С 1953 года Борис Мясоедов работает в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ). Основные научные труды Бориса Мясоедова посвящены области радиохимии, аналитической химии радиоактивных элементов и радиационной экологии
– Борис Федорович, разрешены ли сегодня противоречия между развитием атомной энергии и необходимостью сохранения экологического баланса?
– Следует понимать, что атомная энергетика – не столько АЭС, которые работают безопасно и надежно, сколько топливный цикл в целом: добыча, обогащение, формирование, переработка топлива. Чтобы использовать запасы урана полностью (они тоже не безграничны), после цикла работы топливных элементов необходимо производить переработку ОЯТ для отделения продуктов распада и сохранения полезной составляющей – урана и плутония. Именно переработка облученного топлива остается стадией, порождающей радиоактивные отходы, – продукты деления, которые не могут быть применены с пользой. Чтобы обеспечить мир безопасной атомной энергией на длительную перспективу, необходимо реализовать расширенный и замкнутый ядерные циклы, не хранить облученные ТВС длительно или вечно, а перерабатывать их. Лидером в этом подходе сегодня является Франция, где производится более 70 % энергии на АЭС и при этом выполняется полная переработка облученного топлива. Уран, освобожденный от продуктов деления, опять идет в твэлы и вновь используется в реакторе.
Как радиохимик, ответственно могу сказать, что дальнейшее развитие атомной энергетики связано с решением проблемы радиоактивных отходов. Ученые многих стран, в том числе России, принимают участие в создании новой системы атомной энергетики, которая получит новый уровень безопасности и позволит решить проблему долгоживующих радиоактивных изотопов. Общепринятым подходом в мире является перевод радиоактивных жидких отходов в твердое состояние и изолирование от окружающей среды. Радиоактивные отходы (РАО) помещаются в разного рода органические вяжущие вещества, например, битум, но время хранения в такой форме ограничено, а многие изотопы опасны в течение десятков тысяч лет. Более надежным способом изоляции от биосферы является включение РАО в устойчивые композиции и последующее глубинное захоронение. Распространение в России и мире получили стеклоподобные материалы. Так, на комбинате «Маяк» основная часть накопленных «военных» отходов переведена в менее опасное состояние именно через остекловывание. Но для такой технологии необходимо громоздкое оборудование – стекловаренная печь, которая также становится загрязненным объектом, она небезопасна в эксплуатации, подлежит утилизации…
Природа подсказывает нам более надежное решение проблемы РАО. В земной коре различные элементы в форме минералов существуют миллионы лет, не мигрируют, не растворяются в подземной воде. Способ изоляции долгоживущих РАО, обеспечивающий гарантированную изоляцию от биосферы, – это искусственное создание минералоподобных матриц. Некоторые из них уже исследуются. Так, это магний-калий-фосфатная матрица, которая разработана в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского. Такая матрица твердеет при комнатной температуре, образуя аналог природного минерала, устойчивого к воде и механическим воздействиям. Материал обладает нейтронно-защитными свойствами и позволяет с наибольшей степенью безопасности и технологичности решить проблему глубинного захоронения РАО. Подземное хранилище такого рода у нас также разрабатывается; при этом следует учитывать, что это также непростая инженерная задача. Так, наши коллеги в США поспешили создать подобное сооружение, но ряд инженерных проблем не был решен, и по назначению оно не используется.
– Российская атомная энергетика проходит стадию активного развития, можно сказать, переживает «историю успеха», однако насколько этот успех подконтролен независимым специалистам?
– Ни одно предприятие, которое получает лицензию на работы с радиоактивными материалами, не может получить ее без государственной экспертизы. Необходимым элементом такой государственной экспертизы является предварительный этап общественной экологической экспертизы.
Институту за последние годы приходилось возглавлять такие слушания и экспертизы, проводимые экологическими движениями со своими экспертными комиссиями. В состав таких комиссий входят специалисты не только по радиоактивности, но и геологи (они оценивают правильность выбора местности, риски землетрясений, состав почв, карст), экологи, которые исследуют влияние на представителей животного мира; оценивается качество воды; влияние на атмосферу и т. д. Представленные материалы могут занимать десятки томов. Даже если на существующей АЭС необходимо установить специальное хранилище, которое представляет мизерную опасность по сравнению с общей опасностью станции, все равно требуется прохождение государственной и общественной экспертиз. На мой взгляд, эта работа поставлена хорошо, и даже если в чем-то кажется избыточной, контроль ослаблять не нужно.
При Росатоме существует Общественный совет по экологии, я хорошо знаком с его деятельностью. При этом никогда не работал на предприятиях атомной промышленности. Общественный совет ориентируется не столько на существующие документы и даже научные отчеты, сколько на информацию из первых рук. Представители совета имеются на всех ядерных предприятиях, каждый может поставить тот или иной проблемный вопрос. В этом смысле сейчас действительно наступает новая пора развития атомной энергетики – под пристальным контролем профессионального сообщества как внутри самой отрасли, так и внешних специалистов. Это затрагивает все аспекты атомной энергетики. Так, АЭС, построенные полвека назад, выработали ресурс, некоторые графитовые реакторы уже сейчас выводятся. Эта проблема выходит на первый план, и опыта ее решения нет: многие вещи нужно продумывать, рассчитывать, проверять на практике. Но эта проблема не внутриведомственная, она контролируется на государственном уровне.
– Как происходит оценка экологических рисков, если задача решается впервые, например, упомянутый вывод из эксплуатации?
– Здесь трудно предложить универсальный подход. Что касается графитовых реакторов, на мой взгляд, принята правильная для сегодняшнего момента концепция: оборудование демонтировать настолько, насколько возможно, но зоны с высокой активностью оставить в покое и обеспечить их надежную изоляцию от биосферы. Углерод в составе графитовой вкладки не активируется, он не «грязный», хотя в отдельных местах, где, например, происходили протечки каналов, разрушение твэлов, отдельные куски графита могут быть активны. Их можно изъять и надлежащим образом захоронить. Пространство под графитовой кладкой засыпается природными материалами, в основном бентонитовой глиной, которая противостоит воде. Многие радионуклиды могут находиться в растворимой форме, мигрировать с водой. Чтобы этого не происходило, создается несколько барьеров из природных, а также искусственных синтетических веществ. Во многих случаях, обеспечив надежную изоляцию активных конструкций или отходов, нужно просто продолжить поиски надежного способа утилизации – подождать развития технологий. Это лучше, чем поспешно начать работы и «наследить».
– Какие пожелания, предложения, «положительные практики» могут быть с пользой заимствованы Концерном «Росэнергоатом» из зарубежного опыта? Какой опыт Концерна и Госкорпорации может быть «экспортирован»?
– Для всех – и России, и наших зарубежных партнеров – важно международное сотрудничество в развитии культуры безопасности. Так, несмотря на аварию на АЭС «Фукусима», большие достижения имела и имеет Япония. Даже для лабораторных работ с плутонием там нужно отучиться год и сдать множество экзаменов… Хотя авария у них произошла из-за упущения в простых вопросах. Обращать внимание друг друга на возможные недоработки, находить уязвимости – вот задача международного сотрудничества.
Что касается заимствования зарубежных наработок, во многих вопросах именно мы удерживаем лидерство. У нас заказывают новые реакторы не потому, что любят нашу страну, а потому, что в области атомной промышленности мы действительно впереди. Мы ушли далеко вперед в вопросах нового топлива. Это МОКС-топливо для быстрых реакторов (и, разумеется, сама технология быстрых реакторов). На международном уровне было признано, что накопленный плутоний – не отходы, а сгусток энергии с огромным потенциалом, его надо не захоранивать, а использовать как топливо на АЭС. Американцы брали обязательство построить завод, потратили огромные средства, но приостановили работу: слишком много затрат, а перспективы непонятны. Мы же, не шумя и не ведя лишних дискуссий, сделали современное производство и обеспечиваем себя передовым МОКС-топливом.
Другой пример: очевидны преимущества так называемого плотного топлива с высокой концентрацией урана – в металлических композициях или других химических соединениях (например, нитридное топливо). В рамках проекта «Прорыв» уже строится небольшое производство по получению нитридного топлива.
Также мы лидируем и во многих технологиях переработки. У нас построено лучшее в мире «сухое» хранилище облученного ядерного топлива на Горно-химическом комбинате (ГХК). Количество облученного топлива возрастает, переработка идет намного медленнее, чем накопление. В мире существуют как мокрая (под водой), так и сухая технологии, но проекта, подобного реализованному на ГХК, нет ни у кого. В 2015 году в Железногорске на ГХК проходила Всероссийская конференция по радиохимии, мы имели возможность посетить хранилище, это, безусловно, образец всего самого современного. Да и комбинат «Маяк», хотя и известен обывателю прошлыми проблемами, сегодня действительно светоч и указание пути для остальных: качественно решены проблемы безопасного хранения РАО, ликвидированы многие проблемы.
Для США, конечно, полезен опыт переработки ОЯТ, они официально придерживаются открытого топливного цикла, с захоронением отходов, и некоторый опыт переработки получают лишь в Хэнфорде, где производился плутоний. Многому можно поучиться во Франции, где нет ни «Хэнфорда», ни «Маяка» в его облике до начала XXI века. Проблема там решена широко и с высоким уровнем культуры безопасности. Вообще, французская атомная наука остается одной из лучших; мне повезло работать в лаборатории, где трудились Мария и Пьер Кюри. АЭС во Франции также одни из лучших, они открыты для посещений. Радиологическая обстановка под контролем; рядом со станциями возделываются виноградники. Поддержка АЭС во Франции почти абсолютная, население обеспечено достоверной информацией, все понимают экологическую и экономическую пользу атомной энергетики.
Вообще, иногда нам не хватает лоска, отточенности эксплуатационной культуры, уверенного представления создаваемых нами проектов как лучших в мире. Российским атомщикам в этом смысле есть чему поучиться.
Алексей Комольцев для журнала РЭА
