научная статья по теме ПРИНЦИП КОНСЕРВАТИЗМА В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ МОГИЛЬНИКОВ ВЫСОКОРАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ Геология

Текст научной статьи на тему «ПРИНЦИП КОНСЕРВАТИЗМА В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ МОГИЛЬНИКОВ ВЫСОКОРАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ»

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2012, № 5, с. 436-448

УТИЛИЗАЦИЯ И ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ

УДК 621.039:550.8.013

ПРИНЦИП КОНСЕРВАТИЗМА В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ МОГИЛЬНИКОВ ВЫСОКОРАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

© 2012 г. Б.Т. Кочкин

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Старомонетный пер., 35, Москва, 119017 Россия. E-mail: btk@igem.ru

Поступила в редакцию 30.05.2011г.

Дана характеристика оценки безопасности при принятии решений по проекту геологической изоляции ВАО и ОЯТ согласно действующим в России нормативным документам. Проведен анализ проблем, возникающих при изучении геологической среды с целью подготовки отчета по обоснованию безопасности. Сформулированы рекомендации по ведению геологических исследований на этапе характеристики места размещения российского могильника в пределах Нижнеканского гранитного массива (Красноярский край). Рекомендации касаются сбора данных, необходимых для разработки сценариев и выполнения прогноза безопасности будущего могильника. Рекомендации нацелены на уменьшение неопределенностей и повышение достоверности результатов оценки безопасности, которые в силу объективных причин будут выполняться в условиях недостатка информации. Основной подход - максимально ограничить и конкретизировать геологические задачи путем разумного сокращения числа процессов в сценариях и моделях.

Ключевые слова: высокорадиоактивные отходы, отработавшее ядерное топливо, могильник в кристаллических породах, оценка безопасности, моделирование миграции радионуклидов, неопределенности в сценариях и параметрах.

ВВЕДЕНИЕ

Охрана окружающей среды и защита населения от накопленных продуктов деятельности радиохимических предприятий и АЭС, обладающих чрезвычайной радиоактивностью, - высокорадиоактивных отходов (ВАО) и отработавшего ядерного топлива, не подлежащего дальнейшему использованию (ОЯТ), - остаются актуальными проблемами на мировом уровне. В настоящее время специалисты признают техническую возможность безопасной изоляции этого типа отходов в глубоких геологических могильниках [15]. В России принята дорожная карта по реализации проекта окончательной изоляции ВАО и ОЯТ вблизи радиохимического предприятия на территории Красноярского края [7]. В соответствии с этим документом выбрана площадка среди пород Нижнеканского гранитного массива. Участок "Енисейский" расположен ближе всех других перспективных участков Нижнеканского массива к Горно-химическому комбинату (г. Железно-горск, Красноярский край), который является ис-

точником отходов, направляемых на изоляцию. В геологическом строении этого участка в отличие от соседних участвуют преимущественно метаморфические породы, а не сами граниты (рис. 1) [3]. На площадке в настоящее время выполняются геологоразведочные работы, результаты которых, в конечном счете, должны ответить на вопрос о возможности сооружения здесь безопасного объекта окончательной изоляции ВАО (могильника). Современный этап реализации проекта геологической изоляции ВАО на участке "Енисейский" по общепринятой международной шкале можно классифицировать как "характеристика места" [19]. Переход к этому этапу работ от этапа "выбора места" требует формулировки новых задач.

Цель статьи - разработка методологических рекомендаций ведения геологических исследований на этапе характеристики места применительно к российским условиям. Дело в том, что по результатам геологического изучения площадки предстоит принять решение об окончательном утверждении площадки и получить лицензию на

сооружение подземной исследовательской лаборатории (ПИЛ). В соответствии с действующими в РФ нормами это будет возможно, если будет выполнена оценка безопасности будущего могильника на основе прогнозного расчета поступления радионуклидов в окружающую среду [4]. В этой связи результаты геологических изысканий должны позволить осуществить такой прогноз и подготовить отчет по обоснованию безопасности (ООБ) могильника.

Статья содержит: (1) характеристику роли оценки безопасности (ОБ) в системе принятия решений по проекту геологической изоляции ВАО и ОЯТ и требований к ООБ; (2) обсуждение проблем, возникающих при изучении геологической среды, сложенной кристаллическими породами, с целью выполнения ОБ и подготовки ООБ, и (3) методику постановки геологических задач таким образом, чтобы ОБ и ООБ соответствовали нормативным документам, а сами задачи не представляли собой нерешаемые научно-технические проблемы.

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОТЧЕТ ПО ОБОСНОВАНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ

Отчет по обоснованию безопасности будет одним из основных документов в процедуре окончательного утверждения площадки для размещения объекта изоляции ВАО и ОЯТ [4,12]. Другими словами, в ООБ будут подведены итоги одного из важнейших мероприятий по обеспечению безопасности объекта изоляции, а именно - выбора площадки.

Обеспечение безопасности - выполнение технических и организационных мероприятий, направленных на достижение безопасности будущего сооружения. Среди таких мероприятий к теме статьи относится выбор площадки с геологической средой, пригодной для размещения безопасного могильника.

Обоснование безопасности можно определить как процедуру убеждения контролирующих организаций и других заинтересованных сторон (например, общественные экологические движения, местная администрация ...) в достаточности выполненных технических мероприятий и принятых организационных решений для обеспечения безопасности будущего сооружения. Обоснование предполагает выполнение оценки безопасности системы изоляции, сбор и критический анализ аргументов в поддержку ее достоверности, доказательство надежности отдельных

Г\~\1i ITVh ГГ^Пз I 15 |ЛШШ]б \rzy\7

+

Рис. 1. Геологическая схема района Нижнеканского гранитного массива (по [5]):

1 - гнейсы атамановского метакомплекса (ARat); 2 - слюдистые гнейсы с амфиболитами, мраморами и кварцитами среднянского метакомплекса (РЯж); 3 - граниты - лейко-граниты Нижнеканского массива (уРЯ); 4 - диориты - гра-нодиориты Нижнеканского массива (уЗРЯ); 5 - осадочные породы итатской свиты (Т2); 6 - четвертичные отложения 7 - перспективные участки: Енисейский (Е), Итатский (И) и Каменный (К).

элементов системы (в частности, пригодности геологической среды), аттестацию применяемого инструментария (моделирующие программы, методики выполнения отдельных видов работ и др.). Все эти аргументы представляются в отчете по обоснованию безопасности [4,12]. В рекомендациях международных организаций, связанных с ядерным и радиационным регулированием, таких как МАГАТЭ или Европейское агентство по ядерной энергии, аналогичный документ именуется "Досье безопасности" ("Safety case") [18, 23].

Оценка безопасности (ОБ) - процедура проверки соответствия будущего могильника установленным критериям безопасности путем прогнозных расчетов поступления радионуклидов из системы изоляции в окружающую среду и оценки последующего влияния на население.

Критерии безопасности системы изоляции ВАО в российских нормативных документах, как и в большинстве зарубежных, сформулированы в виде численного значения допустимой годовой эффективной дозы облучения или связанного с ней индивидуального радиологического риска [4, 14, 22]. Безопасность системы оценивается на период после загрузки ВАО и ОЯТ в подземное сооружение и перевод его в режим могильника на срок необходимой изоляции, т.е. от момента закрытия вплоть до исчезновения реальной опасности размещаемых под землей отходов.

Оценка безопасности будущего могильника потребует прогнозных расчетов указанных индикаторов безопасности (доза или риск) для сравнения с их установленными численными значениями (количественными критериями). Это означает, что из нормативных требований следует необходимость создания математических моделей для прогнозных расчетов по оценке безопасности. При этом необходимость выполнения прогнозных расчетов тесно связана с обоснованием управленческих решений о вложении финансовых средств в продолжение работ. Если проведение работ по выбору площадки требует сравнительно мало средств, то уже сооружение ПИЛ потребует значительно больших финансовых затрат.

Из необходимости прогнозных расчетов сразу возникает проблема информационного обеспечения моделирования. Потребность выполнять оценку безопасности перед очередным этапом реализации проекта вынуждает использовать для моделирования доступную информацию, которая на начальных этапах крайне скудна. Модели, используя обобщенные данные по кристаллическим породам и защитным характеристикам инженерных барьеров, показывают принципиальную возможность создать безопасный могильник в такой среде на глубине порядка 0.5 км [1, 24]. Модели этого уровня служат скорее методологическими образцами, чем примерами оценки безопасности конкретных объектов. Именно поэтому при принятии решения о переходе к очередному этапу реализации проекта так важно обеспечить достоверность модели и убедительность прогноза, привязанного к конкретной среде. Сам же следующий этап должен быть нацелен на расширение информационной базы, чтобы следующая модель была более совершенной, более точно привязана к условиям реальной площадки, а результаты моделирования были еще более убедительными для заинтересованных сторон [21].

При подготовке ООБ и выполнении расчетов по ОБ рекомендуется исходить из принципа кон-

серватизма. Согласно ему, до тех пор, пока убедительно не обоснованы сценарии, модельные предположения и параметры, которые используются в ОБ, для расчетов привлекаются те из них, которые ведут к наиболее пессимистическим оценкам радиологических последствий [8, 18, 23]. Этот принцип реализован в статье применительно к участку "Енисейский".

Рано или поздно демонстрация безопасности будет признана убедительной всеми заинтересованными сторонами и будет получена лицензия на сооружение могильника. Проблема убедительности, когда можно "закрыть вопрос" безопасности будущего могильника, сегодня считается главной проблемой в продвижении проектов геологической изоляции до практического внедрения [15,17]. Причина сомнений в неопределенностях, которые обнаруживаю

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком