Введение

Процесс демонтажа ядерного объекта – это процесс, ведущий к необратимому полному или частичному закрытию ядерного объекта, как правило, ядерного реактора, с конечной целью прекращения действия лицензии на эксплуатацию. Процесс обычно осуществляется в соответствии с планом вывода из эксплуатации, включающим полный или частичный демонтаж и дезактивацию объекта, что в идеале приводит к восстановлению окружающей среды до состояния «зеленого поля». План вывода из эксплуатации считается выполненным, когда достигнуто утвержденное конечное состояние объекта. Процесс обычно занимает от 15 до 30 лет, а иногда и несколько десятилетий больше, если применяется период безопасного хранения для радиоактивного распада. Радиоактивные отходы, остающиеся после вывода из эксплуатации, либо перемещаются в хранилище на площадке, где они остаются под контролем владельца, либо транспортируются в хранилище для сухого хранения или в пункт захоронения в другом месте. Окончательное захоронение ядерных отходов, образующихся в результате вывода из эксплуатации как в прошлом, так и в будущем, является растущей и до сих пор не решенной проблемой. Вывод из эксплуатации – это административный и технический процесс. Объект демонтируется до состояния, при котором он больше не требует применения мер радиационной защиты. Это включает в себя очистку от радиоактивных материалов. После полного вывода объекта из эксплуатации не должно оставаться никакой радиационной опасности. Лицензия аннулируется, а площадка освобождается от нормативного контроля. Лицензиат предприятия больше не несет ответственности за ядерную безопасность. Расходы на вывод из эксплуатации должны покрываться средствами, предусмотренными в плане вывода из эксплуатации, который является частью первоначального разрешения на эксплуатацию объекта. Эти средства могут накапливаться в фонде вывода из эксплуатации, например, в трастовом фонде. Во всем мире существуют сотни тысяч небольших ядерных устройств и объектов, используемых в медицинских, промышленных и исследовательских целях, которые также в какой-то момент потребуется вывести из эксплуатации.

Определение

Снятие с эксплуатации ядерных объектов – это административный и технический процесс, приводящий к необратимому закрытию ядерного объекта, такого как атомная электростанция (АЭС), исследовательский реактор, установка по производству изотопов, ускоритель частиц или урановый рудник. Он включает в себя административные и технические действия, предпринимаемые для снятия всех или части нормативных ограничений с объекта, чтобы обеспечить возможность его повторного использования. Снятие с эксплуатации включает планирование, дезактивацию, демонтаж и обращение с материалами. Это заключительный этап жизненного цикла ядерной установки, охватывающий деятельность от остановки и извлечения ядерного материала до восстановления окружающей среды на площадке. Термин «снятие с эксплуатации» охватывает все мероприятия, проводимые после получения лицензии на снятие с эксплуатации ядерной установки до момента, когда ядерный надзор больше не требуется. Целью, в идеале, является восстановление первоначального природного состояния, существовавшего до строительства ядерной установки, так называемого статуса «зеленого поля». Снятие с эксплуатации включает все этапы, описанные в плане снятия с эксплуатации, приводящие к освобождению ядерного объекта от регулирующего контроля. План снятия с эксплуатации считается выполненным, когда достигнуто утвержденное конечное состояние объекта. Объекты для захоронения радиоактивных отходов закрываются, а не выводятся из эксплуатации. Использование термина «снятие с эксплуатации» подразумевает, что дальнейшее использование объекта (или его части) по первоначальному назначению не предполагается. Хотя снятие с эксплуатации обычно включает демонтаж объекта, это не всегда является обязательной его частью, если существующие конструкции будут повторно использованы после снятия с эксплуатации и дезактивации. С точки зрения владельца, конечной целью снятия с эксплуатации является прекращение действия лицензии на эксплуатацию, после того как он предоставит гарантии, что уровень радиации на площадке находится ниже установленных законом пределов, что в США соответствует годовой дозе облучения в 25 миллирем в случае открытия площадки для неограниченного доступа общественности. На радиоактивный распад может потребоваться до 50 лет, а на демонтаж объекта – 10 лет.

План вывода из эксплуатации

Под надзором МАГАТЭ государство-член сначала разрабатывает план вывода из эксплуатации, чтобы продемонстрировать его осуществимость и обеспечить покрытие связанных с ним расходов. При окончательной остановке, окончательный план вывода из эксплуатации подробно описывает, как будет осуществляться вывод из эксплуатации, как объект будет безопасно демонтирован, обеспечивая радиационную защиту работников и населения, учитывая воздействие на окружающую среду, управляя радиоактивными и нерадиоактивными материалами и прекращая действие нормативного разрешения. Проблема долгосрочного захоронения ядерных отходов до сих пор не решена. До появления геологических хранилищ для долгосрочного захоронения необходимо промежуточное хранение. Поскольку планируемое хранилище ядерных отходов Юка-Маунтин – как и в других странах мира – вызывает споры, хранение в США обычно осуществляется на площадке или за ее пределами в независимых хранилищах отработанного ядерного топлива (ISFSI). В Великобритании все одиннадцать реакторов типа «Магнокс» выводятся из эксплуатации под ответственностью NDA. Отработанное топливо было извлечено и перевезено на площадку Sellafield в Камбрии для переработки. Объекты для «временного» хранения ядерных отходов – в основном отходов среднего уровня (ILW) – в Великобритании называются объектами промежуточного хранения (ISF).

Оценка воздействия на окружающую среду

Снятие с эксплуатации ядерного реактора может быть осуществлено только после выдачи соответствующей лицензии в соответствии с действующим законодательством. В рамках процедуры лицензирования необходимо подготовить и предоставить в компетентный орган различные документы, отчеты и заключения экспертов, например, отчет по безопасности, техническую документацию и оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС). В Европейском Союзе для выдачи такой лицензии требуется предварительное заключение Европейской Комиссии в соответствии со статьей 37 Договора о Европейском сообществе об атомной энергии (Евратом). На основании этих данных Комиссия должна иметь возможность оценить дозу облучения для определенных групп населения в ближайших соседних государствах.

Примеры по странам

Во Франции ликвидация атомной электростанции Бреннилис, относительно небольшой электростанции мощностью 70 МВт, уже обошлась в 480 миллионов евро (в 20 раз больше расчетных затрат) и до сих пор не завершена спустя 20 лет. Несмотря на огромные инвестиции в обеспечение демонтажа, радиоактивные элементы, такие как плутоний, цезий-137 и кобальт-60, просочились в окружающее озеро. В Великобритании оценка затрат на вывод из эксплуатации гражданских ядерных объектов в 2020 году составляла от 99 до 232 миллиардов фунтов стерлингов, в то время как в начале 2005 года она оценивалась в 20-40 миллиардов фунтов стерлингов. Одна лишь площадка Sellafield (Calder Hall, Windscale и перерабатывающий комплекс) покрывает большую часть расходов на вывод из эксплуатации и их увеличение; по состоянию на 2015 год затраты оценивались в 53,2 миллиарда фунтов стерлингов. Оценка, проведенная в 2013 году Управлением по выводу из эксплуатации ядерных объектов Соединенного Королевства, предсказывала, что вывод из эксплуатации 19 действующих ядерных объектов Великобритании обойдется минимум в 100 миллиардов фунтов стерлингов. В Германии ликвидация атомной электростанции Niederaichbach мощностью 100 МВт обошлась более чем в 143 миллиона евро. Литва увеличила прогноз затрат на вывод из эксплуатации с 2019 миллионов евро в 2010 году до 3376 миллионов евро в 2015 году. Поскольку правительство не создало центральное хранилище, федеральное правительство выплачивает коммунальным предприятиям около полумиллиарда долларов в год в качестве штрафа для компенсации затрат на хранение на более чем 80 площадках ISFSI в 35 штатах по состоянию на 2021 год. Компания KPMG оценила общую стоимость вывода из эксплуатации ядерного флота США по состоянию на 2018 год в более чем 150 миллиардов долларов США. Около двух третей этой суммы приходится на расходы, связанные с прекращением действия лицензии NRC; 25% – на управление отработавшим ядерным топливом; и 10% – на восстановление площадок.

Международное сотрудничество

Организации, содействующие международному обмену информацией, знаниями и опытом в области вывода из эксплуатации ядерных установок, включают Международное агентство по атомной энергии, Агентство по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития и Европейское сообщество по атомной энергии. или 330 миллионов долларов США. Морские электростанции, как правило, меньше наземных электростанций. Крупнейшим американским военным ядерным объектом по производству плутония оружейного качества являлась площадка Ханфорд (в штате Вашингтон), которая в настоящее время выгружена из активной зоны, но находится в медленном и проблемном процессе дезактивации, вывода из эксплуатации и демонтажа. Там есть "Каньон" – большое сооружение для химического извлечения плутония по технологии PUREX. Также имеется множество больших контейнеров и подземных резервуаров с раствором, содержащим воду, углеводороды, уран, плутоний, нептуний, цезий и стронций (все они высокорадиоактивны). После полной выгрузки топлива из всех реакторов некоторые из них были помещены в режим SAFSTOR (с последующим сносом градирен). Несколько реакторов были объявлены национальными историческими памятниками.

Соединенные Штаты

Место Тип реактора Срок эксплуатации Вывод из эксплуатации Расходы на вывод из эксплуатации Коннектикут Янки Коннектикут PWR 619 МВт 1968–1996 (28 лет) 1998 2007 DECON; хранение отходов на месте в ISFSI 931 млн; Crystal River 3 Флорида PWR 825 МВт 1977–2009 (32 года) 2013 2037 (оценочно) DECON; хранение отходов на месте в ISFSI В 2013 году, по оценкам, ~1,2 млрд долл. Дрезден, блок 1 (Иллинойс) BWR 207 МВт 1960–1978 (18 лет) Обезврежен в 1998 году, теперь в SAFSTOR. Топливо на месте в сухих контейнерах. Fort St. Vrain (Колорадо) HTGR (гелиево-графитовый) 330 МВт 1979–1989 (10 лет) 1989 1992 (3 года) Демонтирован; хранение отходов вне площадки в ISFSI; заменен обычной станцией 283 млн долл. Pacific Gas & Electric – Humboldt Bay, блок 3 BWR 63 МВт 1963–1976 (13 лет) 1988 2021 (33 года) Лицензия прекращена в октябре 2021 года; площадка освобождена для неограниченного использования; новая лицензия на хранилище отработанного топлива на месте. Неизвестно. Фонд в размере 53,3 млн долл. необходим только для вывода из эксплуатации хранилища. 635 млн долл. Piqua NGS (Огайо) OCM (органически охлаждаемый/замедлитель) реактор 46 МВт 2 года (закрыт в 1966) ENTOMB (конструкция теплоносителя неадекватна для нейтронного потока) Пока неизвестно. Rancho Seco NGS (Калифорния) PWR 913 МВт 12 лет (закрыт после референдума в 1989) SAFSTOR: 5–10 лет, завершено в 2009 году. Топливо в долгосрочном хранилище в сухих контейнерах на месте. 538,1 млн долл. San Onofre NGS, блок 1 (Калифорния) PWR 436 МВт Westinghouse Electric Corporation 1967–1992 (25 лет) 1993 2032 (оценочно) Демонтирован; хранение отходов на месте в ISFSI для всей станции. Пока неизвестно. San Onofre NGS, блоки 2, 3 (Калифорния) PWR 1070 МВт 1080 МВт Блок 2: 1983–2013 Блок 3: 1984–2013 В 2011 году Edison завершил замену парогенераторов на обоих реакторах на улучшенные Mitsubishi, но новая конструкция имела несколько проблем, трещин, вызывающих утечки и вибрации. В процессе выгрузки топлива. Постоянная остановка – DECON в ближайшее время, выгрузка топлива. Пока неизвестно. Прогноз стоимости на 2014 год: от 3,926 млрд долл. до 4,4 млрд долл. Shippingport (Пенсильвания) BWR 60 МВт 25 лет (закрыт в 1989) Декон завершен, демонтирован за 5 лет (первый небольшой экспериментальный реактор) 98,4 млн долл. Three Mile Island Nuclear Generating Station, блок 2 (Пенсильвания) PWR 913 МВт 1978–1979 Инцидент с расплавлением активной зоны После выгрузки топлива Фаза 2 (1979) 805 млн долл. (оценочно) Trojan (Орегон) PWR 1180 МВт 16 лет (закрыт в 1993 году из-за близости к сейсмическому разлому) SAFSTOR (охладительная башня демонтирована в 2006) Vermont Yankee BWR 620 МВт (General Electric) 1972–2014 (42 года) В процессе 2015– ~1,24 млрд долл. Yankee Rowe (Массачусетс) PWR 180 МВт 1961–1991 (30 лет) Стоимость строительства составила 45 млн долл. Завершено в 2007 году, хранение отходов на месте в ISFSI. 608 млн долл. (См. основную статью) Zion, блоки 1, 2 (Иллинойс) 2 x PWR 1040 МВт (Westinghouse) 1973/1974–1998 (25 лет) 1998 2020 после SAFSTOR, полная демонтаж; новое хранилище отработанного топлива на месте. Стоимость SAFSTOR неизвестна; оценка затрат на демонтаж и дезактивацию в 2010 году – 1 млрд долл. + сборы за снос города в миллионах; стоимость оставшихся отходов неизвестна.