Радиационная безопасность

В замкнутом ЯТЦ отработанное ядерное топливо перера-
батывают с целью извлечения из него урана и наработанного
плутония и повторного изготовления из них ядерного топлива.
На первом этапе цикла отработанные ТВЭЛы выдерживают
в течение нескольких лет в бассейнах выдержки, расположен-
ных на территории, непосредственно примыкающей к АЭС, с
целью снижения их активности за счет распада короткоживущих
осколочных радиоизотопов. Это позволяет осуществить транс-
портировку ТВЭЛов в специальных контейнерах на радиохими-
ческое предприятие, где они дополнительно проходят контроли-
руемую выдержку в хранилищах, после чего перерабатываются
с выделением из отработанного ядерного топлива (ОЯТ) деля-
щихся материалов (уран и плутоний) и продуктов деления (оско-
лочных радиоизотопов), некоторые из которых извлекаются для
использования в различных целях, например,
60
Со используется
в качестве источника γ-излучения.
Образующиеся в процессе переработки отработанного
ядерного топлива радиоактивные отходы (РАО) также перера-

---

79
батываются и подлежат контролируемому хранению или захо-
ронению. В зависимости от агрегатного состояния, их подразде-
ляют на жидкие и твердые, а по удельной активности на высо-
коактивные, среднеактивные и низкоактивные отходы (табл. 13).
Таблица 13
Классификация жидких и твердых радиоактивных отходов
Категория отхо-
дов
Удельная активность
кБк/кг
β-
излучатели
α-
излучатели
(кроме
трансурано-
вых)
трансурановые
радионуклиды
низкоактивные
до 10
3
до 10
2
до 10
1
среднеактивные от 10
3
до
10
7
от 10
2
до 10
6
от 10
1
до 10
5
высокоактивные свыше 10
7
свыше10
6
свыше 10
5
Общая схема закрытого ЯТЦ в атомной энергетике представ-
лена на рис. 13.
Рис. 13. Закрытый ядерный топливный цикл в атомной энергети-
ке (ОТСВ – отработанные тепловыделяющие сборки, РАО – ра-
диоактивные отходы)
Разомкнутый ЯТЦ исключает переработку отработанного
ядерного топлива (ОЯТ), которое после извлечения из реактора
и выдержки поступает на хранение (в случае отдаленных пер-
спектив его утилизации) или на окончательное захоронение.
Следует отметить, что этот цикл является низкоэффективным в
плане использования делящихся материалов. Общая схема за-
крытого ЯТЦ представлена на рис. 15.

---

80
Преимуществом замкнутого ЯТЦ является возврат в энер-
гетику дорогостоящих делящихся материалов — урана и плуто-
ния, что позволяет обеспечить атомную энергетику топливом на
длительное время, а также сократить количество высокоактив-
ных отходов, подлежащих захоронению. К недостаткам цикла
следует отнести наличие опасного радиохимического производ-
ства по переработке облученного ядерного горючего, а, следо-
вательно, возможность неконтролируемого распространения
делящихся материалов (
239
Рu и др.).
Рис.14. Технологические операции замкнутого ЯТЦ

---

81
Рис.15. Открытый ядерный топливный цикл
К преимуществам открытого ЯТЦ относится его более ко-
роткая технологическая схема и отсутствие радиохимического
производства, являющегося РОО и источником радиационного
загрязнения окружающей среды. В открытом ЯТЦ радиоактив-
ные вещества (топливные сборки с ТВЭЛами) при хранении на-
ходятся в твёрдом состоянии в герметичной упаковке, что пре-
пятствует их распространению в окружающей среде, в том числе
и в случае нештатных ситуаций. Также нет необходимости в
значительных капитальных затратах и эксплуатационных расхо-
дах, связанных с радиохимическим производством и последую-
щим его выводом из эксплуатации. В то же время захоронение
ОЯТ позволяет рассматривать его в качестве ресурса и не ис-
ключает вовлечение его в цикл переработки и утилизации при
возникновении потребности и появлении новых технологий.
Недостатки этого цикла связаны с длительностью хранения
ОЯТ, что обусловливает высокую стоимость хранилищ и поли-
гонов для захоронения, трудности обеспечения долговременной
изоляции ТВС, поскольку при длительном хранении имеется ре-
альная опасность разрушения ТВЭЛов со всеми вытекающими
отсюда последствиями, необходимость постоянной охраны за-
хоронений, поскольку возможность хищения делящихся нукли-
дов из захоронений террористами также представляется реаль-
ной угрозой, и постоянный контроля состояния хранимых мате-
риалов.
Оба цикла являются дорогостоящими и с экономической
точки зрения соизмеримы. В основе выбора того или иного ва-
рианта ЯТЦ заложены пять критериев: степень риска для здоро-
вья людей и окружающей среды; стоимость переработки ОЯТ,
строительства хранилищ и т. п.; соответствие законодательству
страны по ввозу ОЯТ из-за рубежа; соответствие целям нерас-

---

82
пространения ядерного оружия и ядерных материалов; инфор-
мированность населения.
Нужно также отметить, что после выработки своего ресурса
реактор остается радиационно опасным объектом, требующим
консервации, а в случаях транспортных объектов различного
назначения – требуется их утилизация и захоронение.
Сопоставляя степени риска при внутренней аварии и внеш-
нем воздействии на предприятиях ЯТЦ, эксперты считают из
всех звеньев ЯТЦ существующую в настоящее время на пред-
приятиях по переработке ОЯТ технологию звеном с максималь-
ным риском, что позволяет рекомендовать длительное хранение
отработанных ТВЭЛов как наиболее безопасное решение. Тем
не менее, если по начальным фазам цикла разногласий у спе-
циалистов практически нет, то сравнение вариантов последую-
щих стадий циклов с экономической и экологической точек зре-
ния, а также с позиций нераспространения ядерного оружия,
дает большой разброс в оценках. В связи с этим, в разных стра-
нах существуют свои национальные программы, в которых пре-
дусмотрена или переработка ОЯТ, или его захоронение, или
«отложенное решение» (длительное хранение отработанных
ТВЭЛов). Так, из 34 стран, имеющих атомные энергетические
реакторы, только 5 государств перерабатывают ОЯТ на своих
радиохимических производствах: Россия, Англия, Франция, Ин-
дия и Япония, – тогда как большинство стран, в т.ч. Испания,
Италия, Канада, КНР, Нидерланды, США, Финляндия, ФРГ,
Швеция, Швейцария или хранят ОЯТ, или передают его на пе-
реработку в другие страны.