Утилизация отходов
- Атомная энергетика - единственный вид производства энергии, где обращение с отходами учитывается на ранней стадии планирования.
- Расходы на сбор, обработку и утилизацию ядерных отходов уже включены в цену продажи электроэнергии. Безопасное обращение с ядерными отходами не является ни очень дорогим, ни очень сложным, поскольку их объем относительно невелик.
- В обычной практике атомные станции собирают в фонд отходов 0,3-0,5 (иногда до 1) цента с каждого произведенного киловатт-часа. Этот фонд используется для строительства завода по захоронению отходов после накопления достаточного количества отработанного топлива.
Планирование любой атомной электростанции включает в себя разработку плана обращения с отходами. Обращение с отходами является частью топливного цикла станции.
Отработанное ядерное топливо характеризуется высоким уровнем радиоактивности. Радиоактивность невидима, но не неизвестна - на протяжении веков ученые глубоко изучали ее и разработали стандарты и методы работы с радиоактивными материалами таким образом, чтобы не представлять риска для оператора и окружающей среды.
Логистику обращения с отходами на АЭС можно упрощенно свести к трем частям - хранение отработанного топлива в бассейне отработанного топлива на станции, промежуточное хранение и окончательное хранение. Это может быть дополнено, например, переработкой отходов в новое ядерное топливо или для других целей, таких как сокращение отходов.
Отработавшие топливные сборки извлекаются из реактора и помещаются в заполненный водой бассейн рядом с реактором. Реактор постоянно находится в заполненном водой пространстве, и над реактором достаточно воды, чтобы топливный стержень можно было извлечь и поместить в охлаждающий бассейн без какой-либо опасности, связанной с испускаемым излучением.
Уровень радиоактивности в отработанном топливе относительно высок, когда его извлекают из реактора, но быстро снижается. В это время безопаснее и практичнее всего дать бассейну отработанного топлива "остыть" перед дальнейшим захоронением.
После первоначального хранения на станции уровень радиоактивности отработанного топлива снижается настолько, что его можно поместить в специальное промежуточное хранилище. Радиоактивные материалы запечатываются в специальный экранированный контейнер и переносятся в промежуточное хранилище, где уровень радиации будет снижаться с годами.
В настоящее время большая часть отработанного ядерного топлива в мире хранится в промежуточных хранилищах, однако это очень ценный и пригодный для переработки материал, который может быть повторно использован в некоторых типах ядерных реакторов. Франция перерабатывает около десятой части своего ядерного топлива. в качестве МОКС-топлива.
Последним этапом хранения ядерных отходов является их окончательное захоронение. Хотя радиоактивность отработанного топлива значительно ниже начальных уровней, она еще очень долго будет оставаться вредной для живых организмов. Поэтому воздействие отходов на биосферу должно быть исключено в течение очень долгого времени - по крайней мере, сотен или тысяч лет, в зависимости от состава материалов и периодов полураспада веществ.
Поскольку в некоторых частях земной коры горные породы остаются неизменными на протяжении миллиардов лет и будут оставаться неизменными еще как минимум столько же, лучшее место для ядерных отходов - глубоко под землей. В Финляндии кристаллическая горная порода (в просторечии - гранит) находится на поверхности, а в Эстонии - под осадочными породами на глубине нескольких сотен метров.
Знаете ли вы, что...
Финляндия и Швеция также утилизируют отработанное топливо в кристаллических кластерах.
В настоящее время ведется строительство финального пополнения в кристаллическом кластере, как в плане. В Финляндии если В Швеции - хранилища будут находиться на глубине около 450 метров. В Финляндии и Швеции имеются крупные атомные станции и большее количество отработанного топлива, поэтому для них подходит более крупное хранилище.
Для Эстонии подходит станция меньшего размера. Поскольку небольшая станция также производит меньшее количество отработанного топлива, для Эстонии больше подходит решение по утилизации отходов меньшего объема - глубокие скважины. Бурение глубоких скважин широко используется, например, в нефтяной промышленности, поэтому технологии и навыки, необходимые для их использования, широко доступны во всем мире. Американская компания Deep Isolation также разработала подходящее решение для окончательного захоронения ядерных отходов, которое более подробно представлено в статье из этого видео.
Условия, при которых и где в Эстонии можно строить конечное захоронение на основе технологии глубоких скважин, таковы. исследована компанией Deep Isolation в сотрудничестве с инженерной фирмой Steiger.