Туфовий саркофаг

Альтернативним об’єктом захоронення радіоактивних відходів і спорудження підземних АЕС можуть стати туфи.

Від атомної енергетики та ядерної зброї в Україні, як і в усьому світі, накопичилась загрозлива кількість радіоактивних відходів (РАВ), які вже неможливо ні  знешкодити, ні вивезти за межі країни – лише захоронити в глибоких  геологічних формаціях.

У нас такий об’єкт є, запевняє доктор геологічних наук, доцент Національного університету водного господарства та природокористування (м. Рівне) Віктор Мельничук. Це туфові товщі.

Один із піонерів атомної енергетики США Елвін Вейнберг якось сказав: «Якби можна було все почати спочатку, то на перше місце­­­я поставив би питання про захоронення ядерних ­відходів». В Україні  ­ цією проб­лемою займаються  Науково-інженерний центр радіогідрогеоекологічних досліджень НАНУ та спецпідприємство «Радон». Вони  розробили  проект захоронення РАВ у гранітах поблизу Чорнобильської АЕС. Проте цей проект, на думку  Віктора Мельничука, має чимало недоліків. Йдеться насамперед про тріщинуватість гранітів, міграцію тріщинних вод, слабкі їх сорбційні властивості щодо радіонуклідів тощо.

Альтернативою може стати розроблений рівненським ученим проект підземного захоронення РАВ у товщі цеоліт-смектитових туфів Волино-Поділля. Туфова товща простежується тут у вигляді смуги  1—10 км завширшки на глибинах від 5 до 250 м,  звідки поступово занурюється на захід до глибин понад 4 км. До речі, якраз у межах цієї смуги розміщені Рівненська та Хмельницька АЕС, які пропонується включити у проект. Під першою туфи залягають в інтервалі глибин 50—180 м, під другою – 30—130 м. 

За даними мінералогічного аналізу, у складі туфів переважають цеоліти й смектити (до 90%), що зближує їх із бентонітовими сорбентами. До того ж туфи мають цінні сорбційні та катіонообмінні властивості. Так, вибіркова адсорбція радіоцезію Cs137 становить 99,5%, радіостронцію Sr90 – 97,0%. Крім того, туфи належать до слабоводопроникних порід, тому проникність відходів через них мінімальна. За даними пробних відкачень підземних вод із свердловин, в умовах інтенсивного водообміну вони мають коефіцієнт фільтрації 0,1— 0,25  м/добу. На більшій глибині, у разі сповільненого водообміну, їх водопроникність зменшується в декілька разів. Тріщини в туфах, як правило, заліковані вторинними мінералами: смектитами, цеолітами, карбонатами і хлоритами.

Оцінка ізоляційних властивостей та інженерно-геологічних умов теж свідчить про високу потенційну придатність туфової товщі для захоронення РАВ у широкому діапазоні глибин  – до 3740 метрів. Окрім того, високотемпературне обпалення туфів у підземних виїмках дасть змогу створити навколо них надійну керамічну броню.

Тож, стверджує Віктор Мельничук, туфова товща Волино-Поділля за інже­нерно-геологічними умовами та ізоляційними властивостями відповідає вимогам МАГАТЕ до середовища захоронення РАВ. Подібну технологію розроблено в США. А от у Європі   аналогічної формації із сприятливими інженерно-геологічними умовами та ізоляційними властивостями немає, тому розробка нашого співвітчизника з перспективою спорудження в туфовій товщі підземних АЕС може мати міжнародне значення. До речі, в Росії такий проект вже обговорюєтся.

Перспективним також є варіант будівництва АЕС із підземним розміщенням реакторів. Його перевага — більша екологічна безпека й можливість швидкого  виведення станції з експлуатації. Проектами підземних АЕС у Росії активно цікавився академік А.Д. Сахаров, але в умовах заслання й ізоляції його праці не мали розголосу й подальшого обговорення.

Довідка «УТГ»

Два десятиліття тому США ухвалили рішення щодо створення великого сховища для довгострокового зберігання ядерних відходів. Воно розташоване в горах Якка (штат Невада, приблизно 150 км від Лас-Вегаса).

Від самого початку планувалося, що Якка стане ­«супермогильником», куди перевезуть уміст декількох десятків сховищ високорадіоактивних відходів, які діють у США. Однак поки що його використовують для поховання ядерних відходів військового комп­лексу.