Погребани за 300 години напред: какво се случва с радиоактивните отпадъци

От новото хранилище край Козлодуй до дълбоките гранитни тунели във Финландия. Разказ за това как човечеството прибира най-дългоживеещия си боклук и защо това е едно от най-търпеливите инженерни начинания в историята.

 

На две крачки от АЕЦ „Козлодуй“, в землището на село Хърлец, се издига съоръжение, чиято роля ще става все по-важна през следващите десетилетия – националното хранилище за радиоактивни отпадъци (НХРАО) „Радиана“. То трябва да приеме до 19 000 стоманобетонни контейнера с радиоактивни отпадъци, да се запълва бавно в продължение на 60 години, а след това да бъде запечатано и наблюдавано още 300 години напред. Този 60-годишен период за запълване на НХРАО е заложен, така че да съвпадне с целия жизнен цикъл на ядрената енергетика в България – от текущото производство на енергия до пълното разглобяване на спрените реактори.

 

Националното хранилище на площадка „Радиана“ получи разрешение за ползване през март 2026 година и беше официално открито през април. С него България затвори един дълъг проект, започнал още с правителствено решение от 2005 г. Но самото хранилище е само върхът на много по-широк разказ. За да разберем какво всъщност се случва с радиоактивните отпадъци, потърсихме хората, които контролират процеса по управление: специалистите от Агенцията за ядрено регулиране (АЯР).

Какво е радиоактивен отпадък, защо едни видове са далеч по-опасни от други, къде отиват българските отпадъци и защо най-опасната им част остава нерешен проблем не само у нас, а в целия свят?

НХРАО “Радиана”.

 

Отпадък, който не можеш просто да изхвърлиш

„Радиоактивните отпадъци са всички вещества, които са замърсени или съдържат радионуклиди и не могат да бъдат повторно употребени“, обяснява доц. Боряна Чакалова, главен специалист в АЯР, която работи в отдела за извеждане от експлоатация и радиоактивни отпадъци.

Първата изненада идва веднага: тези отпадъци не са само от атомните централи. Те идват отвсякъде: от науката, промишлеността, медицината, селското стопанство и от почти всяка дейност, за която човек може да се сети, включително от направена рентгенова снимка при лекар или зъболекар. И не са непременно онова, което си представяме. Радиоактивният отпадък може да бъде твърд, течен или газообразен; може да е парче метал, дърво, замърсена тъкан или работно облекло, използвани в лаборатория или болница.

Тук обаче има юридическа тънкост, която изненадва мнозина, по българското законодателство отработеното ядрено гориво (изразходваните горивни касети от реактора) не се счита за радиоактивен отпадък. Причината е, че то реално може да бъде преработено и част от материала в него да се използва отново. Извлеченият плутоний се смесва с обеднен уран, за да се създаде т. нар. MOX гориво (Mixed Oxide Fuel). С него днес работят над 30 ядрени реактора в Европа, предимно във Франция. Когато се стигне до окончателно погребване, обаче, има различия при отделните страни. По международната класификация отработеното гориво се третира като високоактивен отпадък, когато е предназначено за окончателно управление като отпадък; конкретният му правен статут обаче се определя от националното законодателство. 
Всичко е въпрос на национална законова рамка и икономическа стратегия. Държавите с отворен цикъл (САЩ, Финландия, Швеция) приемат отработеното ядрено гориво за високоактивен отпадък. Докато за държавите със затворен цикъл (Франция, Русия, Китай, Япония) то не е отпадък, а суровина и стратегически резерв, като за отпадък се считат само остатъците от преработката.

Визуализация на белгийското хранилище в Десел – как ще изглежда, когато се затвори.



Какво прави едни отпадъци по-опасни от други

Радиоактивните отпадъци не се изхвърлят произволно. „На първо място те се класифицират по тяхната активност и време на полуразпад“, обяснява доц. Чакалова. Тези две числа решават всичко: как ще се съхранява отпадъкът, колко дълго и на каква дълбочина.

Българското законодателство ги дели на три категории: ниско, средно и високоактивни. Средната категория се разделя допълнително според това дали радионуклидите в нея живеят дълго или кратко. Международната рамка, по която се води и България, е малко по-подробна. Системата за класификация на Международната агенция за атомна енергия (МААЕ), известна като GSG-1, описва шест класа отпадъци: от освободени отпадъци, през много нискоактивни и нискоактивни, до средноактивни и високоактивни.

Графика с активност на отпадъците.


 

Логиката е проста, когато се обясни нагледно. Колкото по-висока е активността и колкото по-дълго живеят радионуклидите, толкова по-голяма изолация е нужна. Високоактивните отпадъци, които според МААЕ са основно отработеното ядрено гориво, отделят и значителни количества топлина за векове напред. Точно затова те не могат да отидат в обикновено повърхностно хранилище и изискват най-сложните решения.

 

Полуразпад: часовникът, който никой не може да спре

В сърцето на цялата тема стои едно понятие, което звучи сложно, но всъщност е лесно за разбиране: периодът на полуразпад. Това е времето, за което половината от радиоактивните атоми в дадено вещество се разпадат и активността му спада наполовина.

Разликите между отделните изотопи са огромни. Някои радионуклиди имат период на полуразпад от секунди или дни и на практика изчезват, докато човек ги наблюдава. Други живеят с хилядолетия. А уран-235, един от основните участници в ядрената енергетика, има период на полуразпад над 700 милиона години. Това стряскащо число обяснява защо проблемът с високоактивните отпадъци е толкова труден. Не става дума да изчакаш няколко десетилетия. Става дума за срокове, надхвърлящи цялата писана история на човечеството.

Именно затова стратегията за управление зависи от часовника на разпада. Краткоживеещите отпадъци може да се съхраняват, докато активността им спадне до безопасни нива. Дългоживеещите трябва да бъдат изолирани надеждно за срокове, които надхвърлят възможностите на всяка институция, държава или цивилизация.

Площадка Радиана: необходимото решение

Точно тук влиза в действие новото хранилище край Козлодуй. То е проектирано за ниско и средноактивни отпадъци, които са преработени, обезопасени и опаковани предварително в стоманобетонни контейнери. Според оператора, Държавно предприятие „Радиоактивни отпадъци“ (ДП РАО), съоръжението е от приповърхностен траншеен тип и ще побере до 19 000 контейнера в десетки бетонни клетки.

Вертикален разрез на многослойното защитно покритие.

 

 

Когато интервюирахме специалистите от АЯР, хранилището все още беше в режим на експериментална експлоатация и беше изградена едва първата му част. „Изградена е първата, една трета от това хранилище“, разказа тогава доц. Чакалова, обяснявайки, че в крайния си вид то ще се състои от три платформи с клетки за погребване. Оттогава нещата се придвижиха напред и през 2026 г. съоръжението вече получи разрешение за ползване и беше пуснато официално.

Проектът включва и ясно разписан план за извеждане на хранилището от експлоатация. След като се запълни за около 60 години, хранилището ще бъде затворено с многослойно почвено защитно покритие. Това покритие има конкретна задача: да изолира евентуалната миграция на радионуклиди към околната среда. След това следват 300 години активен и пасивен контрол. Проектът беше финансиран безвъзмездно чрез Международния фонд „Козлодуй“ по линия на Европейската банка за възстановяване и развитие, като само първият етап възлиза на близо 90 милиона евро.

Важно уточнение, което операторът подчертава: в „Радиана“ ще се приемат само отпадъци, генерирани на територията на България. Никакво отработено ядрено гориво няма да се складира там.

Вертикален разрез на камера на хранилището.

 

 

Нови Хан и блоковете на Козлодуй

Хранилището е едната половина от работата. Другата е извеждането от експлоатация на стари ядрени съоръжения, а това е процес, който се измерва не в години, а в столетия.

„Нашият отдел отговаря за контрол на дейностите по извеждането от експлоатация на ядрени съоръжения и контрол на безопасното управление на всички радиоактивни отпадъци“, обяснява д-р Николай Грозев, началник на отдел в Дирекция „Радиационна защита“ на АЯР. Основните обекти у нас са блокове 1 до 4 на АЕЦ „Козлодуй“, а от началото на 2026 г. към тях се присъединява и специализираното поделение на ДП РАО край село Нови Хан.

Нови Хан има особена история. Това е най-старото ядрено съоръжение в страната, в експлоатация от 1964 г., когато започва и българската ядрена програма с изследователския реактор ИРТ-2000 (IRT-2000), който тогава е към Българската академия на науките. През десетилетията на индустриалния подем съоръжението спира да обслужва само академията и започва да приема изотопи от леката и тежката промишленост, от медицината и селското стопанство, тоест от така наречените ядрени приложения. След дълъг експлоатационен срок то вече не отговаря на съвременните стандарти за безопасност и затова операторът подаде заявление за поетапното му извеждане от експлоатация.

При АЕЦ „Козлодуй“ процесът е по-напреднал. Блокове 1 и 2 бяха спрени в края на 2002 г., а блокове 3 и 4 в края на 2006 г. с решение на Министерския съвет. Собствеността им поетапно премина от АЕЦ Козлодуй към ДП РАО, което сега трябва да изведе безопасно всички опасни материали от тези четири съоръжения. Крайният срок по проекта на актуализираната националната стратегия за ОЯГ и РАО е забележителен: 2463 година. Тоест работата ще приключи близо три столетия по-късно.

Кой обаче произвежда най-много радиоактивни отпадъци в страната? „Най-големият генератор на радиоактивни отпадъци в страната, разбира се, е самата АЕЦ Козлодуй“, посочва д-р Грозев. ДП „РАО“ също генерира определени количества в хода на своите дейности. Изследователският реактор в София е спрян отдавна, макар че радиохимичните лаборатории още работят, но техният дял е пренебрежимо малък. Интересна тенденция от последното десетилетие е, че медицината се превърна в осезаем източник: PET скенери, ускорители, онкологична апаратура. Колкото повече се развиват ядрените техники в болниците, толкова повече отпадъци от този тип се появяват.

Повърхностно, дълбоко и много дълбоко

Дотук говорихме за ниско и средноактивните отпадъци, чийто проблем по същество е решен. За тях светът използва две основни схеми, които доц. Чакалова описва ясно.

 

Класификацията на радиоактивните отпадъци според тяхната опасност и необходимия начин на окончателно погребване.

 

Първата е повърхностно, или приповърхностно погребване, в съоръжения на дълбочина до около 100 метра. Именно това е случаят с „Радиана“. Втората е дълбокото погребване в геоложки формации на дълбочина над един километър. А има и трета, все още експериментална идея, която научната общност разглежда сериозно: погребване в много дълбоки сондажи от порядъка на 4 до 5 километра. „Все още това е във фаза на разработване“, уточнява доц. Чакалова, концепцията за дълбоки сондажи се тества, но не е доказана в промишлен мащаб.

И тук стигаме до най-неудобния въпрос. „За високоактивните отпадъци все още няма взето решение как да бъдат погребвани“, казва доц. Чакалова за България. Министерски съвет трябва да приеме решение за изграждане на такова ядрено съоръжение. Негов оператор ще бъде ДП „РАО“.

Финландското хранилище

В целия свят над 50 държави търсят начин да се справят с високоактивните си отпадъци, но досега нито една не е пуснала в действие хранилище за окончателно погребване на отработено гориво. Първа към финала е Финландия.

В скалния масив край Олкилуото финландската компания Posiva строи съоръжението Онкало (което на финландски значи „малка пещера“). То слиза на около 430 метра в гранит на възраст близо 1,9 милиарда години. Технологията, разработена в съседна Швеция, опакова отработеното гориво в касети от бороманганова стомана, обвити в мед, и ги затваря в бентонитова глина. Идеята е тази многобариерна система да издържи до 100 000 години. След тестове с неактивни макети през 2024 г. съоръжението се очаква да започне реална работа около края на 2026 или началото на 2027 г.

Когато посети обекта, генералният директор на МААЕ Рафаел Мариано Гроси описа Онкало като повратна точка за устойчивостта на ядрената енергетика. Логиката му беше проста: идеята за дълбоко геоложко хранилище беше известна на всички, но Финландия я осъществи на практика.

Схема на изследователския тунел за геоложко хранилище на площадката Онкало близо до атомната електроцентрала Олкилуото, Финландия.

 

Останалите водещи държави са по петите ѝ, но всички се движат бавно. Швеция получи одобрение да строи свое хранилище край Йостхамар на дълбочина около 500 метра. Франция подготвя съоръжението Cigéo в глинести пластове на около 500 метра, с очаквано начало на работа след 2035 г. Швейцария избра площадка през 2022 г., а Канада определи мястото на своето хранилище в гранитните формации на Онтарио едва през 2024 г., след 14 години търсене на доброволна община домакин. Засега единственото действащо дълбоко геоложко хранилище в света е американското WIPP в Ню Мексико, но то приема специфичен военен отпадък, а не отработено гориво от централи. България е възприела френската концепция и ще погребва в глинести структури.

Науката е наясно какво трябва да се направи от десетилетия. Трудната част не е физиката, а времето, доверието на местните общности и политическата воля да доведеш такъв проект докрай.

 

Послание до хора, които още не са се родили

Приемайки последователни и поетапни стъпки България предпазва своите бъдещи поколения и същевременно гарантира развитието на ядрената енергия в страната за следващите поколения.

Това не е празно философстване. През 1981 г. в САЩ беше създадена работна група по човешка намеса, която положи началото на цяло поле, наречено ядрена семиотика. Задачата ѝ беше странна, но сериозна: да измисли знаци, които ще предупреждават хора след десетки хилядолетия, когато нито един от днешните езици вероятно няма да съществува. Доклад на лабораторията Sandia от 1993 г. предложи заплашителни пейзажи от каменни шипове и насипи, които да внушават, че това място е опасно без нито една дума. Поканеният да участва астроном Карл Сейгън предложи нещо по-просто: символа на черепа с кости.

Имаше и по-екзотични идеи. Двама изследователи предложиха да се изведат специално отгледани котки, които сменят цвета си в близост до радиация, та легендите за тях да се предават през поколенията. Финландия пък избра обратната стратегия. Около век след затварянето на Онкало обектът просто ще бъде заровен и заличен от пейзажа, без никакви знаци, с надеждата, че никой няма да копае там, а ако бъдещите хора са достатъчно напреднали да го разкопаят, ще бъдат и достатъчно умни да разпознаят опасността.

Тук се връщаме при онези 300 години контрол на хранилището „Радиана“. Това число не е случайно. Международните експерти, включително работните групи на Агенцията по ядрена енергия към ОИСР, приемат, че записите, маркировките и обществената памет могат да се разчитат да предотвратят случайно нахлуване само за около три столетия. Отвъд този хоризонт никой паметник, архив или система за наблюдение не може да се гарантира. Затова за ниско и средноактивните отпадъци 300 години са премерен, реалистичен срок: достатъчно дълъг, че опасните радионуклиди да се разпаднат, и достатъчно къс, че да остане в обсега на човешкото планиране.

Какво знаем и какво още не

Историята на радиоактивните отпадъци е разказ за две много различни нива на сигурност.
За ниско и средноактивните отпадъци светът знае какво да прави и България вече го прави. Новото хранилище край Козлодуй, извеждането от експлоатация на старите блокове и поделението в Нови Хан показват, че при разумни срокове и многобариерна защита този тип отпадъци могат да бъдат погребани безопасно.

За високоактивните отпадъци картината е друга. Физиката е ясна, дълбокото геоложко погребване е признато за най-безопасното известно решение, но нито една държава още не е завършила хранилище за отработено гориво. България, както и повечето страни, още няма решение как ще погребва тази най-опасна част. Финландия е на крачка да стане първата, която ще премине от теория към практика, и целият свят я наблюдава.

Може би най-трайното впечатление от разговора със специалистите на АЯР е колко нетипична е тяхната представа за време.  Именно за това е тема с продължение…

НХРАО “Радиана”.

 

Източници и допълнителна литература:


Автор: Радослав Тодоров

Изображения: БГ Наука, АЯР

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.