Отделение РБ, РАО и ОЯТ, вывода из эксплуатации

Перспективы развития мировой атомной энергетики определяются тремя глобальными экологическими проблемами.

Первая состоит в том, что в настоящее время не удается полностью (гарантированно) исключить тяжелые запроектные аварии на АЭС. Это диктует необходимость постоянной готовности к предупреждению и реагированию на возможные чрезвычайные ситуации как на уровне эксплуатирующей АЭС организации, так и на государственном уровне. 

Вторая проблема – обращение с радиоактивными отходами (РАО), особенно с отходами высокоактивными (ВАО). Эта проблема до настоящего времени ни в одной стране мира не решена, потому что ВАО – это  запредельный уровень активности биологически значимых радионуклидов с очень большим периодом полураспада, что обусловливает их потенциальную радиологическую опасность на многие тысячи лет вперед. Захоронение таких отходов предполагается в пунктах глубинного захоронения с предварительной выдержкой (при необходимости) в целях снижения тепловыделения. Понятно, что говорить о сооружении пункта захоронения, защитные барьеры которого гарантированно обеспечат удержание радионуклидов на таком временном горизонте, не приходится. Поэтому в отношении ВАО даются рекомендации по захоронению в глубоких геологических системах, в скальных породах, на большой (свыше 100 метров для твердых и свыше нескольких сотен метров для жидких РАО) глубине. Но это тоже не вечно: скальные породы разрушаются, рано или поздно активность может проявиться в грунтовых водах и через водоносные горизонты найти путь к человеку. Именно поэтому не стоит недооценивать и проблему захоронения низко- и среднеактивных долгоживущих отходов. Для адекватного выбора безопасного способа захоронения РАО необходимо обеспечить их достоверную характеризацию, что на сегодняшний день затруднительно ввиду сложного радионуклидного состава и пробелов в регулировании классификации отходов, удаляемых на захоронение. Эта задача также требует скорейшего решения.

Третья проблема, тоже на сегодняшний день нерешенная – это обращение с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ). 
Помогая Концерну «Росэнергоатом» в решении трех вышеперечисленных проблем, а также других важных задач, во ВНИИАЭС функционирует отделение по радиационной безопасности, РАО, ОЯТ, выводу из эксплуатации. 


Аварийная готовность и реагирование

Научно-методическая и техническая поддержка эксплуатирующей организации в области аварийной готовности и реагирования – одно из основных направлений нашей работы. 

Ключевым элементом системы противоаварийной готовности Концерна, как эксплуатирующей АЭС организации, является группа оказания экстренной помощи АЭС (ОПАС).

ВНИИАЭС – один из 14 центров технической поддержки (ЦТП) группы ОПАС, задачей которых является оперативное оказание научно-технической и экспертной поддержки группе ОПАС в случае аварии на АЭС. Более 20 лет ВНИИАЭС задействован в подготовке, проведении и анализе результатов всех тренировок с участием группы ОПАС и комплексных противоаварийных учений с участием местных органов власти, а также всех сил и средств министерств и ведомств, нацеленных на ликвидацию аварийной ситуации на АЭС. Все это направлено на повышение готовности Концерна как эксплуатирующей организации к чрезвычайным ситуациям. 

В последние годы ВНИИАЭС участвует в еще одной очень важной работе, осуществляя научно-методическую поддержку недавно созданного Регионального кризисного центра ВАО АЭС МЦ (РКЦ). РКЦ  организован в 2012 году как один из ответов на аварию на японской АЭС «Фукусима-1» (2011 год) с целью оперативного и достоверного распространения информации о событиях, важных с точки зрения безопасности, между членами ВАО АЭС МЦ и налаживания механизмов международной помощи и научно-технической поддержки эксплуатирующих АЭС организаций в случае аварии.  

Радиационная безопасность

Большое внимание уделяется повышению качества радиационного контроля, разработке и поддержанию в актуальном состоянии методического и программного обеспечения. 

Работа по совершенствованию нормирования и контроля выбросов и сбросов реально вывела на очень серьезные вопросы, в ряде случаев это не просто уточнение, а пересмотр взглядов. Поэтому важной задачей на сегодняшний день является переход на принципиально новую систему нормирования выбросов и сбросов радиоактивных веществ в окружающую среду в полной мере.

Переход к новым нормативам, расширение перечня радионуклидов (в первую очередь, за счет трития и радиоуглерода), номенклатуры источников – в основном задача расчетно-теоретическая и не самая сложная. Но после ее выполнения необходимо подтверждать соответствие выбросов и сбросов установленным нормативным требованиям. Это влечет достаточно большую работу по пересмотру и совершенствованию штатной системы радиационного контроля выбросов и сбросов. В результате этой крупномасштабной работы действительно произойдет переход к новому поколению и нормативов, и системы контроля выбросов и сбросов в окружающую среду. Эта задача должна решаться с учетом постановления Правительства Российской Федерации от 16.05.2016 № 422, установившего требования к разработке, согласованию с Ростехнадзором и внесению в перечень Минприроды России методик расчета выбросов радиоактивных веществ стационарными источниками.  ВНИИАЭС информировал АЭС Концерна о готовности разработать такие методики. Мало кого из граждан интересует сам процесс эксплуатации атомной станции, а вот радиационное воздействие АЭС на население и его соответствие установленным нормативным требованиям – это вопрос для общественности очень важный.
Сейчас решение задач переходит на новый уровень, и ВНИИАЭС принимает самое активное участие в переходе к системам радиационного контроля выбросов и сбросов нового поколения. 

Необходимо особо отметить, что большой круг вопросов, решаемых ВНИИАЭС, связан с разработкой и внедрением методик радиационного контроля на атомных станциях, примерно 80 % методик, внедренных на АЭС, – это результат деятельности нашего института. 

Нельзя не сказать еще об одной важной проблеме. Фундаментальной характеристикой АЭС является риск потенциального (с учетом возможных нарушений нормальной эксплуатации) облучения персонала и населения при эксплуатации станции. Граничные значения такого риска установлены в НРБ-99/2009. В настоящее время методология расчета риска потенциального облучения отсутствует, что не позволяет выполнить оценку соответствия АЭС указанным нормативным требованиям. ВНИИАЭС планирует уделить этому вопросу самое пристальное внимание.

Актуальная сегодня тема – оптимизация радиационного контроля в районах расположения атомных станций. По сравнению с началом 1980-х годов произошло мощное подавление выбросов и сбросов радиоактивных веществ с АЭС в окружающую среду, в целом они снизились на два порядка, в первую очередь за счет повышения качества изготовления ядерного топлива, своевременного извлечения из активной зоны реактора ТВС с негерметичными твэлами, применения современных систем очистки, повышения культуры безопасности. В условиях нормальной эксплуатации АЭС осуществляемый сейчас производственный радиационный контроль в окружающей среде представляется избыточным, даже с учетом социально-политического фактора (этот фактор всегда присутствует, когда речь идет о радиации!). Концерну необходима соответствующая доказательная база, и ВНИИАЭС, за счет разработки достоверных методик контроля, помогает в ее создании.

Контроль физических барьеров АЭС

Как известно, безопасность атомных станций обеспечивается за счет последовательной реализации принципа глубокоэшелонированной защиты. Для каждого из ее барьеров устанавливаются пределы безопасной эксплуатации и эксплуатационные пределы, в том числе по радиационным параметрам. 

АО «ВНИИАЭС» занимает лидирующие позиции по разработке и оснащению российских и зарубежных АЭС  современным приборным, методическим и программным обеспечением для контроля целостности барьеров безопасности, в частности, протечек парогенераторов и герметичности твэлов АЭС, а также выбросов и сбросов радиоактивных веществ в окружающую среду.

Стоит отметить, что пределы безопасности физических барьеров были в основном установлены в прошлом веке, на начальном этапе эксплуатации АЭС. Применение в настоящее время указанных пределов требует научного обоснования и пересмотра в связи с тем, что внедрены и внедряются новые виды ядерного топлива, осуществлен переход на длительные топливные циклы, энергоблоки эксплуатируются на повышенной мощности или в маневренных режимах. Эти задачи институт готов решать. Важнейшее направление  – диагностика состояния ядерного топлива во время эксплуатации. В институте разрабатываются методы по определению механизмов и причин повреждения тепловыделяющих элементов на основе методов радиационного контроля и анализа условий эксплуатации, качества изготовления и проектных характеристик ядерного топлива.

Экологическая безопасность

На сегодняшний день современным эффективным механизмом  решения экологических проблем общепризнан экологический менеджмент.

С 2004 года ВНИИАЭС оказывает научно-методическую поддержку Концерну и действующим АЭС по разработке, внедрению и совершенствованию системы экологического менеджмента (СЭМ) в соответствии с требованиями международного и национального стандартов ISO 14001 (ГОСТ Р ИСО 14001). Разработаны как основополагающие документы (Экологическая политика, стандарты организации, перечни экологических аспектов и т.д.), так и рабочая документация СЭМ - подразделений. 

В связи с выходом в 2015 году новой версии международного стандарта ISO 14001:2015 и национального стандарта ГОСТ РИСО 14001-2016  ряду атомных станций (Балаковской, Калининской и Нововоронежской АЭС) ВНИИАЭС оказывает услуги по приведению СЭМ в соответствие с новыми требованиями процессного подхода, включая внедрение риск-ориентированного мышления. Для успешного функционирования СЭМ в Концерне планируется проведение анализа функционирования СЭМ на каждой АЭС и подготовки рекомендаций по внесению необходимых изменений в соответствующие стандарты организации, в том числе паспорта процессов.

Обращение с РАО

ВНИИАЭС анализирует и обобщает опыт эксплуатации систем обращения с РАО, занимается разработкой и внедрением эффективных технологий и систем обращения с РАО, соответствующих методик и технологических регламентов. Институтом совместно с НТЦ ЯРБ Ростехнадзора обоснованы и опубликованы предложения по принципиальному пересмотру системы паспортизации и классификации удаляемых твердых РАО на захоронение. 

Одна из крупных наших текущих работ – выполнение НИОКР по разработке установки переработки жидких радиоактивных отходов в модульном исполнении с получением кондиционированных РАО, удовлетворяющих критериям приемлемости для захоронения. 

Другим приоритетным направлением ВНИИАЭС в области обращения с РАО является разработка технологий и решений по обращению с твердыми ВАО и металлом, загрязненным радиоактивными веществами. Так, институт разработал проект фрагментации внутрикорпусных устройств блока № 2 Нововоронежской АЭС. 

ВНИИАЭС  разработал проектную документацию на временный участок модульного типа для переработки и кондиционирования  твердых РАО (ТРО), образующихся при выводе из эксплуатации (ВЭ) объектов использования атомной энергии  и реабилитации загрязненных территорий (РЗТ) с использованием технологий и оборудования сортировки, дезактивации, фрагментации, компактирования, цементирования РАО на площадках эксплуатирующих организаций – заказчиков работ по ВЭ и РЗТ. С целью совершенствования обращения с РАО на действующих энергоблоках АЭС ВНИИАЭС  разработал исходные технические требования  к установкам для извлечения средне- и высокоактивных отходов, позволяющих модернизировать системы обращения с РАО путем внедрения автоматизированных установок извлечения ТРО.

ВНИИАЭС является разработчиком значительной части методического обеспечения радиационного контроля РАО на российских АЭС. Для оптимизации радиационного контроля РАО применяется методология радионуклидного вектора. При активном содействии института она внедрена на Калининской, Ленинградской, Нововоронежской, Смоленской АЭС и в Опытно-демонстрационном инженерном центре (ОДИЦ) по выводу из эксплуатации блоков АЭС; до конца 2019 года планируется внедрение этой технологии на Ростовской и Белорусской АЭС.