Где хранятся ядерные отходы

Широкое использование ядерной энергии неизбежно сопровождается образованием значительного количества отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и различных видов радиоактивных отходов (РАО). По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), реактор на легкой воде мощностью 1 ГВт за год производит 30-50 тонн отработанного топлива. Оно, конечно, подлежит безопасному хранению.

26 лет назад парламент принял закон "О ратификации объединенной конвенции о безопасности обращения с отработанным ядерным топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами" и государство обязалось соблюдать конвенцию при проведении политики в сфере использования ядерной энергии.

Путь отработанного топлива

ОЯТ не тождественно понятию "радиоактивные отходы". Это ядерное топливо, изъятое из реактора после облучения, которое больше нельзя использовать в имеющейся форме из-за исчерпания активных изотопов и накопления продуктов деления урана.

Уран в отработанном топливе может быть переработан (процесс регенерации) для изготовления ядерного топлива, а также быть источником многих редких изотопов, которые довольно полезны для использования в медицине, науке и промышленности.

Учитывая потенциальную ценность ОЯТ, порядок его временного хранения в специальных хранилищах, переработки или захоронения определяет государство, использующее ядерную энергию. Страны с развитой атомной инфраструктурой и значительным количеством атомных энергоблоков (Франция, Япония, Великобритания, Южная Корея) перерабатывают ОЯТ. Такой технологический цикл использования ядерного топлива называют "замкнутым ядерно-топливным циклом".

Некоторые страны (США, Швеция, Финляндия) ориентируются на вариант "открытого ядерно-топливного цикла", который предусматривает непосредственное захоронение отработанного топлива АЭС в глубоких геологических формациях.

В целом большинство стран с ядерной энергетикой ориентируются на вариант ожидания (wait and see), который базируется на стратегии длительного временного хранения ОЯТ в спецхранилищах. В то же время государства финансируют исследования и ожидают удешевления технологий переработки или принятия окончательного решения о захоронении ОЯТ в глубоких геологических хранилищах.

Недавно Минэнергетики США заявило, что переработка использованного ядерного топлива может увеличить использование ресурсов на 95% и уменьшить количество отходов на 90%. Дополнительными преимуществами переработки ядерного топлива является восстановление и добыча ценных радиоизотопов для медицинских, промышленных и оборонных целей. Министерство выбрало пять компаний, которые будут решать экономические и технологические проблемы, связанные с переработкой ОЯТ.

Куда идут отходы

В течение 1991-2014 годов Украина придерживалась советского варианта "замкнутого ядерно-топливного цикла" с переработкой ядерного топлива на специальных предприятиях в РФ. ОЯТ с украинских АЭС регулярно отправляли в Россию с выплатой значительных средств - до 300 млн долл. за каждый год.

Эту схему страна-агрессор использовала как фактор политического влияния. Поскольку стоимость отправки ОЯТ в РФ постоянно росла, как и политическое давление, в Украине решили построить промежуточное хранилище долговременного хранения ОЯТ (до 50 лет) на территории ЗАЭС, которое было введено в эксплуатацию в 2001 году.

Это не единственный проект по строительству хранилища. В 2003-2004 годах НАЭК "Энергоатом" начал создание централизованного хранилища ОЯТ (ЦХОЯТ) с расположением в зоне отчуждения ЧАЭС, которое должно было принимать ОЯТ от ХАЭС, РАЭС и ПУАЭС со сроком долговременного хранения ОЯТ до ста лет.

С 2017 года по февраль 2022 года продолжалась реализация этого проекта с привлечением украинской инженерной компании АО КИЭП и американской компании Holtec International, а в 2024 году это хранилище ввели в эксплуатацию. Сейчас все отработанное топливо с АЭС с реакторами ВВЭР поступает в ЦХОЯТ.

Кроме станций с реакторами ВВЭР, которые постоянно производят ОЯТ, в Украине есть остановленная в 2000 году Чернобыльская АЭС с реакторами РБМК-1000. На этой станции накоплены большие объемы ОЯТ, характеристики которого существенно отличаются от ОЯТ станций с ВВЭР. Для этого топлива в 2014-2016 годах в зоне отчуждения ЧАЭС построили хранилище ХОЯТ-2 со столетним сроком хранения. Туда перемещают отработанное топливо из хранилища ХОЯТ-1 (тоже на территории ЧАЭС).

Что будет дальше

Украина выбрала вариант стратегии ожидания, то есть отложенного во времени решения относительно финального обращения с отработанным топливом. Этот подход зафиксирован в "Государственной экономической программе обращения с отработанным ядерным топливом отечественных атомных электростанций на период до 2025 года" и был продлен в "Энергетической стратегии Украины на период до 2050 года".

Учитывая стратегию отсроченного конечного обращения с ОЯТ, в Украине осуществляются текущие работы по определению подходов по созданию геологического хранилища высокоактивных РАО и ОЯТ. В 2005 году НАНУ разработала "Концепцию государственной целевой программы создания геологического хранилища для изоляции высокоактивных и долгоживущих радиоактивных отходов", в соответствии с которой учитывались вопросы расположения ОЯТ. Сейчас статус концепции неизвестен.

В условиях войны Украина реализует утвержденную стратегию. Она предусматривает хранение ОЯТ на спецплощадках, где используется технология поверхностного "сухого" хранения с применением двухбарьерной системы изоляции ОЯТ от окружающей среды благодаря инженерным контейнерным системам.

В Канаде, Финляндии и Норвегии создают подземные хранилища в стабильных геологических формациях для высокоактивных и долгоживущих радиоактивных отходов, учитывая, в частности, возможность расположения отработанного топлива.

Наиболее передовой проект, хранилище Onkalo, имеет Финляндия. Его построили в гранитах и должны запустить в эксплуатацию в 2026 году. Другой известный проект - Forsmark в Швеции, начало его эксплуатации запланировано на 2030 год. Активные разработки по построению подземных хранилищ продолжаются во Франции и Швейцарии.

Мир стремительно меняется и государства конкурируют инновационными разработками и новейшими программами. Безумное развитие технологий будет способствовать принятию окончательного экономически обоснованного решения: спрятать отработанное ядерное топливо в геологических формациях или использовать его как источник ценных материалов и химических элементов в промышленности, научных исследованиях и медицине.

Через некоторое время, имея более стабильную безопасность и экономическую ситуацию, Украина сможет возобновить свои разработки по сооружению подземного хранилища для ОЯТ. До этого момента размещение отработанного ядерного топлива в специальных хранилищах на территории Чернобыльской зоны отчуждения - единственное безопасное, реалистичное и экономически и технологически обоснованное решение.