Citizens' Center for Nuclear Non-ProliferationRussian Nuclear Non-Proliferation Site
Main   Russian
Search:
Exclusive | Archive | Publications | About us | Links | Forum | Guestbook

Самаров В.Н., Непомнящий В.З., Комлева Е.В.,
специально для NuclearNo.ru,
20 июня 2015

Горно-химические комбинаты: Печенга и Чукотка как дополнение Красноярску

УДК 621.039(7+54)

Об авторах:

Самаров В.Н., Непомнящий В.З. (фирма «Лаборатория Новых Технологий», Москва, Россия - Калифорния, США).
Комлева Е.В. (Институт философии и политологии, Технический университет, Дортмунд, Германия)

Victor Samarov, Vitaly Nepomnutshy (LNT PM Inc., Garden Grove, CA).
Elena Komleva (Institute for Philosophy and Political Science, TU Dortmund University, Germany)

Аннотация. С учетом разностороннего авторского профессионального опыта и других опубликованных материалов, разработана Концепция достаточно полного и завершенного международного цикла технологий обращения с наиболее опасными радиоактивными материалами (от их кондиционирования до долговременного хранения/захоронения). Кратко приведены идейная база, а также основные положения Концепции, предусматривающие реализацию в рамках некоего международного консорциума на территории, прежде всего, Кольского полуострова.

Ключевые слова: ядерная энергия, ядерные отходы, отработавшее ядерное топливо, горячее изостатическое прессование, международные хранилища, геологические и горные технологии, Печенга, Чукотка, Росатом, Россия.

Abstract. Based on the multi-faceted professional authors? experience as well as other publications, there was developed a Concept of a rather complete international cycle of technologies to handle the most dangerous kinds of radioactive materials (from their conditioning up to the long-term storage/ burial). This paper briefly gives a platform as well as basic framework of the Concept to be realized by an international consortium primarily on the territory of the Kola peninsula.

Key words: nuclear energy, nuclear waste, spent nuclear fuel, hot isostatic pressing, international depositories, geological and mining technologies, Pechenga, Chukotka, Rosatom, Russia.

Ты никогда не решишь проблему, если будешь думать так же, как те, кто её создал.
(А. Эйнштейн)

ВВЕДЕНИЕ

Первичные ядерные материалы, военного и невоенного назначения, обязаны своим появлением четкой мотивации и конкретным важнейшим государственным задачам, имеют конкретное национальное/корпоративное происхождение и конкретного национального владельца. За рамками срока использования по первоначальному жизненно важному назначению дальнейшая судьба большинства из них либо даже концептуально не была своевременно определена, либо постоянно рассматривалась как явление не главной повестки дня. За прошедшие десятилетия реализации в режиме "ядерной гонки" различных национальных программ, характеризовавшихся высочайшим уровнем централизации и секретности работ, накопились большие объемы отработавших и отложенных (до разработки приемлемых уже для человечества в целом решений по их дальнейшей судьбе) вторичных ядерных сырьевых материалов, а также прямых ядерных отходов. Реальность такова, что "ядерное наследие" национальных программ превратилось в крупную международную проблему, которая потребовала перехода на новый, международный, уровень работ посредством претворения в жизнь ряда международных проектов по обеспечению безопасности этого "наследия" - некой общечеловеческой, не очень приятной и весьма обременительной, "собственности". Многие представители "зеленого" движения, к слову, считают обеспечение безопасности отработавших ядерных материалов существующими методами невозможным.

Новый уровень и изменившиеся со времени начала "ядерной эры" политические, научно-технические и многие иные условия должны порождать не только объединение финансовых, технических, методических, нормативных баз без существенного, как правило, изменения ориентации исключительно на возникшие ранее национально-ядерные технологические схемы и сеть построенных объектов для иных целей нежели задачи управления безопасностью "ядерного наследия". Для новых задач, генерирующих новые потребности и возможности, нужны и новые идеи, ориентиры, разумный выход за ограничительные рамки ядерной отрасли, комплексный потенциал которой хотя и велик, но все же по многим новым позициям недостаточен и может быть дополнен за счет заимствований из других отраслей промышленности.

Далее на примере контуров Концепции Кольского международного кластера технологий обращения с высокоактивными отходами (ВАО) и отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) показаны возможность и отдельные фрагменты нового подхода.

МЕСТО РАЗМЕЩЕНИЯ НОВОГО ГОРНО-ХИМИЧЕСКОГО КОМБИНАТА И СОПУТСТВУЮЩЕЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ - КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ

Основания:

1) международный принцип ядерного нераспространения, военно-террористический аспект;

2) озвученные президентом РФ В.В. Путиным инициативы Росатома о расширении спектра международных ядерных услуг (2006г.) в условиях, когда инициатор, желающий продавать, выдавливается с зарубежного рынка со своим свежим ядерным топливом. Есть предположение, что аналогично будет и относительно перспектив Росатома получать для коммерческой утилизации отработавшее ядерное топливо других производителей [1]. Надо успеть, максимально используя готовую научно-техническую и производственную базу (как ядерной, так и других отраслей промышленности), сформировать на международном уровне, с удобной логистикой, высокой коллективной безопасностью и в технологических традициях большинства стран российский приоритет для завершающей стадии жизни ядерного топлива и без его радиохимической переработки (что более приемлемо для зарубежья, учитывая господствующие там взгляды на оценку технологий с позиций нераспространения и экологии), значительно и нестандартно усиливая, тем самым, набор потенциальных предложений и партнеров (в том числе, вне ядерной сферы) Росатома. Этот приоритет не будет противоречить внутреннему национальному курсу на переработку российского отработавшего топлива, но дополнит его новой международной нишей весьма прибыльных услуг;

3) научные дискуссии среди профессионалов-ядерщиков (например, [2]) и потенциал знаний и умений, суммарно накопленный при разнообразном освоении и комплексной переработке минерального сырья (горно-геологические и химико-обогатительно-металлургические аналоги-объекты и аналоги-технологии [3], а также конкретно компетенции ОАО "ГМК `Норильский никель`");

4) уже действующее российское законодательство и потенциально возможное, стимулирующие поиск адекватных научно-технических решений. Федеральный закон от 11 июля 2011 г. N 190-ФЗ "Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" (аналогия) фиксирует, соответственно реальным трудностям приближающегося практического этапа вывода из эксплуатации ядерных объектов с наработкой большого объема отходов, явную и объективную тенденцию расширительного толкования мест их захоронения, вводя возможность захоронения "особых отходов" там, где первоначально это не предполагалось и возможность этого не изучалась (ныне же достаточно дать для таких мест благоприятный геолого-экологический прогноз на 1000 лет!?);

5) тенденции развития горнопромышленного и атомного кластеров Мурманской области, обозначенные "Р Е К О М Е Н Д А Ц И Я М И "круглого стола" на тему "Развитие законодательной базы в области природных ресурсов, природопользования и экологии: региональный аспект"" (ГД РФ, КОМИТЕТ ПО ПРИРОДНЫМ РЕСУРСАМ, ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЮ И ЭКОЛОГИИ, г. Мурманск 29 октября 2013 года) и выявленные дополнительно при анализе этого документа. В частности, отсутствие каких-либо зафиксированных исторических перспектив применительно к некогда важным для страны и области медно-никелевым месторождениям Печенги и, к сожалению, ОАО "ГМК `Норильский никель`" в регионе [4];

6) междисциплинарный подход и тенденции интернационализации усилий в сфере ядерной и радиационной безопасности, преимущества периферийных (особенно приграничных, с развитой инфраструктурой, и где государственные и общественные организации разных стран могут в дискуссиях эффективно взаимодействовать между собой и дополнять друг друга) регионов РФ при международной изоляции ядерных отходов [5];

7) арктический вектор развития России, Мурманской области (при несостоявшемся газовом счастье Мурмана) и ОАО "ГМК `Норильский никель`";

8) пример для подражания из планов Росатома - "Программа развития Кластера инновационных технологий ЗАТО Железногорск" относительно Красноярского ГХК. В этом документе рассчитывают на намерения "развитых стран мира" утилизировать ОЯТ и надеются, что они не изменятся и не понизят спрос на рынке таких услуг, что затруднило бы выполнение соответствующего направления Программы (пункт 2 раздела "Факторы внешней среды, способные негативно повлиять на развитие Кластера").

Цели:

1) объединение современных научно-технических решений, материаловедческих и горно-геологическо-технологических, для повышения эффективности среднесрочной и долговременной изоляции российских и зарубежных (либо изначально зарубежных) радиоактивных материалов (прежде всего, ВАО и ОЯТ) от биоты;

2) расширение геополитического значения и международных функций Мурманского транспортного узла;

3) поддержка, модернизация и диверсификация промышленного потенциала Мурманского побережья, Печенгского района Мурманской области и ОАО "ГМК `Норильский никель`";

4) создание нового весомого блока международных экономических отношений, защищенного на будущее от необоснованных антироссийских санкций (в частности, несравнимо более защищенного, чем нефтегазовый).

Горячее изостатическое прессование (ГИП) и кондиционирование контейнеров/пеналов с ВАО/ОЯТ

а) Основа ГИП-технологии - пластическая деформация (в замкнутом объеме газостата) внешней оболочки герметизируемых упаковок, циркония и засыпного материала при высоких давлении и температуре в атмосфере инертного газа.

б) Суть новой технологической идеи: адаптация освоенных в аэрокосмической промышленности методов и средств для герметизации и омоноличивания ВАО/ОЯТ (один из прецедентов, американо-австралийский, адаптации и поставщиков оборудования применительно к некоторым другим видам радиоактивных материалов - [6,7]).

в) Варианты материала оболочки:

- модификации нержавеющей стали, в том числе с добавками обедненного урана;

- карбид кремния;

- алюминиевые сплавы;

- новые камнеподобные материалы (литые или прессованные) на основе природных минералов.

г) Варианты засыпного материала:

- ферробор;

- природные минералы, имеющие исходно или приобретающие в тепловых и радиационных полях заданные свойства; способные, в частности, модифицироваться в герметики, эффективно поглощать тепловые нейтроны и/или сорбировать радионуклиды ([8,9]; аналогии - промышленное остекловывание ВАО и технология Synrock, Synthetic Rock, которая очень хорошо обоснована по части физики и геохимии, разработана, широко описана и уже применяется австралийцами, ANSTO, в связке с газостатами AIP).

Площадки размещения газостатов

Варианты:

- РТП "Атомфлот", Мурманск;

- "Дальние Зеленцы" (пос. Порчниха);

- Центр кондиционирования и хранения радиоактивных отходов (РАО) "Сайда-Губа", СевРАО;

- База хранения ОЯТ/ВАО "Губа Андреева", СевРАО;

- п. Никель/г. Заполярный, замещение выбывающей со временем металлургической/обогатительной/горной инфраструктуры ОАО "ГМК `Норильский никель`";

- предварительно ГИП-технология/ее элементы могут быть отработаны по новому назначению под контролем и при участии российских и зарубежных (например, компании Westinghouse) специалистов ядерной отрасли при одной из ближайших АЭС (в городах Полярные Зори либо Сосновый Бор), в крайнем случае (на неактивных моделях), - на базе ОАО "ГМК `Норильский никель`", на предприятии Росатома ОАО "Чепецкий механический завод", в Австралии (ANSTO) или на площадке "Лаборатории Новых Технологий" в Калифорнии.

Площадки наземного временного складирования контейнеров/пеналов с ВАО/ОЯТ

(до/после ГИП-кондиционирования)

Варианты:

- Центр кондиционирования и хранения РАО "Сайда-Губа", СевРАО;

- База хранения ОЯТ/ВАО "Губа Андреева", СевРАО.

Площадки подземного долговременного хранения/захоронения контейнеров/пеналов с ВАО/ОЯТ

(после ГИП-кондиционирования)

В контексте времени и потенциальной опасности - это главное звено Концепции.

Варианты:

- "Дальние Зеленцы" (пос. Порчниха), определена как наилучшая (но с излишними, неадекватно международным реалиям, ограничениями: только для РАО гражданских объектов Северо-Запада РФ, без ОЯТ, не вблизи месторождений полезных ископаемых) по состоянию на 2000г. [10], проект NUCRUS 95410 программы ТАСIS, западноевропейский консорциум (фирмы SGN-ANDRA-АNTEA, Франция и Tractebel/Belgatom, Бельгия), ВНИПИЭТ и Горный институт КНЦ РАН;

- "Печенга" (вблизи п. Никель и г. Заполярный, при выборе площадки "Дальние Зеленцы" не рассматривалась, так как попала под ограничения проекта NUCRUS 95410, неуместные сейчас), замещение выбывшей и выбывающей горной инфраструктуры ОАО "ГМК `Норильский никель`" (глубокий карьер, подземные выработки и сочетание сооружений под и над земной поверхностью), потенциальную возможность наличия принципиально пригодных для размещения ВАО породных толщ независимо показали Ф.Ф. Горбацевич (Геологический институт КНЦ РАН, 1994г., устное сообщение, исследование керна СГС-3), Ю.И. Кузнецов (МНТЦ, "Герс", проект ╣ 262, исследование керна СГС-3, 1994-1996гг., [11]), В.Н. Комлев и др. (данные по разведочным скважинам, 1999г., [12], огромный фонд таких скважин должен быть приоритетом дальнейших исследований), А.С. Сергеев и Р.В. Богданов ([13], исследование керна СГС-3, 1999г.).

А ЧТО ДАЛЬШЕ?

1) подобный подход к организации работ с национальными/зарубежными ВАО/ОЯТ (ГИП-кондиционирование + существующая ядерная, геологическая и горная инфраструктура), в принципе, видится и относительно Казахстана (бывший Семипалатинский полигон, политический/юридический аналог - первоначально планировавшийся для России международный банк свежего ядерного топлива в Усть-Каменогорске), а также еще одного какого-либо региона РФ: например, Урала (в том числе, с привлечением исследований по СГС-4), Камчатки (объекты ДальРАО как, прежде всего, площадки для газостатов и временного хранения упаковок с ВАО/ОЯТ), Магаданской области, Якутии, Красноярского края или Забайкалья (в Краснокаменске, как и на Печенге, проблемы с рудой [14]);

2) особое значение в ряду примеров потенциально перспективных регионов РФ может быть у северо-восточного приморского аналога (одновременно и антипода, в зоне многолетнемерзлых пород) Мурмана - Чукотского полуострова (как второго важного элемента мировой системы подземного хранения/захоронения ВАО/ОЯТ, включая генерированные Билибинской АЭС и будущей плавучей АЭС, и "аналога наоборот" значению Чукотки после второй мировой войны, "Нам бы только за бережок:зацепиться:" [15]). Глобальная история учит, что успешным может быть только такое сотрудничество / "сотрудничество", когда европейский вектор дополнен американским. Газостаты целесообразно было бы разместить в помещениях снимаемой с эксплуатации Билибинской АЭС, тем самым продлевая жизнь ядерному объекту Чукотки. Вполне возможно, что при большом прошлом российском опыте в части проектирования для условий мерзлоты (впрочем, как и для пород с положительным температурным режимом), подземные объекты хранения/захоронения на Чукотке и Печенге (горные выработки, глубокие скважины до 5 км и большого диаметра [16] или их сочетание - подобно сочетанию, например, карьера "Центральный" и подземного рудника "Северный Глубокий" на Печенге, усиленному наличием вблизи геолаборатории СГС-3 с уникальным опытом и результатами ее бурения), синхронно выпестованные ВНИПИПТ и/или ГИПРОНИКЕЛЕМ совместно с зарубежными партнерами (преимущественно из Германии - которая добротно и за свои деньги всего лишь воспроизвела в Сайда-Губе копию комплекса ГДР тридцатилетней давности, кажущуюся технологическим чудом в российских условиях, и соучаствует в создании береговой транспортной инфраструктуры между пунктами хранения РАО [17], Великобритании, Финляндии, Швеции и Канады), выявили бы еще одну причину необходимости окончательного отказа от хранилища США Yucca Mountain с перераспределением финансирования в пользу российских вариантов. Весьма актуальны и собственные российские проблемы с РАО на Северо-Западе и Северо-Востоке России [18;19, рис.1]. Как и в мире в контексте наступившего этапа вывода ядерных объектов из эксплуатации и объема рынка сопутствующих услуг [20]. К слову сказать, современное буровое оборудование ряда стран, технология бурения глубоких скважин большого диаметра и адаптированные для них контейнеры/пеналы Великобритании, немецкие средства уверенной вертикальной проводки глубоких скважин и ГИП-кондиционирование могли бы обеспечить приоритет соответствующему способу захоронения ВАО/ОЯТ, усиленный в случае Печенги реальным опытом различного бурения и знания геолого-технологических свойств пород разреза на конкретной территории. Поэтому и планировать проверку этой английской технологии нужно применительно к Печенге, ориентируясь по месту заложения скважин для ВАО/ОЯТ на предварительный анализ данных бурения СГС-3 и системы поисковых и разведочных скважин на никель, а не/не только США. Или проверять комплексно еще и посредством бурового оборудования, а также системы обращения с отработавшими топливными сборками (вплоть до, при необходимости, разделки их на пучки твэлов) и ВАО (вплоть до их ГИП-кондиционирования)/контейнерами/пеналами, расположенными/укрытыми/локализованными внутри/на дне карьера/в подземных выработках, пройденных в бортах карьера. Ориентируясь, в конечном итоге, на создание подземного/заглубленного комплекса, своеобразного аналога Красноярского ГХК, но не для наработки ядерных материалов, а для утилизации. Тем более, что даже в условиях беспрецедентных санкций, США на 2015 год выделяют немалые деньги для России с целью усилить работы по проблемам ядерных материалов в Арктике и ядерного нераспространения [21];

3) отдельные положения Концепции рассмотрены и одобрены Научным советом по металлургии и металловедению ОХНМ РАН.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Формирование нового баланса неоднородных интересов разных стран и корпораций при выходе на международный уровень обеспечения безопасности ОЯТ и ВАО, привлечение к решению этой проблемы нетрадиционных для ядерной деятельности участников из других сфер науки, техники и промышленности, пересмотр социально-экономических и географических принципов принятия решений при создании конкретных объектов, ликвидация правовых пробелов - все это может позволить создать надежную систему среднесрочного/чрезвычайно долговременного хранения или окончательной изоляции/захоронения таких суперопасных высокоэнергетических материалов. Прежде всего, в России. И избежать ситуации, когда сторонний профессиональный анализ предлагаемых Росатомом решений приводит к аргументации, позволяющей оспаривать эти решения в Генеральной прокуратуре РФ (например, [22]). Либо ситуаций, когда "порядок" на объектах захоронения РАО будет наводить НАТО [23].

ЛИТЕРАТУРА

1. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=5900.
2. newmdb.iaea.org/GetLibraryFile.aspx?RRoomID=694.
3. Конухин В.П., Комлев В.Н. Ядерные технологии и экосфера. - Апатиты, 1995, Изд. Кольского НЦ РАН. - 335 с.
4. [DOC]Рекомендации 14.11.doc - Комитет Государственной ...
5. http://viperson.ru/wind.php?ID=678896.
6. http://labdepot.ru/images/file/AIP/Utilizacyia%20radioaktivnih %20othodov%20s%20ispolzovaniem%20metoda%20HIP.pdf.
7. https://www.google.ru/search?hl=en-RU&source=hp&q=ANSTO+HIP+of+nuclear+wastes&gbv=2&oq= ANSTO+HIP+of+nuclear+wastes&gs_l=heirloom- hp.12...1610.14047.0.15188.29.9.0.20.20.0.63.532.9.9.0. msedr...0...1ac.1.34.heirloom-hp..20.9.532.jhcqnHbRr-0.
8. Komlev V.N. Use of Natural Materials from Northern Russia for the Isolation of Radioactive Wastes and Spent Nuclear Fuel / NATO ASI Series, Defence Nuclear Waste Disposal in Russia: International Perspective, 1998, 85-98.
9. Мельников Н.Н., Конухин В.П., Комлев В.Н. Материалы на основе минерального и техногенного сырья в инженерных барьерах для изоляции радиоактивных отходов. - Апатиты, 1998, Изд. Кольского НЦ РАН. - 94 с.
10. http://www.opec.ru/news.aspx?id=221&ob_no=86000.
11. http://www.istc.ru/istc/db/projects.nsf /0/95B6194D05AA3BB6C3256C8C003EC62D?OpenDocument.
12. http://www.biodiversity.ru/publications/arctic/archive/n12/ nikel.html.
13. Тез. докладов конференции "Радиационная безопасность: радиоактивные отходы и экология". - Санкт-Петербург, 1999.
14. http://zabmedia.ru/news/75054/; http://baikalfinans.com/ekonomika/nuzhno-produmat-shagi-po- razvitiyu -uranovoy-stolitsyi-rossii-i-vyiyti-s-predlozheniyami -na-rukovodstvo-stranyi-polpred-27032015-14914616.html.
15. http://www.arms-expo.ru/analytics/vospominaniya/nam-by-tolko-za-berezhok-alyaski-zatsepitsya-/.
16. http://www.atomic-energy.ru/news/2015/04/16/56305; http://www.atomic-energy.ru/news/2015/05/05/56696.
17. http://www.atomic-energy.ru/statements/2015/04/23/56497; http://www.atomic-energy.ru/news/2015/05/07/56768.
18. http://www.atomic-energy.ru/statements/2015/04/23/56495.
19. http://www.atomic-energy.ru/articles/2015/04/15/56276.
20. http://rosrao.ru/wps/wcm/connect/rosrao/rosraosite/ presscentre/interview/8c921e80497d0f66a46fae971ecf5820.
21. http://www.atomic-energy.ru/news/2015/05/12/56819.
22. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=6021.
23. http://www.atomic-energy.ru/news/2015/06/18/57754; http://svpressa.ru/politic/article/125299/.


Your opinion (comments to the article)?


Your name:

Your comments:

Please enter the code exactly as shown in image format.



More:

  • The German-Russian Symbiosis of Technologies for Future Geological Disposal of Radioactive Waste: Sites Conrad and Pechenga. Theme for discussion. (russian.) By Komlev V. N., Apatity, retiree, special for NuclearNo.com, 5 September 2016

  • Rosatom Dismisses Rumors of Accident at Belarus` Nuclear Power Plant. Russia`s state nuclear energy company Rosatom denied on Monday reports that the shell of a nuclear reactor was damaged after falling several feet from a crane in northwestern Belarus. Sputnik International, 3 August 2016

  • Russia building nuclear reactors - and influence - around the globe. By Hannah Thoburn, Reuters, 6 May 2015

  • Russia to power Arctic drilling with floating nuclear reactors. Arctic drilling is becoming increasingly appealing as sea ice melts, and Russia is planning to use nuclear power to help run ports, coastal infrastructure, and oil and gas extraction. By Nick Cunningham, The Christian Science Monitor, 30 April 2015

  • How Putin`s Russia Gained Control of a U.S. Uranium Mine. Since 2013, the nuclear energy arm of the Russian state has controlled 20 percent of America`s uranium production capacity. By William Kennedy, Andy Hoffman, Bloomberg, 27 April 2015

  • Chernobyl catastrophe: politics at all times and in all places. (russian.) By B.I. Gorbachev. Ph.D (Physics & Mathematics), senior researcher, participant of Chernobyl nuclear power plant damage control and recovery. Experience - 18 years, special for NuclearNo.com, 26 April 2015

  • Russia Tests U.S. Nuclear Defenses to Prepare for War. By Eric Zuesse, Center for Research on Globalization, 13 August 2014
  • Advertising
    Здесь может быть ваша реклама

    Рейтинг@Mail.ru сОДЕЛУ ГЙФЙТПЧБОЙС
    Exclusive | Archive | Publications | About us | Links | Forum | Guestbook
    Home   Up   Back

    General Post Office, P.B. 25211, Krasnoyarsk, 600000. Russia.
    e-mail: ccnnp@yandex.ru, NuclearNo.com
    © 2000. Design: NuclearNo.ru