороны, она мешает конструктивному диалогу между специалистами и в итоге сдерживает развитие технологий, призванных эффективно решать проблему отходов. Сегодня данные об эксплуатационных качествах конкретных сооружений почти не публикуются. Процедуры обмена опытом в целом не отлажены. На семинарах и конференциях сообщаються, главным образом, положительные результаты отдельных работ, какие-либо решения по принципиальным вопросам или программные документы не вырабатываются.

С другой стороны, отсутствие открытой государственной политики в областях, так или иначе связанных с атомной отраслью, формирует в обществе негативное представление о ядерщиках. Общественность зачастую не разбирается в технических процедурах, не видит тенденций развития отрасли – и может оказаться объектом манипуляций со стороны недобросовестных политиков и СМИ. Несмотря на то, что общество в целом индифферентно по отношению к вопросам обращения с РАО, опыт конца 80-х показывает: при определенных обстоятельствах возможны всплески общественной активности, которые могут привести к изменениям в технической политике предприятий.

Исходя из этого, работу по преодолению закрытости следует вести в двух направлениях. Для эффективного обращения с отходами нужно сформировать среду для продуктивного профессионального обмена информацией и повышения квалификации персонала предприятий. Необходимо также направленное воздействие на общественное сознание, чтобы создать положительный имидж предприятий, работающих с ядерно- и радиоционно-опасными веществами и, в особенности, организаций, занимающихся решением проблемы РАО.


Экономический механизм


Экономическая политика в области обращения с РАО, в первую очередь, должна быть направлена на создание механизма финансирования. Оплата за такие услуги должна покрывать не только текущие расходы на эксплуатацию объектов, занимающихся обращением с отходами, но и затраты как на создание могильников, так и на их содержание после консервации.

Этот механизм должен основываться на принципе «производитель отходов платит». Поставщики РАО, отчисляя средства в специализированный фонд, должны финансировать отдельные этапы обращения с отходами – сбор, транспортирование, обработку, размещение в хранилища и т.д. Обеспечение безопасного хранения и административный контроль, как активный, так и пассивный, должно взять на себя государство. На него же возлагается и ответственность за «исторические отходы» и старые хранилища РАО.