ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА К СРАВНЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ХРАНЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ДОЛГОЖИВУЩИХ НУКЛИДОВ

Самойлов А. А., Гераскин Н. И.

МИФИ, г.Москва

В связи с накоплением большого количества отработавшего ядерного топлива все острее становится проблема обращения с долгоживущими изотопами. В данный момент в качестве наиболее перспективных методов обращения рассматриваются их захоронение в геологических хранилищах или выжигание в специальных реакторах. Попытаемся дать экономическую оценку этих методов.

Будем считать, что вероятность аварии при хранении — величина определенная и не зависящая от человека. Тогда под допустимой вероятностью аварии на реакторе-выжигателе будем понимать ту вероятность, при которой суммарный приведенный ущерб от хранения будет равняться суммарному приведенному ущербу от выжигания нуклидов. Предположим, что при выжигании полностью ликвидируется опасность выжигаемого нуклида. Учтем, что не все из долгоживущих изотопов возможно выжечь. С учетом этого факта можно написать выражение для отношения допустимой вероятности аварии  на реакторе-выжигателе (с выходом радиоактивных веществ в биосферу) к допустимой вероятности аварии в геологическом хранении (с выходом радиоактивных веществ в биосферу):

, где

р – норма дисконтирования;

a_х – опасность выжигаемых нуклидов при их хранении;

a_у – опасность выжигаемых нуклидов при их выжигании;

Ту – время утилизации нуклида.

Примем во внимание:

• в случае аварии при геологическом хранении нуклид достигнет биосферы не сразу, а спустя некоторое время задержки, которое скорее всего будет подчиняться нормальному закону ;
• распространение нуклида при аварии на реакторе будет происходить по воздуху;
• распространение нуклида при аварии в случае захоронения будет происходить с грунтовыми водами;
• различные изотопы имеют различные миграционные способности, а также различные уровни радиационной опасности;
• опасность изотопа зависит от того, каким образом он попадает в живой организм.

где

Кб – коэффициент, показывающий, во сколько базисный нуклид опаснее по воде, чем по воздуху;

 - коэффициент, показывающий во сколько i-й нуклид опаснее по воздуху, чем базисный ;

 - коэффициент, показывающий во сколько i-й нуклид опаснее по воде, чем базисный ;

l_i – постоянная распада i-го нуклида;

e_i – относительное содержание i-го нуклида в смеси;

а,s - параметры нормального распределение.

Получим значения Ру/Рх в зависимости от времени достижения нуклидом биосферы при условии, что:

• в смеси присутствует только Np²³⁷,
• s=0,1*а,
• Кб=1,
• утилизация Np²³⁷ производилась в спектре реактора ЕBR-2.

Литература

1. Е.О.Адамов, И.Х.Ганев, А.В.Лопаткин, В.Г. Муратов, В.В.Орлов. Трансмутационный топливный цикл в крупномасштабной ядерной энергетике России. М.: ГУП НИКИЭТ, 1999
2. Я.В.Шевелев, А.В.Клименко. Эффективная экономика ядерного топливно-энергетического комплекса. М.: РГГУ, 1996