Аварии и катастрофы на АЭС и других ядерных энергетических установках (ЯЭУ)

Утилизация устаревших ядерных объектов и, в час­тности, выведенных из эксплуатации АПЛ, технически очень сложна и дорога.

Сегодня в отстое или эксплуатации находятся 475 подводных атомных лодок, в т.ч. 245 российских. Их замена должна произойти в ближай­шие 5 - 10 лет.

Отсутствие средств в бюджете России на решение многих насущных задач вызывает дополнительные волнения людей, живущих в опасных зонах и, прежде всего, на Коль­ском полуострове и Севере России.

Так же до настоящего времени не выполнено решение Правительства СССР, принятое в 1985 г., о строительстве спецхранилищ на Северном и Тихоокеанском флотах для за­хоронения реакторных отсеков атомных подводных лодок. Не решен вопрос с ути­лизацией компонентов ракетного топлива старых систем.

Итак возникают проблемы, связанные с прекращением экс­плуатации ядерных энергетических устано­вок (ЯЭУ), созданных в 60 — 70-х гг. для ста­ционарных (АЭС, промышленные и исследо­вательские реакторы) и транспортных (атом­ные подводные лодки и ледоколы, крейсеры и авианосцы, и др.) объектов.

Захоронение и обезвреживание радиоак­тивных отходов (РАО), а также утилизация устаревших ядерных объектов ВМФ и ядер­но-топливного цикла по своей сложности, до­роговизне, социальной и экологической значимости — одни из наиболее серьезных и актуальных проблем, бурно обсуждаемых специалистами и экологами всех стран мира.

Выведенные из боевого состава ВМФ и утилизируемые АПЛ являются потенциаль­ными источниками как ядерной, так и радиа­ционной опасности.

Сложность решения проблемы утилиза­ции АПЛ и обезвреживания РАО связана не только с ее огромными масштабами, но и с необходимостью комплексного учета раз­нородных факторов, определяющих ее со­держание — политических, экономических, экологических, социальных, инженерно-технических, организационно-правовых.

О масштабах и состоянии проблемы утили­зации АПЛ свидетельствуют следующие дан­ные. В России к началу 1996 г. выведено из эксплуатации свыше 150 АПЛ, к 2000 г. ожида­ется увеличение их числа до 170—180 еди­ниц, частично утилизирована только 21 еди­ница.

Хотя данная проблема затрагивает и другие государства (США, Китай, Францию), но в наиболее сложном положении при ре­шении данной проблемы оказалась Россия, которой к 2000 г. предстоит вывести из экс­плуатации и утилизировать в 3 раза больше АПЛ и в 5 раз больше судовых ЯЭУ, чем в США. Срок службы большинства выведен­ных из эксплуатации АПЛ 25 — 30 лет, а 35 % находящихся в отстое лодок были в эксплуатации более 30 лет. До 40 % списанных АПЛ более 10 лет не ремонтировались[2].

Из выведенных в отстой АПЛ активные зоны выгружены только из 30 % лодок. Ос­тальные АПЛ фактически превратились в хранилища отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Их неудовлетворительное техническое состояние и трудности, связанные с поддер­жанием на плаву, создают серьезную опас­ность ядерных и радиационных аварий.

Массовый, технически не подготовленный вывод АПЛ из эксплуатации вызвал резкое обострение проблемы обеспечения радиационно-экологической безопасности на этих ко­раблях и в регионах их базирования.

Основными задачами являются[3]:

− обеспечение радиационно-экологической безопасности вынужденного длительного (в течение 15 — 20 лет) нахождения на пла­ву списанных АПЛ;

− выгрузка и транспортировка на пере­работку большого количества отработавших тепловыделяющих сборок;

− необходимость безопасного хранения и переработки значительных объемов жидких РАО;

− создание инфраструктуры для дли­тельного (не менее 70 — 100 лет) хранения вырезанных реакторных отсеков в специаль­но оборудованных местах;

− разделка корпусов утилизируемых АПЛ с применением перспективных и эколо­гически безопасных технологий.

Существующие технические средства хранения и обращения с РАО, в частности береговые и плавучие емкости, переполнены и находятся в аварийном состоянии. Ряд строящихся современных технических средств (например, танкеры), находящихся в высокой степени готовности, не может быть принят в эксплуатацию из-за отсутствия финансирования. Вопреки принятым прави­тельством России постановлениям финанси­рование НИОКР по указанным проблемам практически не производится.

Привлекаемые для утилизации АПЛ про­мышленные предприятия и ВМФ могут в на­стоящее время по своим производственным возможностям разделывать в трехотсечные блоки не более пяти-шести единиц в год. При таких темпах разделки происходит об­вальное накопление выведенных из эксплуа­тации АПЛ. Содержание одной АПЛ, выве­денной из боевого состава ВМФ, обходилось государству в 1993 г. в 2,5 млрд руб.

Отсутствие плавучих технических баз и перегрузочного оборудования, 100 %-ная за­полненность хранилищ ОЯТ береговых тех­нических баз, дефицит и дороговизна специ­альных транспортных средств для его пере­возки практически парализовали процесс выгрузки ОЯТ из реакторов АПЛ, находя­щихся в отстое. Активные зоны не выгруже­ны из более чем 60 % выведенных из экс­плуатации АПЛ. Общий радиационный по­тенциал ядерного топлива реакторов этих АПЛ оценивается 250 — 3W млн. Ки.

В настоящее время на объектах ВМФ скопилось более 300 активных зон или более 70 тыс. тепловыделяющих сборок. Примерно половина этого количества продолжает на­ходиться в заглушенных реакторах выве­денных из эксплуатации АПЛ. Такое поло­жение сложилось с 1989 г. вследствие ус­тойчивого дисбаланса вывоза ОЯТ на ПО "Маяк" и его поступления с кораблей флота. Неготовность технических баз флота к прие­му и загрузке эшелона из-за недостаточнос­ти грузоподъемных средств и изношенности спецоборудования, неприспособленность бе­реговых сооружений ОЯТ для длительного хранения высокоактивных материалов усу­губляют тяжесть сложившегося положения. Поэтому изготовление дополнительных ком­плектов перегрузочного оборудования и соз­дание временных оперативных хранилищ ОЯТ являются задачами первостепенной важности[4].

Одной из наиболее сложных проблем ути­лизации АПЛ является обращение с выре­занными реакторными отсеками, поскольку требуется строгое выполнение особых техно­логических приемов, обеспечивающих ра­диационную безопасность человека и окру­жающей среды.

Для утилизации реакторные отсеки раз­резают на куски размером 12х18 м и массой - 1000 т, содержащие около 105 Ки радиоак­тивных веществ осколочного и наведенного происхождения.

Осколочной активностью обладают внут­ренние поверхности коммуникаций. Наве­денная активность образуется в конструк­тивных материалах, находящихся под воз­действием нейтронных потоков работающе­го реактора.

В реакторном отсеке накопленная актив­ность наведенного происхождения в основ­ном приходится на кобальт-60. Последний испускает достаточно жесткое гамма-из­лучение и практически полностью определя­ет радиационную обстановку вблизи радио­активных конструкций и оборудования в течение первых 50 лет после расхолажива­ния реактора.

Следующим по накопленной активности стоит никель-63, который, испуская бета-излучение, не оказывает существенного влияния на радиационную обстановку в от­секе, но играет решающую роль в оценке от­сека как твердого радиоактивного отхода (ТРО). Бета-активный изотоп представляет большую опасность при попадании в орга­низм человека.