Кіріспе

Ядролық нысанды жою процесі

Ядролық нысанды жою – ядролық нысанды, әдетте ядролық реакторды, толық немесе ішінара жабуға алып келетін процесс, соңғы мақсаты – пайдалану лицензиясын тоқтату. Бұл процесс әдетте жою жоспарына сәйкес жүзеге асырылады, оған нысанды толық немесе ішінара бөлшектеу және деконтаминациялау кіреді, нәтижесінде қоршаған орта бастапқы жағдайына келтіріледі. Жою жоспары нысанның бекітілген соңғы күйіне қол жеткен кезде орындалған болып есептеледі. Бұл процесс әдетте 15-30 жылға созылады, ал радиоактивті ыдырау үшін аралық қауіпсіз сақтау кезеңі қолданылса, ондаған жылдарға жуық уақытты алуы мүмкін. Жоюдан кейін қалған радиоактивті қалдықтар иесінің бақылауындағы нысан ішіндегі қоймаға немесе құрғақ ыдыстардағы қоймаға немесе басқа жердегі кәдеге жарату орнына ауыстырылады. Өткен және болашақ жоюдан қалған ядролық қалдықтарды кәдеге жарату мәселесі әлі де шешілмеген, күрделі мәселе болып табылады. Жою – әкімшілік және техникалық процесс. Нысан радиациялық қорғау шараларын қажет етпейтін деңгейге дейін бөлшектеледі. Оған радиоактивті материалдарды тазалау да кіреді. Нысан толық жойылғаннан кейін, радиациялық қауіп қалмауы керек. Лицензия тоқтатылады және нысан реттеуші органдардың бақылауынан босатылады. Осылайша, нысанның лицензиары ядролық қауіпсіздікке жауапкершіліктен босатылады. Жоюға кеткен шығындар жою жоспарында көзделген қаражат есебінен жабылады, ол нысанды бастапқы пайдалануға берудің бір бөлігі болып табылады. Бұл қаражат жою қорына, мысалы, сенім қорға сақталуы мүмкін. Әлемде медициналық, өнеркәсіптік және ғылыми мақсаттардағы жүздеген мыңдаған шағын ядролық құрылғылар мен нысандар бар, оларды да бір күні жою қажет болады.

Анықтама

Ядролық қондырғыны пайдаланудан шығару – ядролық электр станциясы (ЯЭС), ғылыми-зерттеу реакторы, изотоптар өндіру зауыты, бөлшектер үдеткіші немесе уран кеніші сияқты ядролық қондырғының қайталанбайтын түрде жабылуына әкелетін әкімшілік және техникалық процесс. Ол нысанды қайта пайдалану үшін нысанға қатысты барлық немесе кейбір реттеу бақылауларын алып тастауға бағытталған әкімшілік және техникалық шараларды қамтиды. Пайдаланудан шығару жоспарлауды, зарарсыздандыруды, демонтаждауды және материалдарды басқаруды қамтиды. Ядролық қондырғының өмірлік циклының соңғы кезеңі – оны пайдаланудан шығару. Бұл процестің аяқталуы ядролық материалдарды жоюдан бастап, нысанның қоршаған ортасын қалпына келтіруге дейін жалғасады. "Пайдаланудан шығару" термині ядролық қондырғыға пайдаланудан шығару лицензиясы берілгеннен бастап, ядролық реттеуші органның қадағалауы қажет болмай қалғанға дейін жүзеге асырылатын барлық шараларды қамтиды. Мақсаты – ядролық электр станциясы салынар алдындағы табиғи бастапқы жағдайды қалпына келтіру, яғни "жасыл дала" статусын қамтамасыз ету. Пайдаланудан шығару жоспарында сипатталған барлық қадамдарды қамтиды, нәтижесінде ядролық қондырғы реттеу бақылауынан босатылады. Пайдаланудан шығару жоспары нысанның бекітілген соңғы жағдайына жеткен кезде орындалған болып есептеледі. Радиоактивті қалдықтарды сақтау орындары пайдаланудан шығарылмайды, жабылады. "Пайдаланудан шығару" термині нысанның (немесе оның бір бөлігінің) қазіргі мақсаты бойынша пайдаланылмайтынын білдіреді. Пайдаланудан шығару әдетте нысанды демонтаждауды қамтиды, бірақ бұл міндетті түрде оның бөлігі емес, өйткені қолданыстағы құрылымдар зарарсыздандырылғаннан кейін қайта пайдаланылуы мүмкін. 49 50 Иесінің пікірінше, пайдаланудан шығарудың басты мақсаты – пайдалану лицензиясын тоқтату, ол нысан аумағындағы радиация заңдық шектен төмен екеніне сенімділік бергеннен кейін. АҚШ-та, егер нысанды халыққа шектеусіз пайдалануға беру болса, бұл көрсеткіш жылдық 25 миллиремді құрайды. Радиоактивті ыдырауға дейін 50 жылға дейін, ал нысанды демонтаждауға 10 жылға дейін уақыт кетеді.

Пайдаланудан шығару жоспары

МАГАТЭ қадағалауымен, мүше мемлекет алдымен, нысандарды пайдаланудан шығарудың мүмкіндігін көрсету және осыған байланысты шығындардың жабылуын қамтамасыз ету үшін пайдаланудан шығару жоспарын әзірлейді. Соңғы тоқтату кезінде, соңғы жою жоспары нысандарды қалай жою, қалай қауіпсіз түрде бөлшектеу, қызметкерлер мен халықты радиациядан қорғауды қамтамасыз ету, қоршаған ортаға тигізетін әсерді бағалау, радиоактивті және радиоактивті емес материалдарды басқару, сондай-ақ нормативтік рұқсатты тоқтату туралы егжей-тегжейлі сипаттайды. Ядролық қалдықтарды ұзақ мерзімді сақтау мәселесі әлі де шешілмеген. Ұзақ мерзімді сақтауға арналған геологиялық қоймалар пайда болғанға дейін, уақытша сақтау қажет. Жоспарланған Юка Маунтин ядролық қалдықтар қоймасы – әлемнің басқа жерлеріндегідей – даулы болғандықтан, АҚШ-та нысан аумағында немесе одан тыс жерде сақтау көбінесе Тәуелсіз Жұмсалған Ядролық Отын Сақтау Орындарында (ISFSI) жүзеге асырылады. Ұлыбританияда барлық он бір Magnox реакторы NDA жауапкершілігімен тоқтатылуда. Пайдаланылған отын алынып, Камбриядағы Селлафилдке қайта өңдеу үшін жеткізілді. Ядролық қалдықтарды "уақытша" сақтауға арналған нысандар – негізінен "орта деңгейлі қалдықтар" (ILW) – Ұлыбританияда Уақытша Сақтау Нысандары (ISF) деп аталады.

Қоршаған ортаға әсерін бағалау

Ядролық реакторды тоқтату тек тиісті заңнамаға сәйкес тиісті лицензия берілгеннен кейін ғана мүмкін болады. Лицензиялау процедурасының бөлігі ретінде әртүрлі құжаттар, есептер және сарапшылардың пікірлері, мысалы, қауіпсіздік туралы есеп, техникалық құжаттар және қоршаған ортаға тигізетін әсерді бағалау (ҚТӘБ) әзірленіп, құзыретті органға ұсынылуы керек. Еуропалық Одақта мұндай лицензия беру алдында Евратом шартының 37-бабына сәйкес Еуропалық Комиссияның пікірі қажет. Комиссия осы жалпы мәліметтер негізінде, ең жақын мемлекеттердегі халықтың эталондық топтарының радиацияға ұшырауын бағалай алуы тиіс.

Ел бойынша мысалдар

Францияда Бренниль атом электр стансасын (АЭС), яғни 70 МВт құрылыстың шағын электр стансасын, тоқтату құны 480 миллион еуроға жетті (бағаланған шығындардың 20 есесі), және 20 жылдан кейін әлі де аяқталған жоқ. Бұзуды қамтамасыз етуге үлкен инвестициялар жұмсалғанмен, плутоний, цезий-137 және кобальт-60 сияқты радиоактивті элементтер жақын жердегі көлге тарап кетті. Ұлыбританияда азаматтық ядролық объектілерді тоқтатуға кеткен шығын 2020 жылы 99-232 миллиард фунт стерлинг деп бағаланды, ал 2005 жылдың басында 20-40 миллиард фунт стерлинг деп бағаланған. Sellafield нысаны (Calder Hall, Windscale және қайта өңдеу кешені) тоқтату шығындарының көп бөлігін және шығындардың өсуін құрайды; 2015 жылы шығындар 53,2 миллиард фунт стерлинг деп бағаланды. 2013 жылы Ұлыбританияның Ядролық тоқтату агенттігі Ұлыбританиядағы 19 атом электр стансасын тоқтатуға кем дегенде 100 миллиард фунт стерлинг жұмсалатынын болжады. Германияда 100 МВт Niederaichbach атом электр стансасын тоқтатуға 143 миллион еуродан астам шығын кетті. Литва 2010 жылы 2019 миллион еуродан 2015 жылы 3376 миллион еуроға дейін тоқтату шығындарының болжамын арттырды. Үкімет орталық қойманы құруға үлкермегендіктен, федералдық үкімет жылына шамамен жарты миллиард доллар коммуналдық қызметтерге айыппұл төлейді, бұл 2021 жылға қарай 35 штаттағы 80-нен астам ISFSI нысандарында сақтау шығындарын өтеуге жұмсалады. KPMG 2018 жылға қарай АҚШ-тың ядролық флотын тоқтатудың жалпы құны 150 миллиард АҚШ долларынан аспайды деп есептеді. Бұл шығынның үштен екісі - NRC лицензиясын тоқтатуға, 25 пайызы - пайдаланылған отынды басқаруға, ал 10 пайызы - нысанды қалпына келтіруге байланысты.

Халықаралық ынтымақтастық

Ядролық энергияны жою саласындағы ақпарат, білім және тәжірибе алмасуын халықаралық деңгейде қолдауды қамтамасыз ететін ұйымдарға Халықаралық атом энергиясы агенттігі, Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымының Ядролық энергия агенттігі және Еуропалық атом энергиясы қауымдастығы жатады. Теңіздік электр станциялары көбінесе құрлықтағы электр станцияларынан кішірек болады. Қарулық сападағы плутоний өндіруге арналған ең ірі американдық әскери ядролық нысаны – Вашингтон штатындағы Ханфорд алаңы, қазір отыны алынып тасталған, бірақ деконтаминация, жою және бұзу процесі баяу және қиын өтуде. ПУРЕКС технологиясымен плутонийді химиялық жолмен бөліп алуға арналған "Каньон" деп аталатын ірі құрылым бар. Сонымен қатар, су, көмірсутектер және уран, плутоний, нептуний, цезий, стронций (барлығы жоғары радиоактивті) қосылған ерітіндісі бар көптеген ірі контейнерлер мен жер асты резервуарлары да бар. Барлық реакторлар отынынан босатылғандықтан, кейбіреулері SAFSTOR режиміне қойылды (олардың салқындату мұнаралары бұзылды). Бірнеше реактор Ұлттық тарихи ескерткіштер мәртебесіне ие болды.

Америка Құрама Штаттары

Орналасқан жері Реактор типі Жұмыс істеу мерзімі Пайдаланудан шығару Шығындары Коннектикут Янки Коннектикут PWR 619 МВт 1968–1996 (28 жыл) 1998 2007 DECON; учаскедегі ISFSI қалдықтарын сақтау 931 млн; Кристалл Ривер 3 Флорида PWR 825 МВт 1977–2009 (32 жыл) 2013 2037 (болжамды) DECON; учаскедегі ISFSI қалдықтарын сақтау 2013 жылы шамамен ~1,2 млрд доллар Дрезден 1-ші блок (Иллинойс) BWR 207 МВт 1960–1978 (18 жыл) 1998 жылы қауіпсіздік шараларымен отыны шығарылды, қазір SAFSTOR-да. Отын учаскедегі құрғақ бочкаларда сақталады. Форт Сент-Врейн (Колорадо) HTGR (гелий графиті) 330 МВт 1979–1989 (10 жыл) 1989 1992 (3 жыл) Бөлшектелді; учаскеден тыс ISFSI қалдықтарын сақтау; әдеттегі станциямен алмастырылды 283 млн доллар Pacific Gas & Electric – Хамболдт Бэй 3-ші блок BWR 63 МВт 1963–1976 (13 жыл) 1988 2021 (33 жыл) 2021 жылдың қазанында лицензиясы тоқтатылды; шектеусіз пайдалануға берілді; жұмсалған отынды сақтау үшін жаңа лицензия. Белгісіз. Сақтауды пайдаланудан шығару үшін 53,3 млн долларлық қор қажет. 635 млн доллар Пиква NGS (Огайо) OCM (органикалық салқындатылған/жаңылған) реакторы 46 МВт 2 жыл (1966 жылы жабылды) ENTOMB (салқындатқыш дизайны нейтрондық ағын үшін жеткіліксіз) Әлі белгісіз Ранчо Секо NGS (Калифорния) PWR 913 МВт 12 жыл (1989 жылы референдумнан кейін жабылды) SAFSTOR: 5–10 жыл 2009 жылы аяқталды. Ұзақ мерзімді құрғақ бочкада отын сақталады. 538,1 млн доллар Сан-Онофре NGS 1-ші блок (Калифорния) PWR 436 МВт Westinghouse Electric Corporation 1967–1992 (25 жыл) 1993 2032 (болжамды) Бөлшектелді; учаскедегі ISFSI қалдықтарын сақтау. Әлі белгісіз Сан-Онофре NGS 2, 3 блоктары (Калифорния) PWR 1070 МВт 1080 МВт 2-ші блок: 1983–2013 3-ші блок: 1984–2013 2011 жылы Эдисон екі реактордағы бу генераторларын жақсартылған Mitsubishi генераторларымен ауыстырды, бірақ жаңа дизайн бірнеше мәселелерге тап болды, жарылып, ағып және дірілдеді. Отынды шығару кезеңінде. Тұрақты тоқтату – DECON, жақын арада отынды шығару. Әлі белгісіз 2014 жылғы шығын болжамы: 3,926 млрд доллардан 4,4 млрд долларға дейін Шиппингпорт (Пенсильвания) BWR 60 МВт 25 жыл (1989 жылы жабылды) Пайдаланудан шығару аяқталды. 5 жылда бөлшектелді (бірінші шағын тәжірибелік реактор) 98,4 млн доллар Три Майл Айленд Ядролық Энергия Станциясы 2-ші блок (Пенсильвания) PWR 913 МВт 1978–1979 Ядро балқыту оқиғасы Отынды шығарудан кейінгі 2-кезең (1979) 805 млн доллар (болжамды) Троян (Орегон) PWR 1,180 МВт 16 жыл (1993 жылы сейсмикалық жарылымға жақын болғандықтан жабылды) SAFSTOR (суландыру мұнарасы 2006 жылы бұзылды) Вермонт Янки BWR 620 МВт (General Electric) 1972–2014 (42 жыл) Жүргізіліп жатыр 2015– ~1,24 млрд доллар Янки Роу (Массачусетс) PWR 180 МВт 1961–1991 (30 жыл) Құрылыс құны 45 млн доллар болды. 2007 жылы аяқталды. Уақытша ISFSI қалдықтарын сақтау. 608 млн доллар (негізгі мақалаға қараңыз) Зайон 1, 2 блоктары (Иллинойс) 2 x PWR 1040 МВт (Westinghouse) 1973/1974–1998 (25 жыл) 1998 2020 SAFSTOR-дан кейін толық бөлшектелу; жұмсалған отынды сақтау үшін жаңа учаске. SAFSTOR үшін шығындар белгісіз; бөлшектеу және дезактивациялау үшін 2010 жылы болжамды 1 млрд доллар + қалалық төлемдер миллиондаған; қалған қалдықтар үшін белгісіз.