Upload
antiatomby
View
231
Download
9
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Stasys Motiejūnas
Citation preview
Radioaktyviųjų atliekų tvarkymas:
pasiekimai ir tendencijos
Dr. Stasys Motiejūnas, RATA, Lietuva
Tarptautinė konferencija Atominė energetika – iššūkiai aplinkai,
sveikatai, ekonomikai, ir teisei2011 gruodžio 6-8, Vilnius
2023 metų balandžio mėnesio 26 diena
2
Kur susidaro branduolinės atliekos?
Branduolinio kuro cikle: Kasyba – norint aprūpinti branduoliniu kuru vieną vidutinės galios reaktorių per metus reikia
iškasti 40 – 50 tūkst. tonų urano rūdosIšgaunant uraną, apie 96% rūdos tampa atliekomis
Branduolinio kuro gamyba – praturtinant uraną (koncentruojant 235U) lieka daug nuskurdinto urano
Gaminant kurą minėtam reaktoriui per metus susidarys arti 200 tonų nuskurdinto urano Reaktorių eksploatavimas - elektros gamyba – tipiniam lengvojo vandens reaktoriui metams
reikia apie 25 - 30 t. branduolinio kuro, kuris virsta atliekomis Tipiškas per metus generuoja:
25 – 30 t panaudoto branduolinio kuro ( 99% bendro atliekų aktyvumo yra panaudotame kure)ir 200 – 300 m2 mažo ir vidutinio aktyvumo atliekų
Reaktorių išmontavimas: atliekų kiekis priklauso nuo reaktoriaus tiposusidaro įvairios atliekos
Panaudoto branduolinio kuro perdirbimas:Išskiriamas uranas ir plutonis – naudojami pakartotinai gaminant MOX kurą Apie 4% panaudoto kuro susidaro branduolinės reakcijos (urano branduolių dalijimosi) produktai Susidaro daug įvairaus aktyvumo skystų ir kietų radioaktyviųjų atliekų
– Susidaro didelio aktyvumo atliekų
Nuskurdintas uranas
Medicina – diagnostikai naudojami žymėtieji atomai, o itin didelio aktyvumo uždarieji šaltiniai bei greitintuvai - vėžiniams susirgimams gydyti
Pramonė – defektostopai, rėlės ir pan. Išgaunant ir transportuojant naftą, naftoje ištirpę gamtiniai radionuklidai
(radis) kaupiasi vamzdynuose Moksliniai tyrimai – dažnai naudojamos radioaktyviosios
medžiagos (radioizotopai)
Lietuvoje virš 99 proc. radioaktyviųjų atliekų susidaro Ignalinos atominėje elektrinėje
Kur dar susidaro atliekos?
2023 metų balandžio mėnesio 26 diena
5
Didžioji dalis radionuklidų yra didelio aktyvumo atliekose, tačiau tokių atliekų kiekis mažas
0
20
40
60
80
100
%
Didelio aktyvumo- 3%
Vidutinioaktyvumo - 7%
Mažo aktyvumo -90%
Atliekos
Pamatiniai saugos principaiTvarkant atliekas iš dešimties TATENA pamatinių principų yra svarbiausi du:Žmonių rizikos ribojimas
Turi būti ribojama žmonių apšvitos dozėDabartinės ir būsimų kartų apsauga
Ateities kartos turi būti apsaugotos taip pat, kaip ir šiandieninė Ateities kartoms neturi būti paliekama nepelnyta naštaKarta, kurios veikloje susidarė atliekos, tvarkydama atliekas turi stengtis taikyti praktiškus, aplinkosaugos požiūriu darnius ilgalaikius sprendimus
Reikalavimas pasyviai saugai: Kapinynai turi būti suprojektuoti, įrengti ir uždaryti taip, kad sauga būtų užtikrinama pasyviomis priemonėmis, o aktyvių priemonių poreikis būtų minimalus Atsižvelgiant į principą “nepalik naštos ateities kartoms” ilgalaikė sauga neturi remtis aktyviomis priemonėmis
Kaip izoliuoti atliekas?
Atliekos izoliuojamos gamtiniais ir inžineriniais barjerais - palaidojamos
Laikui bėgant laidojimo samprata evoliucionavo: nuo primityvios “duobės” ar išleidimo į upes ir jūras, supumpavimo į gręžinius, iki sudėtingo daugiabarjerio įrenginio
Trys atliekų srautaiTrumpaamžės,
labai mažai radioaktyvios
Trumpaamžės, mažai ir vidutiniškai
radioaktyvios
Ilgaamžės vidutiniškai aktyvios, panaudoti
šaltiniai ir panaudotas kuras
Sąvartyno tipo kapinynas
B19 projektas
Paviršinis kapinynas su betono rūsiaisB25 projektas
Giluminis kapinynas
???
SaugojimasSaugojimas SaugojimasSaugojimas
BBūūtini ttini trys laidojimo įrenginiairys laidojimo įrenginiai
Branduolinės atliekos Lietuvoje
Atliekų laidojimas Lietuvoje
Miške šalia Maišiagalos atliekos pradėtos laidoti 1964 metais
1988 m. laidojimas nutrauktas, o rūsys su atliekomis uždengtas betono plokštėmis ir užpiltas smėlio sluoksniu
2006 metais Maišiagalos kapinynas naujai užsandarintas Du didelio tankio polietileno sluoksniai Monitoringo sistema
VALSTYBĖS ĮMONĖ RADIOAKTYVIŲJŲ ATLIEKŲ TVARKYMO AGENTŪRA
Po rekonstrukcijos
Labai mažo aktyvumo atliekų sąvartynas Švedijoje
Ignainos AE planuoja analogišką kapinyną pastatyti po 2-3 metų
Tilps – 60 000 m2 atliekų
Įrengiama daugiasluoksnė vandeniui nelaidi apsauginė danga
Paviršinis kapinynas su betono rūsiais skirtas mažo aktyvumo atliekoms
Pakuotės su apdorotomis atliekomis kraunamos į betono rūsius, įrengtus virš gruntinio vandens lygio
- Projektuojamas Stabatiškės kaimo teritorijoje- Talpins 100 000 m2 atliekų
Panaudotas kuras baseine – “šlapio” tipo saugykloje
Iš reaktoriaus išimtas kuras bent 3-5 metus turi būti vandenyje
Sauga – aktyviomis priemonėmis
Konteineriai “sauso” tipo saugyklai
Sauga - pasyvi Ignalinos AE konteinerių tarnavimo trukmė 50 m.
Po keleto šimtų tūkstančių metų panaudoto kuro aktyvumas prilygs urano rūdai iš kurios jis buvo išgautas
Pu -239 pusėjimo trukmė 24 000 m.
Kiek laiko panaudotas kuras pavojingas? - laikui bėgant jo radioaktyvumas mažėja
Panaudoto kuro ir kitų ilgaamžių atliekų laidojimas
Šiandien visuotinai sutariama, kad didelio aktyvumo radioaktyviųjų atliekų laidojimas žemės gelmėse stabiliose ir senose uolienose yra vienintelis aplinkosaugos požiūriu priimtinas darnus (tvarus) sprendimas
Pirmasis pasaulyje giluminis kapinynas
Pirmasis giluminis kapinynas (2) Jungtinėse Amerikos Valstijose ilgaamžės
transuraninės atliekos (karo pramonės) laidojamos eksperimentiniame kapinyne
Sprendimas statyti kapinyną Chihuahuan dykumoje buvo priimtas dar 1979 m.Įrengtas apie 650 m gylyje akmens druskos kloduose Atliekos pradėtos laidoti tik 2001 m.
Giluminių kapinynų koncepcijų įvairovė
Kapinynų koncepciją apsprendžia uolienų tipas
Švedijos KBS-3 – brandžiausia geologinio kapinyno koncepcija
Tinka kristaliniam pamatui
Urano dioksido tabletės – pirmasis barjeras
Sandarus vario konteineris - svarbiausias ilgaamžis barjeras
Tuneliai granite 500 m gylyje- ertmės užpildytos bentonitu
Varinis konteineris įleidžiamas
į išgręžtą vertikalią kiaurymę
Ar yra alternatyvų geologiniam laidojimui?
Kosmose NASA nagrinėjo 1970-1980 metaisbrangu ir nesaugu
Sulydimas su uolienomis Vandenyno įdubose
ko gero būtų pakankamai saugunepriimtina visuomenei draudžia Londono konvencija
Po vandenyno dugnusmulkiagrūdžių nuosėdų sluoksnis sorbuoja nuklidusnesant slėgio skirtumų nėra vandens srautų - nėra nuklidų pernašos
Kontinentiniuose ledynuose ir amžino įšalo zonose atliekos išskiria šilumą ir kapsules savaime nugrimztų į ledyną Laidojimas subdukcijos zonose (magmoje)
Laidojimas subdukcijos zonoje
Atliekas siūloma laidoti gilyn grimztančioje žemės litosferos plokštėje
Kartu su tektonine plokšte nugrimzdusios ir išsilydžiusios atliekos pasklistų milžiniškame magmos tūryje
Magmoje ištirpusios ir atsiskiedusios atliekos cirkuliuotų magmos sraute ir į paviršių iškiltų ties besiformuojančiais gūbriais ar ugnikalniais
Žemės gelmėse vykstantys procesai yra labai lėti todėl, kol atliekos patektų į paviršių radionuklidų aktyvumas savaime sumažėtų
Kuro perdirbimas, išskiriant uraną bei plutonį ir juos pakartotinai naudojant
taiko daugelis šalių (Prancūzija, D.Britanija, Japonija, Rusija ...) Belgija, Šveicarija ir Vokietija nutraukė
– panaudotas kuras ne atlieka, bet naudinga žaliava
problemos neišsprendžia –kiekis, radiotoksiškumas ir ilgaamžiškumas sumažėja, tačiau antrines atliekas vis tiek reikia laidoti panašiai, kaip ir neperdirbtą kurą
Transmutacija - ilgaamžių radionuklidų pavertimas trumpaamžiais techniškai įmanoma, sunkiai įgyvendinama pramoniniu būdugalima sumažinti ilgaamžių atliekų kiekį, tačiau visiškai pakeisti geologinio laidojimo - ne (bent jau šiandienos pažinimo lygyje)
Alternatyvos geologiniam laidojimui
Ilgalaikis saugojimas žemės paviršiuje (ilgiau nei 100 m)
sauga užtikrinama pasyviomis priemonėmispanaudoto kuro problema paliekama „geresniems laikams“
Laidojimas giluminiuose gręžiniuosepakankamai reali alternatyvatechniniai sunkumaisunkumai demonstruojant saugą
Alternatyvos geologiniam laidojimui
2023 metų balandžio mėnesio 26 diena
32
Laidojimas 5 km gylio gręžinyje - reali alternatyva Progresas gręžiant giluminius gręžinius
(daugiausiai dujoms ir naftai išgauti) leidžia naujai pažvelgti į šį metodą
Taikant šiandienines technologijas įmanoma įrengti iki 30–50 cm skersmens gręžinius, skirtus radioaktyviosioms atliekoms ir panaudotam kurui Kaip alternatyvą sustabdytam kapinyno projektui šį
metodą siūlo JAV Sandia National Laboratories
Šalių pasiekimai rengiantis laidoti panaudotą kurą ir ilgaamžes atliekas Jungtinės Amerikos Valstijos du dešimtmečius intensyviai tyrinėjo
vulkaninio tufo klodus Yucca kalnuoseIšleista virš 10 milijardų dolerių Įrodžius, kad pasirinktas sprendimas yra saugus, naujojo prezidento administracija nutraukė projektą
– Svarbiausias motyvas - tai, kad vieta giluminiam kapinynui buvo 1987 metais Kongreso patvirtinta politiniu, bet ne moksliniu pagrindu
Prioritetas turi būti skiriamas kristaliniam pamatui arba molio uolienoms, arba giluminių gręžinių koncepcijai
Švedija ir Suomija jau pasirinko vietas panaudotam kurui laidoti Giluminiai kapinynai bus įrengti mažai tektoninių lūžių pažeistuose kristalinio pagrindo blokuose taikant KBS-3 koncepciją Planuoja įrengti 2020 m. (Suomija) ir 2023 m. (Švedija)
Prancūzija Planuoja pradėti laidoti perdirbtą panaudotą branduolinį kurą 2025 m. Perdirbtą ir įstiklintą panaudotą kurą tikimasi palaidoti argilitinėje Callovo-Oxfordo formacijoje Bure vietovėje (dar vadinama Meuse-Haute Marne)
Europos Komisija priėmė branduolinių atliekų direktyvą
Europos Sąjunga skatina kuo anksčiau pradėti laidoti panaudotą kurą Europos Komisija priėmė branduolinių atliekų direktyvą, reikalaujantį, kad visos šalys iki 2015 metų parengtų detalias giluminių kapinynų įrengimo programas:
Nacionalinėse programose turi būti numatyta kada, kur ir kaip šalys statys giluminius geologinius kapinynus
Programose turi būti laidojimo būdai, įgyvendinimo grafikai ir kainos vertinimai
Direktyva leis kelioms ES narėms dalintis bendru kapinynu, tačiau nepritars atliekų eksportui iš ES teritorijos
Kur? Kada? Kaip? Už kokias lėšas?
Europos kapinyno planai Viename kapinyne laidoti didesnį atliekų kiekį yra santykinai
pigiau tai akivaizdus kelių šalių pajėgų ir išteklių kooperavimo privalumas
Paskaičiuota, kad bendra giluminių kapinynų įrengimo Belgijoje, Bulgarijoje, Čekijoje, Vengrijoje, Italijoje, Lietuvoje, Olandijoje, Rumunijoje, Slovakijoje, Slovėnijoje ir Šveicarijoje kaina apytiksliai siektų 14 milijardų eurų
Visų šių šalių panaudotą kurą ir kitas ilgaamžes atliekas palaidojus viename bendrame giluminiame kapinyne pavyktų sutaupyti 7–9 milijardus eurų
Europos kapinyno planai Plėtojant bendro kapinyno idėją, 2009 metais buvo
pasiūlytas Europos kapinyno vystymo organizacijos steigimo planas
Tikimasi, per dešimt metų surasti vietą bendram Europos giluminiam kapinynui
Kapinyno vieta būtų parenkama vadovaujantis savanoriškumo principu – visais atvejais būtų būtinas tiek savivaldos, tiek ir konkrečios valstybės visuomenės ir vyriausybės pritarimas
Panaudoto kuro laidojimo Lietuvoje kaina
LEI specialistai, padedami Švedijos SKB ekspertų, bandė įvertinti 2005 metais
Konservatyviu vertinimu Ignalinos AE panaudoto kuro palaidojimo kaina siektų 7-9 milijardus LtVertinimas buvo nelabai tikslus – dideli neapibrėžtumaiRėmėsi itin brangia Švedijos koncepcija
Kiek gali kainuoti naujosios AE kuro laidojimas? Ignalinos AE susidarė apie 2500 t(U) panaudoto kuro Visagino AE susidarys dar 3000-3600 t(U) panaudoto kuro
Bus eksploatuojama 60 metųPo 50-60 t(U) kasmet
Laidojimo kaina susidės iš fiksuotos dedamosios ir dedamosios proporcingos kuro kiekiui
Fiksuota dalis ~3 000 MLtProporcinga dalis:
– IAE – 3 600 MLt, – VAE – 5 300 MLt
Visa kaina ~12 000 MLt
Kodėl vis delsiama pradėti laidoti panaudotą kurą?
Egzistuoja mokslinių, techninių, socialinių ir politinių kliūčių Mokslinės – techninės kliūtys:
Būtinybė geriau numatyti kapinyno būseną ir mažinti kapinyno elgsenos neapibrėžtumus ilgalaikėje perspektyvoje Kas nuspręs, kad jau pakanka tyrimų ir žinių pakanka sprendimui priimti? Kaip mokslinių tyrimų rezultatus įdiegti patikrintose ir patikimose technologijose?
Tačiau visuomenės nepritarimas yra viena svarbiausių Tačiau visuomenės nepritarimas yra viena svarbiausių daugumos atliekų laidojimo projektų vėlavimo ar stabdymo daugumos atliekų laidojimo projektų vėlavimo ar stabdymo priežastispriežastis
Požeminėje tyrimų laboratorijojeAčiū!