Интерес к атомной энергетике снова растет: многие страны стремятся диверсифицировать энергобаланс и снизить зависимость от ископаемого топлива. Но один из ключевых нерешенных вопросов отрасли остается прежним — как безопасно и на длительный срок обращаться с ядерными отходами.
Отходы делятся на три категории: низко-, средне- и высокоактивные. Основная масса отходов атомной отрасли — это слабо загрязненные материалы, такие как инструменты и рабочая одежда, с уровнем радиоактивности около 1 процента. При этом отработавшее топливо составляет примерно 3 процента общего объема, но на него приходится 95 процентов радиоактивности.
Хотя АЭС образуют сравнительно небольшие объемы отходов по сравнению со многими другими источниками энергии, управлять ими значительно сложнее. Как отмечает источник, всего 5 граммов высокоактивных отходов достаточно, чтобы обеспечить годовые энергетические потребности одного человека. Обычная атомная станция мощностью 1 GW, способная снабжать электричеством более миллиона человек, ежегодно производит около трех кубометров остеклованных высокоактивных отходов.
Канадский проект
В Канаде организация Nuclear Waste Management Organisation (NWMO) создала в Oakville испытательную площадку для отработки системы долговременного хранения ядерных отходов. Концепция предполагает использование стальных контейнеров с медным покрытием, которые помещаются в блоки из бентонитовой глины и затем изолируются в глубоких подземных тоннелях в скальной породе. Предполагается, что такая система позволит изолировать радиоактивный материал на тысячи лет без риска для населения.
Контейнеры рассчитаны на экстремальные нагрузки. По данным источника, они должны выдержать давление даже в случае, если до полного распада радиации территория окажется под ледником толщиной 3 километра. Испытания также показали устойчивость к нагрузке, эквивалентной пребыванию на глубине более 6 км под водой.
Окончательный объект NWMO планирует построить в 1,600 км к северо-западу от испытательной площадки — рядом с городом Ignace, Ontario. Хранилище должно быть размещено на глубине около 750 метров в твердых породах Canadian Shield. Если проект будет завершен в намеченные сроки, примерно к 2040 году, он сможет вместить почти 6 миллионов упаковок отработавшего топлива, которое образуется за весь срок эксплуатации четырех канадских атомных электростанций.
Другие страны и задержка в США
Похожие глубокие геологические хранилища разрабатываются также в Finland, Sweden и Japan. За последние годы ученым удалось решить ряд технических проблем, поэтому такие объекты все чаще рассматриваются как реалистичный вариант. Однако добиться политической и общественной поддержки по-прежнему сложно из-за опасений, связанных с возможным загрязнением.
В Соединенных Штатах федеральное правительство изучает такие площадки с 1980-х годов, однако страна заметно отстала от других государств. Для первого постоянного геологического хранилища был выбран Yucca Mountain на севере Nevada. Вокруг проекта накопилось множество претензий — как геологических, так и политических. Источник указывает на близость вулкана, который геологи по-прежнему считают активным, расположение в сейсмической зоне и нахождение выше уровня грунтовых вод, что усиливает опасения утечки радионуклидов в окружающую среду.
Но главным препятствием оказалось политическое сопротивление. После того как сенатор от Nevada Harry Reid в 2007 году стал лидером большинства в Сенате США, проект фактически был заморожен на неопределенный срок. Теперь, на фоне нового интереса к атомной энергетике, Department of Energy (DoE) ищет альтернативные варианты. Ведомство выбрало Utah, Idaho, Louisiana, Oklahoma и Tennessee в качестве возможных площадок, однако с юридической точки зрения Yucca Mountain пока остается единственным вариантом постоянного хранения. Чтобы развивать хранилище в другом месте, администрации Trump потребовалось бы изменить федеральное законодательство.
По данным источника, в США за годы накопилось около 95,000 metric tonnes ядерных отходов, которыми необходимо безопасно управлять. В ближайшие десятилетия в ряде стран ожидается ввод в эксплуатацию глубоких геологических хранилищ, а ученые продолжают искать и альтернативные решения. Но если правительства намерены расширять атомную генерацию, им придется решать проблему отходов столь же серьезно, как и вопрос строительства новых мощностей.
