Результаты деятельности человека в Арктике по эксплуатации ядерно-энергетических реакторов

Автор: А.В. Григорьев, Начальник отдела координации и реализации международных программ Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом»

Безусловно, история проблем, связанных с «ядерным наследием», начинается с началом эксплуатации атомных энергетических установок, как стационарных, в виде береговых исследовательских и энергетических реакторов, а также транспортных, размещенных на подводных лодках и ледоколах. Первая стационарная ядерно-энергетическая установка была создана в Обнинске в 1954 году, а транспортные реакторы начали устанавливаться на подводные лодки с 1957 года. Эти установки имели разные назначение, конструкцию и характеристики, и имели два вида теплоносителя – водо-водяной и жидкометаллический.

№	Наименование	Назначение	Дата пуска, год
1	Первая АЭС, г. Обнинск, СССР	АЭС	1954
2	Наземный прототип ЯЭУ АПЛ, США	Транспортный	1953
3	ЯЭУ АПЛ «Наутилус», США	Транспортный	1955
4	Стенд ВМФ, г. Обнинск, СССР	Транспортный	1956
5	ЯЭУ АПЛ «К-3», СССР	Транспортный	1957
6	ЯЭУ АПЛ «Си Вулф», США	Транспортный	1957
7	Стенд ВМФ ЖМТ, СССР	Транспортный	1958
8	АЭС Шиппингпорт, США	АЭС	1957
9	Сибирская АЭС, г. Томск, СССР	АЭС	1958
10	Атомный ледокол «Ленин», СССР	Транспортный	1959
11	АЭС «Дрезден-1», Англия	АЭС	1960
12	ЯЭУ 1-й АПЛ ТОФ, г. Комсомольск-на-Амуре, СССР	Транспортный	1960

Эксплуатация судов проводилась в арктическом регионе и, соответственно, они имели определённые пункты прописки и места расположения на объектах в губе Андреева, поселке Гремиха и в Архангельске на предприятиях «Звездочка» и «Севмаш». По всему побережью Северного морского пути также располагались радиоизотопные термогенераторы (РИТЭГи). К сожалению, надежность конструкций тепловыделяющих сборок и другого оборудования, обслуживающего ядерные реакторы оставляло желать лучшего. Это стало причиной накопления достаточно больших объемов дефектного ОЯТ и радиоактивных отходов. Накопление происходило в местах эксплуатации и ремонта. Арктический регион был одним из наиболее напряженных в части наличия таких мест.

К концу 80-х годов было произведено более 450 ядерных реакторов, установленных на более чем 250 подводных лодок, 5 надводных кораблей и 9 ледоколов и лихтеровозов. Согласно нашим подсчетам, на утилизацию этих судов потребовалось бы не менее $4 миллиардов долларов США, а для перевозки накопленного отработавшего ядерного топлива на производственное объединение «Маяк» потребовалось бы совершить более 150 рейсов. Суммарный вес радиоактивных отходов составлял более 150 тысяч тонн, а количество РИТЭГов – более 1000 единиц.

К концу 90-х годов мы столкнулись со следующими проблемами эксплуатации ядерно-энергетических установок в арктическом регионе:

Большое количество АПЛ, выведенных из эксплуатации – 197 единиц
Слабо развитая инфраструктура для вывода АПЛ из эксплуатации
Темп вывода из вывода из эксплуатации в 1999 году составил только 3 АПЛ в год (с 1988 по 1998 гг. были утилизированы только 29 АПЛ)
Условия хранения и обращения с ОЯТ и РАО не соответствовали изменившимся за 30 лет мировым требованиям обеспечения ядерной, радиационной и физической безопасности
Достоверная информация об объемах и состоянии ОЯТ и РАО была недостаточна
Наличие аварийных реакторных установок, дефектного ОЯТ и эксклюзивных видов ОЯТ
Запрет на эксплуатацию ряда радиационно-опасных объектов региональными органами охраны природных ресурсов
Наличие затопленных в акватории Арктики опасных объектов
Завершение срока службы радиоизотопных термоэлектрических генераторов на побережье Арктики и необходимость их замены на альтернативные источники
Отсутствие инфраструктуры и новых технологий на специализированных предприятиях атомной отрасли.

В 1998 году для решения вышеназванных проблем Правительство Российской Федерации приняло постановление №518, в котором функции утилизации АПЛ, выведенных из эксплуатации, обращения с отработавшим ядерным топливом и РАО были переданы Министерству Российской Федерации по атомной энергии, соответственно, Министерство обороны освобождалось от несвойственных ему функций.

Отчасти в связи с тем, что в Арктике скопилось большое количество АПЛ (120 из выведенных из эксплуатации 196), а также других ядерно-экологических проблем, страны «Большой восьмерки» на саммите в Кананаскисе в 2002 году приняли заявление о реализации проектов, направленных против распространения оружия и материалов массового уничтожения.

Принятая программа «Глобальное партнерство» была изначально рассчитана на 10 лет, далее в 2011 году она была продлена до 2021 года. В программу включены шесть основных направлений:

Утилизация АПЛ, надводных кораблей, судов атомного технологического обслуживания
Обращение с ОЯТ, РАО и ЯРОО
Утилизация РИТЭГов и источников ИИ
Физическая защита
Социальные программы
Учет и контроль ядерных материалов

Для финансирования поставленных задач со странами-участниками были приняты 6 межправительственных и 7 межведомственных соглашений. В свою очередь, Российская Федерация выделяет аналогичные средства через Федеральные целевые программы «Промышленная утилизация вооружения и военной техники ядерного комплекса» по военным направлениям и «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности» по гражданским.

За счет средств Европейского Банка Реконструкции и Развития (ЕБРР) был разработан Стратегический мастер-план для объектов Северо-западного региона, в котором было проведено ранжирование проблем на всех радиационно- и ядерно-опасных объектах, приведённых выше, и определены степени риска по нескольким показателям:

Наиболее проблемными объектами были признаны береговые технические базы в губе Андреева и пункте Гремиха, а также плавучая техническая база Лепсе. В Стратегическом мастер-плане был разработан ориентировочный график работ, объем финансирования и основные проекты, которые надо реализовать:

Согласно мастер-плану, до 2025 года должны были быть решены основные вопросы по реабилитации всех объектов; только для губы Андреева потребуется 550 миллионов Евро и выполнение 48 сложных проектов. Изначально на все работы было запланировано потратить 2 миллиарда Евро на весь мастер-план, но на текущий момент уже превышена планка в 2,5 миллиарда Евро.

Состояние работ по утилизации АПЛ

К 2014 году были утилизированы 195 АПЛ; две АПЛ находятся на стадии утилизации за счет средств США и Италии, а к концу 2014 года будет выгружено ОЯТ за средства вкладчиков Фонда природоохранного партнерства «Северное измерение» из одного реактора АПЛ класса ПАПА и вывезено из Архангельска благодаря финансовой поддержке США. Небольшой анализ ситуации показывает, что привлечение доноров позволило увеличить темп утилизации (проведена модернизация производственных мощностей). Кроме этого, за средства доноров утилизирована одна третья часть АПЛ. Решение проблемы увеличения темпов сократила сроки утилизации минимум на 6 лет.

Страна-донор	Утилизированные АПЛ	АПЛ на стадии утилизации
Россия	128	2 (617, 393)
США	33	1 (393)
Канада	15	-
Япония	6	-
Италия	5	1 (617)
Великобритания	4	-
Норвегия	4	-
Итого	195	2

Результаты сотрудничества в губе Андреева

С 2001 года ведутся работы по самому сложному объекту – пункту временного хранения ОЯТ и РАО в губе Андреева:

из 22 000 отработавших топливных сборок (ОТВС) вывезено только 292 единицы, или один эшелон из 37;
удалены твердые РАО (ТРО) с открытых площадок;
начат вывоз ТРО, их общее количество – 18 000 м³;
разработаны проекты на все объекты инфраструктуры;
ведется строительство объектов обращения с ОЯТ.

Сложность проблем губы Андреева состоит в том, что на ее территории полностью отсутствовала инфраструктура для обращения с ОЯТ, РАО и обеспечения общей промышленной безопасности. На создание необходимых объектов нацелена скоординированная деятельность стран-доноров и организаций-доноров: Англия, Норвегия, Италия, Швеция, США, ЕС, ФППСИ.

В результате этой деятельности на текущий момент времени завершается создание большей части обеспечивающих объектов. Поэтому Госкорпорация «Росатом» планирует в течение последующих пяти лет вывезти всё ОЯТ, а к 2025 году привести объект в радиационно-безопасное состояние.

План – завершить создание инфраструктуры для обращения с ОЯТ и РАО, вывезти ОЯТ и ТРО, реабилитировать радиационно-опасные объекты.

Результаты сотрудничества в поселке Гремиха

Пункт временного хранения ОЯТ и РАО в поселке Гремиха, несмотря на свой небольшой размер и небольшие объемы накопленных ОЯТ и РАО, также является достаточно сложным объектом. Причина состояла прежде всего в наличии там ОЯТ ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем (АПЛ класс «Альфа»), две из которых были с установками в аварийном состоянии. Кроме этого на территории находилось небольшое количество дефектного ОЯТ водо-водяных реакторов. Благодаря совместным действиям Госкорпорации «Росатом» и французским партнерам была разработана специальная технология выгрузки всех видов ОЯТ. Кроме этого начата модернизация на производственном объединении «Маяк».

На ПО «Маяк» сегодня освоена технология переработки ОЯТ водо-водяных реакторов, а для ОЯТ с жидкометаллическим теплоносителем соответствующая технология уже находится на стадии опытного тестирования и в ближайшее время будет введена в промышленную эксплуатацию. В течение пяти лет на «Маяк» будет отправлено все ОЯТ реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, накопленное в Мурманской области.

Всего запланировано разобрать и вывезти девять выемных частей АПЛ с реакторов с жидкометаллическим теплоносителем.

В 2014 году начат вывоз ТРО с помощью построенного в Италии судна «Россита», при благоприятных обстоятельствах возможен полных вывоз всех ТРО (500 м³) из хранилищ Гремихи к концу 2015 года.

План – разобрать и вывезти ОВЧ, вывезти ТРО и реабилитировать радиационно-опасные объекты.

Результаты сотрудничества на ФГУП «Атомфлот»

Уникальность ФГУП «Атомфлот» состоит в том, что это единственное в Мурманской области место, которое занимается перевалкой, выгрузкой и отправкой отработанного ядерного топлива с утилизированных АПЛ. Всего с 1998 года было вывезено 70 эшелонов ОЯТ, осталось вывезти около 60 эшелонов. Поэтому за счет средств международной помощи США, Англии, Франции, Норвегии, Швеции и Италии проведена модернизация ряда объектов.

Новой задачей предприятия стала подготовка к утилизации атомных ледоколов и судов обеспечения атомного технологического цикла. Утилизацию плавучей технической базы «Лепсе» финансирует ФППСИ. Утилизацию птб «Володарский» и «Лотта» финансирует Российская Федерация.

План – завершить создание инфраструктуры для обращения с ОЯТ и РАО, обеспечить вывоз ОЯТ и ТРО, обеспечить утилизацию ледоколов и судов обеспечения, реабилитировать радиационно-опасные объекты.

Создание регионального центра Сайда-губа

До старта программы «Глобальное партнерство» в регионе отсутствовал Пункт долговременного хранения реакторных отсеков утилизируемых АПЛ и Центр переработки и временного хранения РАО. Эти объекты размещены в губе «Сайда». Их создание ведется благодаря финансовой помощи Германии. На сегодняшний день на хранение в Сайде размещено 64 одноотсечных блока из 120 трехотсечных реакторных блоков. Более 50% утилизированных АПЛ.

План – завершить в 2014 году строительство регионального центра для кондиционирования и временного хранения РАО, обеспечить их прием, переработку и хранение, утилизацию ПТБ и РО, разместить на хранение отсеки утилизированных ледоколов и судов.

Состояние работ по утилизации РИТЭГов

На всем побережье Северного морского пути радиоизотопные термогенераторы обеспечивали навигационную безопасность при передвижении караванов и судов арктического региона. Совместно со странами-донорами Норвегией, США, Францией, Канадой, Финляндией, Швецией и Японией были выполнены работы по снятию с эксплуатации 995 РИТЭГов и их замене на альтернативные источники питания. На берегу осталось 12 РИТЭГов, которые не находятся вблизи водной акватории. Текущая задача – доставка на производственное объединение «Маяк» для их длительного хранения.

Создание объектов обеспечивающей инфраструктуры

Помимо объектов Арктического региона, программа «Глобальное партнерство» также выполнялась на Дальнем Востоке. Донорами выступали США, Канада, Япония, ФРГ, Австралия. С их участием проводилась утилизация АПЛ, транспортировка на судне большой грузоподъемности «Трансшельф» АПЛ с Камчатки к месту их утилизации, модернизация участка железной дороги, изготовление и поставка кранов и дока. В настоящее время завершено сооружение цеха очистки и окраски реакторных отсеков за средства Японии. В настоящее время из хранилищ Дальневосточного центра «ДальРАО» вывезено дефектное ОЯТ, и этот объект стал безъядерной зоной.

Затопленные в Арктике объекты

Страны-доноры принимают активное участие в обосновании этой проблемы – последняя экспедиция, к АПЛ «К-159», которую финансировала Норвегия, осуществлялась в Баренцевом море в 2014 году. Европейская Комиссия выделила средства на проведение технико-экономического исследования для обоснования выполнения мероприятий по подъёму затопленных объектов. Госкорпорация «Росатом» готова взять на себя работы по приему, выгрузке ОЯТ и утилизации затопленных АПЛ.

На сегодняшний день наибольшую опасность из 11 затопленных объектов представляет АПЛ «К-27» с двумя реакторами с жидкометаллическим теплоносителем, затопленная в 1981 году в заливе Степового.

Очистка Арктики от затопленных ядерно-опасных объектов может стать очередным направлением совместного международного сотрудничества.

№	Наименование объекта	Район	Год затопления	Глубина, м
1	АПЛ «К-27» (2 реактора с ОЯТ-ЖМТ)	Залив Степового	1981	33
2	Реакторный отсек АПЛ заказ 901 (2 реактора с ОЯТ)	Залив Абросимова	1965	20
3	Реакторный отсек АПЛ заказ 285 (2 реактора, один с ОЯТ)	Залив Абросимова	1966	20
4	Реактор АПЛ заказ 421 (с ОЯТ)	Новоземельская впадина	1974	300
5	Экранная сборка ледокола «Ленин» (реактор с ОЯТ)	Залив Цивольки	1967	до 50

Результаты международного сотрудничества Арктического региона:

Утилизировано 120 АПЛ ВМФ из 120, выведенных из эксплуатации
Размещено на длительное береговое хранение 64 реакторный отсека
Ликвидировано две аварийные реакторные установки
Демонтированы с арктического побережья все снятые с эксплуатации РИТЭГи
Улучшены радиационные условия содержания и обращения с ОЯТ и РАО на всех объектах
Построен региональный центр для обращения и временного хранения РАО
Проведено обследование затопленных в акватории Арктики объектов

Международное сотрудничество позволило значительно сократить сроки решения проблем, стоящих в конце прошлого столетия перед Российской Федерацией.

Рубрики: