Отработавшее ядерное топливо даже после извлечения из реактора продолжает выделять тепло и сохраняет высокую радиоактивность, поэтому требует особых условий охлаждения, хранения и дальнейшего обращения. Как устроен этот процесс и каким опытом в этой сфере обладает Казахстан, Kazinform рассказал главный инженер Института атомной энергии Национального ядерного центра РК Александр Коровиков.
Как отмечает специалист, со временем делящиеся изотопы расходуются, в топливе накапливаются продукты деления. Это меняет его характеристики, и после достижения установленных пределов сборки выгружают из реактора. Так появляется отработавшее ядерное топливо. В нем сохраняются уран и образовавшийся плутоний, которые при определенных условиях можно использовать повторно.
От бассейна выдержки до сухого хранения
Первый этап обращения с отработавшим ядерным топливом — размещение топливных сборок в бассейне выдержки. Это специальное сооружение с системами охлаждения и контроля.
— По мере выдержки остаточное тепловыделение и радиоактивность топлива постепенно снижаются. После достижения установленных требований безопасности топливо может быть переведено в сухое хранилище или транспортировано для дальнейшего обращения, — объясняет Александр Коровиков.
Сухое хранение может продолжаться десятилетиями, но оно остается промежуточным этапом. В отличие от захоронения, такая система позволяет впоследствии извлечь топливо.
Переработка или окончательное захоронение
Дальнейший путь определяется национальной стратегией. При переработке из топлива выделяют уран и плутоний. Последний, например, может применяться при производстве смешанного уран-плутониевого топлива — МОКС-топлива.
Подходы разных государств показывают, что единой схемы обращения с отработавшим ядерным топливом нет. Эксперт приводит примеры: в США топливо после выдержки в бассейнах переводят в сухие контейнеры на территории станции. Франция же использует переработку части отработавшего ядерного топлива: после выдержки из топлива извлекают уран и плутоний.
Финляндия выбрала прямое захоронение без предварительной переработки. У них создан комплекс в скальных породах на глубине около 400–450 метров.
Какие еще отходы образуются на АЭС
Александр Коровиков отмечает, что помимо ОЯТ, на станциях образуются радиоактивные отходы. Перед дальнейшим обращением отходы исследуют: от их характеристик зависит способ подготовки к захоронению. Твердые материалы прессуют для уменьшения объема, жидкие переводят в устойчивую твердую форму с помощью цементной матрицы, а некоторые высокоактивные отходы остекловывают.
Для разных радиоактивных отходов предусмотрены разные способы изоляции. Универсального срока, после которого любые радиоактивные отходы становятся безопасными, не существует, подчеркивает главный инженер. Одни распадаются за десятилетия, другим для этого требуются тысячи лет и более. Безопасность оценивают с учетом конкретного состава отходов и возможного воздействия на человека и окружающую среду.
Какой опыт есть у Казахстана
В 2024 году Национальный ядерный центр РК построил и ввел в эксплуатацию хранилище для отработавшего топлива исследовательского реактора. При проектировании учитывался международный опыт, а также были усовершенствованы инженерные барьеры безопасности. Технические решения получили положительную оценку инспекторов МАГАТЭ и профильных специалистов.
НЯЦ РК занимается радиоактивными отходами, образующимися и в ходе научно-исследовательской и производственной деятельности. Новый этап этой работы связан с определением центра Национальным оператором по обращению с радиоактивными отходами.
Теперь перед центром стоят задачи по развитию инфраструктуры для безопасного обращения (хранения, переработки) и захоронения отходов в Казахстане. Накопленный опыт станет основой для дальнейшего развития национальной системы обращения с радиоактивными отходами.
О том, сколько специалистов потребуется для строительства АЭС в Казахстане, можете прочитать по ссылке.
