Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы
Рассматривается вопрос создания в Украине геологического хранилища для захоронения высокоактивных отходов (РАО) и, возможно, отработанного ядерного топлива: государственная политика, организация деятельности и планы по захоронению РАО, результаты выполненных научно-исследовательских работ, включая в...
Saved in:
| Published in: | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2016
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129897 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы / В.М. Шестопалов, Ю.А. Шибецкий // Ядерна та радіаційна безпека. — 2017. — № 2. — С. 38-45. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-129897 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шестопалов, В.М. Шибецкий, Ю.А. 2018-01-31T21:06:50Z 2018-01-31T21:06:50Z 2016 Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы / В.М. Шестопалов, Ю.А. Шибецкий // Ядерна та радіаційна безпека. — 2017. — № 2. — С. 38-45. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129897 621.039.75 Рассматривается вопрос создания в Украине геологического хранилища для захоронения высокоактивных отходов (РАО) и, возможно, отработанного ядерного топлива: государственная политика, организация деятельности и планы по захоронению РАО, результаты выполненных научно-исследовательских работ, включая выбор площадки, разработку концепций геологических хранилищ и оценку безопасности выбранных концепций. Определены основные проблемы и дальнейшие действия по созданию в стране геологического хранилища РАО. Розглядається питання створення в Україні геологічного сховища для захоронення високоактивних відходів (РАВ) і, можливо, відпрацьованого ядерного палива: державна політика, організація діяльності та плани у сфері захоронення РАВ, результати виконаних науково-дослідних робіт, спрямованих на створення в Україні геологічного сховища, зокрема щодо вибору майданчика, концепцій геологічних сховищ і оцінки безпеки обраних концепцій. Окреслено основні проблеми та подальші дії зі створення в країні геологічного сховища РАВ. The purpose of this paper is to analyze the state of geological repository development in Ukraine for the disposal of high-level waste and, possibly, of spent nuclear fuel. The data on state policy, activities and plans for disposal of radioactive waste, as well as on the results of scientific research aimed at the development of a geological repository are summarized. These data include siting, development of geological disposal concepts and safety assessment of selected concepts. Based on the analysis of the listed data, the main problems and further actions are identified ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы Геологічне захоронення радіоактивних відходів в Україні: історія, сучасний стан, перспективи Geological Disposal of Radioactive Waste in Ukraine: History, Current State, Prospects Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы |
| spellingShingle |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы Шестопалов, В.М. Шибецкий, Ю.А. |
| title_short |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы |
| title_full |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы |
| title_fullStr |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы |
| title_full_unstemmed |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы |
| title_sort |
геологическое захоронение радиоактивных отходов в украине: история, современное состояние, перспективы |
| author |
Шестопалов, В.М. Шибецкий, Ю.А. |
| author_facet |
Шестопалов, В.М. Шибецкий, Ю.А. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Ядерна та радіаційна безпека |
| publisher |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Геологічне захоронення радіоактивних відходів в Україні: історія, сучасний стан, перспективи Geological Disposal of Radioactive Waste in Ukraine: History, Current State, Prospects |
| description |
Рассматривается вопрос создания в Украине геологического хранилища для захоронения высокоактивных отходов (РАО) и, возможно, отработанного ядерного топлива: государственная политика, организация деятельности и планы по захоронению РАО, результаты выполненных научно-исследовательских работ, включая выбор площадки, разработку концепций геологических хранилищ и оценку безопасности выбранных концепций. Определены основные проблемы и дальнейшие действия по созданию в стране геологического хранилища РАО.
Розглядається питання створення в Україні геологічного сховища для захоронення високоактивних відходів (РАВ) і, можливо, відпрацьованого ядерного палива: державна політика, організація діяльності та плани у сфері захоронення РАВ, результати виконаних науково-дослідних робіт, спрямованих на створення в Україні геологічного сховища, зокрема щодо вибору майданчика, концепцій геологічних сховищ і оцінки безпеки обраних концепцій. Окреслено основні проблеми та подальші дії зі створення в країні геологічного сховища РАВ.
The purpose of this paper is to analyze the state of geological repository development in Ukraine for the disposal of high-level waste and, possibly, of spent nuclear fuel. The data on state policy, activities and plans for disposal of radioactive waste, as well as on the results of scientific research aimed at the development of a geological repository are summarized. These data include siting, development of geological disposal concepts and safety assessment of selected concepts. Based on the analysis of the listed data, the main problems and further actions are identified
|
| issn |
2073-6231 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129897 |
| citation_txt |
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы / В.М. Шестопалов, Ю.А. Шибецкий // Ядерна та радіаційна безпека. — 2017. — № 2. — С. 38-45. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT šestopalovvm geologičeskoezahoronenieradioaktivnyhothodovvukraineistoriâsovremennoesostoânieperspektivy AT šibeckiiûa geologičeskoezahoronenieradioaktivnyhothodovvukraineistoriâsovremennoesostoânieperspektivy AT šestopalovvm geologíčnezahoronennâradíoaktivnihvídhodívvukraíníístoríâsučasniistanperspektivi AT šibeckiiûa geologíčnezahoronennâradíoaktivnihvídhodívvukraíníístoríâsučasniistanperspektivi AT šestopalovvm geologicaldisposalofradioactivewasteinukrainehistorycurrentstateprospects AT šibeckiiûa geologicaldisposalofradioactivewasteinukrainehistorycurrentstateprospects |
| first_indexed |
2025-11-26T01:42:51Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:42:51Z |
| _version_ |
1850605400465866752 |
| fulltext |
38 ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017
УДК 621.039.75
В. М. Шестопалов, Ю. А. Шибецкий
Научно-инженерный центр радиогидрогеоэкологических
полигонных исследований НАН Украины, г. Киев, Украина
Геологическое захоронение
радиоактивных отходов
в Украине: история,
современное состояние,
перспективы
Рассматривается вопрос создания в Украине геологического хра-
нилища для захоронения высокоактивных отходов (РАО) и, возможно,
отработанного ядерного топлива: государственная политика, органи-
зация деятельности и планы по захоронению РАО, результаты выпол-
ненных научно-исследовательских работ, включая выбор площадки,
разработку концепций геологических хранилищ и оценку безопасно-
сти выбранных концепций. Определены основные проблемы и даль-
нейшие действия по созданию в стране геологического хранилища
РАО.
К л ю ч е в ы е с л о в а: радиоактивные отходы, геологическое хра-
нилище, высокоактивные отходы, концепции захоронения.
В. М. Шестопалов, Ю. О. Шибецький
Геологічне захоронення радіоактивних відходів
в Україні: історія, сучасний стан, перспективи
Розглядається питання створення в Україні геологічного схо-
вища для захоронення високоактивних відходів (РАВ) і, можливо,
відпрацьованого ядерного палива: державна політика, організація
діяльності та плани у сфері захоронення РАВ, результати викона-
них науково-дослідних робіт, спрямованих на створення в Україні
геологічного сховища, зокрема щодо вибору майданчика, концепцій
геологічних сховищ і оцінки безпеки обраних концепцій. Окреслено
основні проблеми та подальші дії зі створення в країні геологічного схо-
вища РАВ.
К л ю ч о в і с л о в а: радіоактивні відходи, геологічне сховище,
високоактивні відходи, концепції захоронення.
© В. М. Шестопалов, Ю. А. Шибецкий, 2017
У
краина унаследовала от Советского Союза упро‑
щенный подход к обращению с радиоактивными
отходами (РАО), в основе которого лежит обес‑
печение безопасности путем хранения некон‑
диционированных отходов. Поэтому создание
инфраструктуры для захоронения РАО является (и долгое
время будет оставаться) важнейшим аспектом обеспечения
радиационной безопасности населения страны и создания
условий для стойкого развития ядерной энергетики и лик‑
видации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
Цель статьи — проанализировать состояние дел
в Украи не по созданию геологического хранилища (ГХ)
для захоро нения наиболее опасных потоков РАО: высоко‑
активных отходов и, возможно, отдельных партий отрабо‑
танного ядерного топлива.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА
И ОСНОВНЫЕ РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ
Основы государственной политики в сфере обращения
с РАО определены в законах Украины [1, 2].
Организация геологического захоронения РАО
в Украине должна базироваться на следующих принципах:
приоритете защиты жизни и здоровья персонала, насе‑
ления и окружающей среды от воздействия РАО;
разграничении функций государственного контроля
и управления;
запрете производителям РАО заниматься их
захоронением;
реализации государственной политики путем выпол‑
нения задач Общегосударственной целевой экологической
программы по обращению с РАО [3].
Законом [2] определено, что указанная программа [3]
в части создания ГХ должна финансироваться за счет
средств Государственного фонда обращения с РАО.
Центральным органом управления в области обраще‑
ния с РАО на стадии их долговременного хранения и за‑
хоронения является Государственное агентство Украины
по управлению зоной отчуждения (ГАЗО). Деятельность
по выбору площадки, проектированию, строительству,
эксплуатации, закрытию и после закрытия ГХ должна
осуществляться государственным специализированным
предприятием (оператором хранилища), которое имеет
лицензию на соответствующий этап жизненного цикла
хранилища.
Планы деятельности по созданию в Украине ГХ оп‑
ределены в двух документах: Стратегии обращения
с радиоактивными отходами [4] (далее — Стратегия)
и Общегосударственной целевой экологической программе
по обращению с РАО [3] (далее — Программа).
Стратегия определяет ключевые точки и задачи по соз‑
данию в Украине инфраструктуры для захоронения всех
потоков радиоактивных потоков с учетом как накоп‑
ленных, так и тех РАО, которые возникнут в будущем.
Согласно Стратегии, геологическое хранилище в Украине
должно быть построено к 2048 году (рис. 1).
Программа детализирует работы, предусмотренные
в Стратегии на первом этапе, и определяет техническую
политику в сфере обращения с РАО на 2008—2017 годы.
Ключевая задача Программы на указанный период в части
создания ГХ — проведение комплексных поисково‑оце‑
ночных и разведочных работ на перспективных участках
для выбора места размещения хранилища.
Ныне действующая Программа является четвертой
по счету программой по обращению с РАО в Украине.
ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017 39
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы
Вторая (1999) и третья программы (2002) содержали пря‑
мые указания по выбору площадки для размещения ГХ
на территории Чернобыльской зоны отчуждения (да‑
лее — ЧЗО). В настоящее время начата подготовка следую‑
щей программы на 2020—2030 годы.
ОТХОДЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ЗАХОРОНЕНИЮ
В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ХРАНИЛИЩЕ
Захоронение в геологических хранилищах позволяет
обеспечить максимальную степень защиты населения
и окружающей среды от радиационного воздействия радио ‑
активных отходов на протяжении всего срока опасности
последних. Поэтому в геологических хранилищах плани‑
руется захоранивать, прежде всего, наиболее опасные РАО:
высокоактивные и долгоживущие отходы, а также от‑
работанное ядерное топливо (если оно декларируется
как отходы).
В настоящее время весьма сложно точно определить ко‑
личество отходов, которые необходимо будет захоранивать
в ГХ. Это связано с рядом следующих неопределенностей.
В Украине идет процесс внедрения новой схемы
классификации РАО по критерию их возможного захо‑
ронения (рис. 2). Предполагается, что вместо типа дол‑
госуществующих РАО, который по действующей класси‑
фикации должен захораниваться в ГХ, будут введены два
класса: средне‑ (САО) и высокоактивные (ВАО) отходы.
Граница между классами (например, по удельной актив‑
ности) определится позже, в процессе разработки кри‑
териев приемки отходов для указанных хранилищ. Пока
еще неясно, какая часть из отходов чернобыльского про‑
исхождения будет классифицирована как САО и ВАО.
Можно лишь предположить, что нынешние долгосуще‑
ствующие низко‑ и среднеактивные отходы (НАО и САО),
а также низкотемпературные ВАО (согласно [5]) будут от‑
несены к классу САО, а тепловыделяющие ВАО (с тепло‑
выделением 2 кВт∙м–3 [5]) — к классу ВАО.
Всего на действующих реакторах ВВЭР‑440 и ВВЭР‑
1000, с учетом продления проектного срока их эксплуатации
на 20 лет, может быть наработано до 17 500 т отработанного
ядерного топлива (далее — ОЯТ). Приблизительно 2500 т
ОЯТ образовалось при эксплуатации реакторов РБМК‑1000.
В настоящее время ОЯТ реакторов ВВЭР‑440 и, частично,
ВВЭР‑1000 вывозится в Российскую Федерацию для по‑
следующей переработки. Предполагается, что продукты
переработки ОЯТ будут возвращены в Украину для захо‑
ронения [7]. Окончательных оценок объема и радиологи‑
ческих свойств возвращаемых РАО еще нет. Фактически
в отношении части оставшегося в стране топлива принято
«отложенное» решение: лишь после 50 (и более) лет хране‑
ния ОЯТ будет рассматриваться вопрос о его переработке
или прямом захоронении.
Рис. 1. Предварительный график создания в Украине геологического хранилища РАО
Рис. 2. Новая схема классификации РАО по критерию
возможности их захоронения (детально см. [6])
Подзем. лаборатория, строительство
Подзем. лаборатория, эксперименты
40 ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017
В. М. Шестопалов, Ю. А. Шибецкий
В настоящее время сложно спрогнозировать и реаль‑
ные темпы развития ядерной энергетики. По разным сце‑
нариям к 2030 году в Украине планируется построить не‑
сколько реакторов суммарной мощностью от 2 до 7 ГВт.
Принимая во внимание эти соображения, а также оценки,
выполненные в рамках проектов TACIS U4.03/04 [8]
и INSC U.04.01/08‑C [9, 10], количество некондициониро‑
ванных РАО для захоронения в ГХ составит около 60 000 м3
(включая остеклованные ВАО от переработки ОЯТ). Скорее
всего, геологическому захоронению будет подлежать и топ‑
ливо реакторов РБМК‑1000. Возможно также, что ка‑
кая‑то часть топлива реакторов ВВЭР‑1000 будет объявлена
отходами.
ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
В Украине научно‑исследовательские работы по соз‑
данию ГХ выполняются с 1993 года институтами НАНУ,
университетами, предприятиями ГАЗО и государствен‑
ной геологической службы, международными органи‑
зациями и консорциумами. Эти работы вначале фи‑
нансировались из государственного бюджета Украины,
благодаря программам технической помощи Европейской
Комиссии и МАГАТЭ, а также предоставлению грантов
международных организаций, прежде всего — Научно‑
технологическому центру Украины (НТЦУ). В последние
годы основным источником финансирования НИР явля‑
ется международная техническая помощь. Финансирование
работ из государственного бюджета сокращается, а финан‑
сирование из Фонда по обращению с РАО мероприятий
Программы (связанных с созданием ГХ) отсутствует.
Выполненные НИР могут быть сгруппированы по сле‑
дующим направлениям:
разработка нормативных и программных документов;
оценка пригодности геологических формаций Украины,
ее регионов и некоторых участков для создания ГХ;
предпроектные исследования концепций ГХ;
освоение методологии и программных средств для ана‑
лиза безопасности ГХ.
В основном тематика НИР сосредотачивалась на вы‑
боре площадки для размещения ГХ и методологических
аспектах такого выбора (рис. 3, табл. 1).
Отметим, что выводы о перспективности кристалличе‑
ских пород ЧЗО сделаны на основании анализа имеющихся
фондовых геологических данных, полученных в 1960—
1980‑х годах. Поэтому кристаллические породы фундамен‑
та подлежат детальному изучению геофизическими мето‑
дами, бурением и т. п. Небольшой объем целевых полевых
исследований (магнитометрических, гравиметрических
и сейсмических), выполненный на Вереснянской площади
(рис. 4) в 2005–2006 годах [11, 12], подтвердил перспектив‑
ность пород фундамента для создания ГХ.
Существенный прогресс был достигнут в Украине
в части освоения современных подходов и программных
средств для выполнения оценок безопасности установок
для захоронению РАО.
Фактически в последние годы организация, управле‑
ние и контроль выполнения НИР по захоронению РАО
в Украине осуществлялись ГАЗО, хотя более целесооб‑
разно передать ответственность за этот вид деятельности
будущему оператору установок по захоронению.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ЗАХОРОНЕНИЯ РАО
Выбор и изучение площадок. В последние десять лет
основ ным объектом изучения оставались перспективные
площади, выделенные в предыдущие годы в ЧЗО и на при‑
легающих территориях (рис. 4).
Информация о региональных геологических и гид‑
рогеологических условиях, строении кристаллического
фундамента и осадочного чехла изученной территории об‑
общена в [11, 12].
Рис. 3. Расположение
на территории Украины
формаций, структур
и объектов, перспективных
для геологического
захоронения РАО:
1 — Коростенский плутон
(протерозойские гранитоиды);
2 — Чернобыльская зона отчуждения
(архейские и протерозойские
кристаллические формации);
3 — железо рудная шахта «Саксагань»
(архей ские грани тоиды);
4 — урановые шахты
(протеро зойские кристаллические
форма ции);
5 — солянокупольные струк туры
Днепро во‑Донецкой впади ны;
6 — пласто вые соли Донецкой
складча той области;
7 — глинистые формации
Причерно мор ской впадины;
8 — галогенные и гли нис тые
формации Предкарпатского прогиба
ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017 41
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы
В кристаллическом фундаменте территории исследова‑
ния выделяются три основные разломные зоны: докембрий‑
ская Тетеревская зона северо‑восточного простирания, фа‑
нерозойская Киевская зона северо‑западного простирания
и параллельная ей фанерозойская зона Южного приборто‑
вого разлома.
Фундамент западной части ЧЗО образует Коростенский
плутон, сложенный преимущественно рапакиви
Таблица 1. Перспективные структуры и площади на территории Украины
Обозна-
чение
на рис. 3
Описание
Годы выпол-
нения работ
Концепция
хранилища
Оценка
безопасности
(критерии)
Ссылка
на источ-
ники
В пределах Украинского щита
1
Отдельные массивы гранитоидов в границах
Коростенского плутона (протерозойские гранитоиды)
1993—2000 Шахтная Нет [13, 14]
2
Площади ЧЗО, включая Коростенский плутон и склоны
щита (протерозойские гранитоиды)
1997—2010 Шахтная
и сква‑
жинная
Да
(концентра‑
ция нуклидов)
[11, 12]
Площади ЧЗО в пределах Коростенского плутона
(протерозойские гранитоиды)
2013—2016 Шахтная Да
(дозы)
[15]
3
Железорудная шахта «Саксагань» (архейские гранитоиды) 1996—1998 Шахтная Да
(дозы)
[16]
4
Урановые шахты (протерозойские кристаллические
формации)
1997—2003 Шахтная Нет [17]
Вне пределов Украинского щита
5
Днепрово‑Донецкая впадина (солянокупольные
структуры)
1993—2000 Шахтная Нет [13, 14]
6 Складчатая область Донбасса (пермские пластовые соли) 1993—2000 Шахтная Нет [13, 14]
7
Причерноморская впадина
(палеогеновые и неогеновые глины)
1993—1996 Нет Нет [13]
8
Предкарпатская впадина (калийные соли и неогеновые
глины)
1993—1996 Нет Нет
Рис. 4. Схема
основных
тектонических
нарушений ЧЗО
и прилегающих
территорий;
расположение
перспективных
площадей (выделены
серой заливкой):
1 — Жовтневой;
2 — Вереснянской;
3 — Новосилковской
42 ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017
В. М. Шестопалов, Ю. А. Шибецкий
и рапакивиподобными гранитоидами Коростенского ком‑
плекса. Восточная часть кристаллического фундамента об‑
разована раннепротерозойскими метаморфическими поро‑
дами (Тетеревской и, возможно, Бугской серий). Эти породы
прорываются гранитоидами Житомирского и Осницкого
комплексов, которые являются вмещающими для Коростен‑
ского комплекса. Возраст Житомир ского комплекса —
2020…2080 млн лет, Осницкого — 1980…2010 млн лет,
Коростенского — 1760…1600 млн лет.
Породы фундамента перекрыты осадочными образова‑
ниями палеозойского, мезозойского и кайнозойского воз‑
растов. Их мощность возрастает с запада на восток и состав‑
ляет от нескольких десятков (у западной границы ЧЗО) до
450 и более метров (в окрестностях ЧАЭС). Около 40—50 %
мощности осадочного разреза составляют глинистые фор‑
мации, однако мощность отдельных горизонтов глин (с про‑
слойками песков и песчаников) не превышает 30—40 м.
В разрезе осадочного чехла ЧЗО выделяются несколько
водоносных горизонтов. Они объединены в водоносные
комплексы: четвертичный, эоценовый, сеноманский и кел‑
ловейский. Минерализация вод изменяется от 0,2 до 1 г∙дм–3.
Комплексы разделены слабопроницаемыми слоями.
Перспективные площади для размещения геологи‑
ческого хранилища (рис. 4, табл. 2) выбраны согласно
критериям:
на водоразделах и вне долин рек;
вне основных разломных зон и узлов их пересечения;
на участках с минимальной плотностью тектонических
линеаментов;
на участках развития малоградиентных геофизических
полей.
По своим геологическим и поверхностным условиям
украинские площади схожи со скандинавскими (Олкилуото,
Форшмарк) по возрасту кристаллических пород, их составу,
фильтрационным свойствам и некоторым характеристи‑
кам экосистем. Их различия определяются климатически‑
ми характеристиками, наличием на украинских площадях
осадочного чехла; историей воды в водоносных горизонтах;
степенью проявления ледниковой деятельности.
Выбор концепции хранилища. Еще до разработки пред‑
ложений по новой схеме классификации РАО в Украине
рассматривались две концепции конструкции хранилища
для геологического захоронения радиоактивных отходов:
шахтная и скважинная. Результаты их сопоставления при‑
ведены в [12].
Шахтная концепция предполагает захоронение высоко‑
активных и среднеактивных РАО (по новой классифика‑
ции) и, возможно, ОЯТ в специальных горных выработках
на глубине более 300 м. Важную роль в обеспечении без‑
опасности наряду с геологической средой играют инже‑
нерные барьеры (надежные контейнеры из инертного ме‑
талла, бентонитовый буфер и засыпка выработок). Отходы
размещаются на глубине, где наблюдается интенсивный
водообмен, а миграция нуклидов контролируется процес‑
сами адвекции и сорбции.
Скважинная концепция предполагает размещение ВАО
в скважинах большого диаметра, на глубинах 2—5 км.
Основной вклад в безопасность дают барьерные функции
геологической среды. На таких глубинах располагается
зона затрудненного водообмена, где основным процессом
миграции радионуклидов является диффузия. Поэтому
при скважинном захоронении нет необходимости в мощ‑
ной системе инженерных барьеров.
Скважинная концепция ГХ характеризуется рядом
преимуществ (рис. 5): более низкими капитальными за‑
тратами на сооружение хранилища, меньшим временем
строительства, меньшими рисками непреднамеренного
вмешательства и т. п. Однако особенности скважинной
концепции (ограниченный диаметр контейнера) не позво‑
ляют экономически эффективно захоранивать все имею‑
щиеся в Украине потоки среднеактивных РАО. Это каса‑
ется, прежде всего, отходов объекта «Укрытие» и ЧЗО.
Внедрение новой классификации, расположение хра‑
нилищ для захоронения очень низкоактивных и низко‑
активных отходов чернобыльского происхождения в ЧЗО,
а также использование двух типов ГХ — скважинного
и шахтного (рис. 6) — может дать существенную эконо‑
мию расходов на захоронение РАО: совокупные расходы
могут быть сокращены в 10 и более раз [10]. Это весомый
аргумент для оценки целесообразности использования
в Украине двух типов ГХ.
В рамках выполнения проекта U.04.01/09‑B [15] рас‑
сматривались две концепции геологического хранилища
шахтного типа: глубинного хранилища для захоронения
Таблица 2. Некоторые харатеристики перспективных площадей
Название
перспективной
площади
Размер,
км2 Масштаб исследования Породы
Мощность
осадков, м
Жовтневая 80
Магнитная и гравиметрическая съемки мас‑
штаба 1:10 000—1:25 000.
Более 10 скважин, достигших фундамента.
Геологическая съемка масштаба 1:50 000
Гранитоиды
Коростен ского
комплекса
50—100
Вереснянская 210
Магнитная и гравиметрическая съемки мас‑
штаба 1:25 000 — 1:50 000.
2 сейсмических профиля.
Несколько скважин, достигших фундамента.
Геологическая съемка масштаба 1:200 000
Гранитоиды
Коростенского
комплекса
160—200
Новосилков‑
ская
400
Магнитная и гравиметрическая съемки мас‑
штаба 1:50 000 — 1:200 000.
Геологическая съемка масштаба 1:200 000
Гранитоиды
Житомирского
комплекса
350—500
ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017 43
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы
ВАО (и, возможно, ОЯТ) и хранилища на промежуточ‑
ной глубине для захоронения САО. Особенности концеп‑
ции глубинного хранилища описаны выше. Хранилище
на промежуточной глубине предназначено для захороне‑
ния отходов в бетонных контейнерах, которые размеща‑
ются в горных выработках, пройденных в кристалличе‑
ских породах на глубинах в несколько сотен метров [15].
Для указанных концепций выполнены предварительные
оценки безопасности с учетом особенностей украинских
РАО и для геологических условий ЧЗО.
Предварительная оценка безопасности. Оценка безопас‑
ности для геологического захоронения РАО в кристалли‑
ческих породах ЧЗО выполнялась дважды: первый раз —
в рамках проектов НТЦУ 1396, НТЦУ 3187, UKR 13374
на основе моделирования миграции радионуклидов
[11, 12]; второй раз — в рамках проекта U.04.01/09‑B на ос‑
новании определения доз облучения [15].
Оценки безопасности на основе моделирования миг‑
рации радионуклидов выполнялись для шахтного типа
хранилища. Изучались интенсивность и скорость мигра‑
ции нуклидов из ГХ к вероятным зонам разгрузки подзем‑
ных вод (колодец, река). Предполагалось, что хранилище
будет построено на глубине 800 м в геологических усло‑
виях наиболее изученной Вереснянской площади [11, 12].
Сценарий выхода радионуклидов исходит из наличия од‑
ного дефектного контейнера, который служит источником
загрязнения подземных вод. Расчетная модель разработана
с использованием трехмерной системы моделирования по‑
токов подземных вод Processing Modflow [18].
Результаты моделирования показали следующее:
концентрации радионуклидов в предполагаемых зонах
разгрузки снижаются в 106—108 раз по сравнению с кон‑
центрациями на выходе из ГХ;
время достижения зон разгрузки радионуклидами из‑
меняется от нескольких сотен тысяч до нескольких мил‑
лионов лет;
значительный разброс вычисленных концентра‑
ций радионуклидов (три‑четыре порядка) и времени их
Рис. 5. Сопоставление
шахтной и скважинной
концепций
геологического
хранилища
Рис. 6. Экономически целесообразное
распределение потоков САО
и ВАО Украины по двум типам
геологических хранилищ
44 ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017
В. М. Шестопалов, Ю. А. Шибецкий
миграции (один‑два порядка) является результатом как не‑
оп ределенностей модельных предположений (начало сбро‑
са радионуклидов, граничные гидрогеологические условия
и др.), так и естественных вариаций ключевых параметров
(коэффициентов фильтрации, сорбции, мощности разделя‑
ющих слоев и др.).
По результатам, полученным на весьма консерватив‑
ной основе, сделаны выводы о потенциальной пригодно‑
сти площадей ЧЗО для геологического захоронения РАО.
Однако для выбора конкретных участков под размещение
ГХ крайне необходимо провести полевые поисково‑разве‑
дочные работы на выделенных площадях и выполнить ряд
научных исследований по изучению сорбционных свойств
пород, детальному моделированию процессов миграции
радионуклидов в гидрогеологических условиях этих пло‑
щадей на основе учета свойств реальных РАО и характе‑
ристик инженерных барьеров хранилища.
Оценки безопасности на основе расчета доз выполнены
для таких же, как и в предыдущем случае, концепции хра‑
нилища, сценария выхода радионуклидов и концептуаль‑
ной модели потоков подземных вод [15]. С использованием
программного комплекса ECOLEGO разработана трехком‑
понентная модель ГХ, включающая частные модели источ‑
ника, ближней зоны, дальней зоны и биосферы. Для не‑
скольких сценариев эволюции хранилища (отличающихся
интенсивностью потоков подземных вод) рассчитаны зна‑
чения и время наступления пиковых доз облучения.
Показано, что дозы по базовому варианту сценария
на три порядка ниже граничной дозы 10 мкЗв∙год–1, уста‑
новленной нормативными документами. Для двух до‑
полнительных сценариев, где интенсивность потоков
увеличивается соответственно в 10 и 100 раз, дозы возрас‑
тают, но не превышают граничного значения. При этом
лишь несколько нуклидов имеют значимое влияние: I‑129,
Cl‑36, С‑14, Ni‑59 и Cs‑135.
Кроме того, было показано, что осадочные породы су‑
щественно замедляют миграцию нуклидов, поэтому пред‑
почтение следует отдавать участкам, где присутствуют по‑
роды с высокой сорбционной емкостью.
В целом предлагаемое ГХ может соответствовать требо‑
ваниям безопасности при условии выбора соответствую‑
щей площадки и глубины размещения РАО. Это еще раз
свидетельствует о необходимости проведения комплекса
поисково‑разведочных работ на перспективных площадях.
ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ДАЛЬНЕЙШИЕ ШАГИ
Основные проблемы на пути создания в Украине гео‑
логического хранилища — организационно‑финансовые
и технические.
Организационно‑финансовые проблемы включают:
отсутствие финансирования Программы, в том числе
мероприятий, направленных на создание ГХ, что во мно‑
гом предопределено нецелевым использованием Фонда об‑
ращения с РАО [19] и противоречит Стратегии и задачам
Программы;
незавершенность создания в Украине национальной
организации по обращению с РАО, которая отвечала бы
за реализацию всех этапов жизненного цикла ГХ (выбор
площадки, проектирование, строительство, эксплуатация,
закрытие и постэксплуатационный период).
Технические проблемы являются следствием организа‑
ционно‑финансовых проблем:
поисково‑разведочные работы до сих пор не начаты;
не обеспечиваются координация и преемственность ра‑
бот, выполненных разными организациями;
отсутствует единая сбалансированная программа
НИОКР, которая учитывала бы потребности выбора пло‑
щадки, разработки технологий захоронения и обоснова‑
ния безопасности;
существуют значительные неопределенности в отноше‑
нии объемов и важнейших радиологических и физических
свойств отходов, подлежащих геологическому захороне‑
нию; выбор концепции хранилища, материалов для си‑
стемы его инженерных барьеров далек от завершения.
Таким образом, несмотря на значительный объем вы‑
полненных научно‑исследовательских работ, первоочеред‑
ными задачами по созданию в Украине геологического
хранилища РАО все еще остаются:
обеспечение необходимого уровня финансирования;
завершение создания национального оператора ГХ;
внедрение новой схемы классификации РАО;
выполнение Программы.
Выводы
На протяжении последних лет в Украине достиг‑
нут опре деленный прогресс в обосновании возможности
созда ния геологического хранилища РАО: в обобщении
существующих данных, уточнении положения перспек‑
тивных площадей, освоении методологии и средств вы‑
полнения оценок безопасности.
Текущая деятельность в области создания геологиче‑
ского хранилища может быть отнесена к стадии выбора
площадки и предпроектных исследований концепции ГХ.
Три перспективные площади (Жовтневая, Ново силков‑
ская и Вереснянская) для первоочередного проведения ра‑
бот по выбору площадки под размещение ГХ определены
в пределах Чернобыльской зоны отчуждения и прилегаю‑
щих территорий.
Результаты предварительной оценки безопасности по‑
казывают перспективность кристаллических пород юго‑
западной и южной частей ЧЗО для геологического за‑
хоронения радиоактивных отходов, а равно — и острую
необходимость проведения детальных полевых исследова‑
ний перспективных площадей (включая бурение).
Список использованной литературы
1. Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку :
Закон від 08.02.1995 № 39/95‑ВР. URL: http://zakon2.rada.gov.ua/
laws/show/39/95‑%D0 %B2 %D1%80 (дата звернення: 07.03.2017).
2. Про поводження з радіоактивними відходами : Закон
від 30.06.1995 № 255/95‑ВР. URL: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/
show/255/95‑%D0 %B2 %D1%80 (дата звернення: 07.03.2017).
3. Про Загальнодержавну цільову екологічну програму пово‑
дження з радіоактивними відходами : Закон від 17.09.2008 № 516‑
VI. URL: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/516–17 (дата звернен‑
ня: 07.03.2017).
4. Про схвалення Стратегії поводження з радіоактивними
відходами в Україн і: Розпорядження від 19.08.2009 № 990‑р.
URL: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/990–2009‑%D1%80 (дата
обращения: 07.03.2017).
5. Про затвердження державних санітарних правил «Основні
санітарні правила забезпечення радіаційної безпеки в Україні» :
Наказ від 02.02.2005 № 54. URL: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/
show/z0552‑05 (дата звернення: 07.03.2017).
ISSN 2073-6231. Ядерна та радіаційна безпека 2(74).2017 45
Геологическое захоронение радиоактивных отходов в Украине: история, современное состояние, перспективы
6. Проскура Н. И., Шестопалов В. М., Зинкевич Л. И., Ши‑
бецкий Ю. А., Алексеева З. М., Жебровская Е. И. Схема класси‑
фикации радиоактивных отходов для обеспечения долгосрочной
безопасности захоронения. Ядерна та радіаційна безпека. К., 2014.
Вип. 2(62). С. 37—43.
7. Енергетична стратегія України на період до 2030 р. :
Стратегія від 24.07.2013. URL : http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/
n0002120‑13 (дата звернення: 07.03.2017).
8. Разработка национальной стратегии и концепции обраще‑
ния с радиоактивными обходами в Украине, включая стратегию
обращения с радиоактивными отходами НАЭК «Энергоатом»:
проект TACIS U4.03/4 / Под общ. ред. В. М. Шестопалова. Т. 1.
К. : Промінь, 2008. 500 с.
9. Внедрение новой системы классификации РАО в Украине:
U.04.01/08‑C. Пайнэ. DBE Technology. 2012. Электронно‑оптиче‑
ский диск (СD‑ROM).
10. Проскура Н. И., Шестопалов В. М., Зинкевич Л. И., Ши‑
бецкий Ю. А., Алексеева З. М., Жебровская Е. И. Оценка эф‑
фективности внедрения в Украине новой схемы классификации
радиоактивных отходов. Ядерна та радіаційна безпека. К., 2015.
Вип. 1(65). С. 34—40.
11. The Use of Numerical Models in Support of Site
Characterization and Performance Assessment Studies of Geological
Repositories: TECDOC series, no. 1717. Vienna : IAEA, 2013. 132 p.
12. Изоляция радиоактивных отходов в недрах Украины / Отв.
редактор В. М. Шестопалов. К. : НИЦ РПИ НАНУ, 2006. 398 с.
13. Khrushchov, D. and Starodumov, V. Programme and Results
of Initial Phase of Radioactive Waste Isolation in Geological
Formations in Ukraine : P. A. Witherspoon (ed.). Geological Problems
in Radioactive Waste Isolation (Second world wide review). Berkeley :
University of California Press, 1996. 241—247 рр.
14. Khrushchov, D. and Tabachny L. Deep Geological
Disposal of Radioactive Waste in Ukraine : P.A. Witherspoon and
G.S. Bodvarsson (eds.). Geological Challenges in Radioactive Waste
Isolation (Third world wide review). Berkeley : University of California
Press, 2001. 283—290 рр.
15. Концепции захоронения радиоактивных отходов
в Украине: проект INSC U.04.01/09‑В. Пайнэ. DBE Technology.
2017. Электронно‑оптический диск (СD‑ROM).
16. Rцhlig, K.‑J., Bogorinski, P. (1998). Feasibility Study
for an Underground Repository for Medium Active Long‑lived
Radionuclides in an Abandoned Mine in the Ukraine. available at:
http://www.grs.de/sites/default/files/pdf/GRS‑Jahresbericht_1998.pdf
17. Скворцов Д. В. Возможно ли захоронение радиоактивных
отходов в шахтах Украины. К. : ИГНС НАНУ, 2003. 92 с.
18. Ciang, W.H., Kinzelbach, W. 3D Groundwater Modeling with
PMWin. Heidelberg: Springer. 2001. 346 р.
19. Помощь министерствам и организациям, ответственным
за обращение с радиоактивными отходами в Украине: проект
INSC U.04.01/09‑А. Пайнэ. DBE Technology. 2016. Электрон‑
но‑оптический диск (СD‑ROM).
References
1. Law of Ukraine “On Nuclear Energy Use and Radiation Safety”
No. 39/95‑VR dated 08 February 1995 [Pro vykorystannia yadernoi
enerhii ta radiatsiinu bezpeku: Zakon vid 08.02.1995 No. 39/95‑VR],
available at: http:// zakon2.rada.gov.ua/laws/show/39/95‑%D0 %B2
%D1%80 (Ukr)
2. Law of Ukraine “On Radioactive Waste Management”
No. 255/95‑VR dated 30 June 1995 [Pro pozodzhennia z radioaktyvnymy
vidkhodamy: Zakon vid 30.06.1995 No. 255/95‑VR], available at: http://
zakon2.rada.gov.ua/laws/show/255/95‑%D0 %B2 %D1%80 (Ukr)
3. Law of Ukraine “On State Targeted Ecological Program
of Radioactive Waste Management No. 516‑VI dated 17 September 2008
[Zakon Ukrainy “Pro zahalnoderzhavnu tsiliovu ekolohichnu
prohramu povodzhennia z radioaktivnymy vidkhodamy], available at:
http://zakon0.rada.gov.ua/ laws/show/516–17 (Ukr)
4. On Approval of the Strategy for Radioactive Waste Management
in Ukraine under Resolution No. 990‑r dated 19 August 2009
[Pro skhvalennia Stratehii povodzhennia z radioaktyvnymy vidkhodamy
v Ukraini: Rozporiadzhennia vid 19.08.2009 No. 990‑r], available at:
http://zakon0.rada.gov.ua/laws/show/516–17 (Ukr)
5. On Approval of State Health and Safety Rules “Main Health and
Safety Rules of Radiation Safety in Ukraine” Approved by Order No. 54
dated 02 February 2005 [Pro zatverdzhennia derzhavnykh sanitarnykh
pravyl “Osnovni sanitarni pravyla zabezpechennia radiatsiinoi bezpeky
v Ukraini: Nakaz vid 02.02.2005 No. 54], available at: http://zakon2.
rada.gov.ua/laws/ show/z0552‑05 (Ukr)
6. Proskura, N.I., Shestopalov, V.M., Zinkevich, L.I, Shybetskyi, Yu.A.,
Alekseeva, Z.M., Zhebrovskaia, Ye.I. (2014), “Radioactive Waste
Classification for Long‑term Disposal Safety” [Skhema klassifikatsii
radioaktivnykh otkhodov dlia obespechaniia dolgosrochnoi
bezopasnosti zakhoroneniia], Nuclear and Radiation Safety, Kyiv, 2014,
No. 2(62), pp. 37—43. (Rus)
7. Energy Strategy of Ukraine till 2030, Strategy dated 24 July
2013 [Enerhetychna stratehiia Ukrainy na period do 2030 r.: Stratehiia
vid 24.07.2013], available at: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/ show/
n0002120‑13 (Ukr)
8. Shestopalov, V.M. (2008), “Development of National Strategy
and Concept of Radioactive Waste Management in Ukraine, Including
Strategy for Management of Energoatom Company Radioactive
Waste” [Razrabotka natsionalnoi strategii i kontseptsii obrashcheniia
s radioaktivnymi otkhodami v Ukraine, vkliuchaia strategiiu
obrashcheniia s radioaktivnymi otkhodami NAEK “Energoatom”],
TACIS U4.03/4, V. 1, Kyiv, Promin, 500 p. (Rus)
9. Implementation of a New Radioactive Waste Classification
System in Ukraine U.04.01/08‑C [Vnedreniie novoi sistemi
klassifikatsii RAO v Ukraine: U.04.01/08‑C], Peine, DBE Technology,
2012, CD‑ROM. (Rus)
10. Proskura, N.I., Shestopalov, V.M., Zinkevich, L.I., Shebetsky Yu.A.,
Alekseeva, Z.M., Zhebrovskaia, Ye.I. (2015), “Evaluating the Effectiveness
of Implementing New Classification for Radioactive Waste in Ukraine”
[Otsenka effektivnosti vnedreniia v Ukraine novoi skhemy klassifikatsii
radioaktivnykh otkhodov], Nuclear and Radiation Safety, Kyiv,
No. 1(65), pp. 34—40. (Rus)
11. The Use of Numerical Models in Support of Site Characteriza‑
tion and Performance Assessment Studies of Geological Repositories:
TECDOC series, no. 1717, Vienna, IAEA, 2013, 132 p.
12. Shestopalov, V.M. (2006), “Geological Disposal of Radioactive
Waste in Ukraine” [Izoliatsiia radioaktivnykh otkhodov v nedrakh
Ukrainy], Kyiv, 398 p. (Rus)
13. Skvortsov, D.V. (2003), “Is it Possible to Dispose of Radioactive
Waste in Ukrainian Shafts?” [Vozmozhno li zakhoroneniie
radioaktivnykh otkhodov v shakhtakh Ukrainy?], Kyiv, 92 p. (Rus)
14. Khrushchov, D., Starodumov, V. (1996), “Programme and
Results of Initial Phase of Radioactive Waste Isolation in Geological
Formations in Ukraine”, Geological Problems in Radioactive
Waste Isolation (Second World Wide Review), Berkeley, University
of California Press, pp. 241—247.
15. Khrushchov, D., Tabachny L. (2001), “Deep Geological
Disposal of Radioactive Waste in Ukraine”, Geological Challenges
in Radioactive Waste Isolation (Third World Wide Review),
Berkeley, University of California Press, pp. 283—290.
16. Concepts for Radioactive Waste Disposal in Ukraine:
U.04.01/09‑В Kontseptsii zakhoroneniia radioaktivnykh otkhodov
v Ukraine:proekt INSC U.04.01/09‑B), Peine, DBE Technology, 2017,
СD‑ROM. (Rus)
17. Rцhlig, K.-J., Bogorinski, P. (1998), “Feasibility Study
for an Underground Repository for Medium Active Long‑lived
Radionuclides in an Abandoned Mine in the Ukraine”, available at:
http://www.grs.de/sites/default/files/pdf/GRS‑Jahresbericht_1998.pdf
18. Ciang, W.H., Kinzelbach, W. (2001), “3D Groundwater
Modeling with PMWin”, Heidelberg, Springer, 346 p.
19. Assistance to the Ministries and Organizations Responsible
for Radwaste Management in Ukraine: U.04.01/09‑А [Pomoshch
ministerstvam i organizatsiiam, otvetstvennym za obrashcheniie
s radioaktivnymi otkhodami v Ukraine: proekt INSC U.04.01/09‑A],
DBE Technology, 2016, СD‑ROM. (Rus)
Получено 10.03.2017.
|