Обращение с отработавшим топливом: четыре десятилетия исследований

Бум строительства атомных электростанций 1960–1970-х годов знаменовал собой выход на новый этап развития энергетики, но в то же время создал новую проблему: что делать с отработавшим топливом с АЭС? Можно ли его перерабатывать? Можно ли от него избавиться? Можно ли его хранить, и если да, то как долго и при каких условиях?

Годами специалисты искали ответы на эти вопросы. В новой публикации представлены результаты исследований в области обращения с отработавшим ядерным топливом, которые на протяжении почти четырех десятилетий велись при координирующей роли МАГАТЭ. В публикации МАГАТЭ «Behaviour of Spent Power Reactor Fuel during Storage» («Поведение отработавшего топлива ядерных энергетических реакторов во время хранения») (IAEA-TECDOC-1862) сведены данные, наблюдения и рекомендации, собранные специалистами в этой области за период с 1981 года.

«Когда мы вместе с МАГАТЭ в начале 1980-х годов начинали заниматься исследованиями в этой области, мы сознавали, что хранение отработавшего топлива, которое очень радиоактивно, ставит ряд технических и научных вопросов, — говорит Ференц Такач, управляющий директор TS Enercon, венгерской фирмы, оказывающей консультационные услуги в области инжиниринга. — Мы начали с поиска основной информации по этим вопросам с целью создать общую базу данных по странам, имеющим опыт, потому что в то время ничего подобного не было».

На заре ядерной энергетики многие страны планировали перерабатывать отработавшее топливо и таким образом максимально полно использовать свой уран. Первый этап переработки — регенерация, химический процесс, позволяющий извлечь из топлива делящийся материал, неиспользованный плутоний и уран для повторного использования в новом смешанном оксидном (МОХ) топливе. Коммерческие установки по переработке сегодня действуют в России, Соединенном Королевстве и Франции.

Ряд других стран предпочли не перерабатывать отработавшее топливо, а захоранивать его. Среди них — Канада, Соединенные Штаты, Финляндия и Швеция. В этом случае отработавшее топливо безопасно размещается глубоко под землей при условиях, делающих невозможным его извлечение.

Изначально все страны планировали перерабатывать свое отработавшее топливо, либо на собственных установках, либо в других странах. Однако в 1980–1990-х годах в связи с устойчиво низкими ценами на уран и появлением вопросов к переработке с экологической точки зрения многие страны сделали выбор в пользу прямого захоронения. Затем, в начале 2000-х, привлекательность переработки снова выросла ввиду потребности в дешевой и низкоуглеродной электроэнергии и опасений относительно наличия достаточных запасов урана в долгосрочной перспективе.

Предпочтения и взгляды менялись, а власти не спешили принимать решение, в результате отработавшее топливо находилось во временных хранилищах дольше, чем планировалось.

Каждый из нас смотрит на общую проблему под своим углом.