Утилизация атомных подводных лодок и судов с ядерными энергетическими установками

     В 1992 г. администрацией Президента РФ были рассекречены данные о радиоактивном загрязнении северных и дальневосточных морей. Согласно этим данным, с 1959 по 1992 годы Северный флот слил в свои моря ЖРАО с суммарной активностью не менее 20.6 тыс. Ки. и затопил ТРАО с суммарной активностью более 2.3 млн. Ки. Соответственно, в морях Дальнего Востока, относящихся к Тихоокеанскому флоту, эти величины составляли 12.3 тыс. Ки. и 6.2 тыс. Ки. Всего было затоплено 12 реакторов и их частей с выгруженным топливом (из них 3 - на Дальнем Востоке) и 6 аварийных реакторов с невыгруженным ядерным топливом.

     Первый  опыт вырезания аварийного реакторного отсека относится к 1965 г. Реакторные отсеки были вырезаны у четырех АПЛ первого поколения К-3, К-5, К-11 и К-19 проектов 627, 627А и проекта 658. Выгрузить топливо удалось только на двух АПЛ - К-3 и К-5. На двух других субмаринах в реакторах было оставлено отработавшее ядерное топливо. После заполнения реакторов твердеющей смесью к загерметизированным активным отсекам были приварены поплавки и их отбуксировали к Новой Земле, где и затопили в Карском море - в бухте Абросимова. Уровни наведенной радиоактивности реакторов с выгруженным ядерным топливом составляли сотни тысяч Ки, а реакторов с невыгруженным ОЯТ - миллионы Ки.

     Несколько лет назад - после того как Россия реально прекратила сбрасывать ЖРАО в моря и океаны - все береговые хранилища были заполнены, а технологии их полноценной переработки отсутствовали. Ситуация на Северном и Тихоокеанском флотах была безысходная. Денег на переработку жидких отходов не было, технологий не было, хранилища были переполнены и протекали. Сейчас, благодаря усилиям российских специалистов, а также помощи США, Японии, Европейского союза и Норвегии, были построены мобильные установки для переработки ЖРАО с различными уровнями активности. Также были разгружены несколько старых хранилищ и построены новые. Нельзя сказать, что все эти меры полностью решили проблему, но ее острота несколько сгладилась

     Хранилища для ТРАО Северного флота еще в 1994 г. были заполнены на 95%. Ни одна из площадок временного хранения твердых радиоактивных отходов, построенных еще в 60-х годах не отвечает специальным медико-техническим требованиям (СМТТ-80). Ежегодно количество накапливаемых ТРАО возрастает на 500-600 м³, причем флот не имеет возможности их перерабатывать. Судоремонтные и судостроительные заводы также не имели таких установок.

     В настоящее время (на середину 2001 г.) на Северо-западе и Дальнем Востоке России в устаревших, протекающих и неприспособленных хранилищах находится более 14000 т ЖРАО и 26000 т ТРАО. При этом следует отметить, что техническая база Военно-морского флота не предназначена для длительного хранения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. Значительная часть специального оборудования ВМФ для обращения с РАО выслужила установленные сроки эксплуатации и частично находится в аварийном состоянии.  

     На  всех этапах обращения с РАО и ОЯТ необходимо учитывать и всегда помнить о возможности возникновения "критичности" хранимой массы радиоактивных веществ. На нее влияют геометрическая форма упаковок с ядерным материалом, их масса, плотность, состав конструкционных материалов и даже свойства стен хранилища. Кроме того, приходится учитывать и контролировать все этапы накопления делящихся веществ. В первую очередь это относится к отработанному топливу и радиоактивным отходам, во вторую - к радиоактивным материалам, из которых еще только предполагается произвести радиационно-опасные изделия. Бесконтрольное их складирование, ведущее к нарастанию массы, может привести к возникновению самопроизвольной цепной реакции, проще говоря — ядерному взрыву.

     На сегодняшний день ограниченные возможности по выгрузке, хранению и транспортировке отработанного ядерного топлива являются одной из основных проблем, тормозящих развертывание утилизации АПЛ. Не хватает специальных вагонов и контейнеров для перевозки отработанного топлива к месту предполагаемой переработки и хранения - на комбинат "Маяк". Из имевшихся в 1993 г. на Северном флоте восьми плавбаз для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива, четыре в то время были заполнены. Разгрузить их было некуда из-за нехватки транспортных контейнеров. Для выгрузки ОЯТ с АПЛ требуются специальные разгрузочные комплексы. В том же 1993 г. из имевшихся в составе флота трех таких комплексов в рабочем состоянии оставался только один. Из-за отсутствия финансирования не было завершено строительство береговых хранилищ, и к этим строящимся объектам не были подведены железнодорожные ветки. Чтобы хоть как-то уменьшить остроту проблемы, руководство Северного флота вынуждено было применять различные "временные схемы", что никак не могло способствовать поддержанию ядерной и радиационной безопасности.

     Сейчас  проблема ОЯТ и РАО постепенно начала решаться. Дополнительно к четырем работавшим спецвагонам для перевозки отработанного топлива на комбинат "Маяк" были построены еще четыре вагона. Ряд иностранных государств - в первую очередь наши обеспокоенные угрозой последствий несоответствующего обращения с ОЯТ и РАО соседи - Норвегия и Япония - выделяют средства на строительство новых и модернизацию имеющихся средств для хранения и переработки.

       В целом эксперты отмечают некоторое ускорение процессов решения проблем атомного подводного флота. Вместе с этим разброс мнений - сколько времени потребуется на решение только первоочередных задач утилизации АПЛ - весьма велик - от 7 до 70 лет.

     Поскольку острота связанных с утилизацией АПЛ проблем продолжала нарастать, 28 мая 1998 г. появилось очередное постановление правительства РФ № 518, призванное ускорить решение судьбы выведенных из эксплуатации АПЛ и обеспечить экологическую реабилитацию радиационно-опасных объектов ВМФ России. Это постановление определило Минатом России государственным заказчиком-координатором работ по комплексной утилизации АПЛ и освободило Минобороны от этих несвойственных ему функций.

     Передача  Минатому организационных и исполнительных функций по комплексной утилизации АПЛ и сопутствующих этому работ объясняется тем, что именно эта организация обладает необходимой -научно-технической базой и квалифицированными кадрами, опытом как в создании и снятии с эксплуатации ядерных реакторов различных типов, так и в обращении с ОЯТ и РАО.

     Вместе  с этим следует отметить, что сейчас три ведомства самым непосредственным образом вовлечены в круг проблем утилизации АПЛ, причем далеко не во всех случаях определенно известно, где кончается сфера ответственности одного и начинается сфера ответственности другого.

     Министерство  обороны России по-прежнему осуществляет контроль над большинством АПЛ - над всеми, остающимися в составе флота и над значительной частью списанных. В его компетенцию по-прежнему входит выгрузка ОЯТ и его временное хранение. Связанные с этим обязанности поделены между несколькими подразделениями министерства.

     Минатом России осуществляет перевозку, хранение и переработку ОЯТ. Он ответственен за количество и состояние вагонов для транспортировки ОЯТ, наличие контейнеров для этих целей, готовность мощностей для хранения и переработки ОЯТ. Координирует весь круг работ управление экологии и снятия с эксплуатации атомных объектов.

     Диаграмма 1. Количество российских АПЛ и их состояние на 1 января   2001г.

II    Системно-комплексный подход к проблеме в обеспечении

радиационной  и экологической  безопасности при  утилизации АПЛ

и судов с ЯЭУ 

     Целостное представление о системно-комплексной сущности радиационной и экологической безопасности (РЭБ) при утилизации AIIЛ и судов с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ), а также других радиационно-опасных объектов ВМФ и Россудосроения, изложенное в одной публикации (нормативно-правовом документе), на сегодня в России отсутствует. Дальнейшее эффективное развитие обеспечения РЭБ невозможно без наличия системы взглядов на всю проблему целиком по всей ее многоплановости и масштабности, видение в целом всей обеспечиваемой системы деятельности, ее места и выполнения функций, т.е. Концепции РОБ.

     Конспективному  изложению нерешенных вопросов, обеспечивающих в конечном итоге реализацию Концепции и достижение целей РЭБ при утилизации АПЛ и судов с ЯЭУ, и посвящена эта работа.

     Территория   Северо-Западного   региона   России характеризуется сложной  радиационной обстановкой, обусловленной  функционированием ядерно- и радиационно    опасных    предприятий и  объемов, а также последствиями  их эксплуатации и имевшими место авариями.

  Обстановка осложнена вследствие радиоактивных выпадений от ядерных взрывов на Новой Земле и аварии на ЧАЭС, последствиями строительства и эксплуатации ЯЭУ кораблей ВМФ и судов Атомфлота, наличием естественного повышенного радиоактивного фона и радоноопасных территорий, a также накоплением природных радионуклидов в результате техногенной деятельности горнодобывающих производств. Свою долю в повышении вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций привносит санкционированный и несанкционированный транзит радиационно-опасных грузов через регион.

     В конце 80-x и начале 90-х годов истекшего столетия в нашей стране был начат интенсивный процесс вывода атомных подводных лодок из боевого состава ВМФ. По состоянию на 1 января 2000 года сняты с эксплуатации все AIIЛ 1-го поколения с ЯЭУ типа ВМА, большая часть с ЯЭУ типа ОК-650 БЗ, а также все АПЛ с жидкометаллическим теплоносителем.

     Вывод из эксплуатации АПЛ, а в ближайшем будущем - надводных кораблей с ЯЭУ и судов их обеспечения представляет собой принципиально новую и чрезвычайно сложную проблему государственного масштаба, в которой радиоэкологические и гигиенические аспекты имеют не менее важное значение, чем экономические и технологические. Отслужившие свой срок   судовые   ЯЭУ   представляют   собой   мощные источники  ионизирующего излучения и радиоактивного загрязнения, содержащие большое количество гигиенически значимых радионуклидов с периодами полураспада от нескольких лет до десятков тысяч лет.

     Рост  числа снимаемых с эксплуатации кораблей  с ЯЭУ обуславливает вовлечение в процесс их утилизации большого количества персонала, требует использования новых территорий  суши и акватории для отстоя и длительного хранения списанных атомоходов и обезвреживания образующихся при их демонтаже радиоактивных отходов.

     Угроза  радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды, расположения пунктов  отстоя списанных АПЛ в относительной  близости от населенных пунктов придает  этой проблеме социальную окраску, и  требуют выбора таких технологий, которые сводили бы к минимуму ожидаемые негативные последствия. Накопительный характер процесса выведение АПЛ из эксплуатации, сложившейся в нашей стране в силу экономических и иных причин, усугубляет данную проблему.

     В Мурманской и Архангельской областях в настоящее время находится более 100 АПЛ, выведенных из состава ВМФ, при этом из 74 АПЛ и двух реакторных блоков ядерное топливо не выгружено.

     Особую  остроту имеет проблема несоответствия быстроты накопления АЗ ядерных реакторов на территории судоремонтных заводов с темпами вывоза ОЯТ  из Архангельской области на переработку.

     Серьезную угрозу для радиационной и экологической  безопасности представляет реакторные отсеки утилизируемых АПЛ, находящихся  на плаву на акватории судоремонтных  заводов, а также длительное хранение одностоечных реакторных блоков на их территории. Многие проблемы, связанные с обезвреживанием РАО, носят не только организационно-экономический, но и правовой характер. Необходимой нормативной базой мог бы стать закон РФ «О государственной политике в области обращения с радиоактивными отходами».

     Требуется переоснащение изношенного и  морально устаревшего приборного парка  и оборудования, которое необходимо подразделениям Госэпиднадзора, медико-санитарным частям на предприятии, участвующих  в утилизации АПЛ.

     В качестве положительного итога можно отметить, что в 2001 году завершена длительная работа по созданию Концепций комплексной утилизации АПЛ и надводных атомных кораблей с ЯЭУ.

     Сказанное определяет необходимость разработки, как общих положений, так и основанных на них локальных концепций (например, концепции развития технической базы радиационного контроля на предприятии Россудосроения), программы и проекты вывода из эксплуатации конкретных АПЛ и судов с ЯЭУ, а также отраслевой программы вывода из эксплуатации устаревших объектов атомного судостроения. 
 
 
 
 

1.  Экологические проблемы утилизации. 

     Утилизация  АПЛ является одной из современных важнейших экологических проблем глобального масштаба. К 2001 г. в России, США, Франции и Великобритании выведено из эксплуатации около 300 АПЛ. Из них в России на 01.01.01 г. - 189, что почти в три раза больше, чем в США, при этом судовых ядерных энергетических установок (ЯЭУ), подлежащих утилизации в России, в 5 раз больше, чем в США.

     По  общему количеству атомных и дизельных  подводных лодок к концу 80x годов бывший СССР превосходил подводные флоты всех государств, включая США. С 1955 по 1996гг.  в СССР, было, построено пять надводных кораблей (НК) с ЯЭУ и около 250 АПЛ, из них в Северодвинске -125, на Амурском заводе – 56, Ленинградском адмиралтейском объединении - 39 и заводе «Красное Сормово» - 25 АПЛ. К началу 1996 г. в состав ВМФ были приняты 241 АПЛ [55 - 1-го поколения, 142 - 2-го и 34 - 3-го поколения, а также 8 АПЛ с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ) и 2 опытных («Папа» и «Майк»)], не считая, пять сверхмалых АПЛ (табл. 6).