17 декабря 1958 года первая советская атомная подводная лодка К-3 «Ленинский Комсомол» была принята от промышленности в состав Военно-Морского Флота, после чего начался период опытной эксплуатации. На этот период действовала гарантия устранения недостатков. К сожалению, недостатков было достаточно много. И касались они не только механизмов общего назначения, но и атомных энергетических установок (АЭУ). При устранении неисправностей АЭУ неизбежно образовывались радиоактивные отходы. Их объемы становились настолько велики, что мощностей хранения судостроительных и судоремонтных заводов, а также береговых технических баз катастрофически не хватало. Поэтому в то время было принято, по всей видимости, единственно правильное решение затопить их во временных упаковках в местах, где отсутствует судоходство. Первые операции по затоплению начались в 1967 году.
Увеличению объемов радиоактивных отходов способствовали работы по устранению ядерных аварий АЭУ. К сожалению, такие аварии случались, и их устранение было частичным. Поэтому возникала необходимость организовывать хранение частично разобранных установок с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ). Все такие объекты были тщательно подготовлены к подводному хранению и после этого опущены на морское дно.
Завершили подводное захоронение в 1991 году. В целом за этот период было проведено 80 операций затопления. Были затоплены тысячи объектов, некоторые из которых содержали ОЯТ разного уровня обогащения, и радиоактивные отходы, примерный объем которых составил 40 000 м3. Суммарная активность затопленных в северных морях отходов составляет около 9000 ТБк, из которых 98% содержится в ядерном топливе. В таблице представлена информация о количестве отходов и местах их захоронения.
На протяжении последних лет морская экосистема Арктического региона подверглась значительному техногенному изменению в результате разработки месторождений углеводородов и иных минералов, нарастания транспортных потоков, развития береговой инфраструктуры и выполнения прочих видов промышленных работ.
Интенсивная промышленная деятельность в Арктике допустима только при наличии разумного долгосрочного баланса между экономическими выгодами и требованиями по защите окружающей среды. Этот основной принцип был нарушен по причине экологических проблем, которые появились в процессе и в результате «холодной войны» как на берегу, так и в морской среде.
Анализ определенных событий с затопленными ядерно опасными объектами показывает, что они могут оказывать негативное влияние на экосистему как в настоящее время, так и в будущем.
Поэтому проблема реально существует, и она последнее время становится в центре внимания руководства страны и международных организаций.
О деятельности Госкорпорации «Росатом» по работе с затопленными объектами в Арктических морях в специальном интервью порталу «Комплексная утилизация АПЛ» рассказывает Анатолий Григорьев, руководитель проектов международной технической помощи проектного офиса «Центр международных программ и проектов в области РАО, ОЯТ и ВЭ ЯСРОО» ГК «Росатом».
— Расскажите, пожалуйста, о том, как сейчас проходит международное сотрудничество по поднятию затопленных в Арктике АПЛ?
— В период с 2015 по 2019 годы международная группа специализированных организаций разрабатывала проект «Оценка экономической целесообразности и подготовка к реализации плана действий по безопасному обращению/утилизации затопленных радиоактивных объектов в Северных морях INSC/2013/ MC.04/13».
Заказчиком проекта был Европейский Союз в лице Европейской Комиссии (ЕК). Подрядчиком выступала итальянская компания «Соджин», которая представляла группу компаний, взаимодействующих на основании Соглашения о партнерстве. В состав группы компаний входили компании «Соджин» (Италия), EWN (Германия), NRPA (Норвегия), NUVIA Limited (Великобритания). Кроме того, Подрядчик сотрудничал с экспертом Комиссариата по атомной энергии Франции. Субподрядчиком с российской стороны выступал ИБРАЭ РАН, который координировал участие российских экспертов и обеспечение проекта наиболее современными и полными данными и экспертными оценками.
Обсуждение Итогового отчета по проекту состоялось в конце 2019 года на Конференции, в работе которой, кроме участников проекта, принимали участие представители МИД России, МЧС России, Министерства Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики, НИЦ «Курчатовский институт», Посольств Франции и Италии, Европейского банка реконструкции и развития и другие.
Тема обращения с затопленными в Арктических морях объектами, содержащими отработавшее ядерное топливо, последнее время достаточно активно обсуждается на межведомственных и международных мероприятиях.
В международном плане обсуждение проводилось в июне 2020 г. на совещании Совместной российско-норвежской комиссии и в июле 2020 г. на совещании Ядерного операционного комитета Фонда Природоохранного партнерства «Северное измерение» (ЯОК ФППСИ), руководство которым осуществляет Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР).
При обсуждении дана высокая оценка результатам исследования и выражена готовность рассмотреть предложения по потенциальному объему дальнейших совместных проектов в отношении затонувших объектов для рассмотрения ЯОК.
Обязательным условием международного сотрудничества со стороны доноров остается правовое регулирование Россией вопросов организации комплекса мероприятий для обращения с затопленными объектами, включая определение руководящей организации, утверждение дорожной карты и финансовое обеспечение.
— В чем заключается основная экологическая опасность от затопленных объектов? Есть ли сейчас угроза для человека и экосистемы Севера?
— Экологическая опасность заключается в наличии на этих объектах радиоактивных веществ. В случае нарушения барьеров безопасности вокруг ОЯТ и при выходе радиоактивных веществ за пределы ядерных реакторов возникает контакт радионуклидов с морской водой и биотой. По оценкам наихудшего варианта развития событий, концентрации активности в морской среде и рыбе могут превысить существующие показатели в тысячу раз.
Продолжая тему международного проекта, следует отметить, что в ходе работ участники разработок делают вывод о том, что наличие на морском дне отработавшего ядерного топлива, и, в особенности, АПЛ К-27 и К-159 вызывает обеспокоенность в связи с тем, что в потенциале оно может стать источником радиоактивного загрязнения Северного Ледовитого океана.
Для проверки этого была разработана программа и проведено исследование. В основу указанных исследований положена разработка различных гипотетических сценариев аварийных ситуаций и оценка возможного радиационного воздействия выхода опасных веществ.
Имея представленные изображения по распространению загрязнения, следует, что при планировании мероприятий операций подъема требуется уделять особое внимание вопросам исключения выброса радионуклидов в окружающую среду.
Вместе с тем, всесторонний анализ воздействия на окружающую среду позволил сделать вывод о том, что возможный выход радиоактивных веществ не представляет серьезной опасности для здоровья населения (расчётная дозовая нагрузка на население (и биоту) достаточно низки).
Несмотря на эти оценки и предположения, существует определенная обеспокоенность в отношении уверенности населения в безопасности рыбной продукции, что может иметь негативные последствия для отраслей производства и экспорта этой продукции. Ущерб рыбной отрасли Норвегии и России может составить до 180 млн. евро в месяц после выброса радиации.
Превышение уровней загрязнения над порогом принятия решения и выполнения компенсирующих мероприятий по локализации возможных выбросов радиации может продолжаться до 18 месяцев. Поэтому весь этот период потребуется давать информацию для средств массовой информации о состоянии в районе объекта.
— Какие организации и в какие периоды проводили радиоэкологические исследования морей в Арктике? Какие методы они для этого использовали?
— В отчете Группы международных организаций дана ссылка на проведение в период с 2002 по 2014 год двенадцати экспедиций для проведения обследования затопленных объектов и проведения радиационного мониторинга. В 2012 и в 2014 годах проведены российско-норвежские экспедиции.
В разные периоды времени в обследованиях участвовали: Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет); ФГУП СПА «Тайфун»; НИЦ «Курчатовский институт»; АО «Южморгеология»; Служба радиационной, химической и биологической защиты Северного Флота; Государственное управление Норвегии по ядерной и радиационной безопасности (NRPA); Институт морских исследований (ИМИ); Норвежский университет естественных наук (NMBU/CERAD); Экологические лаборатории МАГАТЭ, Монако; Институт океанографии РАН, ФГУП «Радиевый институт»; ЦНИИ имени А.Н. Крылова, ЗАО СПА «Аквастандарт»; ЗАО «Универсал‐2005»; ООО «Экоинжиниринг» и другие.
При проведении экспедиций проводились визуальный осмотр корпусов объектов и района залегания; видеосъемка; отбор проб грунта. радиометрический контроль.
Обследование проводилось с использованием автоматизированного спускаемого аппарата.
Как правило, обследование проводится в летний период времени, когда метеорологическая обстановка позволяет обеспечить безопасные условия выполнения программы мероприятий. В качестве примера можно сказать, что для разработки технического проекта подъема ПЛА Б-159 в 2003 году продолжительность видеосъемки объекта и прилегающей к нему территории составила около 19 часов.
— Почему важно поднять именно подводные лодки К-159 и К-27? В чем заключаются основные сложности будущих операций?
— Подводные лодки Б-159 и К-27 имеют специфические особенности, заставляющие сделать их условными лидерами при определении приоритетности для подъема среди всех других затопленных объектов.
Субъективно говоря, это объекты с двумя реакторами, в активных зонах которых находится отработавшее ядерное топливо. Среди объектов с ядерными материалами на этих объектах находится максимальное количество радионуклидов, которые могут быть выброшены в окружающую среду, что подтверждается таблицей на рисунке «Оценки опасности объектов».
Б-159 не готовилась к затоплению, поэтому возможность выхода радиоактивных веществ за пределы корпуса реактора достаточно высока. Кроме этого, подводная лодка находится недалеко от города Мурманска, а также на пути мореплавания и рыбного промысла.
АПЛ К-27 была подготовлена к затоплению, поэтому внутри прочного корпуса были созданы дополнительные барьеры безопасности (заполнены отвердителем на основе фурфурола) против попадания морской воды в активную зону. Однако в ходе подготовки к выгрузке ОЯТ из реактора другой АПЛ класса «Альфа», заводской номер 900, было установлено, что барьеры безопасности, аналогичные созданным на АПЛ К-27, были разрушены и внутри полостей находился конденсат. Следовательно, подобная ситуация возможна и на затопленном объекте.
Для более объективной оценка опасных объектов и принятия управленческих решений международный консорциум проекта ТЭИ произвел оценку на основе сведений базы данных (содержащую сведения на более 17000 объектов), учитывающих группу важных параметров затопленных объектов.
Чтобы сконцентрировать усилия на разумном количестве объектов, в оценку включены 80 объектов, наиболее опасных для людей и окружающей среды.
Кроме международной оценки, параллельные оценки проведены ИБРАЭ РАН и российскими партнерами на основе похожего опыта.
В России для определения степени опасности объектов используется метод, утвержденный и введенный в действие приказом МЧС № 105 от 28 февраля 2003 г. «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения». Этот метод обязателен для применения на территории России для всех владельцев потенциально опасных объектов независимо от происхождения и физической природы опасности.
По обоим методам оценок, ИБРАЭ РАН и Консорциума, были определены одни и те же объекты с загруженным ядерным топливом. А среди них приоритет был отдан двум ПЛА.
Дальнейшие шаги по планированию мероприятий по обращению с затопленными объектами рассматривались международным консорциумом именно для этих объектов.
Результаты их практических оценок можно считать подсказкой для нас.
Кроме этого, хотелось бы расширить вопрос от приоритетности подъема затопленных подводных лодок и дать ответ на лаконичный вопрос, а что делать с оставшимися затопленными объектами (реакторные блоки К-11, К-19, К-140 и экранной сборкой атомного ледокола «Ленин») с отработавшим ядерным топливом? Этот вопрос был рассмотрен в международном ТЭИ. Предпочтение экспертами отдается многолетнему (в одном из вариантов до 300 лет) подводному мониторингу. При этом следует отметить, что в многообразии рассмотренных вариантов был и вариант подъема этих ядерных материалов. Конечно, их влияние на окружающую среду значительно ниже. И на прием решения об обращении с реакторными отсеками может влиять стоимость работ. Предварительные расчеты показывают, что эксплуатационные расходы на долгосрочный мониторинг за 60 лет эквивалентны стоимости подъема объекта и его подготовки к хранению.
Выбор зависит от наличия финансовых средств.
В конце 1990-х годов рассматривались различные варианты создания в России пунктов длительного хранения реакторных отсеков утилизируемых подводных лодок. Как один из вариантов предлагался более дешевый вариант — затопление. Автор статьи привлекался к выбору варианта создания пункта длительного хранения реакторных отсеков. Мнение было однозначным — только береговое хранение. (Нельзя использовать принцип «С глаз долой, из сердца вон»). К счастью, это мнение совпало с мнением большинства экспертов, и преимущество было отдано варианту берегового хранения, который уже реализован и на Севере, и на Дальнем Востоке. Береговое, контролируемое хранение всегда является более безопасным вариантом, поэтому его и надо придерживаться. Причем для подъема могут использоваться более простые, приемлемые способы.
Общая стоимость варианта подъема всех шести объектов оценивается в 279 млн евро, и он может быть реализован за 7,5 ‐ 8 лет. Эта оценка включает расходы на строительство специального пункта долговременного хранения поднятых ядерно опасных объектов – 65 млн. евро.
Сложность подъема затопленных объектов заключается в том, что каждый подъем является уникальной операцией, и при этом каждый ее этап должен быть выполнен безопасно. Главным требованием при этом должно считаться обеспечение сохранения целостности корпуса от момента захвата на грунте до момента постановки в док.
Поэтому подъему объекта должен предшествовать этап серьезной подготовки, включая подводные изыскания, разработку проекта судоподъема, проекта судоподъемных средств, проекта плавучих средств для размещения оборудования, проекта средств захвата, проекта рейдового обеспечения, подготовку того, что будет спроектировано и испытания и многое другое.
Конечно, очень важно, что в этом сложном комплексе должен быть руководитель, способный объединить усилие многих участников, таких как ВМФ России, МЧС России, Госкорпорация «Росатом», Объединенная судостроительная корпорация ОСК, НИЦ «Курчатовский институт» и другие
— Какие специальные технологии и инфраструктура должны будут быть разработаны и привлечены для успешного поднятия затонувших АПЛ?
— Интересный вопрос, который сегодня находится в стадии обсуждения. На сайте Правительства в мае был опубликован проект Указа Президента Российской Федерации «О реабилитации Арктической зоны Российской Федерации от затопленных и затонувших объектов с отработанным ядерным топливом и радиоактивными отходами», согласно которому Госкорпорация «Росатом» наделяется правом нормативно-правового регулирования и реализации государственной политики в этом направлении. Документы готовятся для выполнения Основ государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года. На основании Поручения заместителя Председателя Правительства Российской Федерации – полномочного представителя Президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе Ю.П. Трутнева от 10 апреля 2020 г. № ЮТ-П47-3298 ответственным за подготовку документов определено Министерство Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики.
Конечно, включение в эту деятельность требует всесторонней оценки существующих технических возможностей.
На что мы можем ориентироваться для принятия решения, и какие объективные подсказки у нас могут быть. Первое, это наличие опыта проведения операций судоподъема. Второе, возможности применения этого опыта в текущий момент времени.
Сегодня можно сказать, что опыт существует, и связан он с подъемом подводной лодки «Курск». Примеры приведены на фотоснимках.
Совместный опыт зарубежных компаний и России
Кроме этого, на текущий момент времени существуют мнение, реальные оценки и конкретные предложения ведущих специализированных организаций, таких как НИИ спасания и подводных технологий, СПМБМ «Малахит» и Крыловский ГНЦ, подтверждающие возможность создания и судоподъема всех ядерно опасных объектов.
С начала 2000-х годов прошло достаточно много времени, и появились новые технические средства и технические идеи, реализация которых позволит успешно выполнять морские операции. Об этом говорит положительный опыт судоподъемных работ в России и за рубежом. Примерами можно считать: спрямление в 2013 году лайнера «Коста Конкордия» водоизмещением 113 000 т; подъем пролета Борского моста в Нижнем Новгороде в 2015 году; подъем с глубины 44 м южнокорейского парома «Севоль» в 2017 году (технология наиболее близка для подъема Б-159); подъем пролетов Крымского моста. Общим в этих примерах является использование гидравлических тросовых домкратов. Первые сведения об их использовании впервые появились при подъеме подводной лодки «Курск».
Кроме этого, специалисты считают возможным выполнить судоподъем, используя одинаковое оборудование и судоподъемные средства, другими словами, можно считать универсальными и приемлемыми как для К-27, так и для Б-159. Их массогабаритные характеристики (длина, ширина, водоизмещение) достаточно близки.
Причем первым для подъема объектом следует определить К-27. Причинами такого предложения являются: малая глубина залегания (33 метра, а Б-159 — около 240 метров); скальный грунт позволяет отработать технологию установки клещевых захватов, более удобное расположение объекта на грунте, отсутствие посторонних предметов, возможность использования водолазов при установке оборудования на корпусе АПЛ).
Новые предложения для решения проблем Арктики
На схемах и фотографиях показаны предложения НИИ спасания и подводных технологий по включению в комплекс судоподъема двух плашкоутов, на которых размещаются тросовые домкраты и компенсаторы динамических нагрузок, третий плашкоут предлагается оснастить башнями для использования его в качестве транспортной несамоходной полупогружной баржи. Остропку АПЛ предлагается выполнить с помощью крупногабаритных захватных устройств, как в проекте 2004 года. Обязательным атрибутом должен быть комплект рейдового оборудования, а также средства глубоководной уборки грунта, рабочий телеуправляемый необитаемый подводный аппарат. Текущее состояние промышленности позволяет все это изготовить и получить для выполнения работ. Технология подъема плавучих объектов на палубу, их транспортировки и последующего спуска отработана на Выборгском СРЗ, а также используется ООО СК «Гудзон» для перевозки подводных лодок.
За двадцатилетний период успешно ликвидированы проблемы, считавшиеся ранее отложенными для будущих поколений на неопределенный период времени. На Дальнем Востоке это изоляция двух реакторных блоков с аварийными реакторными установками. На Северо-западе это создание единственной с России технологии для разборки активных зон реакторов, включая аварийные, с жидким металлическим теплоносителем, которая успешно используется до настоящего времени. Разобрано 8 зон из 11 (две зоны были аварийными). Последняя разборка зоны состоялась в текущем месяце. Этот опыт СЗЦ «СевРАО» полезен для обращения с реакторами К-27.
Сочетание всех административных, организационных и технических достижений последнего времени позволяет сделать вывод о том, что после двух десятилетий ликвидации «ядерного наследия» на суше, вероятно, настало время реабилитации морской среды.
— По вашему мнению, какую поддержку вы ожидаете и хотели бы получить по данному направлению от ваших международных партнеров?
— Основами государственной политики Российской Федерации в Арктике, принятой в этом году, и Стратегией развития Арктической зоны, находящейся на завершающей стадии утверждения, предусмотрено содействие усилиям государств арктической зоны в создании единой региональной системы поиска и спасения, а также предотвращения техногенных катастроф и ликвидации их последствий. Поэтому по вопросам реабилитации ядерно опасных объектов, затопленных в Карском и Баренцевом морях, будет развиваться международное сотрудничество.
Широкое обсуждение международного взаимодействия в отношении затопленных объектов состоялось 13 июля с.г. на видеоконференции ЯОК ФППСИ, организованной ЕБРР. Основанием явилось письмо Госкорпорации «Росатом» с просьбой рассмотреть возможность сотрудничества для проведения комплексного обследования подводной лодки Б-159. Во время видеоконференции были заслушаны доклады разработчиков ТЭИ по затопленным объектам. Следует отметить, что сообщения вызвали большой интерес со стороны участников. В ходе обсуждения однозначно зафиксирована актуальность работ как нового этапа возможного сотрудничества. Кроме Б-159, на совещании звучала тема, связанная и с подводной лодкой К-27.
С точки зрения возможного совместного международного опыта можно привести примеры:
В начале 2000 годов после трагедии с АПЛ «Курск» достаточно эффективным было взаимодействие с судоподъемной компанией «Маммут», которая решала все задачи по подъему. Поэтому можно говорить о сотрудничестве по судоподъему.
После того, как АПЛ Б-159 затонула во время буксировки к месту утилизации, началась практика перевода АПЛ в места утилизации с использованием судов большой грузоподъемности типа судна «Трансшельф». На сегодня выполнено уже как минимум шесть таких транспортных операций. Международный опыт может быть полезным.
Одним из обязательных мероприятий при судоподъеме является подводное обследование объектов. Такие обследования нужны на начальной стадии перед разработкой проектов, далее при установке рейдового оборудования, закреплении клещевого захвата на корпусе подводной лодки, при начале отрыва объекта от дна и, возможно, при других подводных работах.
История международной морской практики знает случаи оказания помощи английскими акванавтами помощи российскому глубоководному аппарату при его попадании в сложную ситуацию. Можно подумать и о таком сотрудничестве.
Отдельные виды подводного оборудования успешно изготавливаются зарубежными компаниями. Итальянская фирма «Дрэгфлоу» разработала грунтоуборочные комплексы на основе шламовых насосов с механическими рыхлителями, способные убрать грунт на глубине 250 м. Предметом сотрудничества может стать заказ таких типов оборудования.
Выполнение утилизационных мероприятий АПЛ, выгрузка ОЯТ, включая разборку активных зон, на основе опыта предыдущего сотрудничества, как, например, сотрудничества с Комиссариатом по атомной энергии Франции по направлению АПЛ класса «Альфа».
И, наконец, совместный мониторинг радиационной обстановки международными организациями для информирования общественности и негосударственных организаций.
Некоторые направления сотрудничества показаны выше. Главное в настоящее время обеспечить мониторинг обстановки на объектах.