Будущее ядерных отходов Великобритании: каков план и может ли он быть безопасным?

Великобритания планирует значительно расширить свой ядерный потенциал, стремясь уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива на основе углерода. Правительство стремится построить до восьми новых реакторов в течение следующих нескольких десятилетий с целью увеличения мощности с примерно 8 гигаватт (ГВт) сегодня до 24 ГВт к 2050 году. Это удовлетворит около 25% прогнозируемого спроса на энергию в Великобритании по сравнению с примерно 16% в 2020 году, пишет «techxplore.com».

В рамках этого плана в работе находятся инвестиции в размере 210 миллионов фунтов стерлингов для Rolls-Royce для разработки и производства парка малых модульных реакторов (SMR). SMR дешевле и может использоваться в местах, где не могут размещаться традиционные, более крупные реакторы, поэтому это даст больше возможностей для будущих АЭС.

Новые реакторы неизбежно будут означать больше радиоактивных отходов. Вывод ядерных отходов из эксплуатации, по состоянию на 2019 год, уже оценивался в 3 миллиарда фунтов стерлингов в год. Подавляющее большинство отходов к хранению в такой системе начиная с отработавших ядерных топливных стержней из реакторов содержится в хранилищах в основном на площадке ядерных отходов Селлафилд в Камбрии, которая настолько велика, что имеет инфраструктуру небольшого города.

Но наземное ядерное хранение не является осуществимым долгосрочным планом - правительства, ученые согласны с тем, что постоянное захоронение под землей является единственной долгосрочной стратегией, которая удовлетворяет проблемы безопасности и окружающей среды.

Потребовалось много десятилетий международного сотрудничества между академическими и научными учреждениями и государственными регулирующими органами, чтобы определить возможный путь к окончательному удалению ядерных отходов. Предыдущие идеи включали утилизацию дополнительных отходов в космосе, в море и под дном океана, где сходятся тектонические плиты, но каждая из них была отложена как слишком рискованная.

Теперь почти каждая страна планирует изолировать радиоактивные отходы от окружающей среды в подземной, высокотехнологичной структуре, называемой геологическим объектом захоронения (GDF). Некоторые модели видят GDF, построенные на глубине 1000 метров под землей, но 700 метров более реалистичны. Эти установки будут принимать ядерные отходы низкого, среднего или высокого уровня (классифицированные как таковые в соответствии с радиоактивностью и периодом полураспада) и безопасно хранить их в течение сотен тысяч лет.

Процесс создания такого объекта непрост. Организация, ответственная за доставку GDF, которой в Великобритании является Служба ядерных отходов (NWS), должна не только преодолеть огромные экологические и технические проблемы, но и заслужить поддержку общественности.

Система подготовки высокоактивных отходов к хранению в такой системе будет начинаться с отработавших ядерных топливных стержней из реакторов. Во-первых, будут извлечены любые уран и плутоний, которые все еще могут быть использованы для будущих реакций. Затем остаточные отходы будут высушены и диспергированы в стекло-хозяин, которое используется, потому что стекло является прочным в грунтовых водах и устойчивым к радиации. Затем расплавленное стекло будет вылито в металлический контейнер.

Эти упакованные отходы будут окружены засыпкой из глины или цемента, которая запечатывает выкопанные полости горных пород и подземные туннельные сооружения. Сотни метров самой породы будут выступать в качестве заключительного слоя сдерживания.

Британская программа несколько отстает от некоторых других стран. Мировым лидером является Финляндия, которая почти завершила первый в мире GDF в Онкало, в нескольких сотнях километров к западу от Хельсинки. США, Швеция и Франция в процессе.

Правительство Великобритании стремится определить подходящее место в течение следующих 15-20 лет, после чего может начаться строительство.