Геологические, экологические и политические аспекты хранения и захоронения ядерных материалов

Комплексные энергетические интересы Германии на Севере Европы (прежде всего на европейском Севере России) сосредоточены в основном на двух проблемах: газ Штокмановского месторождения и долговременные хранилища ядерных материалов. В перспективе ядерное хранение может трансформироваться в прямое захоронение. Эти интересы и проблемы определяют и соответствующие ракурсы российско-германской интеллектуальнопрагматической деятельности в регионе. Определенным благом для региона является то, что международную деятельность сейчас можно развивать учитывая важные исторические события и тенденции.

Как уже отмечалось, осмысление в международном плане проблемы долговременного хранения ядерных материалов полезно в «поле образа» SAMPO [4]. И не только теоретическое, но и практическое с целью, чтобы сферы влияния ядерных и нефтегазовых объектов в идеале территориально не перекрывались. Сопутствующая шельфовой, например, береговая ин- фраструктура при разработке Штокмана запланирована от Кольского залива до Териберки.

Ситуацию «подогревают» решения Б. Обамы через 22 года с начала строительства и после затрат в 9 млрд долл. прекратить реализацию проекта «путеводной звезды», прототипа многих подобного рода строек – национального хранилища высокоактивных материалов Yucca Mountain, а также появившиеся раньше в условиях глобализации мировой экономики идея и проекты интернационализации последней стадии обращения с ядерными отходами, их надежной изоляции от биосферы. Возникают конкретные вопросы «Как?» и «Где?», особенно актуальные после вступления в силу американо-российского Соглашения № 123, открывающего странам возможность «обмена» ядерными материалами.

Одним из авторов работ, способствовавших отмене некачественного с научной точки зрения проекта подземного ядерного хранилища Yucca Mountain, яв-

ляется новосибирский геолог и спелеолог с украинскими корнями Ю.В. Дублянский (Juri Dublyansky, . Уникальная ситуация: его общая эрудиция и знания в сфере инженерной геологии и гидрогеологии, низкотемпературных гидротермальных процессов, изотопных исследований значимо повлияли на формирование решения ведущей ядерной страны относительно места размещения природно-техногенного, с элементами самоорганизации, объекта, который по нормативам должен безопасно функционировать не менее 10 тыс. лет. Можно ожидать и отложенного влияния на общечеловеческое будущее ядерной проблематики. Он, кроме того, нелицеприятно охарактеризовал геологические обоснования таких объектов российскими и американскими ядерными ведомствами и финансирование ими независимых оценок.

После закрытия проекта Yucca Mountain, фукусимской катастрофы и приостановки эксплуатации ряда АЭС Японии обострились споры по главному вопросу – хранение выведенных из оборота гражданских и военных ядерных материалов. Возможен и возврат интереса к небольшим подземным АЭС или гибридам подземной АЭС и подземного хранилища. Напомним, что в Японии внешним воздействям с катастрофическими последствиями подверглись не только реакторы, но и приреакторные хранилища (бассейны выдержки) отработавшего ядерного топлива. Заслуживает внимания мнение, что серьезная уязвимость хранимого топлива – главный урок Фукусимы [12].

Необходимо учитывать явное стремление западных стран усилить контроль над легкодоступными углеводородами Ближнего Востока и Африки. Грядут также серьезные изменения на рынке, обусловленные сланцевым газом. Поэтому внимание Запада к российским нефтегазовым регионам с суровым климатом может временно уменьшиться. Необходимо учитывать и «постфукусимское цунами» решений о закрытии европейских АЭС. На- пример, в Германии, решение глобальной значимости было принято по результатам работы специально созданной после Фукусимы Комиссии по этике (!), состоящей из представителей не только инженерных и естественных наук, но и гуманитарнодуховной сферы /wiki/Ethikkommission_f%C3%BCr_eine_si chere_Energieversorgung).     Логическим продолжением этих решений следует считать меры по сверхплановому демонтажу станций с большими объемами наработанных отходов. Европейские ядерщики будут искать работу в Китае или России. Кстати, это соответствует общей стратегии, например Германии, в сфере международного разделения труда, когда тяжелая промышленность и опасные виды производства переносятся в развивающиеся страны, а внутри Германии стимулируется современная наукоемкая промышленность, относительно малозатратная по ресурсам.

Россия имеет национальное наземное долговременное хранилище плутония на площадке ПО «Маяк». Потенциальные опасности глобального уровня, связанные, прежде всего, с высокой концентрацией опасного вещества на земной поверхности неоднократно обсуждались (например: .

Россия желает строить международные долговременные ядерные хранилища подземного типа на своей территории. Теперь – тем более, т. к. после Фукусимы ожидаемая прибыль Росатома от строительства АЭС за рубежом может уменьшиться. Нацеленность на международные хранилища формировалась задолго до Фукусимы. Подготовлена законодательная база, в 2002 и 2005 гг. в Москве под эгидой МАГАТЭ прошли международные совещания по этой теме. Реальные действия российских властей противоречат озвученным неоднократно намерениям поддерживать и развивать в стране замкнутый ядерный топливный цикл [5]. При отказе от радиохимической переработки отработанного топлива главной становится задача его долговременного хранения. Россия хочет иметь хранилища третьего (высшего) уровня, дополняющие систему хранилищ федеральных и региональных. За рубежом идею международной кооперации применительно к подземной изоляции ядерных материалов наиболее активно развивает ассоциация ARIUS и компания MCM Consulting (Ch. McCombie).

Вариантами площадок размещения международных хранилищ в России, наиболее официально «продвинутыми», без нового комплексного анализа и дополнительных обоснований традиционно для ядерной отрасли «состыкованными» с объектами наследия «холодной войны» являются пока площадки вблизи Красноярска, Челябинска и границы с Китаем и Монголией (Краснокаменск). При этом преобладает выбор площадок в зонах палеовулканов (как и в случае Yucca Mountain). А применительно к Краснока-менску интерес проявлен к эксплуатирующемуся и крупнейшему в России Стрельцовскому урановорудному полю, и позитивным считают наличие инфраструктуры горных выработок. Хотя приоритетные площадки уже «назначены», даже лояльный к ним анализ (ИГЕМ РАН [8]) геологической ситуации на базе чрез- вычайно слабой разведки закончился признанием, что Россия находится на начальной стадии реализации таких программ и принимать решения о пригодности площадок преждевременно. В Казахстане и Украине планируют подобные объекты на территории соответственно Семипалатинского полигона (на котором задействованы охранные технические системы США: 15384) и Чернобыльской зоны.

Важно помнить, что военнопромышленные ядерные объекты СССР, к которым теперь в России «привязывают» международные подземные ядерные хранилища, размещались (прятались в глуши, подальше от врагов) примерно 60 лет назад в полной конфронтации с Западом вообще не по геологическим критериям. Первоначальные геологические задачи коренным образом отличались от таковых при обосновании места нахождения хранилища. Безопасность же хранилищ в течение тысяч лет детерминирована прежде всего качеством породных массивов (механическая устойчивость и способность изолировать радионуклиды), а также комплексом геологических, геофизических, гидрогеологических и геохимических условий их длительного существования.

Применять в новое время и для решения новой задачи прежний подход – ошибка. Поэтому первые (возможно, ключевые) аргументы в вопросе подземной изоляции ядерных материалов должны быть у международной геологии, должны базироваться на результатах международных комплексных геологических проектов. Например, Е.Б. Андерсон, В.Г. Савоненков и С.И. Шабалев (Радиевый институт, [1]) как идеологический постулат отмечают прерогативу наук о Земле при обосновании безопасности удаления ядерных материалов в геологические формации. Кроме того, они применительно к Северо-Западу России, подчеркивают важность вспомогательного использования обильных материалов предшествующего (для других целей) геологического изучения региона. Прежде всего, полученных на многолетних этапах поиска, разведки и добычи различных полезных ископаемых. Это аналог попутных массовых поисков урана. А также (уже во вторую очередь) важен учет географических особенностей сложившейся ранее и прогнозируемой многокомпонентной ядерной и другой инфраструктуры региона. Подобные подходы не новы. Но они с трудом приживаются в реальной практике геологов российской (и не только) ядер-ной отрасли.

После уроков Фукусимы в стенах Национального ядерного университета МИФИ сформирован важный посыл: первоочередным считают ядерно-геологический симбиоз на международной основе. «Задача заключается в том, чтобы установить для площадки АЭС соответствие между уровнем природных рисков и объемом мер, необходимых для обеспечения должной степени безопасности. При этом такая оценка должна быть дана на основе единой общепризнанной методики (которую также еще предстоит создать) группой квалифицированных экспертов при непременном соблюдении принципа интернациональности ее состава. В то же время упомянутая методика должна содержать критерии безусловной непригодности какой-либо площадки (или даже региона) для сооружения и эксплуатации атомной станции» [6].

Добавлю, что позиция интернационализации еще более актуальна при выборе площадки и создании ядерного хранилища. Например, японская катастрофа не прошла бесследно и для шведов. Известнейший проект шведского оператора по обращению с ядерными отходами SKB, предусматривающий строительство подземного национального ядерного хранилища вблизи АЭС Оскарсхамн и разрабатываемый три десятилетия, приостановлен в марте 2011г. Надзорная инстанция уже объявила о созыве международной экспертной комиссии, которая проверит, как именно будут утилизировать отходы под землей. Видимо, строительство подземного шведского хранилища может быть отложено на неопределенный срок [13]. А проект SKB - мировой лидер в своей «нише» наряду с Yucca Mountain и финской разработкой, во многом сопряженной со шведской версией.

На Северо-Западе России проектировщики Росатома (Минатома) последовательно предлагали в качестве изолирующей геологической среды для ядерного хранилища (пока официально лишь регионального) многолетнемерзлые известняки полигона Новой Земли и залежи солей Республики Коми [14]. Кстати, в Ухте работает известный в радиоэкологии геолог В.А. Копейкин, имеющий серьезные наработки применительно к геохимическим барьерам защиты от распространения радионуклидов, возглавлявший несколько самых тяжелых лет Рабочую группу Мингео СССР в Чернобыле. Видимо, и это обстоятельство в череде других обусловило «дрейф» интереса Росатома от Новой Земли к геологическим структурам Коми. Предложения Горного института Кольского научного центра РАН - Сайда-Губа и Дальние Зеленцы [9]. Возможно, нацеленность этих предложений на потенциальных потребителей по одному из вариантов подскажет статья В.А. Перовского с красноречивым названием “Где взять радиоактивные отходы для Сайды?” Автор показывает многократную избыточность возводимых Германией в Сайда-Губе мощностей по переработке отходов, если ориентироваться на поставки только северных флотов [11]. Примем во внимание, что с 2011 г. начато проектирование функционально-аналогичного комплекса переработки радиоактивных отходов и накопительной площадки временного хранения контейнеров в Губе Андреева (финансирование Италии). Существуют и другие признаки того, что на Северо-Западе России дело региональным хранилищем не ограничится.

Еще раз вспомним о геологических критериях выбора площадок. Несомненно, они существуют на национальноотраслевом уровне. Но каковы же эти удобные лишь для отдельных граждан критерии, позволяющие проектировать ядерное хранилище на тысячи лет для условий потенциально-мирового болота Новой Земли или строить АЭС и хранилища (Фукусима и другие) в регионе проявления самых разрушительных сил природы? Скорей всего, наиболее разумны шведско-финские критерии.

Альтернативой официальным площадкам Росатома, Дальним Зеленцам и Сай-да-Губе является Печенга (Печенгская геологическая структура и ее обрамление). Вулканологи обосновывают наличие в глубинах Печенги позитивных для изоляции ядерных материалов процессов современного минералообразования [2]. На потенциал этой структуры обращали внимание сотрудник ВНИПИЭТ В.А. Перовский [10], мурманские геологи-производственники (Н.И. Бичук, В.Г. Зайцев, Г.С. Мелихова и др. [3]), специалисты Петербургского университета А.С. Сергеев и Р.В. Богданов [15], а также руководители Геологического института Кольского НЦ РАН (Ф.П. Митрофанов), Кольской сверхглубокой скважины (Д.М. Губерман) и Ярославской экспедиции сверхглубокого бурения «Недра» (Л.А. Певзнер), как и SKB, МНТЦ, и The UNESCO International Geological Correlation Programme [18,19]. Причем, пожалуй, геологические условия Печенги (как и Краснокаменска) не только альтернативны, но и, по большому счету, интеграционны относительно концепций хранилищ в гнейсах и гранитах (Швеция, Финляндия, Красноярский край, Сайда-Губа и Дальние Зеленцы) и вулканогенно-осадочных породах (Yucca Mountain, Челябинская область).

Вблизи Печенги сосредоточены силы и средства для профессионального выполнения геологических, горных и радиаци-онно/ядерно-опасных работ. Действует аналог ядерных подземных сооружений (современный рудник «Северный-Глубокий»), предтеча и возможный аналог будущего Фукусимы как аварийного хранилища отработанного ядерного топлива (инфраструктура Губы Андреева). Здесь же имеются примеры плодотворно- го международного сотрудничества в сферах геологии (Кольская сверхглубокая скважина), экологии (заповедник «Пас-вик»), хозяйственной деятельности (гидроэлектростанции на р. Паз), технологии (реконструкция плавильного цеха комбината «Печенганикель»), культуры (энциклопедия «Печенга»), спорта (массовый лыжный марафон по приграничной территории России, Финляндии и Норвегии) и др. Наличие в приграничных окрестностях Трифонов-Печенгского монастыря потенциально благотворно. Необходимое дополнительное теологическое осмысление феномена ядерной энергии в его гражданском и военном проявлениях с позиций православия и других религиозных конфессий получит еще одну мотивацию. Примеры мнений основных мировых религий по поводу ядерного оружия приведены в книге «Ethics and weapons of mass destruction: religious and secular perspectives».

Следует сказать, что в породах Печенги, где возможна материализация одного из вариантов SAMPO (в виде подземной АЭС или хранилища), российскими и норвежскими геологами найдены окаменелые образцы древнейших, возрастом более 2 млрд лет, микроорганизмов ( Pechengia melezhiki ). Микроорганизмов, сформировавших на Земле важнейшие условия для будущей биологической эволюции (развития на кислородной основе) вплоть до высших форм. Эти сохранившиеся до нас окаменелости можно, видимо, считать признаком региональной геологической долговременной стабильности, столь необходимой ядерным объектам, своеобразным талисманом-оберегом, а сочетание открытия Pechengia melezhiki с SAMPO – символом трансформации и преемственности энергетики жизни.

Не добрые ли это знаки, учитывая, что, по преданиям, в свое время в «пещерах утеса из меди» Печенги было создано Сампо “Калевалы”? И не подсказка ли это к объединению на этой площадке усилий специалистов, и не только геологов, при «перезагрузке» на Печенгу финансирова- ния от Yucca Mountain, Новой Земли и других подобных проектов, не имеющих социокультурных оснований и не выдерживающих испытания временем, чтобы под землей надежно экранировать источник электроэнергии (в случае АЭС) или (в случае хранилища) искусственные, комплексно насыщенные газами гидротермы, неизбежно возникающие в породах, в которых надолго размещены высокоэнерге-тичные радиоактивные материалы.

Одним из важных аргументов против Печенгской геологической структуры и ее обрамления формально может быть то обстоятельство, что здесь в настоящее время ведется добыча медно-никелевых руд. Этот аргумент (как и против Стрельцов-ского рудного поля) есть производное от рекомендации (не более того) МАГАТЭ избегать размещения ядерных материалов в зоне месторождений полезных ископаемых. Однако в случае Печенги совместный, внимательный и объективный анализ текста этой рекомендации и конкретных горно-геологических и экономических условий работы хозяйствующего субъекта (компания «Норильский никель») показывает, что более чем семидесятилетняя история изучения и освоения медно-никелевых месторождений Печенги является не осложняющим, а благоприятствующим фактором, если учесть, кроме всего прочего, и перспективу на 50–100 лет. Это время принятой в мире стратегии временного/отложенного хранения ядер-ных материалов в наземных хранилищах. Реальный опыт США, Канады, Швеции, Финляндии и других стран (более продвинутых в программах создания подземных ядерных хранилищ, чем Россия) показывает, что и за 30–40 лет необходимых научно-технических и производственных работ ни одно такое хранилище еще не создано. В перспективе таких интервалов запаса времени до загрузки хранилища ядерным содержимым рассматриваемые месторождения будут гарантированно полностью отработаны. Хотя и сейчас можно выбрать перспективные участки заведомо вне проявлений никеля (или, как расплывчато сказано в упомянутой рекомендации МАГАТЭ, «вблизи месторождений»). В обоих случаях «Норильский никель», не осложняя свою деятельность, может заранее и выгодно продать горногеологическую документацию и реальную инфраструктуру, постепенно снижая добычу руды в окрестностях Приречного, Никеля и Заполярного.

Любопытно еще одно «родство» – геополитическая симметричность по контуру размежевания России с соседями. Площадка «Печенга» расположена у северозападной, площадка «Краснокаменск» – у юго-восточной границ РФ. С одной стороны, соответственно есть потребности, как минимум, Европы, а с другой – Японии, Южной Кореи и Китая. Правда, инициативу по размещению зарубежного отработавшего топлива у Краснокаменска может перехватить Монголия. Кроме того, не получилось порознь у СССР и Японии (отчасти, и у США) обойтись без национальных ядерных катастроф. Велик риск террористического инициирования (средиземноморское «цунами») таких катастроф для ряда стран Западной Европы, учитывая их воинственную политику в южных богатых углеводородами регионах. При ликвидации последствий чернобыльской и фукусимской катастроф эффективными оказались действия на основе государственной собственности и государственного управления, чем частных компаний. Следует ожидать, что межгосударственный уровень для таких ситуаций еще более надежен. Видимо, свершившиеся и потенциальные «неприятности» – еще один довод для объединения усилий и повышения эффективности надзора, что, например, имеет наибольшие предпосылки реализации при создании международных подземных ядерных хранилищ на стыке стран в труднодоступной для несанкционированных посещений местности. Присоединиться к идее создания таких хранилищ было бы полезно, например, Германии, Финляндии, Швеции (в том числе и как владельцам-носителям технологий), а также Беларуси, Литве, Украине и Казах- стану, как и участникам программы «Сотрудничество АТОМ-СНГ».

Благодарю за поддержку исследований профессоров B. Falkenburg, N. Witoszek, D. Macer, V. Masloboev, O. Ivanov, а также на- месторождения и безопасность Севера Европы // ЭКО. 2007. №3. С. 104–111.