Радиоактивті қалдықтар заманауи технологиялар арқылы бақыланады

Зурият Сауатова – атом саласында 15 жылға жуық қызмет етіп келе жатқан білікті маман. Біз АЭС салу ісіне және ядролық технологиялар мен радиоактивті қалдықтар туралы өзекті сұрақтарымызды сарапшыға қойған едік.

– Бүгінде халықты АЭС-тің қауіпсіздігі біршама алаңдатады. Осы ретте ядролық қалдықтардың түрлері қандай болатынын анықтап айтып берсеңіз.  – Радиоактивті қалдықтар санатына радиоактивтілік деңгейі заңнамада белгіленген шектен асатын, одан ары пайдалану жоспарланбаған материалдар, заттар және жабдықтар жатады. Радиоактивті қалдықтар агрегаттық күйі бойынша қатты, сұйық және газ тәрізділерге; радиоактивтілік деңгейі бойынша активтілігі  жоғары белсенді, орташа белсенді және төмен белсенді; радионуклидтердтің жартылай ыдырау кезеңі бойынша қысқа өмір сүретін және ұзақ өмір сүретін болып бөлінеді. Жартылай ыдырау кезеңі деп белгілі бір радиоактивті элементтің атомдарының саны екі есе азаятын кезеңді айтамыз.  Барлық түзілетін сұйық және газ тәрізді қалдықтар міндетті түрде қатты түрге ауыстырылады. Қазіргі АЭС-те барлық қалдықтардың ең көп үлесін (шамамен 98 пайызы) қаупі ең төмен қалдықтар алады, жоғары белсенді қалдықтар, әдетте, пайдаланылған ядролық отында болады. АЭС-ті пайдалану кезінде шығатын  кез келген қалдықтар міндетті радиологиялық зерттеулерден өтеді, жіктеледі және сұрыпталады.

– АЭС-те өндірілетін радиоактивті қалдықтардың көлемі көп бола ма және ол тұрғындарға қаншалықты зиян? – Атом электр стансаларында радиоак­тивті қалдықтардың пайда болу көлемі олар­дың түріне, қуатына, пайдалану дең­гейіне және қолданылатын қалдықтарды қай­та өңдеу технологияларына бай­ла­ныс­ты. Бұл ретте АЭС-те өндірілетін ра­диоак­тив­ті қалдықтардың көлемі энергетиканың бас­қа салаларында өндірілетін қалдық­тар­мен салыстырғанда анағұрлым аз. Бұдан басқа, атом электр стансасында жыл сайын 20-30 тонна пайдаланыл­ған яд­ролық отын түзіледі, ол атом электр стан­сасының аумағында 15 жылға дейін сақ­­талады, содан кейін қайта өңдеуге не­месе ұзақмерзімді сақтауға жіберіледі. Айта кету керек, көптеген елде пай­да­ла­нылған ядролық отын радиоактивті қал­дықтарға жатпайды, бірақ құнды энер­гетикалық ресурс ретінде қарастырылады. АЭС-те радиоактивті қалдықтарды өн­діру сөзсіз жүретін процесс, бірақ қазіргі тех­нологиялар бұл қалдықтардың көлемін де, олардың халық пен қоршаған ортаға ық­тимал әсерін де азайтуға мүмкіндік бере­тінін түсіну маңызды. Барлық нормалар мен стандарттарды қа­таң сақтаған жағдайда, атом электр стан­салары шығаратын радиоактивті қалдықтар халық үшін қауіп төндірмейді. Қалдықтарды кәдеге жарату және сақтау мәселесін Атом энергиясы жөніндегі ха­лық­аралық агенттік (МАГАТЭ) сияқты ұйымдар, сондай-ақ барлық қауіп­сіздік талаптарының сақталуын қада­ға­лайтын ұлттық органдар мұқият рет­тейді. – Ядролық қалдықтарды сақтау жә­не қайта өңдеу технологиялары қан­дай екенін түсіндіріп берсеңіз. – Радиоактивті қалдықтарды сақтау жә­не қайта өңдеу технологиялары олардың қор­шаған ортаға әсерін азайту және қауіп­сіздікті арттыру үшін үнемі жетілдіріліп оты­рады. Салыстырмалы түрде аз радиоак­тив­ті ластану кезінде радиоактивті қал­дық­тар залалсыздандырылуы мүмкін, яғни ра­диоактивті атомдардан тазалау процесі жү­зеге асады. Залалсыздандырудың көп­теген әдісі бар – механикалық, химиялық, уль­традыбыстық, лазерлік, термиялық және басқалар. Радиоактивті ластанудан сәтті залал­сыз­дандырғаннан кейін заттарды халық шаруашылығында пайдалануға болады, өйткені олардың радиациялық қаупі жоқ. Радиоактивті қалдықтарды қайта өңдеу дегеніміз – олардың көлемін азайту, кейін­нен қауіпсіз көму үшін оларды тұрақты күйге келтіру мақсатында олардың физи­ка­лық, химиялық немесе радиациялық қа­сиеттерін өзгертуге бағытталған про­цес­тер кешені. Қайта өңдеу кезінде радиоак­тивті қалдықтарды цементтеу, битумдау, шынылау жүзеге асырылады. Пайдаланылған ядролық отынды қайта өңдеуге келетін болсақ, бұл жо­ғары белсенді қалдықтардың көлемін азайтуға және қайта пайдалану үшін құнды ма­териалдарды алуға мүмкіндік береді. Пайдаланылған ядролық отынды өңдеудің ең көп таралған purex технологиясы Фран­­ция және Ресей сияқты елдерде қол­да­нылады. Өңдеу процесінде отын қыш­қыл­да ериді, содан кейін компоненттерге бөлінеді. Уранды (пайдаланылған отынның шамамен 96 пайызын құрайды) реактор оты­ны ретінде қайта пайдалануға болады. Плу­тонийді (шамамен 1 пайыз) аралас ок­сидті отын (MOX) жасау үшін қолдануға бо­лады, ол да реакторларда қолданылады. Ал қалдық радиоактивті элементтер – (3 пайыз) ұзақмерзімді сақтауды қажет ететін жо­ғары белсенді қалдықтар.  Purex технологиясы бойынша қайта өңдеу жоғары белсенді қалдықтардың кө­ле­мін айтарлықтай азайтуға мүмкіндік бере­ді. Пайдаланылған ядролық отынды қайта өңдеудің болашағы радиоактивті ма­териалдарды қайта өңдеуге мүмкіндік беретін жабық отын циклінің техноло­гия­ларын құрумен байланысты. Мысалы, жыл­дам нейтронды реакторларда қайта өң­делген отынды қолдануға болады, бұл уран мен плутонийді тиімдірек пайдалануға орай туады және жоғары белсенді қалдық­тарды азайтады. – Қалдықтарды сақтаудың ұзақмер­зім­ді шешімдері қандай? Жерге көм­генмен бірнеше ондаған жылдан кейін жер асты суымен араласып кетпей ме?  – Радиоактивті қалдықтарды сақтау­дың ұзақмерзімді шешімдері оларды биос­фе­радан сенімді түрде оқшаулауға, соның ішін­де радиоактивті заттардың жер асты сула­рына түсуіне жол бермеуге бағытталған. Жо­ғары белсенді радиоактивті қалдық­тар­ды ұзақмерзімді сақтау мен көмудің негізгі тех­нологиялары терең геологиялық қойма­ларға сүйенеді. Радиоактивті қалдықтарды сақтаудың негізгі ұзақмерзімді шешімдерінің бірі – терең геологиялық қоймалар.  Бұл қалдықтарды сақтауға арналған ең сенімді және болашағы зор шешімдердің бірі. Терең геологиялық қоймалар жер ас­тын­да бірнеше жүз метр тереңдікте гранит, саз немесе тұз күмбездері сияқты гео­ло­гия­лық тұрақты жыныстарда орналасады.  Жұмыс принципі бойынша қойма қал­дықтарды қоршаған ортамен өзара әрекеттесуден қорғайтын бірнеше ке­дергілерден тұрады. Негізгі кедергілерге оқ­шаулағыш контейнерлер, инженерлік және табиғи геологиялық кедергілер жа­та­ды. 

Оқшаулағыш контейнерлерде ра­диоак­тивті қалдықтар қоршаған ортаға әсер етуден қорғайтын арнайы контейнерлерге мөр­ленеді. Инженерлік кедергілерде контей­нер­лер­дің айналасында судың енуіне жол бер­мейтін және радиоактивті заттарды ұстай­тын бентонит сазы сияқты арнайы ма­териалдардан жасанды кедергілер жаса­лады. Табиғи геологиялық кедергілерде қой­маның өзі мыңдаған жыл бойы өзгеріссіз қалған геологиялық тұрақты жыныстарда салынады. Ұзақмерзімді шешімдердің екінші жо­лы – көпсатылы кедергілер жүйесі бар қой­­­­малар. Бұл көпсатылы қорғаныс тұ­жырымдамасын қамтиды әрі бірнеше тәуел­сіз кедергілерді қолданудан тұрады.  Бастапқы контейнер кезінде радиоак­тив­ті қалдықтар коррозияға және сыртқы әсер­лерге төзімді тот баспайтын мате­риал­дар­дан жасалған көпқабатты контейнер­лерге салынады.  Қайталама тосқауыл контейнерлер ты­ғыздалған бетон немесе шыны тәрізді мат­рицалардан тұрады, бұл олардың ме­ханикалық зақымдануға төзімділігін арт­тырады және қоршаған ортаға әсер етуге жол бермейді. Геологиялық тосқауыл – түпкілікті қор­ғаныс, осы деңгейде радиоактивті зат­тар­дың биосфераға, соның ішінде жер асты су­ларына түсуіне табиғи тосқауыл ретінде қыз­мет ететін геологиялық жыныстармен қам­тамасыз етіледі.  Радиоактивті қалдықтарды көму үшін қол­данылатын осы әдістер оларды жерасты суларымен араластырмайды.  – АЭС-тің қоршаған ортаға теріс әсе­рін төмендету үшін қандай шаралар қабылданады? – АЭС-тің қоршаған ортаға әсерін азай­ту үшін олардың өмірлік циклінің барлық ке­зеңдерінде, жобалау, салу және пай­да­лану­дан бастап, радиоактивті қалдықтарды бас­қару мен пайдаланудан шығаруға дейін көп­теген шара қабылданады. Бұл шаралар ра­диоактивті заттармен ауаның, судың жә­не топырақтың ластануын болдырмауға, сон­дай-ақ АЭС орналасқан аймақтарда эко­логиялық тепе-теңдікті сақтауға бағыт­тал­ған. Қазіргі атом электр стансалары қор­ша­ған ортаға әсерді азайтуға бағытталған бір­­­­қа­тар қауіпсіздік технологияларымен жаб­дықталған.  Барлық заманауи атом электр стан­са­лары апаттар кезінде радиацияның қорша­ған ортаға әсер етуіне жол бермейтін гер­ме­тикалық қорғаныс жүйелерімен жаб­дық­талған. Контейнмент – бұл реакторды қор­шап тұрған және қоршаған ортаны ра­диоактивті заттардың ықтимал шығуы­нан қорғайтын берік қабық. Автоматты қорғаныс жүйелері за­ма­науи реакторлар оның қызып кетуіне, дұ­р­ыс жұмыс істемеуіне немесе радиоактивті зат­тар­дың ағып кетуіне автоматты түрде жол бермейтін бірнеше рет резервтелген қауіп­сіздік жүйелерімен жабдықталған. Пассивті салқындату жүйелерінде реак­торлардың соңғы түрлері (мы­салы, III+ буын реакторлары) пассивті сал­қындату жүйелерін пайдаланады, олар жұ­мыс істеу үшін сыртқы энергия көзін қа­жет етпейді, апат қаупін азайтады. Газды сүзу және шығарындыларды ба­қылау кезінде радиоактивтіліктің рұқсат етіл­ген деңгейінен асып кетпеу үшін ат­мос­фе­раға және су ресурстарына тұрақты мо­­­ниторинг жүргізіледі. Жылумен ластанудың алдын алу бары­сын­да термиялық ластанудың алдын алу үшін кері салқындату жүйелері қол­да­ны­лады, онда су тұйық цикл бойынша ай­на­ла­ды және табиғи су айдындарына қайта құймас бұрын салқындатылады. Мұндайда су температурасын қауіпсіз деңгейге дейін тө­мендететін салқындатқыш мұнаралар жиі қолданылады. Ал екі тізбекті салқындату жүйесінде су реактор мен жылу алмастырғышпен (бу генераторы) тұйық цикл арқылы айналады. Радиоактивті су ешқашан бірінші тізбектен шықпайды, бұл сыртқы ортаның радиоак­тивті ластану қаупін азайтады. Қорытындылай айтқанда, соңғы он жыл­дықта жасалған технологиялар мен қауіп­сіздік жүйелері атом энергетикасын эне­ргия өндірудің ең сенімді және эко­ло­гия­лық таза түрлерінің біріне айнал­ды­ра­ды. Радиоактивті қалдықтар халық үшін қауіпті азайтатын заманауи техно­ло­гия­ларды қолдану арқылы бақыланады. Бүгінде атом энергиясы климаттың өзгеруі­не қарсы жаһандық күресте маңызды рөл ат­қарады және орнықты даму үшін бірегей мүм­кіндіктер ұсынады. – Әңгімеңізге рахмет!

Сұхбаттасқан – Арайлым ЖОЛДАСБЕКҚЫЗЫ