Каким образом происходит переработка и хранение РАО?

С наибольшим техническими трудностями свя­зана утилизация ВАО, хотя их доля в общем физическом объеме РАО невелика. К высоко­активным РАО относятся продукты химической переработки ОЯТ (в основном _ жидкие РАО) и облученные ТВС в открытом ядерном топлив­ном цикле.

Утилизация ВАО включает следующие стадии:

- промежуточное хранение - с учетом не­обходимости теплоотвода, обеспечения хими­ческой стойкости емкости хранения и удале­ния водорода, образующегося при радиолизе технологических растворов (для жидких ВАО), предотвращения возникновения самопроиз­вольной неконтролируемой цепной реакции деления в невыгоревшем ядерном топливе (облученные ТВС);

выпаривание жидких ВАО - для умень­шения их объема;

отверждение концентрированных ВАО (стеклование, иммобилизация в керамику или искусственные минералоподобные ма­териалы);

промежуточное хранение иммобилизи-рующих матриц с ВАО в стальных контейнерах (30-50 лет) при контроле температурного режима и герметичности;

- окончательное захоронение (также и об­лученных ТВС в открытом топливном цикле) в подземных геологических формациях. Для этого в настоящее время рассматриваются со­ляные пласты, глинистые и скальные породы. Толщина стен и перекрытий обеспечивает ме­ханическую прочность и биологическую защи­ту и исключает возможность попадания в них грунтовых вод и атмосферных осадков.

Принципиальным отличием технологий утилизации САО и НАО от методов обращения с ВАО является отсутствие необходимости учета собственного тепловыделения. Поэтому эти тех­нологии, в сравнении с ВАО, существенно проще. Для жидких САО и НАО конечной стадией обращения чаще всего является битуминиза­ция (смешивание сухого остатка упаривания с битумной массой, контейнеризация после затвердевания смеси и последующее захоро­нение). Используется также цементирование (включение в состав бетона).

Утилизация твердых НАО включает: - кондиционирование (технологическое уменьшение физического объема) – сжигание (объем уменьшается в 10 -100 раз) и/или прес­сование (до 10 раз);

иммобилизация (обычно - цементирова­ние, реже - битуминизация);

контейнеризация и захоронение

на специальных отчужденных площадках (по­лигоны, могильники), удовлетворяющих ряду обязательных требований (почвенные и гео­логические свойства, отсутствие водоносных горизонтов, сейсмическая безопасность и др.). На всех производствах, где происходит образование радиоактивных отходов, пред­усматривается обязательный сбор всех ради­оактивных веществ, непрерывный контроль их вида и активности, переработка, изоляция от окружающей среды, хранение в специаль­но оборудованных хранилищах. Ввод в дей­ствие атомных станций, а также любых других производств атомной промышленности, без полностью подготовленных систем сбора, переработки и хранения РАО не допускается. Значительное сокращение объема и актив­ности РАО - одно из важнейших требований к ядерным технологиям нового поколения, в том числе - к производству и переработке ядерного топлива.

Существуют ли технологии, позволяющие не просто изолировать РАО от попадания в доступные для человека экосистемы, а физически уничтожать их (или хотя бы наиболее опасные из входящих в состав РАО радионуклиды)?

Да, есть. Они основаны на облучении вы­деленных фракций этих радионуклидов в интенсивных нейтронных полях. При этом при захвате нейтронов ядра долгоживущих радионуклидов, обуславливающие наиболь­шие экологические риски, преобразуются в короткоживущие либо стабильные ядра, для которых такие риски невелики либо во­все отсутствуют.

Например, образующийся в качестве продукта деления урана или плутония долгоживущий (период полураспада 2,1-105 лет) технеций-99, обладающий к тому же высокой миграционной способностью и обуслав­ливающий поэтому экологические проблемы в контексте захоронения РАО, в ходе такой процедуры при захвате нейтрона превраща­ется в короткоживущий технеций-100, в ходе бета-распада быстро (период полураспада 15,8 с) переходящий в стабильный (и поэто­му безопасный) молибден-100. Сходным об­разом обстоит дело и для других экологиче­ски проблемных долгоживущих техногенных радионуклидов.

Однако практическая реализация таких технологий наталкивается на ряд серьезных трудностей. Главной из них является «высо­кая цена нейтрона» у современных ядерных реакторов - иначе говоря, и на поддер­жание цепной реакции ядерного деления, и на одновременную трансмутацию долгоживущих радионуклидов в промышленных масштабах нейтронов попросту не хватит. На тепловых реакторах это делает трансму­тацию вообще практически невозможной, на быстрых реакторах с топливом на основе плутония некоторые возможности ее реализации существуют, но лишь за счет отвлече­ния части нейтронов, предназначенных для воспроизводства нового топливного плуто­ния из урана-238.

В то же время очевидно, что по сово­купности всех обстоятельств - технических, экономических, экологических - реализация таких технологий возможна, но лишь в неко­торой перспективе.