Pembuangan limbah tingkat tinggi di Rusia

Saya sudah berbicara tentang bagaimana mereka menangani warisan nuklir, yaitu akumulasi masalah nuklir abad terakhir dalam bentuk, misalnya, kapal selam nuklir , danau dengan limbah radioaktif (RAW) , reaktor industri . Tetapi hal yang paling berbahaya dari sudut pandang radiasi dalam program atom damai dan militer adalah iradiasi (atau dihabiskan) bahan bakar nuklir (SNF) - yang dikeluarkan dari reaktor. Dan selama pemrosesan, RW paling aktif terbentuk. Tentang penguburan mereka, posting ini.


Skema tempat pembuangan limbah radioaktif tingkat tinggi di Wilayah Krasnoyarsk. Sumber

Sumber dan jenis limbah radioaktif

Selain sebagian besar uranium yang tidak bereaksi, untuk setiap ton bahan bakar nuklir bekas ada hingga 10 kg plutonium dan fragmen fisi hingga 20-30 kg - elemen radioaktif baru terbentuk sebagai hasil dari fisi bahan bakar nuklir. Kompot nuklir ini tidak hanya sangat beracun secara kimia, tetapi juga merupakan sumber radiasi yang sangat kuat sehingga dapat membunuh seseorang dalam hitungan menit. Pada saat yang sama, SNF sendiri di negara kita, seperti di beberapa negara lain, tidak dianggap sebagai limbah (walaupun ini tidak selalu terjadi), karena Rusia telah mengadopsi strategi transisi bertahap ke siklus bahan bakar nuklir tertutup dengan pemrosesan ulang SNF dan pemisahan uranium dan plutonium dari itu untuk sekunder berikutnya. gunakan.

Namun, pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas menghasilkan limbah paling aktif, yang mengandung produk fisi dan elemen transuranic berumur panjang. Menurut klasifikasi Rusia, RW dibagi menjadi beberapa kelas:


Klasifikasi RW. Sumber

Jadi, pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas menghasilkan yang paling berbahaya - 1 (limbah tingkat tinggi dengan pelepasan panas tinggi) dan kelas 2 (limbah tingkat tinggi dan menengah dengan panas rendah). Pemrosesan ulang setiap ton SNF menghasilkan puluhan meter kubik limbah cair yang sangat aktif. Saat ini sedang diproses hanya di Mayak PA dengan vitrifikasi. Sekarang, sekitar 7.000 m3 limbah berkosentrasi seperti itu telah menumpuk di sana dalam penyimpanan sementara , di mana lebih dari 700 juta Ci aktivitas terkandung . Tentang vitrifikasi HLW di Mercusuar, Anda dapat melihat laporan ini:


Menurut undang-undang saat ini, semua limbah radioaktif harus dikirim untuk pembuangan akhir. Sejak 2011, penciptaan fasilitas pembuangan RW (RWDF) tersebut telah menjadi organisasi khusus - Operator Manajemen RW Nasional. Situs RWDF pertama di Novouralsk telah dioperasikan, beberapa situs lagi sedang dibangun di dekat tempat pembentukan RW dan penyimpanan sementara (di Ozersk, Seversk, dll.) Tetapi semua PWWS ini dirancang untuk RW kelas 3 dan 4 - limbah tingkat menengah dan rendah. Cukup bagi mereka untuk membuat penyimpanan di dekat permukaan di mana radionuklida secara alami akan membusuk dalam 400-500 tahun.

Menemukan tempat yang aman

Dan bagaimana dengan pemborosan kelas 1 dan 2, yang akan hancur selama ribuan dan jutaan tahun? Bagi mereka, perlu untuk membangun fasilitas penyimpanan yang akan memungkinkan pelokalan limbah di satu tempat untuk waktu yang lama. Tetapi orang tidak memiliki pengalaman membangun apa pun yang dirancang untuk seumur hidup. Bahkan piramida Mesir baru berusia beberapa ribu tahun.

Oleh karena itu, dunia mengadopsi pendekatan untuk menemukan sesuatu yang dapat diandalkan, yang diciptakan oleh pembangun dan penemu yang jauh lebih baik - sifat itu sendiri. Kita berbicara tentang formasi geologi bawah tanah yang bertahan jutaan tahun. Sangat menarik bahwa alam telah memberikan petunjuk kepada orang-orang bahwa metode pembuangan limbah radioaktif semacam itu pada prinsipnya layak. Sekitar 2 miliar tahun yang lalu, reaktor nuklir terkenal "bekerja" di deposit uranium Oklo di Gabon, di Afrika. Reaksi berantai alami menyebabkan terbentuknya jenis limbah radioaktif yang sama seperti pada reaktor nuklir buatan. Penelitian telah menunjukkan bahwa sebagian besar produk fisi, serta plutonium, telah bergerak tidak lebih dari 1,8 m dari tempat mereka terbentuk 2 miliar tahun yang lalu.

Tetapi sebelum mengatur penyimpanan buatan semacam ini, perlu untuk mempelajari dugaan tempat penempatan mereka dan memastikan bahwa mereka cocok untuk ini. Untuk melakukan ini, pertama-tama, di lokasi PZRO dalam yang akan datang (PZZRO), atau secara terpisah darinya, bangunlah laboratorium penelitian bawah tanah (PIL). Ada sekitar tiga lusin laboratorium semacam itu di dunia, dan beberapa sudah berfungsi sebagai situs pemakaman geologis yang dalam , misalnya, instalasi percontohan untuk isolasi limbah radioaktif trans-uranium WIPP di AS (formasi garam pada kedalaman 650 m) dan tempat pembuangan berumur pendek untuk NW dan NAO yang berumur pendek di Hongaria, dibangun di kedalaman 250 m di batu granit. Namun, hanya ada 4 struktur seperti itu untuk pembuangan lebih lanjut limbah yang sangat aktif pada tahun 2015:


Status pembangunan laboratorium mendalam dan lokasi pembuangan untuk limbah tingkat tinggi untuk tahun 2015. Sumber .


Skema fasilitas penyimpanan bawah tanah Onkalo SNF di Finlandia - salah satu fasilitas penyimpanan yang pertama dan paling canggih. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang hal ini di pos di tnenergy

Di Rusia, saat ini tidak ada PPWD untuk limbah berbahaya, tetapi pekerjaan pembuatannya telah berlangsung lama. Dan sekarang pembangunan laboratorium bawah tanah sudah dimulai. Mereka mulai memilih tempat untuknya sejak awal 1990-an. Seperti jenis limbah radioaktif lainnya, lokasi yang cocok untuk titik isolasi akhir dicari di dekat fasilitas limbah untuk mengurangi operasi transportasi. Karena limbah dari kelas 1 dan 2 dihasilkan terutama selama pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas, mis. di menggabungkan Mayak PA, FSUE GKhK, dan SChK JSC (di mana reaktor industri beroperasi), lokasi di dekat mereka dipertimbangkan. Tempat yang cocok ditemukan di dekat Pertambangan dan Penggabungan Kimia di Nizhnekansky massif (NKM) dari batu, 6 km dari kota Zheleznogorsk dan 4,5 km dari Sungai Yenisei. Yang tidak kalah pentingnya adalah fakta operasi jangka panjang dari pertambangan bawah tanah dan pabrik kimia. Tetapi yang lebih penting lagi bahwa fasilitas penyimpanan VVER-1000 SNF telah dibuat di MCC, dan di masa depan mereka berencana untuk membangun pabrik RT-2 skala besar untuk pemrosesan ulang SNF ini , sehingga di masa depan PHZRO akan berada tepat di sebelah tempat pembentukan RW yang sangat aktif.


Situs untuk laboratorium penelitian bawah tanah di massif Nizhnekansky.

Pada 2008-2011, untuk membenarkan pembangunan SIP, sumur eksplorasi dibor hingga kedalaman 700 meter. Kemungkinan menempatkan suatu titik, pertama-tama, tergantung pada kondisi geologis. Lingkungan harus permeabilitas rendah - dapat berupa lempung, garam, formasi batuan tidak berpori. Di Finlandia dan Swedia, misalnya, PZRO serupa ditempatkan di bebatuan, di Prancis - di tanah liat. Dalam NMC, lingkungan geologis adalah batuan gneiss, berusia lebih dari 2,5 miliar tahun dalam bentuk massa padat satu setengah setengah kilometer.

Laboratorium penelitian bawah tanah
Laboratorium penelitian bawah tanah akan menjadi jaringan struktur bawah tanah pada kedalaman 450-550 meter dan akan mencakup:

• tiga poros vertikal (teknologi untuk meluncurkan limbah radioaktif, dan pada tahap konstruksi - untuk mengangkat batu, bantu - untuk pekerja yang lebih rendah, ventilasi ketiga.), dua di antaranya akan memiliki diameter 6 dan 6,5 meter;
• pekerjaan horizontal, menguraikan area lokasi masa depan dari struktur bawah tanah PHZRO untuk pembuangan limbah radioaktif pada horizon 450 m;
• pekerjaan penelitian laboratorium NKM di kedalaman 450 dan 525 meter;
• selain itu, pada horizon 450 meter, penggalian melintang dibuat untuk mempelajari massa batuan dalam area penempatan struktur bawah tanah PHZRO di masa depan.

Skema SIP

RAO kelas 1 direncanakan akan dibuang di sumur vertikal sedalam 75 meter, dalam tabung berdinding tebal, dengan penghalang bentonit yang kuat. RW dari kelas 2 - di tumpukan kontainer dalam pekerjaan bawah tanah horisontal. Namun, pemuatan RW akan dimulai paling lambat dalam 10 tahun.

Sebelum ini, perlu untuk membangun SIL dan melakukan studi selangkah demi selangkah di dalamnya dalam 150 arah - ini juga merupakan studi tambahan tentang kesesuaian batu untuk penguburan yang dalam dari limbah radioaktif berumur panjang, studi tentang sifat-sifat sistem penghalang teknik yang dibuat oleh manusia, pengembangan transportasi dan skema teknologi untuk konstruksi dan operasi fasilitas. Bagian dari pekerjaan akan berjalan paralel dengan pembangunan SIP. Penelitian ini akan diawasi oleh Institut Pengembangan Aman Energi Nuklir RAS.


Lihat situs konstruksi PIL pada tahun 2019. Sumber

Pekerjaan konstruksi dimulai di fasilitas itu pada tahun 2018. Sekarang mereka dilakukan di permukaan, situs sedang diratakan, fasilitas tanah sedang dibangun, persiapan sedang berlangsung untuk operasi penambangan. Operasi pengeboran akan dimulai tahun depan, setelah itu pembangunan kompleks energi dengan kapasitas 40 MW akan selesai. Diperlukan sekitar 4 MW untuk setiap batang saat tenggelam, sehingga akan ada margin daya. Dengan dimulainya pengeboran, penelitian akan dimulai.

Selain PIL, Pusat Demonstrasi dan Penelitian (DIC) berbasis darat sedang dibuat. Ini akan melatih untuk bekerja dengan peralatan untuk pengelolaan limbah radioaktif, dengan wadah pengemasan dan pengangkutannya, dengan sistem kontrol, serta bekerja dengan masyarakat dan para ahli. Yaitu itu akan menjadi semacam kantor PIL berbasis darat.

Mereka berencana untuk menyelesaikan pembuatan SIP pada tahun 2026. Maka saya akan melanjutkan penelitian selama setidaknya 5 tahun, tetapi rencana dapat bergerak maju, seperti objeknya unik dan semuanya tidak bisa direncanakan sebelumnya, dan tanggung jawabnya sangat besar. Praktik asing sedemikian rupa sehingga penelitian di fasilitas tersebut membutuhkan setidaknya 10-20 tahun. Nilai tambahnya adalah kita sebagian bisa menggunakan pengalaman orang lain.

Setelah melakukan semua penelitian, di suatu tempat di tahun 2030-an, pembangunan bertahap situs pemakaman yang sebenarnya akan dimulai, dan kemudian operasinya. Tentu saja, hanya jika studi mengkonfirmasi bahwa tempat itu cocok untuk pembuangan limbah radioaktif kelas 1 dan 2. Jika tidak, maka dapat dirancang ulang untuk penyimpanan limbah yang berumur panjang.

Harga masalah

Seperti kebanyakan program warisan atom, pekerjaan penciptaan SIP dan PPLW dilakukan dalam kerangka program target federal “ Memastikan Keselamatan Nuklir dan Radiasi untuk 2016-2020 dan untuk Periode Hingga 2030” (FTP YARB-2) . Anggaran proyek untuk pembuatan SIL adalah 24 miliar rubel . Menurut hukum federal "Pada Manajemen RW ..." tahun 2011, limbah dibagi menjadi properti federal (apa yang telah diakumulasikan sebelum 2011) dan milik produsen RW. Di masa depan, pemilik limbah akan menyerahkannya untuk dibuang secara dibayar, sementara tarif saat ini adalah sekitar 1,4 juta rubel per 1 m3 limbah radioaktif kelas 1 dan sekitar 600 ribu rubel. per 1 m3 limbah radioaktif dari kelas 2.

Sumber yang digunakan dan tautan yang bermanfaat pada topik:

1. Wawancara dengan Direktur Ilmiah FSUE “NO RAO” Viktor Krasilnikov
2. Artikel "Masuk lebih dalam", jurnal Ahli atom.
3. Teknologi Isolasi Terakhir RW: Pengalaman dan Tren Eropa
4. Tinjauan praktik asing untuk pembuangan SNF dan RW
5. Laboratorium Penelitian Bawah Tanah. Bellona Report, 2018.
6. "Konsep menciptakan laboratorium penelitian bawah tanah untuk titik isolasi akhir untuk limbah radioaktif yang sangat aktif di Wilayah Krasnoyarsk." Laporan oleh Yu.D. Polyakova, Direktur FSUE “NO RAO”
7. Dan saya juga merekomendasikan film dokumenter "Shelter for the atom. Laboratorium penelitian bawah tanah dunia ":