На пути к энергетической независимости Украины: ЦХОЯТ

Сооружение централизованного хранилища для отработавшего ядерного топлива (ЦХОЯТ) в Чернобыльской зоне отчуждения – вопрос резонансный. Объект постоянно находится в центре внимания научных и общественных организаций, экспертов отрасли, СМИ.

В настоящее время началась стадия реальной реализации данного проекта, в связи с этим максимально повышен интерес к важнейшей его составляющей – уровню безопасности и приемлемости этого уровня с точки зрения современных требований.

Мы решили поговорить с экспертами Государственного научно-технического центра по ядерной и радиационной безопасности (ГНТЦ ЯРБ), которые непосредственно принимали участие в анализе материалов, обосновывающих безопасность ЦХОЯТ.

О том, как безопасность обосновывалась, какие материалы рассматривались в процессе, какова роль ГНТЦ ЯРБ в деятельности связанной с лицензированием ЦХОЯТ – с нами делились заместитель директора по научным вопросам Алексей Дыбач, начальник отдела снятия с эксплуатации Сергей Кондратьев, ветеран атомной энергетики Украины Виктор Шендерович.  

– Какова роль ЦХОЯТ в цикле производства энергии с использованием ядерного топлива?   

– Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) является неотъемлемым компонентом цикла производства электрической энергии с использованием ядерных технологий, в том числе для основных объектов данного производства в Украине – АЭС. После хранения ОЯТ в бассейнах выдержки, которые являются элементами комплекса каждого энергоблока АЭС, – в течении 5-7 лет должно быть реализовано последующее решение по обращению с ОЯТ.

Обращение может быть осуществлено по двум направлениям. Первое – так называемое «отложенное» решение с организацией промежуточного длительного хранения. Второе – переработка ОЯТ с целью последующего использования продуктов переработки, хранения; захоронение радиоактивных отходов (РАО), которые образуются при переработке.

В Украине на уровне государственных документов в настоящее время принято «отложенное» решение в части обращения с ОЯТ. Оно подразумевает – организацию долгосрочного промежуточного хранения ОЯТ. Резервный период времени предоставит возможность для принятия обоснованного и экономически приемлемого варианта последующих действий с ОЯТ. Среди них: переработка, продукты которой можно будет использовать, в том числе для производства других видов ядерного топлива, а также – захоронение ОЯТ с созданием геологического хранилища.

При этом необходимо отметить следующее – это решение направлено на повышение энергетической независимости Украины, так как исключает зависимость от Российской Федерации в части необходимости вывоза ОЯТ на хранение и переработку.

Такое решение также обеспечивает необходимую экономическую эффективность, так как технико-экономические показатели сооружаемого объекта долгосрочного промежуточного хранения ЦХОЯТ показывают безусловные экономические преимущества по сравнению с затратами, которые несет Украина при отправке ОЯТ в РФ.

На сегодняшний день вопрос возможной переработки ОЯТ в Украине или с использованием возможностей других стран (кроме РФ) – не рассматривается как реалистичный в ближайшее время.  

В реализации указанной выше концепции, ЦХОЯТ имеет ключевое значение, так как в соответствии с этим проектом предусматривается возможность хранения ОЯТ от действующих энергоблоков ХАЭС, РАЭС, ЮУАЭС в течении до 100 лет.

При этом ЦХОЯТ имеет технические возможности хранения дополнительных количеств ОЯТ в случае принятия решения о сооружении новых энергоблоков (в рамках реализации энергетической стратегии Украины до 2035 года и на последующею перспективу) путем соответствующего расширения.

Необходимо обратить внимание на следующее. В последнее время в некоторых СМИ снова появились ничем не обоснованные утверждения о хранении в ЦХОЯТ отработанного ядерного топлива реакторов других стран. Эта информация не имеет под собой никаких оснований, так как проект ЦХОЯТ и выполненные обоснования безопасности не рассматривают возможность хранения никакого ОЯТ, кроме АЭС Украины.

Таким образом, при наличии СХОЯТ на ЗАЭС можно считать, что в части ОЯТ на длительную перспективу, энергетическая независимость атомной энергетики Украины обеспечивается с учетом одновременного обеспечения экономической выгоды.

– Какие основные особенности технологии обращения с ОЯТ приняты при создании ЦХОЯТ? 

– Хранение ОЯТ в ЦХОЯТ предусматривается в метало-бетонных контейнерах HI-STORM, размещенных на открытой площадке хранения.

Весь цикл обращения с ОЯТ начинается с энергоблоков АЭС, на которых ОЯТ перегружается в специальные контейнеры, после чего их перемещают в транспортные контейнеры для перевозки на ЦХОЯТ.

На территории ЦХОЯТ контейнеры, с помощью перегрузочного оборудования перемещают в метало-бетонные контейнеры на специально оборудованной площадке ЦХОЯТ.

Для реализации принята технология обращения с ОЯТ, разработанная компанией «Holtec International» (США), включая разработку необходимого специального оборудования по всей «цепочке» обращения с ОЯТ. При этом необходимо обратить внимание, что в начале контейнеры хранения HI-STORM будут поставляться «Holtec International», в дальнейшем контейнеры предусматривается изготавливать в Украине.

Необходимо также отметить, что технология хранения ОЯТ, разработанная «Holtec International» применяется в проектах разных стран.

– Какие материалы по строительству ЦХОЯТ анализировались регулирующим органом и ГНТЦ ЯРБ?

– ЦХОЯТ в соответствии с законами Украины и нормативно-правовыми актами (НПА) в области ядерной энергии является ядерной установкой, и поэтому должны быть разработаны документы по обоснованию ядерной и радиационной безопасности объекта на всех этапах его создания.

ГНТЦ ЯРБ рассматривал и проводил экспертизу по ЯРБ технико-экономического обоснования целесообразности сооружения ЦХОЯТ, проекта строительства объекта, технических спецификаций на оборудование, важное для безопасности с необходимыми обосновывающими материалами, а также различных материалов по программам испытаний специального оборудования.  

Технические спецификации – это документы, которые разрабатываются для каждого вида оборудования и определяют требования, основные технические характеристики, критерии безопасности и надежности и другие параметры.

При выполнении экспертизы в качестве наиболее важных документов рассматривались: отчет по анализу безопасности объекта в целом, а также отчеты по безопасности наиболее важного оборудования, включая расчётные и другие необходимые обоснования, включая документы по обеспечения качества при изготовлении оборудования.

В дальнейшем предполагаются анализ и экспертиза документов, связанных с требованиями по проведению испытаний оборудования, результатов испытаний при изготовлении оборудования, а также окончательных технических спецификаций на оборудование.

Также предусматривается оценка различных программ, включая программы испытаний на площадке ЦХОЯТ, ввода в эксплуатацию и других.

Важным этапом будет рассмотрение и экспертиза отчета по безопасности, разработанного с учетом выполненных строительно-монтажных и пуско-наладочных работ и ввода в эксплуатацию, как одного из документов, необходимых для получения лицензии на эксплуатацию.

– Какие документы должны рассматриваться с точки зрения вопросов реализации принятой технологии обращения с ОЯТ применительно к деятельности на площадках АЭС?

– Как было сказано выше, деятельность по обращению с ОЯТ начинается на площадках АЭС на каждом энергоблоке, где производится загрузка ОЯТ в специальные контейнеры.

Анализ и экспертиза всего применяемого оборудования выполнялись при экспертизе документов ЦХОЯТ, о чем также указано выше.

В то же время имеются ряд вопросов, в том числе связанных с обеспечением безопасности, которые разрабатываются в составе проектов модификаций системы обращения с ОЯТ для каждого энергоблока, АЭС. Эти проекты учитывают особенности энергоблоков на каждой площадке и необходимые взаимосвязи с существующими системами энергоблока.

Данные проекты модификаций и соответствующие отчеты по анализу безопасности модификаций также будут анализироваться ГНТЦ ЯРБ.

– Почему именно ГНТЦ ЯРБ проводил экспертизу по ядерной и радиационной безопасности?  

– ГНТЦ является признанной экспертной организацией в области ядерной и радиационной безопасности, которая имеет высокий уровень компетенции по всему кругу вопросов, связанных с ЯРБ объектов ядерной энергетики и атомной промышленности. ГНТЦ выполняет экспертизы всех значимых работ, связанных с сооружением и эксплуатацией АЭС. Кроме того, Центр задействован во многих международных проектах, проводимых на ЧАЭС, в том числе, по обращению с ОЯТ и РАО.

Объективно можно утверждать, что другой экспертной организации, по комплексной оценке ЯРБ, с таким уровнем компетенции и опытом деятельности – в Украине нет.

– Достаточно ли, предоставленных для проведения экспертиз материалов, чтобы сделать выводы о безопасности хранения ОЯТ для окружающей среды и населения? 

– При проведении экспертизы, заказчик с привлечением разработчиков технологии «Holtec International» предоставили все материалы и обоснования, необходимые для выполнения экспертизы. В процессе ее проведения организовывались необходимые совещания и консультации, также предоставлялись необходимые дополнительные документы.      

По отдельным частным вопросам решения должны быть детализированы и уточнены на последующих стадиях, однако это не влияет на заключение по ЯРБ на этапе разрешения на строительство.

Результаты выполненных оценок по ядерной и радиационной безопасности подтверждают необходимый уровень безопасности объекта в соответствии с национальными нормативными документами, а также рекомендациями МАГАТЕ.

Оценка воздействия на окружающую природную среду была выполнена на стадии ТЭО, включая оценку трансграничного переноса, и уточнена в составе проекта.

Материалы оценки воздействия на окружающую среду прошли экспертизу соответствующих ведомств с формированием вывода о соответствии проекта требованиям действующих нормативных документов.    

– На чем основываются выводы ГНТЦ ЯРБ о приемлемом уровне безопасности ЦХОЯТ?

– В первую очередь – полное соответствие всем требованиям, которые изложены в действующих НПА Украины по ЯРБ.

Во-вторых – учет требований документов МАГАТЕ.

В-третьих – учет наиболее принципиальных требований документов США, относящихся к системам обращения с ОЯТ. По этому вопросу необходимо обратить внимание на следующее. Оборудование системы обращения с ОЯТ, которое разработано для ЦХОЯТ выполняется «Holtec International» с учетом требований американских стандартов (так как компания – американская). В связи с этим, учитывая требования украинских нормативных документов, ГНТЦ ЯРБ было выполнено специальное исследование по сравнению соответствующих нормативных документов Украины и США.

Результаты исследования показали сопоставимость большинства требований. И наличие отдельных дополнительных требований документов США по вопросам, которые не отражены в украинских нормативных документах. Также выявлены отдельные положения, по которым нормативные документы Украины более «жесткие» по сравнению с документами США.

Разработанные для ЦХОЯТ решения, в том числе в части оборудования учитывают реализацию дополнительных требований, как в части документов США, так и нормативных документов Украины.

Выполненные анализы подтверждают надежность и безопасность ЦХОЯТ во всех эксплуатационных режимах, включая аварийные. При этом рассмотрены все экстремальные природные и техногенные воздействия, которые характерны для площадки ЦХОЯТ и их комбинации.

Природные воздействия рассмотрены исходя из повторяемости 1 раз в 10 000 лет, а также гипотетические аварии, например, падение летательного аппарата.

Для подтверждения результатов представленных анализов, в ряде случаев ГНТЦ ЯРБ были выполнены альтернативные расчёты.

Результаты анализов подтвердили необходимый уровень безопасности и низкий уровень воздействия на окружающую среду даже в условиях аварий (практическое отсутствие дополнительного воздействия на окружающею среду при авариях за пределами зоны отчуждения).

Важным фактором является обеспечение надежности эксплуатации в течении планируемого срока эксплуатации – до 100 лет.

В настоящие время отсутствует опыт эксплуатации хранилищ подобного типа в течении такого длительного промежутка времени. Однако, имеются исследования, проведенные в США для контейнерного хранения сухого типа, которые подтверждают надежность хранения в течении до 50 лет и планируется продолжение исследований в этом направлении. 

Результаты этих исследований предлагается учитывать при длительной эксплуатации ЦХОЯТ.

Обеспечение безопасности ЦХОЯТ также определяется высокими требованиями качества изготовления оборудования, наличие контроля за транспортно-технологическими операциями по обращению с ОЯТ, а также наличие систем контроля в зоне хранения контейнеров HI-STORM на площадке ЦХОЯТ.

При оценке безопасности ЦХОЯТ необходимо учитывать положительный опыт эксплуатации системы хранения на СХОЯТ ЗАЭС (технология хранения подобная технологии «Holtec International»).  

При этом необходимо отметить, что в системе ЦХОЯТ учтен ряд дополнительных требований по сравнению с СХОЯТ ЗАЭС, направленных на повышение безопасности хранения. В первую очередь речь идет о двойном барьере безопасности в контейнере, корзине хранения.

– Почему была выбрана технология с двойной стенкой контейнера, корзины?

– Принципы глубокоэшелонированной защиты с организацией барьеров безопасности на пути распространения радиоактивных выбросов и радиационных излучений являются одними из ключевых в философии ЯРБ, они отражены в международных и национальных нормативных документах.

При создании оборудования обращения с ОЯТ, барьеры, реализуемые в оборудовании, являются элементами данной защиты. Следовательно, количество барьеров повышает эффективность глубокоэшелонированной защиты. В соответствии с национальными нормативными требованиями для хранения ОЯТ требуется двойной барьер. Это положение является более консервативным по сравнению с требованиями других стран, в том числе и США. Данное требование, безусловно, направлено на повышение безопасности, но связано с дополнительными затратами на изготовление контейнеров.

Учитывая важность фактора безопасности, оно было принято в качестве граничного условия проектирования контейнера, корзины.

– Каким образом будет обеспечено безопасное хранение ядерного топлива на ЦХОЯТ?

– Учет всех факторов, которые перечислены выше, обеспечивают условия безопасного хранения в течении планируемого срока – до 100 лет. В случае получения дополнительной информации и данных, в том числе связанных с длительностью хранения, они будут учитываться в процессе эксплуатации с учетом необходимых мероприятий (если такие потребуются).

При эксплуатации, хранение ОЯТ будет контролироваться определёнными системами контроля отдельных параметров контейнеров хранения и параметров радиационной обстановки на площадке хранения, а также положениями эксплуатационных документов, которые будут разработаны для этапа эксплуатации.

– Будет ли хранится на ЦХОЯТ отработанное ядерное топливо компании «Westinghouse», полученное при использовании ТВС-W на украинских АЭС?

– Да. Проектные решения и обоснования безопасности выполнены с учетом этого топлива.

– Какая защита ОЯТ от предумышленных действий? Что предусматривается в случае землетрясения, наводнения, пожара и других техногенных воздействий?

– Что касается возможных предумышленных действий – на ЦХОЯТ реализуется система физической защиты, которая разработана с учетом всех национальных положений и требований.

Что касается защиты от природных и техногенных воздействий – предусматривается учет при разработке технических решений всех внешних экстремальных воздействий. В том числе, учитываются землетрясения исходя из повторяемости 1 раз в 10000 лет, возможные затопления исходя из экстремальных ливней и другие.

Выполнялся анализ возможных пожаров и взрывов за пределами площадки ЦХОЯТ и в пределах площадки исходя из возможных источников такой опасности.

Последствия всех указанных событий не влияют на безопасность объекта.

– Можно ли ОЯТ после определенного времени хранения, безопасно изъять из контейнеров хранения для дальнейшего перезахоронения или переработки?

– Да, такие операции могут быть реализованы. На определенном этапе длительного хранения может быть принято решение о последующем этапе обращения с ОЯТ: переработка или захоронение. В этом случае должны быть приняты решения по видам, типам контейнеров для транспортировок, захоронения и транспортных средств для реализации, разработаны соответствующие документы и процедуры.

– Изменится ли радиационный фон в зоне размещения ЦХОЯТ после начала его эксплуатации?

– При нормальной эксплуатации и нарушениях нормальной эксплуатации – радиационный фон за границами площадки ЦХОЯТ практически не изменится.

– Является ли транспортировка ОЯТ с атомных станций в ЦХОЯТ безопасной? Повышается ли радиационный фон на дороге, по которой перемещается отработавшее ядерное топливо? 

– В Украине существуют специальные нормативные документы, регламентирующие требования в части транспортировки радиоактивных веществ, в частности, ОЯТ. Все эти требования учтены при проектировании и изготовлении транспортных контейнеров для перемещения, а также при формировании поездов.  Выполнение этих условий обеспечивает отсутствие неблагоприятных радиоактивных воздействий при транспортировки ОЯТ.

Нельзя не отметить тот факт, что в Украине имеется успешный опыт транспортировки ОЯТ от АЭС по дорогам общего пользования.

– Что, на Ваше усмотрение, следует знать населению о ЦХОЯТ?

– Так, как ЦХОЯТ является объектом хранения потенциально радиационно опасных материалов, то независимо от наличия немалого количества документов, подтверждающих обеспечение его безопасности, общественности рекомендуется иметь информацию о месте расположения ЦХОЯТ, границах санитарно-защитной зоны, а также зоны наблюдения объекта. При желании и возможности – посетить объект и увидеть все воочию.

Редакция веб-сайта Uatom.org