2 сентября 2009
Атомная энергия 2.0

КЧХК: реабилитация объектов переработки уранового сырья

В рамках федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности России на 2008 год и на период до 2015 года» предусматривается начало реабилитации объектов и территорий Кирово-Чепецкого химического комбината, загрязненных радиоактивными веществами в процессе производства ядерного топлива.

Отходы уранового производства

На Кирово-Чепецком химическом комбинате (КЧХК), построенном в конце 30-х годов, в основном выполнялись работы, связанные с реализацией военных программ. В составе комбината были созданы производственные мощности по переработке уранового сырья для производства гексофторида (ГФУ) и тетрафторида урана (ТФУ), использующихся в процессе обогащения ядерного топлива.

В процессе производства сточные воды подвергались очистке и радиационному контролю. Технологические отходы после максимального извлечения из них урана (путем выщелачивания в горячей азотной кислоте с последующей промывкой содовым раствором) в виде паст размещались в бетонных хранилищах с битумной гидроизоляцией (№ 97 и №25(2-5)) или в приповерхностных сооружениях траншейного типа с глиняной гидроизоляцией (хранилища №25(1,7) и №205(1,2)). Низкоактивные шламы размещались в шламохранилищах №1 (секция 3) и №3 (см. рис). Нетехнологические ТРО (загрязненные строительный мусор, грунт, средства индивидуальной защиты и другое оборудование) помещали в приповерхностные временные хранилища траншейного типа с глиняной гидроизоляцией №25(6), №7(1-5).


Шламохранилище №1 (секция 3)

В процессе изготовления ГФУ и ТФУ подверглись загрязнению основные производственных корпуса комбината – 2, 2а, 93, грунты под ними, а также места заполнения и слива цистерн для транспортировки жидких РАО из корпуса 2а на переработку в корпус 93. Кроме того, на объектах производства ГФУ была загрязнена территория, прилегающая к площадкам выдержки технологических ТРО перед переработкой. Эти площадки сначала располагались между корпусами 2 и 2а, затем на поверхности закрытых хранилищ – №25(1-5) и №25(7).

В 1991 году производство ГФУ и ТФУ было прекращено, а в середине 90-х комбинат был продан частным лицам. В 2007 году, в соответствии с определением прокуратуры Кировской области, все объекты и территории КЧХК, задействованные в переработке уранового сырья, были возвращены в государственную собственность и переданы ФГУП «Центр управления федеральной собственностью». В 2007 году по просьбе Росатома их обследовали специалисты РНЦ «Курчатовский институт» и МосНПО «Радон». Были измерены уровни загрязнения зданий, грунтов и РАО, помещенных в хранилища, выбраны технологии реабилитации объектов и территорий, а также обращения с радиоактивными отходами. Выяснилось, что основными загрязняющими радионуклидами являются 137Cs, 90Sr, 238U, в отдельных местах – другие делящиеся радионуклиды.

Концепция реабилитации территории и объектов КЧХК

Именно эти исследования легли в основу «Концепции реабилитации радиационно-загрязненных объектов и территорий Кирово-Чепецкого химического комбината, обеспечения радиационной безопасности населения Кировской области», созданной специалистами РНЦ «Курчатовский институт» и ГУП МосНПО «Радон».

Концепция нацелена на вывод из эксплуатации объектов производства ГФУ и ТФУ, реабилитацию зданий, территорий, хранилищ РАО и шламохранилищ, созданных на комбинате за время функционирования цехов, перерабатывавших урановое сырье, обеспечение условий безопасной работы персонала комбината, не связанного с радиационно-опасными работами.
Основные задачи реабилитационных работ – обеспечение безопасного состояния шламов и радиоактивных отходов в хранилищах, дезактивация зданий и оборудования цехов по производству ГФУ и ТФУ, ликвидация отдельных хранилищ РАО, прекращение поступления радионуклидов в грунтовые воды и другие объекты окружающей среды.

Концепция опирается на опыт реабилитации других объектов и применения технологий дезактивации. При ее разработке руководствовались следующими положениями. Шламы в шламохранилищах и РАО в хранилищах низкоактивных отходов, составляющие основной объем предназначенных для захоронения отходов, должны переводиться в иммобильную форму путем помещения в отверждающую матрицу или отверждением на месте. Среднеактивные отходы, хранящиеся в бетонных сооружениях, сохранивших защитные свойства, следует отверждать в массиве хранилищ и защищать от воздействия внешних природных факторов. Хранилища РАО средней активности, не имеющие бетонных оснований, необходимо полностью ликвидировать, а отходы разместить в новом промежуточном хранилище. Цеха производств ГФУ и ТФУ нужно вывести из эксплуатации – дезактивировать оборудование и отправить его на переработку или захоронить, очистить здания и принять решение об их дальнейшем использовании. Территории, подвергшиеся радиоактивному и химическому загрязнению, необходимо тщательно обследовать, решение об их будущем должно основываться на прогнозных расчетах и применении математических моделей.

Таким образом, в рамках работ, предусмотренных концепцией, предполагается полностью вывести из эксплуатации производственные объекты здания 93, затем разместить здесь цеха по кондиционированию РАО и отработать методы обращения с технологическими и вторичными отходами. Планируется с помощью технологий и оборудования фирмы «PENTEK» дезактивировать здание 100 (корпус 2а) и, может быть, восстановить производство ТФУ для перевода в более безопасное состояние запасов ГФУ. Следует также разработать способы иммобилизации технологических РАО. Отходы, помещенные в хранилища нетехнологических РАО, предполагается отверждать непосредственно в шламохранилищах. Радиоактивно-загрязненный грунт будут дезактивировать на установке радиометрической и водно-гравитационной сепарации.

Одним из ключевых моментов должно стать создание на территории, где размещены шламохранилища комбината, промежуточного пункта хранения РАО объемом 100 тыс. м3, в который будут помещать отходы в сертифицированных упаковках.

На первом этапе реализации концепции необходимо разработать математическую модель распространения техногенных радионуклидов с грунтовыми водами в районе размещения шламохранилищ и выбрать технологии иммобилизации радионуклидов, основываясь на прогнозном моделировании. Предполагается, что детальное радиационное обследование загрязненных объектов и территории КЧХК будет завершено в течение 2008 года. До 2011 года должны быть разработаны все необходимые технологии, осуществлены первоочередные организационно-технические мероприятия, приняты решения о конечном состоянии объектов реабилитации КЧХК, разработаны, согласованы и утверждены все проектные материалы, необходимые для производства работ и создания приобъектового хранилища РАО, а непосредственное выполнение работ начнется с 2011 года.

Безусловно, положения концепции требуют серьезного обсуждения специалистами, привлечения к работе организаций, владеющих технологиями обращения и переработки РАО, содержащих делящиеся вещества, проектных организаций для разработки проектов вывода из эксплуатации объектов производства ГФУ и ТФУ, а также проекта промежуточного приобъектового хранилища отходов.

Работы выполнялись при финансовой поддержке и за счет средств Федерального агентства по атомной энергии.

Атомная энергия 2.0: свежие публикации

Прогрессивное цифровое СМИ атомной отрасли, выходящее в сотрудничестве со многими деловыми, научными, государственными, образовательными, общественными и экологическими организациями с 2008 года.