«Можно получить смертельную дозу за несколько минут»: физик — о ядерном топливе, которое везут на Урал

Недавно в соседней Тюмени на железной дороге заметили вагоны с контейнерами для перевозки отработанного ядерного топлива. Неоднократно такие же замечали и в Екатеринбурге. Наш друг и коллега, уральский популяризатор науки, физик-ядерщик Дмитрий Горчаков уверен, что намного лучше и безопаснее возить по четыре вагона с ядерным топливом, чем миллионы с углем. В своей колонке он объяснил, насколько опасно топливо для ядерного производства и зачем их везут на Урал.

То, что заметили в Тюмени, — это контейнеры для перевозки отработанного ядерного топлива, или сокращенно ОЯТ — одной из самых опасных субстанций в атомной промышленности. Но не стоит путать их с нашумевшим ОГФУ, о котором я писал ранее.

На самом деле, ОЯТ не опасно. Но давайте по порядку разберемся с тем, что же это такое, как его перевозят, откуда оно может оказаться в центре города и насколько это опасно.

Что такое отработанное ядерное топливо?

Каждый реактор на атомной станции примерно раз в год останавливают для перегрузки топлива — часть отработанного достают и меняют на свежее. В среднем из одного реактора достают около 15–20 тонн топлива в виде нескольких десятков тепловыделяющих сборок. Примерно столько и помещается в те четыре вагона, которые заметили в Тюмени.

Чем же опасно отработанное топливо? За время работы в реакторе в нем делится и распадается всего несколько процентов урана. Они превращаются в нужное для производства энергии тепло и новые элементы, осколки деления и трансурановые элементы, которые только отравляют топливо. Поэтому их можно назвать отходами.

Другая же часть — а это более 90% топлива — непрореагировавший уран и новый элемент плутоний. И если их достать, то можно снова использовать их в качестве топлива. Получается как в пословице про бочку меда (топливо) и ложку дегтя (отходы).

При этом эта ложка «дегтя» существенно меняет свойства топлива, делая его очень радиотоксичным. Если свежее ядерное топливо можно брать в руки и стоять рядом с ним без какой-либо серьезной защиты (проверено автором на себе), то отработанное топливо из-за накопленных в нем элементов создает такую мощность излучения, что человек рядом с ним может получить смертельную дозу за несколько минут. Поэтому обращаются с ОЯТ очень аккуратно, все операции проводят дистанционно и автоматизированно, внутри бассейнов с водой, которая защищает от излучения.

Куда и откуда возят ОЯТ?

Так вот, в России, как и во Франции, Великобритании и других странах, есть заводы по переработке ОЯТ. Исторически у нас это делают на производственном объединении «Маяк» в Озерске, в Челябинской области. Но там перерабатывают не все топливо. Сейчас в «Росатоме» реализуется концепция, согласно которой топливо с большинства АЭС свозят в централизованное хранилище на Горно-химическом комбинате в городе Железногорске Красноярского края, где затем и будут его перерабатывать.

Мы разобрались, куда везут радиоактивные отходы. Но откуда? Судя по картинкам из Тюмени, на фото вагоны и контейнеры ТК-13 для перевозки топлива реакторов ВВЭР-1000. Это самый распространенный тип реактора для АЭС в России и на постсоветском пространстве. Да и в мире подобные водо-водяные реакторы самые популярные. В России ВВЭР-1000 работают на четырех из одиннадцати АЭС: на Балаковской, Калининской, Нововоронежской и Ростовской атомных станциях.

Но так уж вышло, что АЭС в России — на западе и юге, там, где большинство населения и высокое потребление электроэнергии. А комбинаты по переработке топлива — на Урале и в Сибири, в «тылу», где их исторически расположили во времена холодной войны. Так контейнеры с топливом и путешествуют через Тюмень, Екатеринбург, Новосибирск и другие крупные города, которые стоят на Транссибирской магистрали.

Опасны ли такие перевозки?

На самом деле, нет. По крайней мере, если все делается грамотно и по правилам. Несмотря на то что само отработанное топливо очень радиоактивно, для его перевозки принимают соответствующие меры безопасности.

Во-первых, после выгрузки топлива из реактора оно еще несколько лет хранится на станции в специальном бассейне выдержки. Там его активность и опасное излучение уменьшаются в сотни раз. После такой выдержки ОЯТ уже можно отправлять в хранилище или на переработку.

Во-вторых, для перевозки такого опасного груза разработаны специальные защитные транспортно-упаковочные комплекты и контейнеры — ТУКи. Это не просто металлический бак, это многослойная, собранная из разных материалов инженерная конструкция с датчиками контроля, общей массой более 100 тонн. В ТУК-13 для перевозки топлива ВВЭР-1000 помещается до 12 топливных сборок общей массой топлива до шести тонн. И рядом с таким толстостенным контейнером можно уже спокойно стоять, не рискуя получить опасную дозу.

Но дело не только в защите от радиации. Такие контейнеры рассчитаны на то, что даже при аварии они не потеряют герметичности, а значит, наружу опасные вещества не попадут. Контейнеры испытывают и конструируют так, чтобы они выдерживали падение на бетонную площадку, столкновения с препятствиями, пожары и погружения в воду. Можно посмотреть на то, как контейнеры тестируют за границей.

Так что перевозка таких грузов по Транссибу не представляет серьезной угрозы.

Хочется подытожить двумя выводами. Плохим и хорошим.

Плохим, потому что наличие крупных транспортных магистралей, проходящих через крупные города, — нехорошо. В России в год перевозят до 800 миллионов тонн опасных грузов: взрывчатые, горючие и токсичные вещества. И мягко говоря, далеко не все из них перевозятся в таких прочных контейнерах, как радиоактивные материалы. Поэтому объездные пути нужны, как необходимо и развитие другой транспортной инфраструктуры в такой огромной стране, как Россия.

Второй вывод хороший. Я напомню цифру в 20 тонн топлива, которые ежегодно нужны АЭС для работы. Этого достаточно, чтобы целый год обеспечивать электричеством и частично теплом такой город, как Екатеринбург. Для угольной станции такой же мощности понадобится несколько миллионов тонн топлива, часть которого в итоге в буквальном смысле вылетает в трубу — в наши легкие, а затем еще и добавляет СО2 в атмосфере со всеми вытекающими последствиями для глобального изменения климата. И эти миллионы тонн надо возить по той же железной дороге, через те же города. Получается, уж лучше, наверное, четыре вагона с ядерным топливом.

Дмитрий Горчаков ранее подробно объяснял, чем нам грозят новые поставки урановых «хвостов» и почему экологи неправы на их счет. Еще один ученый Андрей Ожаровский выражал другую точку зрения. Активисты даже пытались остановить поезд, который везет опасный, по их мнению, груз. Уральцы также выходили на одиночные пикеты против ввоза урана.