Лекарство от "Фукусимы"

На март и апрель выпали даты, связанные с авариями на атомных станциях - в СССР и Японии. Самое время поговорить об атомной безопасности

В марте и апреле 2016 года мир вспоминал две крупнейшие аварии на атомных электростанциях. 30 лет назад - 26 апреля 1986 года - произошла катастрофа на Чернобыльской атомной станции, а 5 лет назад - 11 марта 2011 года - крупное землетрясение частично разрушило японскую атомную станцию «Фукусима-1». Эти события являются напоминанием, что с атомом шутить нельзя, и поводом вновь поговорить об атомной безопасности. Тем более что в Приморском крае разработана и с прошлого года вступила в действие программа «Безопасный край», в которой отдельно прописаны данные вопросы, пишет Деловая газета «Золотой Рог». Сегодня экспертом Деловой газеты «Золотой Рог» выступил Валентин СЕРГИЕНКО, академик РАН, председатель Дальневосточного отделения РАН, доктор химических наук и директор Института химии ДВО РАН, где уже более 20 лет ведется разработка технологий очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Эти работы вылились в целое научное направление, был сделан настоящий прорыв в создании уникальных материалов для очистки воды от таких радионуклидов, как стронций-90, кобальт-60, марганец-54 и цезий 134/137, и в разработке новых оригинальных подходов к очистке ЖРО сложного состава. Благодаря полученным результатам фундаментальных и прикладных исследований, угроза радиационного загрязнения ряда территорий и акваторий Дальнего Востока ликвидирована. Накопленные за 40-50 лет эксплуатации атомного флота «запасы» ЖРО в основном утилизированы, и в настоящее время ведется плановая работа по полной их ликвидации и реабилитации ранее пострадавших территорий. Гарантия на триста лет - Без преувеличения у нас сложилась известная не только в стране, но и в мире научная школа по обращению с проблемными ядерными отходами, - рассказал «Золотому Рогу» Валентин Сергиенко. - Стремительное развитие атомной отрасли, включая ядерную энергетику, в 50-60-х годах прошлого столетия в первую очередь определялось созданием ядерных устройств различного назначения, созданием для этих целей новых материалов, топливных композиций. И незаслуженно мало внимания уделялось конечному «жизненному циклу» таких устройств - это вывод из эксплуатации и утилизация. Считалось, что традиционные химические и физико-химические процедуры - выпаривание, ионный обмен, бетонирование, остекловывание и т. п. - обеспечат решение отложенных «на потом» проблем. А дальше по пословице - «хорошо было на бумаге, да забыли про овраги». И вот в конце 90-х остро стал вопрос о методах перевода долгоживущих радионуклидов из жидкого в твердое состояние и о гарантированной изоляции их от окружающей среды как минимум на 300 лет. Исходя из имеющегося у нашей команды опыта, было предложено сконцентрироваться на разработке методов селективной сорбции. Это направление было основано на результатах многолетних исследований академика АН СССР Всеволода Тихоновича БЫКОВА и его учеников. Областью его интересов были природные и синтетические цеолиты, с этих материалов и мы начали свои поиски оптимальных способов извлечения радионуклидов из водных растворов. Досье "Золотого Рога": Цеолиты - большая группа близких по составу и свойствам минералов, известных своей способностью отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Другим важным свойством цеолитов является способность к ионному обмену: они способны селективно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы. - Исследовав природные сорбенты, мы убедились, что среди них нет материалов, которые бы удовлетворяли сегодняшним требованиям. Они имеют небольшой коэффициент извлечения и очень низкую селективность: попутно с извлечением радионуклидов из раствора извлекалась вся гамма растворенных в воде элементов, большая часть из которых никакой угрозы для окружающей среды не представляет. В итоге мы пришли к заключению, что надо заниматься синтезом сорбентов и поиском материалов, которые бы позволяли селективно извлекать радиоактивные элементы, не затрагивая фоновые компоненты раствора. Эта работа завершилась созданием 15-20 принципиально новых сорбентов разной природы для очистки растворов. И начиная с 1996 года при поддержке командования Тихоокеанского флота и Минобороны мы стали проводить промышленные испытания своей технологии, которые завершились выпуском техусловий на производство сорбентов, регламентами очистки ЖРО различного состава и происхождения. Затем были работы на Ново-Воронежской и Курской АЭС, работы на аварийной Чернобыльской станции, предприятии «Маяк» и т.д. От «ДальРАО» до «Фукусимы» - Созданное в Приморском крае предприятие «ДальРАО» работает с использованием созданных нами материалов и разработанных технологических схем. При нашем участии на предприятии был спроектирован, изготовлен и введен в эксплуатацию участок синтеза сорбентов. Наше сотрудничество продолжается до сих пор. Сегодня жидкие радиоактивные отходы, появляющиеся на Дальнем Востоке, перерабатываются с колес. Досье "Золотого Рога": Дальневосточный центр по обращению с радиоактивными отходами - филиал федерального государственного унитарного предприятия «Предприятие по обращению с радиоактивными отходами «РосРАО» (ДВЦ «ДальРАО»), создан в 2010 году. Основной задачей ДВЦ «ДальРАО» стало проведение на территории Приморского края и Камчатской области работ по обращению с ядерным топливом, твердыми и жидкими радиоактивными отходами, накопленными в процессе деятельности Военно-морского флота и образующимися при утилизации атомных подводных лодок и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками, а также работ по экологической реабилитации радиационно опасных объектов в зоне обслуживания. В 1999-2002 годах впервые в России были разработаны и реализованы технологии, необходимое оборудование и оснащение для безопасного обращения с ОЯТ, выгруженным из реакторов судовых ядерных энергетических установок. С их использованием из хранилищ ПМ-80 и ПМ-32 Тихоокеанского флота полностью удалено дефектное отработавшее топливо, а также жидкие и твердые радиоактивные отходы повышенной активности. Тем самым ликвидирована угроза широкомасштабных радиационных аварий в Приморском крае и на Камчатке. Авария на АЭС «Фукусима-1» в Японии поставила перед учеными масштабную проблему очистки жидких радиоактивных отходов сложного состава. - Жидкие радиоактивные отходы на «Фукусиме» без всякого преувеличения относятся к категории «проблемных». Никто и никогда не предпринимал попыток очистить раствор морской воды от радионуклидов. В мире нет отработанных технологий, обеспечивающих 99,999-процентное извлечение радионуклидов из такого сорта растворов. Все технологии очистки воды от радиоактивных примесей разрабатывались только применительно к пресным водам низкого солесодержания, но никак не для морской воды. В своей практике мы сталкивались с такими жидкими радиоактивными отходами (в объемах 100-1000 литров, но не сотни тысяч кубометров, как на АЭС «Фукусима»), и под руководством члена-корреспондента РАН Валентина Александровича АВРАМЕНКО был создан новый класс сорбентов - сорбционно-реагентных материалов, способных с экстремально высокой эффективностью извлекать из морской воды радионуклиды стронция-90. Первые сорбенты этого класса были освоены в производстве на «ДальРАО» и с успехом уже более 10 лет применяются на практике. Сегодня это направление получило серьезное развитие, и мы имеем несколько типов сорбентов этого класса с куда более высокими свойствами. Это единственный сегодня в мире класс сорбционных материалов, который может быть использован для очистки отходов на «Фукусиме». Так уж случилось, что для предотвращения еще более масштабной катастрофы в первые дни после аварии для охлаждения реакторных блоков и бассейнов выдержки отработанного топлива японские специалисты были вынуждены применять морскую воду. Спустя пять лет объемы хранящихся в емкостях опасных растворов не уменьшаются, а, наоборот, возрастают за счет ежедневно собираемых стекающих в Тихий океан радиоактивных грунтовых вод. Сегодня объемы жидких радиоактивных отходов уже составляют сотни тысяч кубометров. По оценкам экспертов, ежегодно в прилегающую к японской «Фукусиме-1» морскую акваторию попадает более 400 тонн радиоактивных грунтовых вод. - Через Министерство иностранных дел Японии мы были приглашены в Японию менее чем через две недели после аварии - 24 марта 2011 года. Было множество контактов со специалистами TEPCO (фирма-оператор АЭС «Фукусима-1»), различных исследовательских центров Японии, германской компании Nukem, французского холдинга Аrеvа. И везде подтверждаются исключительные свойства наших сорбентов, но вопросы дальнейшего продвижения наталкиваются на проблемы, которые мы не можем решить самостоятельно: кто, где произведет и поставит тысячи тонн сорбента, кто изготовит сертифицированное оборудование, и т.д. и т.п. Мы предлагаем апробированный на практике результат научных исследований, а они нуждаются в инновационном продукте, и желательно под ключ. Недавно японская сторона создала очередную структуру, которая будет проводить сравнительную оценку мирового опыта решения проблем радиоэкологического толка, пригодного для ликвидации последствий аварии на «Фукусиме-1», готовим свои предложения. КСТАТИ Сотрудничество на промышленной основе

Институт химии ДВО РАН продолжает сотрудничать с предприятиями оборонной, судостроительной, горнодобывающей, химической и металлургической промышленности. На ДВ заводе «Звезда» и на объектах ТОФ успешно прошла промышленные испытания разработанная в институте высокоэффективная технология одностадийной очистки радиоактивных растворов от радионуклидов цезия и стронция, обеспечивающая многократное повышение эффективности очистки по сравнению с другими технологическими схемами. Технология микродугового оксидирования (МДО) деталей сложной конфигурации из разнородных сплавов рекомендована руководством судостроительной и судоремонтной отрасли для использования на всех ее предприятиях. На Дальневосточном заводе «Звезда», на Амурском судостроительном, на Красноярском радиотехническом и на Калужском турбинном заводах созданы и успешно работают промышленные участки МДО. На Ярославском (Приморский край) ГОКе был внедрен аналитический комплекс нейтронно-активационного экспресс-контроля технологического процесса обогащения флюоритовых руд. На дальневосточных предприятиях («Дальполиметалл», Хрустальненский ГОК, Ярославский ГОК, Лермонтовский РЭП и др.) использован ряд разработок института, связанных с комплексной переработкой минерального сырья. Надежда ОКОВИТАЯ. Автор фото: Марина БОЖКО. Газета «Золотой Рог», Владивосток.