ПРОБЛЕМЫ ВЫВОДА ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЯДЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ

Козлов П.В.
ОТИ(Ф) МИФИ(ТУ)

Последнее время в большинстве стран, имеющих атомную промышленность, наблюдается стабильный рост интереса к проблемам вывода из эксплуатации ядерных объектов. Этот интерес обусловлен тем, что многие объекты проработали значительные сроки и либо уже выведены из эксплуатации, либо будут остановлены в ближайшем будущем [1].

В нашей стране в период 2000-2010гг. в связи с исчерпанием срока службы подлежат выводу из эксплуатации более 200 объектов Минатома РФ. В их число входят отработавшие свой ресурс энергоблоки АЭС, исследовательские и промышленные реакторы, радиохимические и многие другие предприятия ядерного топливного цикла.

На данный момент только на радиохимическом заводе ПО «Маяк» насчитывается более 30 подобных сооружений [2]. Кроме того, в законсервированном состоянии находятся и 5 промышленных уран-графитовых реакторов, последние из которых были остановлены в 1990 году [3].

Учитывая, что техническое состояние объектов со временем может только ухудшаться, а экологическая опасность – возрастать, проведение мероприятий по выводу их из эксплуатации является крайне актуальной задачей [2].

В настоящее время существует три основных варианта вывода объектов атомной промышленности из эксплуатации:
- ликвидация;
- захоронение;
- перепрофилирование.

В каждом из перечисленных вариантов в той или иной степени применяется дезактивация оборудования и сооружений как одна из наиболее эффективных мер по снижению аэрозольных радиоактивных выбросов, уменьшению дозовых нагрузок на персонал и удалению с территории объекта радионуклидов. Проведение данного мероприятия требует около 10% от всех затрат и является важным этапом при выводе из эксплуатации объектов ядерного топливного цикла [1].

Методы дезактивации, применяемые при снятии предприятий атомной промышленности с эксплуатации можно разделить на четыре основные группы [4]:
- химические;
- электрохимические;
- механические;
- микробиологические.
Последняя группа методов, несмотря на то, что появилась совсем недавно и находится в стадии разработки, обладает хорошими перспективами.

Один из микробиологических методов дезактивации разработан сотрудниками американской кампании Idaho National Engineering and Environmental Laboratory (INEEL) и британского атомно-энергетического концерна BNFL. Он заключается в том, что определенные группы микроорганизмов, такие как Thiobacillus thiooxidans, поглощают серу, выделяя в процессе метаболизма серную кислоту, которая разъедает верхние слои бетона, загрязненные радионуклидами. По окончании процесса собирают и захоранивают осыпавшиеся частицы бетона, а само сооружение, очищенное от поверхностного загрязнения, вполне безопасно с радиационной точки зрения.

Этот метод позволяет за несколько месяцев снять слой бетона толщиной 4-5мм, при этом количество аэрозольных выбросов, дозовая нагрузка на персонал и объемы образующихся отходов минимальны.

Данный метод проверен при дезактивации одной из лабораторий INEEL, и предполагается новое испытание его при дезактивации остановленного энергоблока АЭС в Селлафилде. Аналогичными проблемами начали заниматься в научно-исследовательском центре Россендорф под Дрезденом (ФРГ). Там предполагается использование схожих бактерий – Thiobacillus ferrooxidans – генетически модифицировав их для того, чтобы они могли разъедать не только бетон, но и другие конструкционные материалы.

Подобная технология дезактивации может позволить на довольно высоком уровне решать многие задачи, возникающие при выводе из эксплуатации объектов атомной промышленности.