Незадолго до наступления 2023 года в бельгийских новостях появилось сообщение от местной компании Engie: «В соответствии с законом о выходе из ядерной программы, энергоблок № 2 АЭС Tihange будет окончательно отключён от сети 31 января 2023 года в 23:59 часов, после 40 лет безопасного производства электроэнергии».
Зелёный портал перевел текст vrt.be о том, как это происходило. Давайте узнаем, как выводят из эксплуатации ядерные реакторы.
Краткая история вопроса
Строительство реактора Tihange 2 началось в 1975 году, а официальное начало промышленного производства электроэнергии – 1 февраля 1983 года.
В 2012 году начались проблемы – в стенке корпуса реактора появились трещины, и с тех пор реактор регулярно останавливали. Например, с августа 2018 по июль 2019 года Tihange 2 был остановлен ровно на 318 дней, что является самым длительным периодом остановки реактора в Бельгии.
За эти годы реактор произвёл более 270 тераватт-часов, что эквивалентно более чем трёхлетнему потреблению электроэнергии всей Бельгии.
Для ясности: АЭС Tihange будет продолжать поставлять электроэнергию. АЭС состоит из трёх реакторов, и закрытие будет происходить поэтапно, каждый раз будет останавливаться один реактор. Каждый блок был построен отдельно и может быть демонтирован также отдельно.
Уже известно, что третий, самый новый реактор, будут держать как можно дольше, чтобы обеспечить надежность энергоснабжения.
Горячие топливные стержни сначала отвозят в бункер неподалёку
С 1 февраля 2023 Tihange 2 больше не поставляет электроэнергию. Но производство тепла в самом реакторе начали снижать за несколько месяцев, а вывод из эксплуатации начался через несколько дней после остановки.
Труднее всего пришлось со 157 топливными стержнями. Их доставили в охлаждающие доки в бункере, примыкающем к зданию реактора. Они были всё ещё очень горячие и радиоактивные, и должны оставаться под водой несколько лет для охлаждения. И только тогда их перенесут в специальные контейнеры в здание на площадке, где они могут храниться десятилетиями.
Химическое удаление радиоактивного слоя и разрезание реактора на куски
После того, как топливо было удалено из реактора, рабочие приступили к дезактивации сосудов, труб и насосов, которые в течение многих лет были заполнены высокорадиоактивной охлаждающей водой из реактора. Специальный химический процесс удаляет радиоактивный внутренний слой с этих деталей, и в результате они теряют большую часть своей радиоактивности.
Если всё пойдёт по графику, то фактический вывод из эксплуатации всей АЭС Tihange может начаться в августе 2026 года. Тогда различные металлические компоненты реактора будут разрезаны на части и демонтированы. После этого здание реактора может быть снесено.
Некоторые детали опасны для жизни, другие можно просто переработать
То, что работы по выводу из эксплуатации ведутся немедленно, не так уж очевидно. По закону компания не обязана этого делать, но для них это было скорее делом чести, и правительство поддержало это решение. Довольно много остановленных реакторов в других странах остаются нетронутыми в течение десятилетий (вывозят только топливо – прим. ЗП). Так обстоит дело, например, на нидерландской атомной электростанции Додеваард.
Важную роль во всей операции играет радиоактивность. Некоторые из удаляемых материалов радиоактивны, а значит, опасны для всех живых существ, которые приближаются к ним. Но утверждается, что радиоактивный материал составляет едва ли не 2 % от общего объема станции.
«98 процентов отходов, образующихся при выводе атомных электростанций из эксплуатации, – это обычные нерадиоактивные отходы, которые перерабатываются по мере возможности», – говорит по этому поводу компания Engie-Electrabel.
Около 90 % материала в реакторе никогда не были радиоактивными, или, по крайней мере, не более, чем естественная радиоактивность вокруг нас.
Еще 8 % материала можно сделать безвредным путём дезактивации. Этот материал можно рассматривать как обычные отходы и возможно перерабатывать. Это относится к металлическим деталям, а также к большому количеству бетона.
Опасность на сотни тысяч лет
Радиоактивная часть АЭС должна храниться отдельно. Но не все компоненты одинаково, потому что существуют большие различия в интенсивности и продолжительности радиоактивности. Некоторые вещества теряют свою радиоактивность довольно быстро, но для других это может занять очень много времени. Например, Йод-131 теряет половину своей радиоактивности всего за восемь дней, а плутоний, содержащийся в остатках ядерного топлива, потеряет половину своей радиоактивности только через 24 000 лет. Для других элементов этот распад происходит ещё медленнее.
Из-за этих различий в радиоактивности отходы делятся на несколько категорий. Вначале поговорим про низкоактивные.
Низкоактивные отходы содержат небольшое количество элементов с периодом полураспада менее 30 лет, это самая большая часть радиоактивных отходов от реактора.
Для них в Бельгии существуют специальные хранилища в Десселе. Они принадлежат компании NIRAS, которая подготавливает площадку и для Tihange 2. Новое хранилище будет иметь форму искусственных холмов – бетонных бункеров, покрытых землёй. Общая площадь – почти 100 тысяч м³, что примерно равно объёму здания площадью в два футбольных поля и высотой в три этажа.
Место в Десселе будет служить для хранения низкоактивных отходов не только всех атомных электростанций страны, но и других радиоактивных установок, например, медицинских облучательных установок. Планируется, что отходы будут храниться там не менее 300 лет, пока радиоактивность не снизится в достаточной степени.
Некоторые материалы должны храниться вечно
Иначе обстоит дело с отходами среднего и высокого уровня. К ним относится, например, отработанное ядерное топливо из реакторов, которое содержит плутоний. Раньше этот материал в теории мог бы быть использован для производства нового топлива, когда-то в Бельгии этим занималась компания Eurochemic. Но это крайне опасный процесс, и с 1993 года в стране его запретили, хоть и с пометочкой «до поры, до времени». Но даже если и представить, что правительство вдруг бы разрешило, делать это особо негде.
В целом сейчас идея заключается в том, чтобы хранить эти опасные материалы очень долго, практически вечно, так, чтобы они не представляли опасности для людей и окружающей среды. Они также должны храниться в недоступном для террористов месте.
Бельгийцы решили, что наиболее опасные материалы лучше всего утилизировать глубоко под землёй. Например, в геологических слоях, на которые не могут воздействовать подземные воды. В частности, хранилища предусматриваются в слоях глины глубиной в сотни метров. Согласно последним планам, на глубине 400 метров. Но конкретного решения по этому поводу пока нет. Под давлением экологических организаций бельгийское правительство отложило принятие решения более 30 лет назад.
Правда, такое глубокое геологическое хранилище ещё не было реализовано нигде в мире. В настоящее время наиболее продвинутой является Финляндия, за ней следует Швеция. Каждая страна ищет решения индивидуально. Европейское сотрудничество по этому вопросу отсутствует, хотя многие эксперты предпочитают именно его.
В любом случае – это долгосрочный проект. Даже если решение будет принято быстро, хранилище появится только к концу века. Но и ядерное топливо из реакторов должно остывать ещё в течение ста лет, прежде чем его можно будет утилизировать.
Хранилища для радиоактивных материалов будут находиться под управлением NIRAS. Но пока их ещё нет, Electrabel будет хранить ядерное топливо в специальных хранилищах на территории самой АЭС.
Новая промышленная деятельность, но с ограничениями
«Оставшиеся конструкции и здания Tihange 2 будут полностью снесены. Как только это произойдёт, площадка будет подготовлена к приёму новой промышленной деятельности», – сообщили в Engie.
Но в любом случае Tihange останется частично ядерной площадкой ещё долгое время, со всеми вытекающими отсюда мерами безопасности. Ядерные отходы и, конечно же, топливо, которое ещё нуждается в дальнейшем охлаждении, останутся там ещё как минимум на 80 лет. Поэтому вокруг зданий хранилища будет действовать периметр безопасности. Использовать эту территорию будет можно, но вот только почти через сотню лет.
Персоналу также придётся искать другую работу. Но поскольку многие из них являются высококвалифицированными техниками и инженерами, это не кажется такой уж проблемой.