А что будет, если…? Статья Эксперта Общественного совета о ввозе на Урал для переработки партии ОГФУ

А что будет, если …?

На протяжении последних нескольких месяцев с СМИ и социальных сетях активно обсуждается вопрос, связанный с ввозом на Урал для переработки партии гексафторида урана. Авторы выступлений ставят много вопросов, в частности о соблюдении российских законов, о выгоде и убытках этого мероприятия − кто получит выгоды, кто будет сталкиваться с проблемами и пр. Почти в каждом выступлении в той или иной форме звучит вопрос, вынесенный в заголовок – «А что будет, если …?» и дальше следуют разные продолжения:

• … если на контейнер с ОГФУ упадет самолет?
• … если случится пожар, наводнение, смерч, землетрясение?
• … если случится железнодорожная катастрофа?
• и т.д.

По контексту выступлений чувствуется, что вопрос (прямо скажем − совершенно правильный!) только что пришел в голову его авторам и они даже не задумывались, что многими годами ранее об этом уже размышляли специалисты, готовившие перевозку и обращение с материалами. И не только размышляли, но и обеспечили безопасность на основании действовавших в то время нормативных документов. Если читатели просмотрят популярные издания по проблемам ОГФУ, то могут прочитать, в частности[1]:

В мировой и отечественной атомной индустрии при хранении ОГФУ не было зафиксировано ни одного существенного с точки зрения безопасности события по шкале INES, применяемой в отношении объектов ядерной промышленности.

Однако, это не совсем корректно. При хранении событий не было, но при перевозке аварийная ситуация была![2]. И еще какая! 

Тридцать пять лет назад, 25.08.84, грузовое судно «Монт-Луи» затонуло в Северном море после столкновения с автомобильным паромом. «Монт-JIуи» транспортировало ядерный материал (гексафторид урана) для обогащения в Советском Союзе по коммерческому контракту, заключенному в 1973 г. После обогащения по изотопу U-235 до 3,4—3,7 % уран подлежал возврату во Францию (партия 1), Бельгию (партия 2) и Федеративную Республику Германии (партия 3) для использования в качестве топлива на АЭС. Ситуация 35-летней давности очень похожа на современную – гексафторид везут на дообогащение в Россию, а уран-235 возвращают назад. Воистину, «ничто не ново под луной» и «новое – это хорошо забытое старое». 

Для экономии времени читателя приведем несколько выдержек из отчета об аварии. Автор статьи Бернар Огюстен — Генеральный секретарь французского межведомственного комитета по ядерной безопасности (МКЯБ):

Груз включал 350 т гексафторида урана (UF6) в 30 контейнерах типа 48-Y со следующим содержанием:

• Партия 1 — 18 контейнеров с гексафторидом слегка обедненного урана (концентрация изотопа U-235 0,67 %)

• Партия 2 — 9 контейнеров с гексафторидом естественного урана (концентрация изотопа U-235 0,71 %)

• Партия 3—3 контейнера с гексафторидом слегка обогащенного урана (концентрация изотопа U-2350,88 %)

Дополнительно судно везло 22 пустых контейнера типа 30-В.

Партии 1 и 3 содержали в различных пропорциях уран повторного использования, т.е. уран, полученный в результате переработки топлива, облученного на атомных электростанциях.

А это уже современное фото контейнера с ОГФУ.

Снова сбережем время читателя и воспроизведем выдержки из отчета об анализе возможных последствий:

… была рассмотрена опасность химического заражения. В результате взаимодействия гексафторида урана с водой происходит экзотермическая реакция с выделением фтористоводородной кислоты, являющейся высокотоксичным газом, и фторида уранила. Эта реакция, не являющаяся взрывоопасной, могла бы произойти при потере герметичности контейнера, причем наиболее уязвимым местом является запорный клапан. Однако температура окружающей морской воды и тот факт, что гексафторид урана был в твердом, а не в жидком или газовом состоянии, замедлили бы реакцию.

Образовавшаяся фтористоводородная кислота очень быстро растворилась бы в воде. Расчеты, основанные на консервативном предположении о мгновенной реакции между всем содержимым контейнера и морской водой, показывают, что такая реакция привела бы к образованию немногим более 2 т фтористоводородной кислоты. В этих условиях пиковая концентрация, образовавшаяся в течение первых 12 часов на расстоянии 500 м от судна, равнялась бы 20 мг на литр, а токсический эффект не обнаруживается даже при концентрации до 1 г на литр. И, наконец, течения, приливы и отливы восстановили бы нормальные уровни в течение нескольких дней.

Контроль обстановки:

В период между 25 августа и 11 октября 1984 г. взято в общей сложности 217 проб, которые были подвергнуты 752 различным анализам, а также провела 146 замеров уровней дозы на самих контейнерах. В результате не было обнаружено ни малейших признаков значительной утечки как радиоактивных (естественный уран или уран повторного использования), так и физико-химических веществ (фтор или фтористоводородная кислота).

А это уже результат и вывод:

…. Все 30 контейнеров 48-Y с гексафторидом урана и 16 из 22 пустых контейнеров 30-В были извлечены с затонувшего судна. Операция была успешно завершена 4 октября 1984 г., несмотря на неблагоприятные погодные условия в море. Только шесть пустых контейнеров были потеряны — их поиски были бы технически трудными и нецелесообразными с точки зрения затрат и соображений безопасности.

… Главный вывод, который следует сделать — это правильность основных принципов, лежащих в основе национальных и международных правил перевозок и радиоактивных материалов, подтверждена практикой. Контейнеры типа 48-Y продемонстрировали ожидаемую степень прочности как во время столкновения, так и в период нахождения под водой. Оказалось возможным поднять контейнеры без утечки токсичных продуктов.

Рекомендуем читателю заглянуть в интернет и самому прочитать всю статью.

Коль скоро начался разговор на тему «А что будет, если…?»  то отметим, что аварии на транспорте были, есть и будут – корабли будут тонуть, самолеты падать и пр., но минимизировать их последствия для перевозимого груза можно и нужно. Условия перевозки утверждены во всем мире: емкости для перевозки (транспортно-упаковочные контейнеры) должны выдерживать падение с высоты на плоскость, падение на штырь, горение продолжительностью до часа, аварии и крушения. Они должны быть абсолютно безопасны и для морской, и для наземной транспортировки и случившаяся авария это подтвердила.

Одновременно отметим роль СМИ, не всегда только негативную, в формировании общественного мнения. Так, например, успешное воздействие на население и СМИ было реализовано компанией BNFL в Англии, когда по всей стране шли протесты против приема отработанного ядерного топлива на переработку. Общественность боялась железнодорожной аварии при перевозке, разрушения контейнера и загрязнения населенных мест. Разъяснения специалистов не убеждали и тогда был поставлен демонстрационный эксперимент — контейнер разместили на пути ж/д состава, двигавшегося со скоростью 100 миль в час. Трудно представить себе более серьезную аварию. Состав был разрушен, но контейнер сохранил герметичность, были только деформированы его защитные ребра. Об аварии сняли зрелищный фильм, его многократно показали по телевидению и протесты прекратились.

Аналогичные действия предпринимает ГК «Росатом». Так, в интернете размещен зрелищный видеоролик по результатам испытаний транспортного контейнера для перевозки отработавших ТВС реакторов АМБ с Белоярской АЭС на ПО Маяк и  показано, как 100-тонная конструкция падает с высоты 9 метров и остается невредимой. Приведенная рядом фотография показывает исходное состояние перед падением.

За весь период производства атомного оружия и топлива для атомной энергетики, начиная с 1940-х годов, во всём мире накопилось более 1,5 миллиона тонн обеднённого урана. Объёмы ОГФУ продолжают расти, увеличиваясь ежегодно почти на 50 тысяч тонн. 

Каким может быть решение проблемы хранения ОГФУ? Оно зависит от свойств гексафторида урана, которые создают серьезные трудности при его промышленном использовании и требуют специальных технических решений в подборе материалов, в конструкциях оборудования и организации работ. Он токсичен, на воздухе дымит (пирофорен), с водой и парами воды мгновенно взаимодействует, гидролизуется, образуя нелетучее соединение уранилфторид (UO2F2) и очень агрессивную плавиковую кислоту. Однако это процесс быстро затухает, т.к. на поверхности образуется непроницаемая оксидная пленка. Иными словами – главная опасность в ОГФУ не уран, а фтор. С 2009 г. на Электрохимическом заводе эксплуатируется установка по переработке ОГФУ. С помощью обесфторивания она переводит ОГФУ в обедненную закись-окись урана (ОЗОУ) — химически инертную, нелетучую, нерастворимую в воде стабильную безопасную устойчивую форму[3],[4]. 

Большие объемы накопленного ОГФУ, а также особые условия его хранения побудили Росатом разработать специальную программу безопасного обращения с обедненным гексафторидом урана. Основная задача — планомерное сокращение его запасов, а затем и их полная ликвидация. Результат переработки UF6 – U3O8 — химически безопасная обедненная закись-окись (оксид) урана, который без каких-либо ограничений может храниться сколь угодно долго и HF — фтористый водород для нужд народного хозяйства. Повторное использование фтора позволяет снизить экологическую нагрузку от производств по получению фтористого водорода из природного сырья на всей территории страны. Процесс не предусматривает возникновение и захоронение отходов.

И тогда вопрос, вынесенный в название публикации, отпадет.