Повернення радіоактивних відходів з Росії: умови доставки в Україну осклованих продуктів переробки відпрацьованого ядерного палива

Повернення радіоактивних відходів з Росії: умови доставки в Україну осклованих продуктів переробки відпрацьованого ядерного палива

З 2023 року Україна має приймати на зберігання оскловані продукти переробки відпрацьованого ядерного палива зі своїх АЕС, які повернуться з Російської Федерації. До 2021 року «Енергоатом» відправляв до Росії на переробку і тимчасове зберігання відпрацьоване ядерне паливо з трьох атомних станцій — Рівненської, Хмельницької та Южно-Української. Тепер оскловані високоактивні радіоактивні відходи надходитимуть в Україну залізничним транспортом окремими партіями впродовж приблизно десяти років.

Будівництво сховища для проміжного зберігання високоактивних відходів (ВАВ), які повертаються з Російської Федерації після переробки відпрацьованого ядерного палива з українських АЕС, — зона відповідальності підпорядкованого Міністерству екології Державного агентства з управління зоною відчуження (ДАЗВ). Але роботи зі зведення сховища просуваються дуже повільно.

Для початку розберемося, що таке оскловані відходи і звідки вони беруться:

Після того, як ядерне паливо відпрацювало, воно відвантажується для витримки, охолодження та розпаду короткоживучих радіонуклідів у басейни витримки при реакторах. Далі, зазвичай, є два шляхи: закритий ядерний паливний цикл або відкритий ядерний паливний цикл. У відкритому ядерному паливному циклі відпрацьоване паливо вже є радіоактивними відходами, тобто їх не вважають корисним продуктом і в тому вигляді, в якому вони є, готують до захоронення в глибоких геологічних формаціях. Цей підхід сповідує, наприклад, Фінляндія.

Є закритий ядерний паливний цикл — це переробка відпрацьованого ядерного палива з метою екстракції з нього урану та плутонію, які можна було б повторно використати в якості ядерного палива. Але ця процедура складна, дорога та не дуже чиста. У результаті неї отримується корисний продукт: оксиди урану-плутонію та оскловані високоактивні відходи.

Оскловані високоактивні відходи (ВАВ) — це радіоактивні продукти поділу та зайві трансуранові елементи, що заливаються в розплав скла. Потім це скло застигає, утворюючи цілісний блок.

Чому саме скло?

Тому що скло має достатньо високу механічну стійкість, воно зберігає свої механічні властивості протягом довгого часу та не взаємодіє хімічно з навколишнім середовищем. Це концепція використання апробованої технології, тому що скло здане зберігатись у незмінному вигляді протягом тисяч років. Підтвердження цьому — знайдені під час археологічних розкопок скляні предмети.

Зараз Україна переходить до концепції «відкладеного рішення», тобто до тимчасового зберігання (близько 50-100 років) відпрацьованого ядерного палива, а вже через 50 років збирається щось робити з ним далі.

Наша країна до недавнього часу не мала можливості довготерміново зберігати своє відпрацьоване ядерне паливо. Тому існувала домовленість із Російською Федерацією, що надавала послуги з переробки ядерного палива, отримання з нього урану і плутонію — корисних продуктів переробки та відходів. Ідея полягала в наступному: Росія переробляє українське відпрацьоване ядерне паливо, деякий час зберігає у себе, а потім передає в Україну.

В Україні є два типи реакторів, які використовують різне паливо, і переробляється це паливо на різних потужностях. У нас є всього 15 атомних реакторів, з них 13 — це реактори типу ВВЕР-1000 (1000 МВт) і 2 реактори — ВВЕР-440 (440 МВт).

Відпрацьоване ядерне паливо від ВВЕР-440 передавалося до ФДУП ВО «Маяк» у Челябінській області, а ВВЕР-1000 — до ФДУП «Горно-химический комбинат» (ГХК) у Красноярському краї.

Крім того, що це два різних види палива, на цих двох підприємствах використовуються два різних види скла. На «Маяку» використовується алюмофосфатне скло, а на ГХК — боросилікатне скло. Боросилікатне скло вважається кращим, тому що воно зберігає свої механічні властивості при вищих температурах. Високі температури дуже важливі, адже високоактивні радіоактивні відходи характерні тим, що виділяють тепло. І якщо для відходів з комбінату «Маяк» встановлено максимальне допустиме тепловиділення в 2 кВт/м³ з відходів, то у ГХК говорилась цифра 20 кВт/м³, це достатньо багато. Наприклад, на промисловому майданчику La Hague у Франції максимально допустиме тепловиділення — 16 кВт/м³. Якщо у нас будуть занадто гарячі відходи, їх потрібно буде якось охолоджувати, і це концептуальна проблема.

Проблема полягає в тому, що ще в 2018 році в Україну повинні були повернутися ВАВ від блоків ВВЕР-440. Тобто станом на 2018 рік сховище в Україні повинно було вже існувати, але його немає досі. Відповідно «Енергоатом» продовжує сплачувати штрафи росіянам. Крім того, існують певні нюанси, пов’язані з контролем поверхневого забруднення транспортно-пакувального контейнеру, або ТПКа.

Росіяни планують доставити в Україну пенал на спеціальному контейнері, встановленому на базі залізничного вагону. У пеналі знаходитимуться три формоутворюючі ємності — бідончики, у які заливатиметься осклована маса. Цей пенал повинен ставитися в комірку відповідного сховища. Але проблема полягає в тому, що «Маяк» не може забезпечити чистоту пакування без наявного на ньому радіоактивного забруднення.

Для вирішення цього питання Україна розглядає два можливих підходи. Або ми будуємо комплекс дезактивації поверхні пеналу при сховищі, але цим ми собі ще більше підвищуємо вартість. Або ми намагаємося пакувати його в другій пенал, так званий український, чистий. Виготовлення таких пеналів ­– юрисдикція НАЕК «Енергоатом».

Ситуація трохи покращилася, коли у 2000 році на Запорізькій атомній електростанції ввели в експлуатацію сухе сховище відпрацьованого ядерного палива, і відпрацьоване ядерне паливо (ВЯП) ЗАЕС вже не вивозилося до Росії. Але з інших електростанцій воно все ще вивозиться і буде вивозитися, допоки в зоні відчуження не почне працювати Централізоване сховище відпрацьованого ядерного палива (ЦСВЯП). Це сховище обіцяють запустити до кінця поточного року. Його проєктантом виступає американська компанія Holtec International, що є провідним розробником та постачальником обладнання та систем для енергетичної галузі та поводження з ВЯП.

Існує ще ряд гострих проблем:

  1. Станом на сьогодні «Енергоатом» не знає, що робити з корисними продуктами переробки відходів, які містяться у відпрацьованому паливі. Раніше питанням виділення корисних речовин та забезпеченням їх подальшого використання займалися росіяни. Для цього вони застосовували хімічні методи поділу. Отриманий в результаті поділу корисний сировинний матеріал (руда) відправлявся на збагачення з перспективою виготовлення ядерного палива. Починаючи з 2023 року, ми маємо займатися цим питанням самостійно. У процесі поділу буде отримана руда, що міститиме домішки плутонію, які змінюватимуть характеристики ядерного палива порівняно з чисто урановим паливом. Отже, питання наявності технології очистки руди так само є актуальним.
  2. Станом на сьогоднішній день ми не маємо можливості забрати оскловані високоактивні відходи. Сховища для ВВЕР-1000 немає ще навіть у проєкті. Розробка технічної документації розпочалася у 2019 році, але вона не завершена. Повинна пройти ще одна ітерація. Але росіяни досі не надали Україні повні технічні параметри, яким має відповідати майбутнє сховище. Відомо, що сховище для відходів від реакторів ВВЕР-1000 має бути більшим, ніж для відходів від реакторів ВВЕР-440. Його встановлення заплановане на території Чорнобильської АЕС, де вже присутній необхідний об’єм інфраструктури і немає людей.
  3. Задля забезпечення державної політики у сфері поводження з радіоактивними відходами має існувати відповідна законодавча програма, та має бути врегульоване питання створення сховища для ВАВ. Крім загальних нормативно-правових актів у області ядерної енергії, має існувати загальнодержавна цільова екологічна програма поводження з радіоактивними відходами. З 1995 року в Україні діє Закон № 256/95-ВР «Про поводження з радіоактивними відходами». Закон був декілька разів пролонгований та доповнений — зокрема, у липні 2017 року, жовтні 2019 року та квітні 2020 року. Але більшість пунктів, передбачених цим законом, не було виконано. Спочатку програму поводження з «радіоактивними» законами, закладену цим законом, хотіли просто продовжити, оскільки заходи, що не були виконані внаслідок нестачі коштів, усе ще необхідні. Потім у липні 2021 року на підставі Указу № 35/2021 Президента України Володимира Зеленського відповідно до рішення РНБО з метою підвищення ефективності державної політики у сфері енергетичної безпеки, Кабінет Міністрів мав у місячний строк внести на розгляд Верховної Ради законопроєкт щодо механізмів забезпечення регулювальними потужностями під час уведення в експлуатацію об’єктів електроенергетики, що виробляють електричну енергію з відновлюваних джерел. До 1 липня мав бути поданий проєкт закону про затвердження нової Загальнодержавної цільової екологічної програми поводження з радіоактивними відходами та щодо встановлення й визначення особливого статусу зони спеціального промислового використання на території зони відчуження. Але процес затягнувся.

Підсумуємо усе написане висновками:

  1. Україна продовжує гальмувати будівництво сховища. Досі не був прийнятий хоч якийсь проєкт за основу. Не пройшов тендер на визначення компанії, що будуватиме сховище на території Чорнобильської АЕС;
  2. Для початку будівництва сховища ВАВ від ВВЕР-1000 все ще недостатньо документів від російської сторони, які б дозволили розпочати роботу над проєктом;
  3. Україна могла б залучитись підтримкою міжнародних компаній, наприклад, французької компанії Orano, яка займається поводженням з відпрацьованим ядерним паливом і має великий досвід у будівництві та проєктуванні подібних сховищ.
  4. Можна надалі ігнорувати існуючі проблеми, продовжувати сплачувати Росії та забезпечувати її інструментом політичного тиску. Але чим раніше ми зможемо дати собі раду та почати будувати сховища, тим краще для нас.

ІНШІ ПУБЛІКАЦІЇ