Font Size

Cpanel

Методология и пример выбора площадок для захоронения радиоактивных отходов

vnkomlevРассмотрены методология и пример применения архивных геологических материалов для выбора места захоронения радиоактивных отходов. Сформулированы предпосылки и мотивация предлагаемого подхода. Цель – пополнение объема горно-геологических знаний Росатома и кооперация компетенций разных отраслей при конкретном деле. Обозначены этапы работ для Печенгской вулканогенно-осадочной структуры. Выбор предполагает оперативную и упрощенную оценку базы - геологических условий площадок. За основной выбран критерий гидравлической проницаемости пород. По данным разведочных скважин глубиной до 2 км определена площадка «SAMPO-Pechenga-I». Выражено пожелание специалистам Росатома публично обозначить свое мнение относительно методологии работ и полученных результатов.

 

Посвящается геологоразведчикам медно-никелевых месторождений Печенги:

руда закончится, но добытые вами знания могут пригодиться вновь

Введение

Существует важная задача (при геологическом приоритете) по «вечной» изоляции от биосферы радиоактивных отходов (РАО). Она весьма дорога (см., например, [1]) и мало где в мире безупречно решается. К сожалению, и Росатом, мягко говоря, испытывает трудности при обосновании природных объектов как основы комплексного выбора мест приповерхностного/подземного размещения/захоронения РАО. Скоропалительное создание нынешней системы изоляции РАО не похоже на достойный, с допустимыми затратами, эффективный и безопасный вариант.

Примеры конкретных предпосылок работы

В России сложилась необычная, нигде в мире не встречающаяся, ситуация. В рекордный срок (около десяти лет от начала работ на участке «Енисейский») оформлены все/основные разрешительные документы на федеральный и единственный, на миллион лет, ПГЗРО (пункт глубинного захоронения радиоактивных отходов) - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 6 апреля 2016 г. № 595-р и многовековая («на срок эксплуатации»!) лицензия КРР 16117 ЗД (встречается еще обозначение КРР16117ЗД). Разрешение на таком уровне строить ПГЗРО и размещать там РАО наивысшей опасности (прежде всего, ВАО – высокой активности) должно означать, что обоснование объекта полностью выполнено и дополнительных крупных исследовательских проектов не требуется. Однако, практически одновременно с получением разрешительных документов, дело скачком вернулось к истокам – вновь к подготовке еще лишь материальной базы научного обоснования ПГЗРО. На этот раз, база - ПИЛ (подземная исследовательская лаборатория). При постоянных (противореча указанным документам) публичных заявлениях типа: «Решение о строительстве ПГЗРО и о захоронении РАО будет приниматься не ранее 2030-2035 годов и только после выполнения в ПИЛ всего комплекса исследований по более чем 150 направлениям».

Это не первая (не по науке и зарубежному опыту) странность в начале истории национального ПГЗРО, развивающейся как трансформация идеи цеха Горно-химического комбината (ГХК). До уникальной («с ног на голову») последовательности работ по участку «Енисейский» были назначение, без должного выбора, приоритетности Красноярска среди регионов страны и участка «Енисейский» по сравнению с площадками Нижнеканского массива (введен в рассмотрение первым и впервые федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года») гранитов. При таком командно-административном подходе можно не заметить тревожные признаки. А они есть и их много.

Многие уже излагали, например, свою точку зрения по поводу количества, глубины, качества исследовательских скважин (это первая материальная база научного обоснования) на директивном участке «Енисейский» и прочих особенностей «Енисейского проекта» [2]. В 2019 году низкое в среднем качество как открытой, так и под обсадкой части стволов вновь обнародовано в работе [3]. Кроме того, дополнительно сообщается о случаях нарушения (менее, чем после десяти лет эксплуатации) интервалов цементирования зазоров между стенкой скважины и обсадной колонной. Сторонникам горного массива участка «Енисейский» и бетонных инженерных барьеров изоляции РАО здесь (как, к слову, и могильников в подземных выработках Красноярского ГХК) следовало бы, вероятно, задуматься над результатами этого эксперимента. Тем более, что он будет продолжен минимум на шести консервируемых скважинах при установке обсадных колонн и цементировании затрубного пространства в каждой из них от устья до забоя.

Другой пример. За выполнение работ по проведению комплексного анализа территории Мурманской области и других регионов в 2016-2018 годах по заданию Росатома в целях формирования перечня перспективных участков для размещения нескольких приповерхностных пунктов захоронения РАО 3-го и 4-го классов (ППЗРО, РАО низкой и средней активности) ГК «НЕОЛАНТ» получила благодарность от ФГУП «Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами» [4]. Однако, видимо из-за неудачи на Кольском полуострове, о итогах здесь (включая результаты инженерно-геологических изысканий) и каких-либо их общественных обсуждениях не известно, хотя это и было обещано публике в «начале пути». И, скорей всего, по той же причине Росатом исключил Мурманскую область из заявки на финансирование и закупки на выполнение работ с общественностью, хотя другие «испытуемые» ГК «НЕОЛАНТ» в ней присутствуют.

Еще один пример – неопределенность с ППЗРО в Сосновом Бору Ленинградской области накануне решения масштабных задач по выводу из эксплуатации блоков ЛАЭС-1 с наработкой большого объема РАО разных категорий.

Расчетные параметры миграции радионуклидов из пунктов захоронения/хранения РАО, из-за недостоверных данных о массивах и слабого программного обеспечения (разброс в конечных результатах составил шесть порядков между участниками международной программы сравнения – авторами сценариев и программ [5 и комментарии]), трудно принимать за основу оценок безопасности.

Кроме того, глобально безопасность пунктов захоронения РАО полезно оценивать не только с позиции отдельных трудностей и ошибок, но идя и от существующих стратегий/идеологий в целом. Например, сравнение Д. Башкировым (его комментарий от 10.08.19, [6]) эффективности средней природной защиты, техногенного приповерхностного и подземного захоронения показывает (при стремлении к простому и доступному изложению, однако, как говорится, с цифрами в руках и по-крупному), что к идеалу (природе) может (при определенных условиях) приблизиться лишь ПГЗРО.

Постулат

Отечественной атомной отрасли, в связи с трудностями нового дела, нужна обширная помощь специалистов по земным недрам при обсуждении проблемы и выборе сильных решений, основанная на их знаниях и опыте, а также на информационных ресурсах горно-геологической отрасли России. Нужны в интересах Росатома новые (но первоначально - исключительно камеральные) оперативные «массовые поиски». На этот раз не урана, а наилучших инженерно-геологических условий по архивным/фондовым материалам, учитывая и географию страны. Хотя бы по некоторым ядерным регионам: Кольский полуостров, Урал, Красноярский край, Дальний Восток. А также в интересах Казахстана и Украины по их территориям.

Хотя наилучшие в целом условия оцениваются по совокупности аргументов (например, по 51 только геологическому критерию в работе [7], а далее еще и по ряду критериев социально-экономических), основным и весьма плодотворным при «массовых поисках» наилучших инженерно-геологических условий является критерий гидравлической проницаемости пород [8]. Естественно и важно, что он одновременно характеризует степень нарушенности/монолитности массива.

Этапы постулированных «массовых поисков» наилучших инженерно-геологических условий по Кольскому полуострову

Первый этап

Предварительные обзорные итоги таких поисков (1998 год) по Мурманской области (вблизи проявлений никеля, апатита, железа, мусковита, редких металлов и других полезных ископаемых) приведены в [9-11]. Выполненные сравнения (в том числе, с данными по ПГЗРО Швеции и Финляндии) показали, что по гидроизолирующим свойствам пород Кольского полуострова и сопредельных территорий предпочтение (по выборке геологических отчетов и публикаций, обнародованных, примерно, до 1995 года) нужно отдать поиску и дальнейшей оценке площадок в пределах Печенгской вулканогенно-осадочной структуры. На этом этапе Печенга была представлена 13 глубокими скважинами максимальной глубиной до 2000 м с суммарной мощностью только интервалов гидравлических испытаний более 9400 м. Напомним, что специалисты Росатома в 2006 году обозначили за рубежом участок «Енисейский приоритетным для ПГЗРО, когда там была пробурена из «глубоких» лишь одна 600-метровая скважина; гораздо раньше на площадке ПО «Маяк» - 12 скважин глубиной 1000-1200 м каждая, по которым площадка признана пригодной для сооружения подземного объекта окончательной изоляции ВАО. На лучшей площадке проекта NUCRUS 95410 по Кольскому полуострову – 6 скважин по 600 м.

Второй этап

Идя далее по такому пути, развивая и апробируя его до конечного результата, впервые в 2016-2017 годах (вообще и для региона в частности) предложен вариант конкретной площадки (авторское название «SAMPO-Pechenga-I») для РАО [12]. Возможная социокультурная трактовка такого подхода в контексте не только естественнонаучного, а в целом понимания (в необходимой полноте) феномена ядерной энергии представлена Е.В. Комлевой (например, в [13]). Следует заметить, что другие социокультурные оценки не известны ни для одного ПГЗРО/ППЗРО мира.

Третий этап

Это этап не бывший, а ожидаемый в будущем и для независимых от автора настоящей статьи исполнителей. Прежде всего, он предполагается назначением для специалистов Росатома с его партнерами. Неизменным предлагается лишь объект исследований – Печенгская вулканогенно-осадочная структура и, по возможности, ее обрамление. Методика работ может изменяться по усмотрению исполнителей. К слову сказать, в свое время в скважинах месторождений Печенги (подземных и с поверхности) достаточно интенсивно применялись (производственными организациями – комбинатом «Печенганикель» и Мурманской геологоразведочной экспедицией) методы ядерной геофизики (в том числе, нейтронные). Их результаты (как и других освоенных здесь методов скважинной геофизики) также могут быть использованы по новому назначению – для оценки технического состояния стволов и, в конечном итоге, инженерно-геологических условий пород. Цель этапа – учесть разные взгляды и создать основания для формирования безупречно объективной оценки пригодности/непригодности заданного геологического объекта для захоронения РАО разных категорий.

Заключение

Двадцать лет уже идея и разнообразные материалы относительно Печенги настойчиво публикуются (например, [8-14]). От представителей атомной отрасли и иже с ними никогда не было публично ни опровержения, ни поддержки. Частным образом иногда приводились не выдерживающие никакой критики доводы или сообщалось: «Альтернативы не нужны!» Хотя всем, знакомым с историей Атомного проекта СССР, известно, что альтернативы – это успех дела в целом. Кроме того, методология создания национальной системы объектов захоронения РАО с непродуктивными приоритетами дает и будет множить сбои, когда «первым делом, первым делом» - административный ресурс, сегодняшние удобства и экономия, площадки в местах присутствия Росатома, а геология и скважины – это потом.

Может быть, стоит проверить предположение хотя бы о том, что Печенгский ПГЗРО в регионе знаменитой Кольской сверхглубокой скважины, разнообразный по типам РАО и РАО-модулям (подземные выработки, глубокий карьер и глубокие скважины большого диаметра), мог бы быть удачным дополнением могильнику в Железногорске Красноярского края и приповерхностным могильникам в других регионах страны?

Не особенно надеясь на появление в реальности локализованной системы разных модулей Печенгского ПГЗРО, все же полезно зафиксировать, что такой вариант («SAMPO-Pechenga» - красивый, надежный, уникальный и, возможно, дешевле распределенной системы других пунктов захоронения РАО) был.

Существует опасение, что идея Печенги при ее реализации в федеральном масштабе приведет к истощению иностранной помощи на ниве ликвидации «ядерного наследия» Кольского полуострова. Однако, полезно смотреть дальше. Включение Печенгского ПГЗРО в зарубежный «портфель заказов» наверняка заменит западную благотворительность на серьезные инвестиции.

Литература

1. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://bezrao.ru/n/2901.

2. Экологический вестник России, 2018, №№ 7, 8, 11 и 2019, №№ 6, 7; Научный вестник Арктики, 2018, №№ 3, 5; [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=8150; https://www.proza.ru/2018/02/13/284.

3. Техническое задание и Пояснительная записка к договору на проведение работ по консервации исследовательских скважин на Енисейском участке (Красноярский край), [Электронный ресурс]. – Режим доступа: (Часть 3 Тома 1 ЗД 14452-194 МСП) http://zakupki.gov.ru/223/purchase/public/purchase/info/documents.html?regNumber=31908140069.

4. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://neolant.ru/press-center/news/index.php?ID=2802; http://www.neolant.su/press-center/news/index.php?ELEMENT_ID=3080.

5. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=8742.

6. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=8725.

7. Melnikov N.N., Konukhin V.P., Komlev V.N. et al. Jmprovement of the Safety of Radioactive Waste Management in the North West Region of Russia. Disposal of Radioactive Waste. TACIS Project. NUCRUS 95410. Task 3.Report. - Apatity - Orlean, Russian Federation - France, 1998.-270p.

8. Комлев В.Н., Комлева Е.В. Критерий гидравлической проницаемости пород при подземной изоляции ядерных материалов (анализ шведско-финско-российского опыта). Материалы межд. симпозиума «Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез», 6-11 сентября 1999 г. – Улан-Удэ, 1999. – С. 47.

9. Комлев В.Н., Бичук Н.И., Зайцев В.Г. и др. (2000). Социально-экономические предпосылки нетрадиционного участия сырьевых отраслей в ядерных программах // Ресурсы регионов России. - № 3. - С. 2-10 и Вестник Удмуртского университета. Проблемы теории и практики экономической науки. - № 9. - С. 169-194.

10. Komlev V.N. Native Nuclear Programmes, Generation’s Responsibility, Regional Geological Experience and Site Selection for Underground Disposal of Potentially Super-Dangerous Materials // Industrial Minerals: Deposits and New Developments in Fennoscandia. Petrozavodsk, 1999. P. 150-153 и Информационный бюллетень «Живая Арктика». – 1999, № 1. – С. 34-43.

11. Комлев В.Н., Бичук Н.И., Зайцев В.Г., Мелихова Г.С. О перспективности площадок северо-западной части Мурманской области для размещения радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива. Тезисы докладов II Международной конференции «Радиационная безопасность: радиоактивные отходы и экология», 9-12 ноября 1999 г. - Санкт-Петербург, 1999. – С. 24-25.

12. Комлев В.Н. (2017). Об исследовании и критериях выбора места захоронения радиоактивных отходов // Экологический вестник России. - № 9. – С. 32-39 и № 10. – С. 26-30.

13. Век глобализации, 2011, № 2, С. 140; Юридическая наука, 2012, № 1, С. 87; [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.socionauki.ru/journal/articles/136284/; https://helion-ltd.ru/philosophical-base/; https://cyberleninka.ru/article/v/fenomen-yadernoy-energii-sotsialnye-i-yuridicheskie-aspekty; Медной горы Хозяйка, SAMPO (образы), http://viperson.ru/people/komleva-elena-vladimirovna, http://www.zpu-journal.ru/e-zpu/2008/1/Komleva/, http://www.dialog21.ru/biblio/komleva.htm; с.158, https://www.csu.ru/faculties/Documents/sport/%D0%92%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%20%D0%A7%D0%B5%D0%BB%D0%93%D0%A3_2014_13%20(342)%20%D0%B2%D1%8B%D0%BF%204.pdf; https://narfu.ru/university/library/books/2632.pdf; https://cyberleninka.ru/article/v/prirodoantroposotsialnyy-fenomen-yadernoy-energii-1; https://cyberleninka.ru/article/v/prirodoantroposotsialnyy-fenomen-yadernoy-energii; http://geo.asu.edu.ru/files/4(43)/25-32.pdf.

14. Сборники материалов Воронежского технического университета «Комплексные проблемы техносферной безопасности» за 2017, 2016, 2015 годы и ранее; Труды научно-практических конференций с международным участием «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АЭС». - Калининград, 2015 и 2016 годы; Геофизический журнал (Украина): 2018 год, № 2; 2017 год, № 3; 2016 год, № 5 и ранее; Горно-геологический журнал (Казахстан): 2019 год, № 2 (58); 2018 год, № 3 (55); 2017 год, №№ 1-2 (49-50) и ранее; [Электронный ресурс]. – Режим доступа: с. 41, http://www.nnc.kz/media/bulletin/files/2Z8ANU5Dsc.pdf; http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=6837; http://www.atomic-energy.ru/articles/2015/04/20/56383; http://www.ecovestnik.ru/index.php/2013-07-07-02-13-50/kommentrij-specialista/2784-ob-issledovanii-i-kriteriyakh-vybora-mesta-zakhoroneniya-radioaktivnykh-otkhodov.

В.Н. Комлев,

инженер-физик, пенсионер,

г. Апатиты, Мурманская обл.

НОВЫЙ УРЕНГОЙ 2020 март
Землепользование при недропользовании 2020 февраль