Ядролық отын реактордан шығарылғаннан кейін де жылу бөлуді жалғастырып, жоғары радиоактивтілігін сақтайды. Сондықтан оны салқындату, сақтау және одан әрі басқару үшін арнайы қауіпсіздік шаралары қажет. Бұл үдерістің қалай жүзеге асырылатыны және Қазақстанның осы салада қандай тәжірибесі бар екені туралы ҚР Ұлттық ядролық орталығы Атом энергиясы институтының бас инженері Александр Коровиков Kazinform агенттігіне айтып берді.
Маманның түсіндіруінше, уақыт өте келе ядролық отын құрамындағы бөлінуге қабілетті изотоптар азайып, бөліну өнімдері жинақталады. Соның нәтижесінде отынның сипаттамалары өзгереді. Белгіленген шекті көрсеткіштерге жеткеннен кейін отын жинақтары реактордан шығарылады. Осылайша пайдаланылған ядролық отын пайда болады.
Алайда оның құрамында уран мен ядролық реакциялар нәтижесінде түзілген плутоний сақталады. Белгілі бір технологиялық жағдайларда бұл материалдарды қайта пайдалануға болады.
Салқындату бассейнінен құрғақ сақтауға дейін
Пайдаланылған ядролық отынмен жұмыс істеудің алғашқы кезеңі – отын жинақтарын арнайы салқындату бассейніне орналастыру. Бұл – салқындату және бақылау жүйелерімен жабдықталған арнайы құрылыс нысаны.
«Сақтау мерзімі ұзарған сайын отынның қалдық жылу бөлу деңгейі мен радиоактивтілігі біртіндеп төмендейді. Қауіпсіздік талаптарында белгіленген көрсеткіштерге жеткеннен кейін отынды құрғақ сақтау қоймасына ауыстыруға немесе одан әрі өңдеу үшін тасымалдауға болады», – деп түсіндірді Александр Коровиков.
Құрғақ сақтау бірнеше ондаған жылға созылуы мүмкін. Дегенмен бұл түпкілікті шешім емес, аралық кезең болып саналады. Түпкілікті көмуден айырмашылығы – құрғақ сақтау жүйесі қажет болған жағдайда ядролық отынды қайта алуға мүмкіндік береді.
Қайта өңдеу немесе түпкілікті көму
Пайдаланылған ядролық отынның одан арғы тағдыры әр мемлекеттің ұлттық стратегиясына байланысты анықталады.
Қайта өңдеу барысында отын құрамынан уран мен плутоний бөлініп алынады. Мәселен, плутонийді уран мен плутоний қоспасынан тұратын МОКС-отын өндіру үшін пайдалануға болады.
Әлем елдерінің тәжірибесі пайдаланылған ядролық отынмен жұмыс істеудің бірыңғай тәсілі жоқ екенін көрсетеді.
Сарапшы бірнеше мемлекеттің тәжірибесін мысалға келтірді.
АҚШ-та пайдаланылған ядролық отын салқындату бассейндерінде белгілі бір уақыт сақталғаннан кейін атом электр станциясының аумағындағы құрғақ контейнерлерге орналастырылады.
Францияда пайдаланылған ядролық отынның бір бөлігі қайта өңделеді. Салқындату кезеңінен кейін оның құрамынан уран мен плутоний бөлініп алынады.
Ал Финляндия ядролық отынды алдын ала қайта өңдемей, тікелей түпкілікті көму тәсілін таңдаған. Бұл елде шамамен 400–450 метр тереңдіктегі тау жыныстарының ішінде арнайы кешен салынған.
Атом электр станцияларында тағы қандай қалдықтар пайда болады?
Александр Коровиковтың айтуынша, пайдаланылған ядролық отыннан бөлек, атом электр станцияларында радиоактивті қалдықтардың басқа да түрлері түзіледі.
Оларды одан әрі басқару алдында қалдықтардың құрамы мен қасиеттері мұқият зерттеледі. Өйткені қалдықтарды түпкілікті көмуге дайындау тәсілі олардың сипаттамаларына тікелей байланысты.
Мәселен, қатты радиоактивті материалдардың көлемін азайту үшін олар арнайы жабдықтармен сығымдалады. Сұйық қалдықтар цемент негізіндегі матрицаның көмегімен тұрақты қатты күйге келтіріледі. Ал кейбір жоғары белсенді радиоактивті қалдықтар шыныландыру технологиясы арқылы өңделеді.
Радиоактивті қалдықтардың әр түріне сәйкес оларды қоршаған ортадан оқшаулаудың жеке әдістері қарастырылған.
Бас инженердің атап өтуінше, барлық радиоактивті қалдық белгілі бір уақыттан кейін толық қауіпсіз болады деп айтуға болмайды. Себебі олардың ыдырау мерзімі әртүрлі.
Кейбір радиоактивті заттардың белсенділігі ондаған жыл ішінде төмендесе, басқалары үшін мыңдаған жыл немесе одан да ұзақ уақыт қажет болуы мүмкін.
Сондықтан қауіпсіздік деңгейі қалдықтардың нақты құрамын, олардың адам денсаулығына және қоршаған ортаға ықтимал әсерін ескере отырып бағаланады.
Қазақстанның бұл салада қандай тәжірибесі бар?
2024 жылы Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы зерттеу реакторының пайдаланылған ядролық отынын сақтауға арналған арнайы қойманы салып, пайдалануға берді.
Нысанды жобалау барысында халықаралық тәжірибе ескеріліп, инженерлік қауіпсіздік тосқауылдары жетілдірілді.
Қолданылған техникалық шешімдер Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттік (МАГАТЭ) инспекторлары мен салалық мамандар тарапынан оң бағаланды.
Сонымен қатар, ҚР Ұлттық ядролық орталығы ғылыми-зерттеу және өндірістік қызмет барысында пайда болатын радиоактивті қалдықтармен жұмыс жүргізіп келеді.
Бұл бағыттағы жұмыстың жаңа кезеңі Ұлттық ядролық орталықтың радиоактивті қалдықтармен жұмыс істеу жөніндегі ұлттық оператор болып белгіленуімен байланысты.
Ендігі кезекте орталықтың алдында Қазақстан аумағында радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз сақтау, қайта өңдеу және түпкілікті көмуге арналған инфрақұрылымды дамыту міндеттері тұр.
Мамандардың осы уақытқа дейін жинақтаған тәжірибесі еліміздегі радиоактивті қалдықтарды басқарудың ұлттық жүйесін одан әрі жетілдіруге негіз болады.
Атом энергетикасын дамыту барысында радиоактивті қалдықтармен қауіпсіз жұмыс істеу мәселесі ерекше маңызға ие. Бұл бағытта заманауи технологияларды қолдану, халықаралық қауіпсіздік талаптарын сақтау және тиімді бақылау жүйесін қалыптастыру адам денсаулығы мен қоршаған ортаны қорғаудың маңызды шарттары болып саналады.
Дереккөз: Kazinform – «От реактора до захоронения: как Казахстан будет решать вопрос радиоактивных отходов АЭС»