На 1 января 2000 г. загрязненные радионуклидами территории имелись
на 22 предприятиях Минатома, которые находятся в 16 субъектах
Российской Федерации. Общая загрязненность территорий составляет
480 км2, в том числе земли – 376 км2, водоемы – 104 км2. Из них
промплощадки – 63 км2, в санитарно-защитных зонах – 220 км2, в
зонах наблюдения – 197 км2. Территории с уровнем загрязнения,
соответствующим мощности доз более 2 мкр/час, занимают около 6
км2. Наибольшее количество загрязненных территорий имеют пять
предприятий, в том числе «Сибирский химический комбинат» – 10,4
км2, Приаргунское производственное горнохимическое объединение
– 8,5 км2, Горнохимический комбинат – 4,7 км2, Чепецкий механический
завод – 1,35 км2, Гидрометаллургический завод – 1,34 км2. В 1999 г. предприятиями ЯТЦ в атмосферу
было выброшено 92 тыс. т вредных химических веществ (ВХВ), в том
числе первого класса опасности – 0,0001%, второго – 21,1%, третьего
– 44,7%. Превышение предельно допустимых нормативов имело место
на 25 предприятиях по 47 наименованиям загрязняющих веществ. Сверхнормативные
выбросы составили около 600 т. Наибольшую долю в них составляют
вещества третьего класса опасности. Практически без улавливания
выбрасываются в атмосферу сернистый ангидрид, оксид углерода,
углеводороды. В 1999 г. 46 предприятий Минатома
сбросили в поверхностные водоемы 298 млн м3 загрязненных ВХВ сточных
вод, в том числе в бассейны Азовского и Черного морей – 9,5 (3
предприятия), Арктических морей – 124,8 (20 предприятий), Балтийского
моря – 91,4 (5 предприятий), Каспийского моря – 59 (16 предприятий),
Тихого океана – 13,1 (2 предприятия). Основными веществами, отводимыми
со сточными водами с превышением ПДК и ПДС, являются: нефтепродукты,
азот аммонийный, фтор, тяжелые и цветные металлы (отходы гальванического
производства). В 1999 г. нормативы ПДК на ряде предприятий превышены
в 50–100 раз (ГХК, НЗХК, КЧХК, Машиностроительный завод, электромеханический
завод «Авангард»). На предприятиях Минатома по состоянию
на 1 января 2000 г. было 20 млн т токсичных отходов, в том числе:
первого класса опасности – 218 т, из которых ртутьсодержащих –
184 т, второго класса опасности – 94 тыс. т, четвертого класса
опасности – 19,8 млн т. Тяжелейшая радиоэкологическая ситуация
в России, сложившаяся в зоне воздействия ЯТЦ, связана прежде всего
с используемой на предприятиях жидкостных технологий в уран-плутониевом
цикле и в экстрагировании трансурановых элементов, представляющих
постоянный источник радиоактивных и других отходов, порождая вечную
проблему водоемов-накопителей, емкостей-хранилищ. Переход на принципиально
иные виды технологий не планируется. Следовательно, будет продолжаться
интенсивное загрязнение окружающей среды. Суммарное число РАО, находящихся
на предприятиях Минатома на
1 января 2000 г. с учетом предшествующей деятельности, составило
– 8,2б1019 Бк (2,2 млрд Кu), из них ЖРАО – 7,1б1019 Бк, в том
числе высокоактивных – 4,0б1019; твердых – 1,1б1019 Бк. Основное
количество РАО сосредоточено на трех предприятиях ЯТЦ России:
ПО «Маяк», СХК и ГХК. Большое количество накопленных некондиционированных
радиоактивных отходов, недостаточность технических средств для
обеспечения безопасного обращения с ними, отсутствие надежных
хранилищ для их длительного хранения (захоронения) повышают риск
возникновения радиационных аварий и создают реальную угрозу радиоактивного
загрязнения окружающей природной среды. Экологические проблемы при захоронении
и переработке РАО обусловлены, в первую очередь, наличием высокой
степени потенциальной опасности нанесения ущерба окружающей природной
среде в связи с возможностью радиационного заражения гидросферы,
атмосферы, почв и причинения вреда биологическим ресурсам в процессе
производства работ. Эта опасность связана с возможным
выходом радиоактивных веществ, которые в аварийной ситуации или,
к примеру, при неисправности упаковочного контейнера могут попасть
в окружающую среду и создать уровни загрязнения и концентрации
радионуклидов в воде, на почве или в окружающем воздухе сверх
допустимых значений. Кроме этого, потенциальная опасность
предприятий атомной энергетики обусловлена еще и тем, что в 30-километровых
зонах АЭС и в непосредственной близости к объектам ЯТЦ расположено
1300 населенных пунктов, в которых проживает около 4 млн человек. Сравнение потенциальной опасности
предприятий ЯТЦ можно провести на основе параметров, приведенных
в Приложении 2, сравнение же риска здоровья людей от эксплуатации
ядерных установок и радиационных источников приведено в таблице
12.
Таблица 12
Этыпы ЯТЦ |
Онкологические заболевания Генетические
эффекты |
с летальным исходом без
летального исхода |
Добыча урана |
1,2•10-23
|
3,4•10-2
|
2,8•10-3
|
Производство концентратов |
8,6•10-3
|
2,1•10-4
|
1,7•10-5
|
Отвалы в процессе эскплуатации |
8,1•10-4
|
1,9•10-3
|
1,6•10-4
|
Отвалы после эксплуатации |
8,1•10-1
|
1,9
|
1,6•10-1
|
Конверсия |
1,6•10-6
|
3,5•10-6
|
2,9м10-7
|
Изотопное обогащение |
1,2•10-6
|
2,9•10-6
|
2,4•10-7
|
Изготовление ТВС |
2,9•10-7
|
6,8•10-7
|
5,7•10-8
|
Переработка топлива |
1,6•10-1
|
4•10-1
|
3,3•10-2
|
Окончательное захоронение отходов |
количественно не определено
|
Транспорт |
|
|
|
Итого: |
6,5•10-5
1
|
1,6•10-4
2,3
|
1,3•10-5
0,19
|
Источник: В. Кревитт, Р. Фридрих. Сравнение
риска от различных источников электроэнергии//Атомная техника
за рубежом, 1998, № 5, с.15-21.
Поясним причину выбора этих параметров и прокомментируем их различие
для выбранных элементов ЯТЦ.
Число объектов в России.
Этот показатель определяет степень потенциальной опасности
для страны от предприятий данного вида. При малом числе (единицы)
опасности подвергаются отдельные регионы, и поэтому важным является
их географическое расположение, при большом (десятки) – влияние
распространяется на многие регионы страны. Количество радионуклидов, находящихся
на объектах. Данный показатель характеризует потенциальную
опасность конкретного предприятия ЯТЦ. Из Приложения 2 видно,
что этот диапазон составляет несколько порядков. Реальную опасность
представляют максимально возможные выбросы радиоактивности при
тяжелых авариях, а также их качественный состав. Возможность развития самоподдерживающейся
цепной ядерной реакции (СЦЯР). Предотвращение такой реакции
было и остается предметом первоначальных забот обеспечения безопасности
предприятия ЯТЦ. В большинстве из рассмотренных элементов ЯТЦ
возникновение неуправляемой цепной ядерной реакции потенциально
возможно. С 1953 по 2000 г. произошло 13 ядерных
аварий на различных предприятиях Минатома, 11 из них произошли
до 1979 г. В 1997 г. произошла одна авария: на НЗХК без переоблучения
персонала и выброса радиоактивности в окружающую среду. Наибольшее количество аварий (10)
произошло на установках химико-металлургических заводов, производящих
и перерабатывающих металлические изделия и отходы из плутония
и высокообогащенного урана. Подавляющее число аварий (12) произошло
при обращении с растворами, пульпами ядерных материалов. Главными
причинами являлись использование ядерно-опасного оборудования,
ошибки, нарушения персонала, недостатки в учете и контроле ядерных
материалов при их передачах и подготовке к загрузке в аппараты. К настоящему времени накоплен достаточный
опыт для того, чтобы сформулировать принципы, требования и нормы
ядерной безопасности, позволяющие избежать образования критических
систем при обращении с делящимися материалами в условиях промышленного
производства. К провоцирующим моментам можно отнести
использование разных единиц измерения массы, содержания или концентрации
делящихся материалов в пределах одной установки. Провоцирующим
моментом является также ошибочное отнесение оборудования к безопасному. Авария в г. Томске-7 в 1993 г. и
авария в 1997 г. в г.Новосибирске произошли на оборудовании, которое
называлось безопасным, но не являлось таковым на самом деле, хотя
в аварию в г. Новосибирске внесли свою лепту и деформация аппаратов,
и плохие с точки зрения ядерной безопасности технологические решения. К провоцирующим моментам можно отнести
и выполнение технологической операции на одном рабочем месте одновременно
несколькими операторами. Аварии подтверждают, во-первых,
очевидное положение о том, что ядерная безопасность, учет и контроль
ядерных материалов – два важнейших, взаимодополняющих вида деятельности,
направленные на предотвращение аварий на ядерных установках, т.е.
необходимость интегрированного равнозначного подхода к обеспечению
безопасности. Анализ имевших место аварий позволяет
провести классификацию делящихся материалов по их опасности: наибольшую
опасность представляют обогащенный уран и плутоний, а по агрегатному
состоянию – их водные растворы или водородсодержащие смеси (из
13 аварий 12 произошли в водородсодержащих системах). Осциллирующий характер СЦР в растворах
приводит еще к одному важному моменту – необходимости внешнего
вмешательства для прекращения СЦР и для перевода системы в подкритическое
состояние. Персонал, находящийся в зоне аварии,
испытывает стрессовое состояние и, как показывают результаты аварий,
может выполнять действия, неадекватные ситуации. Поэтому единственной
реакцией на сигнал аварийной системы должна быть немедленная эвакуация
из ядерно-опасной зоны. Напряженность технологических
параметров. Потенциальная опасность от наличия радиоактивных
продуктов на объекте существенно зависит от напряженности параметров
нормального технологического процесса и сопутствующих им физико-химических
явлений. К таким параметрам прежде всего, относятся давление и
температура, при которых работают барьеры, удерживающие радиоактивные
материалы в заданных границах. Оборудование, работающее под давлением,
само по себе требует специального внимания и нормирования, а в
сочетании с радиоактивными веществами – особенно.
Рис. 3. Схема размещения урановых месторождений.
Балансовые месторождения. Стрельцовский
урановорудный район: Стрельцовское, Лучистое, Широндукуевское,
Тулукуевское, Октябрьское, Дальнее, Новогоднее, Юбилейное, Пятилетнее,
Весеннее, «Антей», Аргунское, Мартовское, Малотулукуевское, Жерловое.
Зауральский урановорудный район: Далматовское. Забалансовые месторождения.
Ергенинский урановорудный район: 1 – Степное. Зауральский урановорудный
район: 3 – Добровольное. Республика Хакассия; 5 – Приморское.
Республика Бурятия, Витимский урановорудный район: 6 – Хиагдинское;
7 – Радионовское; 8 – Витлауское; 9 – Количикан; 10 – Джилиндинское;
11 – Тетрахское; 12 – Вершинное; 13 – Неточное; 14 – Кореткондинское;
15 – Намару; 16 – Дыбрын. За пределами Витимского района: 17 –
Имское; 18 – Буяновское. Читинская область: 19 – Горное; 20 –
Березовое; 22 – Дурулгуевское. Стрельцовский урановорудный район:
23 – Цаган-Торон; 24 – Юго-Западное; 25 – Широндукуевское; 26
– Безречное. Республика Саха–Якутия, Эльконский урановорудный
район: 27 – Южное; 28 – Северное; 29 – Центральная зона; 30 –
Весенняя зона; 31 – Агдинская зона; 32 – Пологая зона; 33 – Невская
зона; 34
Напряженность технологических параметров.
Потенциальная опасность от наличия радиоактивных продуктов
на объекте существенно зависит от напряженности параметров нормального
технологического процесса и сопутствующих им физико-химических
явлений. К таким параметрам прежде всего, относятся давление и
температура, при которых работают барьеры, удерживающие радиоактивные
материалы в заданных границах. Оборудование, работающее под давлением,
само по себе требует специального внимания и нормирования, а в
сочетании с радиоактивными веществами – особенно.
Технологические процессы, проходящие
на грани неуправляемого выделения энергии и повышения давления
в виде взрывов, создают дополнительный источник опасности и требуют,
с одной стороны, достаточного изучения этих пограничных процессов
и условий попадания в эту область, а с другой – мер по предотвращению
реализации самих явлений и минимизации их последствий. В таблице
этот фактор отмечен символом – В (взрыв). Следующим показателем является пожаровзрывоопасность.
Рассматривая этот фактор, как и предыдущие, имеем в виду не вообще
возможность пожаров на данном объекте, а те пожары, которые могут
привести к разрушению барьеров на пути распространения радиоактивных
веществ. В Приложениии 1 этот фактор отмечен символом П. Уязвимость к внешним воздействиям.
К внешним воздействиям, способным привести к разрушению барьеров
на пути выхода радиоактивных веществ, будем относить сейсмическую
активность и особенности геологической площадки (С и Г), метеорологические
условия (М), включающие ураган, обильные осадки и т.п., и вызванные
человеческой деятельностью воздействия (ДЧ), в том числе падение
самолета, взрывы на соседних предприятиях, диверсии и т.п. Как
показывают события, произошедшие 11 сентября 2001 г. в США, последний
фактор является наиболее значимым для обеспечения безопасности
предприятий ЯТЦ. Уязвимость к ошибкам персонала.
Ограничимся только качественной экспертной оценкой этого сложного
показателя, введя категории «слабая», «средняя», «сильная», опять
же имея в виду ошибки в действиях персонала, способные привести
к авариям с тяжелыми последствиями.Необходимо отметить, что на
предприятиях ЯТЦ отсутствуют полномасштабные тренажеры, на которых
персонал мог бы проходить подготовку и переподготовку. Возможная площадь загрязнения
при авариях. Этот показатель характеризует масштабы
возможных последствий аварий для окружающей среды и определяет
необходимость реализации планов по защите населения. Для иллюстрации опасностей, которые
могут возникнуть при нарушениях работы оборудования, ошибках персонала
и внешних воздействиях, рассмотрим основные процессы, способные
привести к выбросу радионуклидов за контролируемые границы. Для горнохимического комбината
– ветровой износ пыли на отвалах «пустой» породы; попадание неочищенных
шахтных вод, содержащих Ra226, в грунтовые и поверхностные воды.
В г. Лермонтов (Ставропольский край),
где с 1954 по 1991 г. годы производилась добыча и переработка
урановых руд, отходы производства сбрасывались в хвостохранилище,
площадь которого в настоящее время составляет 81,2 га. На нем
складировано 12,3 млн м3 отходов уранового производства суммарной
активностью 45,6 тыс. Кu. Минатом разработал и утвердил проект
рекультивации хвостохранилища, который будет реализован в течение
8 лет. Необходимо отметить, что выделение радона и образование
дочерних продуктов его распада являются глобальными природными
явлениями, происходящими особенно в горных и ураноносных районах.
Поэтому повышенный природный радоновый фон имеет место не только
в г. Лермонтове, но и во всем регионе Кавказских Минеральных Вод. Предприятия ЯТЦ России имеют 184,42
га загрязненных территорий. Загрязнения связаны главным образом
с хвостохранилищами, которые сооружались на начальном этапе деятельности
предприятий без устройства противофильтрационных защитных мер.
Негативное влияние хвостохранилищ на окружающую среду сохраняется
и в настоящее время из-за продолжения их эксплуатации на МСЗ,
ЧМЗ и НЗХК. За последние годы обострилась обстановка на НЗХК,
связанная сэксплуатацией хвостохранилища, дамба которого не отвечает
гидротехническим и строительным требованиям. На МЗП требуется
реабилитация склона берега Москвы-реки из-за его оползневого характера.
В п. Балей Читинской обл. имеются загрязнения жилого фонда и зданий
соцкультбыта. Россия занимает 7-е место в мире
по разведанным запасам урана в недрах (около 180 тыс. т). Первые
места занимают: Австралия (более 894 тыс. т), Казахстан (681 тыс.
т) и Канада (507 тыс. т). На 1 января 1999 г. государственным
балансом запасов урана России учтены запасы 16 месторождений,
из которых 15 сосредоточены в одном районе – Стрельцовском в Забайкалье
(Читинская обл.) и пригодны под горный способ добычи. Одно месторождение,
расположенное в Зауралье (Курганская обл.), пригодно для добычи
способом скважинного подземного выщелачивания. Запасы месторождений Стрельцовского
района рассматриваются как рентабельные при цене на уран 80 долл/кг.
В их числе выделены «активные» запасы, рентабельные при цене 40
долл/кг, составляющие около 42%. Формально при современном уровне
добычи эти запасы создают 20-летнюю обеспеченность сырьем действующего
уранодобывающего предприятия (АООТ «Приаргунское производственное
горнохимическое объединение»). Однако числящиеся запасы подсчитаны
по кондициям, не переутверждавшимся с 60-х гг. Реальное состояние
обеспеченности запасами уранового сырья в районе и стране значительно
хуже. Месторождения Стрельцовского района
эксплуатируются уже более 30 лет, и их сырьевая база существенно
истощена. На сегодняшний день это единственный объект в мире,
эксплуатация которого продолжается с 1968 г. Одно из лучших месторождений
(Тулукуевское) с запасами богатых руд для открытой добычи практически
отработано. В значительной части погашены запасы других наиболее
богатых месторождений (Стрельцовское, Октябрьское, «Антей»). Запасы
в недрах, числящиеся в настоящее время как «активные», примерно
равны погашенным.
Рис. 4. Разрез полигона «Северный» по захоронению ЖРАО в пласты-коллекторы
на ГХК.
Однако среднее содержание в погашенных запасах –
0,377%, в то время как в утвержденных на начало эксплуатации –
0,250%. В последние годы тенденция к погашению лучших запасов
месторождений резко усилилась. Так, в 1998 г. погашались запасы
со средним содержанием 0,419%. Остающиеся в недрах запасы с таким
содержанием составляют всего 54% от числящихся по балансу в качестве
«активных», и фактическая обеспеченность сырьем АООТ «ППГХО» не
превышает 15 лет. Эта обеспеченность может оказаться еще ниже,
если произвести пересчет остающихся запасов по уточненным на современном
уровне кондициям (пересчет запасов не производился с момента их
первого утверждения в ГКЗ). Следует отметить, что, несмотря
на выборочное погашение запасов наиболее богатых руд на месторождениях
Стрельцовского района, рентабельность получения здесь 1 кг урана
при установленной в 1999 г. внутренней закупочной цене (570 руб./кг)
остается весьма невысокой. На единственном учтенном государственным
балансом месторождении урана, пригодном для отработки способом
подземного выщелачивания (Зауралье, Далматовское месторождение),
в 1999 г. введена в эксплуатацию опытно-промышленная установка
ПВ с планируемой производительностью на 1999 г. 50 т урана. Максимальная
годовая производительность АООТ «ППГХО» – 2,5 тыс. т урана. Государственным балансом учтены
также запасы 38 урановых месторождений, относимые к забалансовым.
Среди последних выделяются запасы Эльконского и Ергенинского урановорудных
районов, рассматриваемые как резервные. Так, в Эльконском районе
в Республике Саха–Якутия запасы урана (более 200 тыс. т) количественно
превосходят все балансовые запасы в стране, но из-за рядового
качества руд они могут стать рентабельными только при цене на
уран, превосходящей 80 долл./кг. На некоторых месторождениях оценка
не завершена. Это Зауральский урановорудный район: 2-Хохловское.
Западно-Сибирский урановорудный район: 4-Малиновское. Источник:
С.С. Наумов. Положение России на мировом рынке урана: реалии и
перспективы//«Горный журнал», 1999, № 12. Для обогатительного завода
– выброс гексафторида урана и радиоактивной и ядовитой пыли при
получении диоксида урана. Для транспортировки ядерного
топлива Водозаполненные контейнеры – развитие
неконтролируемой СЦЯР при нарушении геометрии расположения ТВС
в контейнере, разгерметизация контейнера в результате взрыва радиолитического
водорода, замерзание или утечка в нем теплоносителя – воды, повышение
нейтронного поля вне контейнера при утечке воды, выдавливание
загрязненной радионуклидами воды через поврежденные уплотнения,
выброс радиоактивных аэрозолей через поврежденные уплотнения. Сухие контейнеры – выброс радиоактивных
аэрозолей через поврежденные уплотнения, повышение нейтронного
поля вне контейнера при повреждении нейтронной защиты, развитие
СЦЯР при нарушении геометрии расположения ТВС в контейнере, его
перегрев, разгерметизация в результате механических повреждений
при транспортных авариях. Для радиохимического завода Отделение резки – возгорание пирофорных
опилок при обрезке хвостовиков ТВС; выделение окклюдированных
и адсорбированных радиоактивных благородных газов и летучих соединений
радионуклидов; отделение растворения – взрыв водорода, образующегося
при растворении металла (если перерабатываются металлические твэлы);
отгонка трития, радиоактивных газов и летучих соединений радионуклидов,
«зацикливание» трития вследствие процессов изотопного обмена,
протечки высокоактивной жидкости вследствие коррозии оборудования. Хранилища отработанного ядерного
топлива – взрыв радиолитического водорода при нарушении системы
вентиляции, развитие СЦЯР при нарушении геометрии расположения
отработанных ТВС, коррозионное или механическое повреждение оболочек
твэлов и выход радиоактивности в воду хранилища, разлив радиоактивной
воды из бассейна при повреждении системы водообмена. Узел экстракции – развитие СЦЯР.
Пожар в результате вспышки паров экстрагента и разбавителя, взрыв
радиолитического водорода, протечки радиоактивной жидкости вследствие
коррозионного повреждения оборудования, взрыв в результате автокаталитической
реакции с газовыделением в жидкой фазе. Отделение упаривания – протечки
высокоактивной жидкости при коррозионном повреждении оборудования,
выброс радиоактивных паров и аэрозолей при нарушении системы газоочистки. Отделение получения товарного продукта.
Урановая ветвь – пожар в результате вспышки паров экстрагента
и разбавителя, взрыв твердых нитратов в результате автокаталитической
реакции с газовыделением в твердой фазе, протечки в результате
коррозионного повреждения оборудования. Плутониевая ветвь – узел экстракции,
отделение упаривания, взрыв при термическом разложении гидразина,
пыль диоксида плутония при денитрации, развитие СЦЯР. Получение нептуния – см. узел экстракции. Отделение хранения и переработки
радиоактивных растворов и пульп – развитие локальной СЦЯР, рост
давления газа в результате нагрева радиоактивного раствора теплом
ядерного распада и выделение радиолитических газов, технологические
причины, прорыв сжатого газа в аппараты, предназначенные для работы
«под налив», «обратная» диффузия радиоактивной паровоздушной смеси
из свободных аппаратов хранилищ, взрыв газообразных продуктов
радиолиза жидких радиоактивных отходов и паров компонентов отходов,
автокаталитическая химическая реакция с газовыделением в жидкой
фазе, взрыв твердого остатка после выпаривания отхода, протечки
высокоактивной жидкости вследствие коррозионного повреждения оборудования. Отделения отверждения (остеклования)
жидких отходов – протечки в результате прогорания свода печи,
на стадии кальцинации или при розливе плава, выброс аэрозолей
и летучих соединений радионуклидов при нарушении системы газоочистки,
взрыв в результате автокаталитической реакции с газовыделением
в жидкой фазе, взрыв твердых нитратов. Полигоны подземного захоронения
жидких отходов – протечки в результате коррозионного или механического
повреждения «больших» трубопроводов для передачи радиоактивных
растворов с завода на полигоны, развитие СЦЯР, аварии на нагнетательных
скважинах и в пласте: разрыв труб в результате коррозии или механического
повреждения и выброс жидкости из скважины, газообразование и повышение
давления в пласте и скважинев результате жизнедеятельности анаэробных
бактерий и выброс (фонтан), выброс жидкости из скважины в результате
радиационно-химического газовыделения в пласте, перегрев пласта
вследствие чрезмерной радиационной нагрузки, непредвиденное гидрогеологами
движение радиоактивной жидкости в пласте по разломам и вынос в
горизонты, соединяющиеся с поверхностью. Согласно опубликованным данным сотрудников
Лос-Аламосской национальной лаборатории (Лос-Аламос, Нью-Мексико,
США) Ч.Д. Боумэна и Ф. Веннери «Подземная сверхкритичность плутония
и других делящихся материалов», доказывается, что некоторые широко
одобренные решения проблемы долгосрочного распоряжения плутонием
из оружия и другими отходами делящихся ядерных материалов включают
в себя помещение порций материала под землей при подкритических
концентрациях. В данной работе отмечается, что при этих концентрациях
подкритический делящийся материал, находясь под землей, может
достигнуть критичности, которая окажется самовозрастающей (автокаталитической).
Такая критичность могла бы наступить при распространении материала
в окружающую среду в результате естественных процессов и внешней
деятельности, а также при переносе делящегося материала в другие
места, где он может сформировать иные автокаталитические критические
конфигурации. Под землей, где материал находится в ограниченном
пространстве и вокруг него нет среды, замедляющей нейтроны, результатами
подобных отклонений к сверхкритичности могли бы стать энерговыделения
от умеренных величин до нескольких сот ГДж (десятки и сотни тонн
тротилового эквивалента) в одном событии. В отсутствие воды потребуется
50–100 кг делящегося материала для достижения автокаталитической
критичности. При наличии воды автокаталитическая критичность может
наступить при небольших массах, порядка 2 кг. В той или иной степени
все категории отходов с делящимися актинидами, как представляется,
поддаются таким отклонениям критичности. В их число входят остеклованные
плутоний из оружия, отработанное топливо от исследовательских
реакторов и военных программ Министерства энергетики, а также
отработанное топливо коммерческих реакторов, включая МОКС-топливо.
Для справки: по данным иностранной
печати, процессы, о которых идет речь в этой работе, были зафиксированы
на полигонах подземного захоронения РАО в г. Томске-7 и НИИАРе.
Кроме того, подтверждением вышеуказанной информации является то,
что температура некоторых нагнетательных скважин на СХК, используемых
для закачки ЖРАО с начала 60-х гг. прошлого века, достигает 165оС.
По состоянию на 14 марта 2000 г. со стороны СХК отсутствовало
достаточно обоснованное заключение по ядерной и радиационной безопасности,
учитывающее наличие возможных неоднородностей в распределении
ядерно-опасных делящихся нуклидов в пластах-коллекторах, т.е.
не обоснована возможность образования критических значений параметров
(массы, концентрации и т.д.) указанных радионуклидов в результате
физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии закачиваемых
растворов с породообразующими веществами пластов-коллекторов.
В результате возможного возникновения
СЦР при дальнейших закачках ЖРАО, проводимых СХК, может произойти
залповый выброс радиоактивных веществ в водоносные горизонты,
что может в дальнейшем изменить гео- и гидрообстановку, а также
оказать воздействие на безопасную эксплуатацию ядерных реакторов
АДЭ-4,5. Кроме этого, подобное явление может возникнуть и при
возможном землетрясении. Несмотря на то что сама площадка
расположения СХК относится к асейсмичному району, следует иметь
в виду, что землетрясения силой 3–4 балла в г. Томске фиксировались.
Так, в июне 1990 г. ощущались отдельные толчки после землетрясения
в районе оз. Зайсан (Казахстан). Землетрясение силой 3,5 балла
с эпицентром в 180 км на восток от г. Томска зафиксировано в 1979
г. Сейсмические подвижки интенсивностью 6–7 баллов фиксировались
в районе г. Новокузнецка в начале ХХ в. (см. Состояние окружающей
среды и здоровья населения в зоне влияния СХК г. Томск-94/Под.
ред. А.М. Адама). Бассейны и открытые водоемы, содержащие
среднеактивные отходы, – протечки «больших» трубопроводов для
передачи радиоактивных растворов с завода к водоему или бассейну,
ветровой разнос радиоактивных аэрозолей с водной поверхности,
ветровой разнос пыли, образующейся при оголении и разогреве донных
осадков, разнос активности водоплавающими птицами и насекомыми,
проникновение радионуклидов в водоносные горизонты. Наличие физических барьеров безопасности.
На обогатительных заводах реально существует один барьер – границы
герметичного оборудования. На заводах по изготовлению ядерного
топлива реально физические барьеры отсутствуют. При транспортировке
как свежее, так и отработанное ядерное топливо имеет только два
собственных физических барьера: матрицу делящегося материала и
оболочку твэлов и герметичный контейнер, т.е. реально наличие
двух независимых физических барьеров безопасности не обеспечивается.
На радиохимическом заводе требование герметичности при переработке
ОЯТ с высокой активностью привело к наличию не менее трех реальных
физических барьеров. Полигоны захоронения высокоактивных отходов
– подземные сооружения, содержащие герметичные емкости, реально
имеют не менее одного барьера. Ядерная и радиационная безопасность
предприятий ЯТЦ.
В настоящее время ядерная и радиационная безопасность регламентируется
в соответствии с нормативными документами Минатома России, которые
формируют в основном требования к предотвращению СЦЯР. Радиационная
безопасность регламентирована главным образом для нормальной эксплуатации
предприятий ЯТЦ и оптимальных проектных решений с точки зрения
экономических показателей. Требования и параметры безопасности
для отдельных видов производств регламентированы отраслевыми стандартами,
правилами и технологическими инструкциями. Порядок организации
работ по обеспечению безопасности определен соответствующими отраслевыми
положениями. Главный недостаток этой системы состоит в отсутствии
требований к параметрам и коэффициентам запаса для взрывопожароопасных
процессов, производств, установок. В настоящее время эту функцию
частично выполняют технологические инструкции и заключения (рекомендации)
отраслевых институтов. Слабо применяется «принцип единичного
отказа», не используется принцип «внутренней самозащищенности»,
согласно которому потенциально опасные установки должны обладать
определенными физико-химическими свойствами, исключающими возможность
возникновения тяжелых аварий. Не прослеживается четкое выполнение
требования обеспечения единого государственного подхода к учету
ядерных материалов.
|