Рядом с Железногорском Красноярского края начался второй этап строительства подземной исследовательской лаборатории (ПИЛ), где будут изучать природные и инженерные барьеры безопасности для изоляции высокоактивных РАО. По итогам исследований примут решение о сооружении первого в России пункта глубинной изоляции радиоактивных отходов I и II классов, которые смогут безопасно находиться там в течение сотни тысяч лет. Что происходит на стройплощадке, узнал корреспондент ведомственного издания «Страна Росатом»:
Проект пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов (ПГЗРО) начали разрабатывать еще в начале 1990‑х. Площадку для его размещения искали рядом с местами переработки и хранения высокоактивных отходов: вблизи Горно-химического комбината (ГХК) и ПО «Маяк». В 2016 году была получена лицензия на начало работ на участке «Енисейский» под Железногорском. Тогда же приняли решение скорректировать проект создания ПГЗРО, включив в него, в соответствии с международно признанными подходами, сооружение специальной подземной лаборатории. Там будет тщательно изучена пригодность горных пород и инженерных решений для безопасной финальной изоляции долгоживущих радиоактивных отходов.
С 500‑метровой высоты
Стройплощадка размером 1,1 км² находится в западной части обрамления Нижнеканского скального массива — здесь в конце апреля еще лежит глубокий снег. Это изрезанная склонами и грунтовыми дорогами местность с остатками смешанного леса. Стройплощадку уже обеспечили электроэнергией и водоснабжением. Первым возведенным зданием традиционно стало пожарное депо. Рядом с ним рабочие бурят вентиляционный ствол для будущей лаборатории. Его ширина — 6 м, глубина — 525 м. Для сравнения: высота Останкинской телебашни — 540 м, говорят сопровождающие.
«Мы сейчас на начальном этапе работы. В этом году уйдем вглубь мягких пород до минус 40 м», — поясняет директор филиала «Железногорский» Национального оператора по обращению с радиоактивными отходами (НО РАО) Сергей Пешков.
Повтор цикла
Входами в подземный город будут служить три вертикальных ствола: вспомогательный, технологический и вентиляционный. Первый необходим для загрузки оборудования и персонала. Второй — для приема радиоактивных отходов после проведения всех испытаний. Третий — для обеспечения воздухом подземной лаборатории. Строители уже создали временное устье вентиляционного канала. На нем установят проходческий копер — оборудование для выдачи породы, спуска-подъема материалов и рабочих при строительстве ствола. Сначала шахтеры начнут проходку мягких пород. На глубине 40 м залегает горная порода высокой твердости, и здесь рабочие перейдут к буровзрывному методу. На 2–3 м забуривают шурфы, туда закладывают взрывчатку, потом подрыв, выемка породы и повтор цикла. Затем в стволе устанавливают опалубку и заливают бетон.
Место для экспериментов
Подземная часть лаборатории — это система выработок (искусственных полостей, сделанных в недрах земли или на поверхности). По контуру их соединят перемычкой — горизонтальной выработкой общей длиной 5 км на глубинах 450 и 525 м. Поперечные исследовательские выработки построят на горизонтах глубиной тоже 450 и 525 м. Там ученые займутся исследованием горных пород. Им предстоит выяснить, пригоден ли массив для безопасной глубинной изоляции долгоживущих РАО, исследовать изолирующие свойства системы инженерных барьеров, а также отработать технические решения и транспортно-технологические схемы строительства и эксплуатации ПГЗРО.
«На данный момент участок «Енисейский» имеет статус «потенциально пригодного». Геология изучена достаточно для стадии оценки, но предстоит еще немало работы. Сейчас наше основное направление — изучение геологических условий по направлению фильтрации к реке Енисей. Это то, что больше всего интересует как экспертов от общественности, так и нас — ученых», — комментирует директор Красноярского филиала ИБРАЭ РАН Дмитрий Озерский.
Работа с имитаторами
В подземной лаборатории не будут работать с радиоактивными веществами и отходами. Ученые используют имитаторы упаковок с РАО и сходные по своим миграционным свойствам нерадиоактивные вещества.
«В первую очередь мы создаем научный объект для проведения исследований. Только после того, как ученые дадут положительное заключение, а затем состоятся публичные обсуждения, будет принято решение о сооружении ПГЗРО», — говорит Сергей Пешков.
Строительство лаборатории планируют закончить к 2028 году. На исследования характеристик горного массива отводится не менее 10 лет. На их основе предстоит разработать проект ПГЗРО и согласовать его с государственными регуляторами. Конечная цель — получить лицензию Ростехнадзора на эксплуатацию пункта.
ЧТО ПЛАНИРУЮТ ИЗОЛИРОВАТЬ В ПГЗРО
Радиоактивные отходы I и II классов — высокоактивные тепловыделяющие стекла, содержащие долгоживущие радионуклиды, и сравнительно «холодные» долгоживущие отходы средней активности. Сейчас переработка облученного топлива реакторов типа ВВЭР‑440, БН‑600, транспортных и научно-исследовательских установок осуществляется на заводе РТ‑1 «Маяка». В 2017 году там же начали перерабатывать ОЯТ реакторов ВВЭР‑1000. Образующиеся отходы находятся на временном хранении на АЭС и предприятиях «Росатома» и, согласно закону «Об обращении с радиоактивными отходами», подлежат глубинному захоронению.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ
Подобные подземные исследовательские лаборатории созданы в девяти странах мира. В пяти из них (Канада, Швеция, Швейцария, Япония, Финляндия) ведут исследования в целях создания пунктов захоронения ВАО в гранитах. Россия также пошла по этому пути.
В Финляндии уже в этом году заработает первый ПГЗРО. Место для ядерного репозитория было выбрано в 2000‑м. Финская компания Posiva изучила горные породы в районе Олкилуото в подземной лаборатории «Онкало» и подготовила заявку на получение лицензии на строительство, используя собранные данные. Лаборатория стала основной для геологического репозитория ОЯТ и ВАО.
Китай тоже стремится в клуб стран, имеющих ПГЗРО. В 2021 году в стране начали строительство ПИЛ в пустыне Гоби, чтобы определить пригодность этого района для будущего захоронения ВАО, включая отработавшее ядерное топливо, образующееся на 54 действующих энергоблоках КНР. Строительство стало результатом более чем трех десятилетий исследований при поддержке МАГАТЭ.