Захоронение радиоактивных отходов: шведский путь

В Германии уже не первый год продолжается дискуссия вокруг одной из самых сложных и спорных проблем ядерной отрасли - захоронения радиоактивных отходов атомных электростанций. Эта проблема во всем мире стоит весьма остро и требует быстрого решения. Специалисты уже давно ломают голову над тем, как должен быть устроен надежный могильник, но предложить концепцию, которая получила бы широкое международное признание, до сих пор не могут. Собственно, требования большинства экспертов формулируются крайне просто: могильник должен обеспечивать надежное хранение отходов на протяжении миллиона лет.

Ставка сделана: гранит

Насколько реалистичны подобные требования, никто не знает. Во всяком случае, такое практически вечное захоронение возможно лишь в плотных однородных геологических структурах площадью не менее 12-ти квадратных километров, причем массив горной породы должен быть такой толщины, чтобы могильник можно было разместить на глубине от 500 метров до 1,5 километров. Правда, наиболее распространенная глубинная горная порода - гранит, по мнению ряда немецких экспертов, не очень подходит для этой цели, поскольку склонна к растрескиванию, так что изоляция могильника с целью предотвратить проникновение влаги извне и просачивание опасных веществ наружу обошлась бы слишком дорого.

Но пока в Германии продолжаются дебаты, другие страны уже близки к принятию решений. Например, Швеция. Причем там сделали ставку именно на гранит. Шведское правительство намерено соорудить могильник для окончательного захоронения радиоактивных отходов в гранитной породе на глубине в 500 метров. Отходы предполагается поместить в стальные капсулы, а их - в медные контейнеры со стенками толщиной в 5 сантиметров и с внешней защитной оболочкой из бентонита - особых коллоидных глин с высоким содержанием слоистого алюмосиликата. Эта оболочка призвана предохранить медь от коррозии. Окончательно решение о строительстве могильника должно быть принято уже в будущем году, а ввод комплекса в эксплуатацию запланирован на 2015 год.

Коррозия в бескислородной среде?

Однако теперь международная группа ученых забила тревогу. Исследователи выражают серьезные сомнения относительно надежности KBS-3 - таково обозначение разработанного в Швеции метода. Из статьи, опубликованной в специализированном научном журнале Catalysis Letters, следует, что медь вступает в реакцию с грунтовыми водами даже в отсутствие кислорода, а значит, контейнеры с радиоактивными отходами могут разрушиться гораздо быстрее, чем считалось до сих пор.

При этом ученые ссылаются, например, на тот факт, что медные монеты со шведского военного корабля Vasa, затонувшего в августе 1628 года и пролежавшего почти три с половиной века на дне стокгольмской гавани, изрядно пострадали от коррозии. "Монеты лежали в бескислородной среде донных отложений, - поясняет один из авторов статьи, материаловед Королевской высшей технической школы в Стокгольме Петер Сакалош (Peter Szakálos). - Тем не менее, монеты оказались изрядно повреждены коррозией. Наши данные указывают на то, что реальная скорость коррозии может в 1000 или даже в 10000 раз превышать те значения, что сегодня принято класть в основу теоретических модельных вычислений".

По мнению исследователей, условия, в которых находился затонувший корабль, вполне сравнимы с теми, что будут иметь место в проектируемом могильнике. Однако ученые ссылаются не только на археологические находки со дна моря, но и на собственные лабораторные эксперименты и расчеты. А они доказывают, что медь вступает в реакцию не только с хлоридами и сульфидами, но и водой как таковой.

Исследование хорошее, а выводы плохие

Иными словами, медь мало годится на предназначенную ей роль, - считают ученые. "Если уж вы твердо решили положиться на медный контейнер, то он должен иметь стенки толщиной не менее метра, - говорит Петер Сакалош. - В этом случае он выдержит 100 тысяч лет".

Джимми Ларссон (Jimmy Larsson), представитель фирмы SKB, которой было поручено проектирование могильника, с критикой решительно не согласен: "К исследованию как таковому у меня претензий нет, но выводы из него сделаны совершенно неверные. Мы сомневаемся в существовании той коррозии меди, о которой говорят авторы статьи. Ни нашим собственным экспертам, ни экспертам причастных к проекту ведомств не удалось обнаружить этот эффект. Но даже если бы он и существовал, то коррозия протекала бы столь медленно, что никак не повлияла бы на безопасность хранения отходов".

Так или иначе, этот спор не остался незамеченным. Забеспокоились и эксперты шведского министерства по защите окружающей среды. Возможно, некоторую ясность в проблему коррозии меди внесет международный симпозиум, который пройдет в Стокгольме в середине ноября.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева