Заведующий лабораторией радиогеологии и радиогеоэкологии ФГБУН Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии, доктор геолого-минералогических наук Сергей Юдинцев рассказывает о работах по захоронению радиоактивных отходов.
— Сергей Владимирович, расскажите об основных целях и задачах, стоящих перед лабораторией радиогеологии и радиогеоэкологии Института геологии рудных месторождений, петрографии минералогии и геохимии РАН в контексте реализации ФЦП ЯРБ-2?
— В числе наших приоритетных задач – разработка научных основ технологии геологической изоляции РАО различных классов, в первую очередь высокого уровня радиоактивности, изучение защитных (изоляционных) свойств природных и искусственных барьеров, создание научных методик оценки экологической безопасности радиационно-опасных объектов. Еще одно важное направление – экспериментальное и теоретическое исследование механизмов миграции радионуклидов в подземной среде. Также мы занимаемся разработкой новых методов расчета прогнозов миграции и накопления радиоактивных и стабильных изотопов в земной коре.
— Какие зарубежные и отечественные методики в сфере подземного захоронения РАО можно считать наиболее перспективными на современном этапе развития технологий? Какие страны можно назвать лидерами в этом процессе? Площадки, которые являются примерами положительной практики?
— Наиболее перспективная методика – геологическое захоронение разных классов, отвержденных РАО в могильниках мультибарьерной конструкции и постепенное прекращение закачки жидких РАО. Класс РАО определяет соотношение и роль естественных и искусственных барьеров, конструктивные особенности хранилища, оптимальный тип вмещающих пород. Для РАО 3 и 4 классов (и аналогичных им по зарубежным классификациям) созданы и эксплуатируются могильники в США, Франции, Швеции, аналогичное хранилище с недавнего времени функционирует и в России, в Новоуральске. Для размещения ОЯТ и ВАО (1 и 2 класс) лицензированных могильников пока нет, но ближе всех к этой цели находятся Швеция и Финляндия. Первое хранилище трансурановых долгоживущих актинидов (плутония) находится в соляных толщах в штате Нью-Мексико США (WIPP, Waste Isolation Pilot Plant) – это важный объект для понимания функционирования хранилища отходов в солях.
При разработке технологии захоронения ВАО важное значение имеет отработка методик на специальных полигонах и в ПИЛ – подземных исследовательских лабораториях. Это, например, полигон Гримзель (Швейцария). Он предназначен для изучения возможностей захоронения ВАО в плотных трещиноватых породах на участке с рассеченным рельефом. Вследствие многих общих черт с условиями захоронения на участке Енисейский, опыт исследований на полигоне Гримзель имеет особое значение для программы обращения с ВАО Российской Федерации.
— Какие существуют основные проблемы захоронения РАО в геологических формациях?
— Серьезной проблемой можно считать вопрос о достоверности долгосрочных прогнозных моделей миграции и концентрирования радионуклидов в геологической среде в направлении от могильника до биосферы. Это связано с высокой степенью гетерогенности и сложностью строения массива пород, вмещающих могильник, и невозможностью получить полную информацию о пространственном распределении важнейших параметров (трещиноватости и др).
Еще одна проблема связана с надежностью обоснования долгосрочной (на сотни тысяч и более лет) безопасности могильника ВАО, что связано с изменчивостью геологических, климатических и других условий в такой длительной временной перспективе. Помимо этого, я бы выделил недостаточную обоснованность проведения полевых гидрогеологических испытаний на участках захоронения, а также слабую проработку экстренных мер при обнаружении запроектного или аварийного распространения радиоактивного загрязнения из хранилища ВАО.
— Какие регионы РФ (отраслевые площадки) являются областями повышенного внимания и требуют скорейшего решения проблем утилизации и захоронения РАО? Есть ли историческая закономерность в проблематике таких «болевых точек» (возможно влияние советского атомного наследия)?
—Это все районы размещения объектов, связанные с атомной промышленностью и энергетикой, складированием радиоактивных отходов, хранением реакторных отсеков и ОЯТ ядерного подводного флота, расположением радиохимических комбинатов.
Я бы отметил также участки радиоактивного загрязнения в следующих районах: полигоны закачки жидких РАО на «ГХК» в Красноярском крае, «СХК» в Томской области, региональное хранилище РАО в г. Обнинск (Калужская область), бывший участок хранилищ радиоактивных отходов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (г. Москва).
— Какие основные мероприятия по захоронению высокоактивных РАО проводятся на территории Российской Федерации? Какие организации задействованы, можно ли отметить межотраслевую кооперацию в реализации ФЦП ЯРБ-2?
— Мероприятия перечислены в Федеральных целевых программах. Организации Росатома довольно успешно решили инженерно-практические задачи, связанные с захоронением РАО. Это позволяло обеспечить безопасность обращения с РАО на срок, не превышающий 1000 лет. Для обеспечения безопасности на больший срок необходим фундаментальный подход, для чего целесообразно привлекать научно-исследовательские организации РАН, где такие работы велись, но разрозненно, а их результаты не обобщались. Целесообразно создать постоянно действующий комитет представителей РАН для разработки единых планов исследований в этом направлении, контроля их выполнения, обобщения и систематизации результатов. В некоторой мере эти вопросы решают тематические секции НТС Госкорпорации. Центром для объединения и координации усилий в области разработки научных основ геологического захоронения РАО может стать ИБРАЭ РАН.
— Какова сегодня роль научного сообщества в процессе реализации ФЦП ЯРБ-2? Задействована ли ваша лаборатория в процессе создания подземной исследовательской лаборатории в Нижне-Канском массиве?
— Главная задача ученых – обозначить максимально возможный уровень обоснования безопасности, достижимый на данном уровне знаний и технологий. Лаборатория привлекается для экспертизы по отдельным геологическим вопросам. Но конечно необходимо принять меры для объединения работ и практического внедрения полученных результатов.