Радиационная опасность остановленных промышленных реакторов обусловлена
активацией быстрыми нейтронами металлоконструкций (с образованием
радиоактивных нуклидов кобальта, железа и марганца), азота (с образованием
углерода-14) и лития (с образованием трития).
Кроме того, в результате многочисленных
аварий, имевших место при эксплуатации первых реакторов, в графитовых
кладках находится относительно большое количество продуктов деления
урана, попавшего в графитовые кладки при сверлении разрушившихся
тепловыделяющих элементов, частично с образованием карбидов. Особую опасность представляют углерод
и тритий, которые могут активно участвовать во всех биологических
процессах и практически не выводятся из организма человека. Аварии и длительная эксплуатация реакторов
привели к накоплению дефектов графитовых кладок (растрескивание,
усадка и распухание блоков, искривление колонн). Разработанные проекты снятия с
эксплуатации промышленных реакторов имеют следующие недостатки:
• отсутствуют общие требования к системе контроля состояния
основных несущих металлоконструкций, необходимых для оценки несущей
способности конструкций в течение 30–50 лет. Следствием этого является
невозможность определения срока службы металлоконструкций ввиду
неопределенности их состояния и, соответственно, отсутствие оптимальных
вариантов укрепления металлоконструкций, что ведет к задержке работ
по снятию с эксплуатации;
• отсутствуют доказательства невозможности образования в
отглушенных пространствах взрывчатых газовых смесей под воздействием
остаточной радиации;
• нет конкретных планов по оптимизации дозовых нагрузок и
материальных затрат на демонтаж реакторов;
• не разработаны способы демонтажа и обращения с образующимися
при этом отходами разного уровня и разных видов радиоактивности. При выполнении работ по снятию
с эксплуатации промышленных реакторов необходимо учитывать следующие
обстоятельства:
• все остановленные реакторы расположены в местах с большим
количеством грунтовых вод и являются активными их загрязнителями,
т.е. необходимо определение требований с последующей разработкой
технических решений по предотвращению выноса радиоактивности;
• на территории реакторных заводов имеются захоронения и
хранилища радиоактивных отходов разных типов;
• при разборке графитовых кладок реакторов А, АИ и АВ-2 (ПО
«Маяк») необходимо учитывать, что кладки имеют большие каверны,
заделанные пастой на основе бакелитового лака.
Конверсия активных зон российских урано-графитовых
двухцелевых ядерных реакторов
В 1995 г. было достигнуто соглашение
между Россией и США о прекращении производства оружейного плутония,
предназначенного для изготовления ядерных боеприпасов. Плутоний
оружейного качества нарабатывается в процессе эксплуатации трех
двухцелевых урано-графитовых реакторов – двух в г. Северске и одного
в г. Железногорске. Сложность ситуации с прекращением производства
оружейного плутония состоит в том, что тепловая энергия, вырабатываемая
этими реакторами, служит основным источником отопления для 300–400
тыс. жителей городов Томска, Северска и Железногорска. Выдвинута и зафиксирована в соглашении
между Россией и США идея конверсии активных зон, т.е. переделки
действующих реакторов так, чтобы их работа и генерация тепла не
приводили к производству плутония оружейного качества при одновременном
повышении безопасности. Реализация соглашения между Россией
и США по конверсии активных зон реакторов в г. Северске и г. Железногорске
характеризуется следующими основными проблемами: предложенная РНЦ
«Курчатовский институт» конверсионная загрузка активной зоны реакторов
имеет ряд принципиальных замечаний с точки зрения обеспечения безопасной
эксплуатации этих реакторов. Эта загрузка не обладает достаточной
теплотехнической надежностью; ряд теплотехнических параметров находится
вблизи допустимых пределов, не обеспечивается должный запас до критических
значений. Надежность заглушения ядерной реакции, предложенной решеткой
стержней-поглотителей, не обоснована в достаточной степени. Отсутствуют четкая координация и контроль
за качеством выполнения работ в рамках проекта. Не решен в полной мере вопрос обоснования
выбора материалов для технологических каналов (алюминий или цирконий). Ряд расчетов в обоснование безопасности
не учитывает реальное состояние реакторных установок, обусловленное
их длительной эксплуатацией (например, при расчете устойчивости
графитовой кладки рассматриваются «свежие» графитовые блоки и т.п.). Отсутствуют аттестованные в установленном
порядке расчетные коды, используемые при обосновании безопасности
(из предполагаемых к использованию кодов аттестовано не более 15–20%),
что делает такие расчеты ненадежными. Программы экспериментального
обоснования проектных решений по важнейшим параметрам отсутствуют. Есть серьезные опасения, что данное
соглашение будет сорвано, и в основном – по вине России. |