Развитие атомной промышленности и энергетики и обращение с ОЯТ и РАО в России

Д.Б.Воронов, СК МАКС, Москва;
С.Д.Гаврилов, А.П.Огнев, ДЕКОМ Инновационные технологии, Москва;
М.И.Рылов, О.В.Соколовская, РЭСцентр, Санкт-Петербург

Совсем недавно, уже в этом веке, в России бурлили страсти, подогреваемые организациями и лицами, обозначившими себя «зелеными», активно поддерживаемые масс-медиа как внутри страны, так и вне ее относительно ввоза в страну облученного ядерного топлива (ОЯТ).

Как только не называли это облученное топливо – и радиоактивными отходами (РАО), и радиоактивной грязью – это самые корректные термины, которые можно привести в докладе.

Зачастую не лучше выступали и те, кто должен понимать существо проблемы, но вместо объяснения, например, смысла ввоза облученного ядерного топлива в страну почему-то делали упор на получение в будущем страной до 20 млрд. долларов от ввоза ОЯТ.

В результате дискуссия «слепого» с «глухим» только обострялась, и «заинтересованные лица» использовали ее для противопоставления населения и специалистов, а по большому счету и Государственной Думе и Правительству Российской Федерации.

А ведь на деле ввоз облученного ядерного топлива необходим стране, которая намерена создать крупномасштабную атомную энергетику, другие ядерные технологии, требующиеся не только для сохранения ракетно-ядерного щита России, но и для создания качественной конкурентоспособной отечественной продукции и услуг, для лечения населения, в частности.

1. Современная ситуация с правовыми аспектами проблемы

Прошло 5 лет со времени внесения дополнений в Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» № 93-ФЗ и Федеральный закон «Об использовании атомной энергии» № 94-ФЗ, принятия Федерального закона «О специальных экологических программах реабилитации радиационно загрязненных участков территории» № 92-ФЗ и Указа Президента Российской Федерации «О специальной комиссии по вопросам ввоза на территорию Российской Федерации облученных тепловыделяющих сборок зарубежного производства» № 828. Указ вступил в силу с 10 июля, дня его подписания, Федеральный закон и дополнения к законам введены в действие одновременно, 13 июля 2001 г.

Почему же приятые после столь жестких обсуждений Государственной Думой Российской Федерации и введенные в действие Федеральный закон № 92-ФЗ и дополнениях к законам № 93-ФЗ и № 94-ФЗ практически не действуют? Выделим критические позиции из этих законов.

Во-первых, в соответствии с законом № 92-ФЗ, Статьей 4, пунктом 1

«1. Финансирование специальных экологических программ осуществляется за счет валютных средств, поступающих от внешнеторговых операций с облученными тепловыделяющими сборками ядерных реакторов на специальный счет целевого бюджетного фонда федерального органа исполнительной власти, осуществляющего государственное управление использованием атомной энергии», а Статьей 6, пунктом 3

«3. Контроль за поступлением и целевым использованием средств целевого бюджетного фонда федерального органа исполнительной власти, осуществляющего государственное управление использованием атомной энергии, осуществляется Счетной палатой Российской Федерации в соответствии с законодательством Российской Федерации».

Поскольку ОЯТ в составе облученных тепловыделяющих сборок (ТВС) с АЭС, даже построенных по проектам и с помощью специалистов СССР, включая и поставленные на эти АЭС уже российскими предприятиями ТВС, как правило, не возвращают в Россию, объем внешнеторговых операций с облученными ТВС пока минимален, и сколь-нибудь масштабное финансирование специальных экологических программ, в чем заинтересовано население и страна в целом, невозможно.

Во-вторых, в соответствии с законом № 93-ФЗ, Статья 50 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды» дополнена пунктом 4

«4. Ввоз в Российскую Федерацию из иностранных государств облученных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов для осуществления временного технологического хранения и (или) их переработки разрешается в случае, если проведены государственная экологическая экспертиза и иные государственные экспертизы соответствующего проекта, предусмотренные законодательством Российской Федерации, обоснованы общее снижение риска радиационного воздействия и повышение уровня экологической безопасности в результате реализации соответствующего проекта. …

Порядок ввоза в Российскую Федерацию облученных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов устанавливается Правительством Российской Федерации исходя из основных принципов обеспечения нераспространения ядерного оружия, охраны окружающей природной среды и экономических интересов Российской Федерации, принимая во внимание приоритетность права возвратить образовавшиеся после переработки радиоактивные отходы в государство происхождения ядерных материалов или обеспечить их возвращение».

Т. е. добавлены следующие позиции Российской Федерации:

– технологическая, включающая осуществление временного технологического хранения ОЯТ, с переработкой или без нее, и возможностью возврата как ОЯТ в составе облученных ТВС, так РАО после его переработки, и

– организационная, определяющая порядок ввоза ОЯТ, цели этого ввоза и приоритетность возвращения ОЯТ или РАО, полученных при переработке ОЯТ.

В-третьих, в соответствии с законом № 94-ФЗ,

Статья 47 Федерального закона «Об использовании атомной энергии» дополнена третьим предложением

«Временное технологическое хранение облученных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов в целях повышения безопасности и снижения затрат при последующем обращении с ними и их переработка в целях извлечения их них ценных компонентов осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации», а Статья 64, вторая и четвертая части того же закона – содержанием «Вывоз из Российской Федерации и ввоз в Российскую Федерацию тепловыделяющих сборок ядерных реакторов осуществляется на условиях гражданско-правовых договоров. Порядок осуществления вывоза из Российской Федерации и ввоза в Российскую Федерацию тепловыделяющих сборок определяется Правительством Российской Федерации»,

и словами

«... в целях осуществления временного технологического хранения и (или) ...».

В дополнениях к этому закону также представлены цели временного технологического хранения облученных ТВС, правовые условия вывоза и ввоза в Россию ТВС и ответственный за порядок вывоза и ввоза в Россию облученных тепловыделяющих сборок орган.

На основании представленных законов Российской Федерации можно однозначно сформулировать принятый принципиальный подход к проблеме: при ввозе облученных тепловыделяющих сборок в страну целесообразно их временное технологическое хранение как в случае их возврата в страну, откуда они поставлены на территорию России; так и при последующей переработке отработавших тепловыделяющих сборок для извлечения из них ценных элементов, с возвратом или без возврата полученных при переработке РАО.

Однако разумные законодательные и иные правовые нормативные документы не получили должной организационно-технологической поддержки, и решение важной государственной проблемы застопорилось.

2. Новые технико-технологические предложения и конкурентоспособность

Поправки к законам приняты, но отсутствие в России приемлемых технико-технологических решений не позволяет сделать их действующими в намеченных ранее масштабах.

Новые технико-технологические предложения российских специалистов позволяют обеспечить совокупность технических решений для безопасного развития масштабной атомной энергетики, иных применений ядерной энергии, последовательно устранять ядерно-радиационное наследие холодной войны в России, применять наиболее безопасные и эффективные технологии. Последнее только кажется тривиальным, поскольку даже при очевидной целесообразности и необходимости реализации некоторых перспективных решений иногда реализуют более опасные, но более дорогие технологии и устройства.

Ускоренное развитие атомной энергетики, объективно стоящее перед Россией и другими странами, требует выполнения ряда условий, среди которых выделим:

1. Создание ядерных установок и технологий, эффективно использующих ядерное топливо, например, комплекса ядерных энергетических установок атомных станций (ЯЭУ АС) с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, позволяющих замкнуть ядерный топливный цикл;

2. Повышение уровня безопасности ядерных технологий и ядерных установок с исключением тяжелых и катастрофических аварий путем использования реакторов с внутренне присущей их активным зонам безопасности;

3. Рост экономичности с одновременным обеспечением безопасности, например; посредством перехода на тяжелометаллический теплоноситель и (или) другие делящиеся материалы в качестве ядерного топлива;

4. Решение проблемы ОЯТ, в том числе путем его использования в системе реакторах на быстрых нейтронах, после переработки – на тепловых нейтронах;

5. Создание замкнутых систем по ряду радиоактивных отходов, включая особо опасные РАО и большие количества низкоактивных отходы в разных физических фазах, а также использование РАО в новых областях применения делящихся материалов и продуктов деления;

6. Подготовка специалистов разного уровня и направлений, которые смогут реализовать поставленные крупномасштабные задачи;

7. Предупреждение распространения ядерного оружия, а также делящихся материалов и продуктов деления, в частности, посредством ввоза в Россию облученных ТВС из третьих стран.

Эти аспекты взаимосвязаны и необходимы для существования и развития ноосферы на современном этапе и в обозримой перспективе.

Возможность предложить стране, не имеющей ни комбината по переработке ОЯТ, ни специалистов в этой области, но заинтересованной в сооружении атомной станции на своей территории, удалять облученное топливо качественно изменяет конкурентоспособность государства как в части поставок ТВС, так и сооружения в третьих странах самих атомных станций. В результате продолжается развитие наукоемкой сферы и своей страны, и освоение высокотехнологичных ниш региональных рынков, откуда все чаще поступают запросы на строительство новых атомных станций.

Некоторые страны, например, Франция и Великобритания, уже создали мощные производственные комплексы по переработке ОЯТ, интенсивно регенерируют облученное топливо как своих, так и зарубежных стран, включая АЭС Японии, страны, где планируют перерабатывать облученное топливо сами.

В других государствах, например, в Финляндии и США, где экологическим вопросам также уделяют значительное внимание уже десятки лет, пока размещают или планируют складировать ОЯТ на длительные сроки, оцениваемые многими десятками и сотнями лет.

И те, и другие стремятся обеспечить свои комплексы по переработке и комплексы-хранилища портфелями заказов, одновременно стараясь не допустить Россию на рынок хранения и (или) регенерации зарубежного ОЯТ, даже облученного ядерного топлива, изготовленного в России. Несмотря на избыточное производство облученного ядерного топлива в десятки тысяч тонн в мире ежегодно относительно мощностей перерабатывающих комбинатов и емкости действующих хранилищ, продолжается жесткая современная конкуренция в наукоемкой области.

Два примера.

Недавно Российская Федерация в лице ее официальных представителей проиграла тендер на строительство 5-го блока АЭС в Финляндии. Это поражение тем более неприятно, что российские специалисты имели практический опыт строительства двух энергоблоков в этой стране, на АЭС «Ловииза», которые длительное время лидируют по коэффициенту использования установленной мощности. Можно ссылаться на объективные и субъективные факторы, например, на вступление Финляндии в Европейский Союз, на ее потребности в блоке большей мощности, чем предложило российское ведомство, но «не лучше ль на себя оборотиться».Ведь достройка последних блоков АЭС в России, 1-го Волгодонского и 3-го Калининского, показала существенную задержку по времени строительства и, что отчасти обусловлено именно этим фактором, значительный перерасход средств на достройку относительно запланированных в начале достройки.

Но нельзя и не учесть, что облученные ТВС с четырех действующих блоков АЭС в Финляндии и строящегося 5-го блока в настоящее время размещают (планируют размещать) на длительное хранение в хранилище под дном Балтийского моря, причем затраты на такое хранение относительно малы. Это прямой результат непродуманных решений эпохи «перестройки» и последующих популистских действий властных сил СССР и Российской Федерации на разных уровнях, включая федеральный, о запрете ввоза в страну ОЯТ, даже облученных ТВС, поставленных за рубеж СССР и Российской Федерацией.

Другой пример связан с достройкой российской стороной АЭС «Бушер», Иран. Если бы рассмотренные выше дополнения к законам не были вовремя приняты, проблема поставки ядерного топлива на эту АЭС стала бы патовой, поскольку ввоз ОЯТ в Россию был запрещен законодательно. Сейчас препятствий по этой позиции нет, согласован вывоз всего ОЯТ, образовавшегося из ядерного топлива, которое будет поставлено Россией Ирану для АЭС, обратно на территорию России.

В связи с обострившейся энергетической проблемой, реально угрожающей многим странам, включая промышленно развитые, коллапсом их экономики либо ухудшением энерго-экологической ситуации, развитие атомной энергетики необходимо, и стоящие перед специалистами организационные и технологические вопросы неизбежно будут решены.

3. Предотвращение ядерного и радиационного терроризма

Через 2 месяца после введения в действие вышеперечисленных Указа Президента Российской Федерации, Федерального закона и дополнений к законам, 11 сентября 2001 г., был осуществлен крупнейший в новейшей истории террористический акт, направленный против Соединенных Штатов, причем для его реализации не использовано оружие массового поражения.

И хотя предотвращение распространения ядерного оружия указано последним в разделе, посвященном конкурентоспособности ядерных технологий и технических средств, это отнюдь не самый маловажный аспект. Количество стран, потенциально могущих создать и ракетное, и ядерное вооружение, с зачастую бесконтрольным распространением информации о деталях его создании, все растет. Поэтому данный фактор может в ряде случаев стать доминирующим, определяющим принятие решений властных структур государств, обладающих необходимыми технологиями и производствами, о содействии в строительстве атомных станций на их территории.

Удаление ОЯТ в страну, где изготовлено ядерное топливо, его безопасное хранение и (или) переработка там позволяют в значительной степени разрешить коллизию между потребностью в использовании ядерной энергии третьих стран и возможным распространением ядерного и радиационного оружия.

Авторы, как и все, кто отстаивает суверенность Российской Федерации, полагают, что силы сдерживания потенциальных противников России и ее союзников, основа которых – ядерная триада, должны развиваться так, чтобы ответный удар мог быть нанесен в том масштабе, чтобы у противника не было шансов остаться безнаказанным. Развитие масштабной атомной энергетики также должно быть безопасным не только с позиций физической защиты ядерного топлива и процессов его использования. Должна быть пресечена любая возможность ядерного и (или) радиационного терроризма, которую мы рассматриваем в широком плане – от терроризма одиночек или групп до нанесения ядерных ударов или угрозы применения ядерного вооружения государственном. В России особо опасно хранение судового ОЯТ с высоким остаточным обогащением, особенно дефектного, как в контейнерах и хранилищах береговых технических баз, выведенных из состава ВМФ России, так и в хранилищах плавучих технических баз перезарядки реакторов, например, в хранилище плавтехбазы «Лепсе» Мурманского морского пароходства.

Остановимся на длительном технологическом хранении ОЯТ, включая зарубежное облученное топливо АЭС в тепловыделяющих сборках в контейнерах, а также российских РАО, в отсеках подводных лодок, в первую очередь атомных, выведенных из боевого состава ВМФ России.

Пока у России еще осталось несколько сотен нереакторных отсеков таких АПЛ, часть из которых до сих пор в составе атомных подводных лодок, в том числе с ОЯТ в реакторах их атомных паропроизводящих установок. Масса нереакторного отсека тех же габаритов существенно меньше массы реакторного отсека даже с удаленным ОЯТ, что позволяет упростить сооружение площадок временного хранения для отсеков-хранилищ под контейнеры с ОЯТ, в том числе с облученным топливом АЭС, ввозимым из иностранных государств.

Предложено также удалять судовое ОЯТ, включая дефектное или не подлежащее переработке, и РАО в хранилищах плавтехбаз, фиксируя их в хранилищах отвердевающим или сыпучим материалом без извлечения, путем отделения отсека плавтехбазы с хранилищем и размещения его в отсеке подводной лодки. Борта, загерметизированные палуба и переборки отсека плавтехбазы становятся дополнительным барьером. Кроме того, в свободных объемах отделенного отсека плавтехбазы можно разместить твердые низкоактивные радиоактивные отходы либо отходы, уровень активности которых ниже нижней границы РАО, но превышает допустимый уровень активности для материалов, которые могут быть использованы без ограничений. В реализованных технических решениях по хранению облученного ядерного топлива, российского или иностранного, предлагается, в первую очередь, организовать временное технологическое хранение отработавших тепловыделяющих сборок, в металлобетонных контейнерах на специальных площадках, в частности. Такие площадки уже созданы на промплощадках РТП «Атомфлот», судоремонтных заводах «Звездочка», Северо-запад, и «Звезда», Дальний Восток России.

Выполненные расчеты возможных террористических актов показали:

1. Хранение судового ОЯТ в тепловыделяющих сборках в металлобетонных контейнерах небезопасно даже для выстрела в контейнер из гранатомета ввиду возможной реализации локальной самоподдерживающейся цепной реакции, в частности, на берегу Кольского залива, где размещены контейнеры РТП «Атомфлот».

2. Для террористического акта в варианте «11 сентября», например, против дефектного ОЯТ в хранилище аварийной плавтехбазы «Лепсе», стоящей на понтонах в Кольском Заливе, неизбежно загрязнение радионуклидами как акватории залива, так и прибрежных территорий, включая сооружения и здания Мурманского порта и самого Мурманска.

Как следует из выполненных оценок, вероятность повреждения контейнеров или хранилищ внутри прочных корпусов отсеков с упрочненными переборками несущественна для выстрела из гранатомета или орудия, и на 2-4 порядка ниже в варианте «11 сентября», и то при попадании в объект с ОЯТ в отсеке-хранилище наиболее прочной части самолета, – ротора его двигателя, и возгорании попавшего при таком террористическом акте в отсек-хранилище авиационного керосина.

4. Организационные мероприятия и смежные аспекты обращения с ОЯТ и РАО

Существенно, что временное технологическое хранение облученных ТВС в контейнерах в отсеках-хранилищах может быть организовано оперативно, без задержек. Стоимость хранения ОЯТ зарубежных АЭС в облученных ТВС в защитных контейнерах, размещенных внутри отсеков подводных лодок на береговых площадках временного хранения составит, на начало 2007 г., примерно 500-600 долл. за один кг ядерного топлива.

То же относится к судовому ОЯТ, российскому ОЯТ прибрежных АЭС либо АЭС с возможной транспортировкой ОТВС в контейнерах специализированными судами "река-море" к береговым площадкам, где целесообразно установить отсеки-хранилища, выполненные из отсеков подводных лодок.

Затраты на такое транспортирование существенно ниже, чем сухопутная транспортировка ОЯТ. Требуется перевозка его спецэшелонами через половину территории России по широтному развороту, как с атомных станций России, так и с береговых технических баз и судоремонтных заводов ВМФ России, а также ОЯТ зарубежных АЭС, на Южный Урал или в Красноярский край.

Необходимо также учитывать существенно, на несколько порядков, большую, при одинаковом сроке выдержки, теплоотдачу от отработавших тепловыделяющих сборок АЭС относительно судовых облученных ТВС, и примерно на порядок большее остаточное обогащение судового ОЯТ.

Разумеется, это не означает, что Россия должна немедленно и полностью отказаться от перевозки ОЯТ на переработку, хотя бы потому, что единственный завод, где в настоящее время может проводится переработка ОЯТ, РТ-1 ПО «Маяк», – в Челябинской области, а недозаполненнонное хранилище ОЯТ при недостроенном заводе по переработке РТ-2 – в Красноярском крае.

Отсеки подводных лодок, преобразованные в отсеки-хранилища, позволят решить комплекс взаимосвязанных задач:

- Предотвращение либо многопорядковое снижения риска и возможного ущерба от террористических актов относительно ОЯТ в контейнерах или хранилищах плавтехбаз путем их размещения в отсеках-хранилищах.

- Оперативное удаление ОЯТ, отечественного и зарубежного, и российских РАО, в первую очередь высокорадиоактивных, на длительное технологическое хранение;

- Размещение на технологическое хранение ненадлежащим образом хранимого либо не перерабатываемого вследствие ограниченности мощностей имеющихся в России и в мире радиохимических комбинатов ОЯТ;

- Размещение ОЯТ и РАО в контейнерах в подлежащих утилизации отсеках подводных лодок на срок, за которые распадутся короткоживущие нуклиды и значительная часть радионуклидов с периодом полураспада в несколько лет;

- Создание за время технологического хранения ОЯТ и РАО новых технологий для повторного использования или замкнутых циклов перспективных для народного хозяйства радионуклидов, в том числе в составе отработавших стержней СУЗ, также с их временным технологическим хранением;

- Разработка и внедрение новых технологий переработки ОЯТ, повышение ее безопасности и эффективность, например, в части «сухих» технологий переработки, на основе опыта специалистов ПО "Маяк", в том числе и для других объектов, включая завод РТ-2, Железногорск;

- Перевод ядерно-, радиационно- и экологически безопасного обращения с ОЯТ и РАО из дотационной области в доходную за счет средств, получаемых от технологического хранения из заграницы ОЯТ;

- Использование ОЯТ непосредственно или после переработки для развития ЯТЦ страны в реакторах-бридерах вместе с тепловыми реакторами для развития крупномасштабной атомной энергетики, включая «малую» энергетику;

- Восстановление или создание новых научных школ, направленные на решение ядерно-технологических и ядерно-энергетических проблем страны, в том числе фундаментальных исследований в данной области науки;

- Подготовка специалистов разного уровня и разных направлений для развития крупномасштабной атомной энергетики, в том числе плавучих атомных станций, и других технологий в областях, где их применение эффективно.

5. Заключение

Масштабное развитие атомной энергетики и ядерных технологий, рассмотренное через обращения с ОЯТ и РАО, наработанными в атомной промышленности и энергетике, как с сырьем, основано не только на известных физических и радиохимических принципах, но и на социально-экономических подходах к проблеме, принятых в Российской Федерации.

Эти подходы включают, в частности:

1. Законодательные, правовые нормативные и нормативно-технические документы обращения с облученным ядерным топливом и радиоактивными отходами, а также нерадиоактивными отходами ограниченного применения, содержащими техногенные радионуклиды;

2. Технические решения, включая патенты для охраноспособных решений, ноу-хау, другие материалы, составляющие коммерческую тайну, и организационные мероприятии разного плана, обеспечивающие конкурентоспособность ядерной промышленности и энергетики;

3. Технические решения и организационные мероприятия по предотвращению ядерного и радиационного терроризма, в том числе посредством размещения ОЯТ и РАО в контейнерах, судового ОЯТ и РАО также в хранилищах отделенных от плавтехбаз отсеках, в подлежащих утилизации отсеках подводных лодок, превращенных в отсеки-хранилища;

4. Получение средств на финансирование специальных экологических программ за счет валютных средств от внешнеторговых операций с облученными ТВС ядерных реакторов, поступающих на специальный счет целевого бюджетного фонда федерального органа исполнительной власти, в том числе от средств, получаемых при технологическом хранении ОЯТ за рубежом;

5. Получение дополнительных средств и (или) материалов для создания крупномасштабной атомной энергетики, других ядерных технологий, посредством использования ОЯТ непосредственно или после переработки для оптимизации ядерного топливного цикла страны.

Совокупность принятых законов и поправок к законам Российской Федерации, запатентованных технических решений, организационно-технических мероприятий, включая контртеррористические и экономические, должна, наконец, обеспечить ускорение процесса сооружения как эволюционно развивающихся, так и качественно новых атомных станций, на тепловых либо промежуточных и быстрых нейтронах, соответственно.

По материалам Международной конференции «Стратегия безопасности использования атомной энергии»

назад

Материалы из архива

8.2006 Молодые ученые – вымирающий вид?

"Чтобы сохранить сложившееся соотношение научных сотрудников и персонала, сокращение коснется обеих групп примерно поровну. Может показаться, что вспомогательного персонала многовато, но это не так. Площадь серьезных установок, скажем, в институтах ядерных исследований, в химической отрасли доходит до сотен квадратных метров, и, чтобы поддерживать их, нужны многочисленные инженеры, техники, лаборанты…

10.2006 Требования ядерной безопасности на ЛАЭС выполняются

На прошлой неделе, со 2 по 6 октября, на Ленинградской атомной станции параллельно работали две комиссии Генеральной инспекции концерна «Росэнергоатом». Одна, как уже сообщалось, инспектировала готовность ЛАЭС к работе в осенне-зимний период, другая проверяла состояние и выполнение требований ядерной безопасности на станции. Председателем обеих комиссий был назначен руководитель Департамента ведения инспекционной работы И.В.Зонов.

5.2007 Атомная тройня

Дмитрий Кудряшов "РБК daily"Росатом выведет клонов «Атомстройэкспорта»Хотя структура «Атомэнергопрома» (АЭП) еще не определена, у чиновников уже появилось понимание, что в новый холдинг должно входить сразу несколько компаний, способных заниматься возведением новых АЭС под ключ. Такие структуры могут возникнуть на базе проектных НИИ в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, после акционирования они могут быть усилены инжиниринговыми, монтажными и строительными активами.