Ilgaamžių radioaktyviųjų atliekų tvarkymas

Ilgaamžės radioaktyviosios atliekos – tai atliekos, savo sudėtyje turinčios radionuklidų, kurių pusėjimo trukmė ilgesnė nei 30 metų (²³⁵U, ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²³⁹Pu, ⁶³Ni, ¹⁴C, ³⁶Cl, ¹²⁹I...).

Ilgaamžės radioaktyviosios atliekos yra šios:

• panaudotas branduolinis kuras;
• metalinės reaktorių, kuro rinklių dalys ir valdymo strypai;
• reaktoriuje panaudotas grafitas;
• panaudoti jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai.

Šiandien visuotinai pripažįstama, kad panaudoto branduolinis kuro ir kitų ilgaamžių didelio aktyvumo radioaktyviųjų atliekų laidojimas žemės gelmėse yra vienintelis aplinkosaugos požiūriu darnus ir saugus sprendimas. Laidojimas giluminiuose kapinynuose yra grindžiamas stabilios geologinės aplinkos panaudojimu. Radioaktyviosios atliekos apgaubiamos keletu vienas kitą sustiprinančių ir papildančių pasyvių barjerų. Kapinyno sauga išliktų pakankama, net jeigu viename iš barjerų atsirastų defektų arba jis neatitiktų numatytų funkcijų. Žmonių ir aplinkos saugą užtikrintų natūralūs barjerai – giliai slūgsančios uolienos kartu su dirbtiniais. Dirbtiniai barjerai taikomi prie kapinyno aplinkos sąlygų ir konstruojami taip, kad izoliuotų kapinyne laikomas radioaktyviąsias atliekas ir neleistų joms pasklisti, o kapinyną uždarius jo nereikėtų prižiūrėti.

1 pav. Giluminio kapinyno schema

Šiuo metu pasaulyje tėra vienintelis giluminis kapinynas – Amerikoje ilgaamžės transuraninės atliekos laidojamos eksperimentiniame kapinyne, įrengtame akmens druskos kloduose. Panaudotas branduolinis kuras kol kas niekur nelaidojamas. Visas panaudotas branduolinis kuras saugomas laikinose saugyklose, kurios būna „šlapio“ tipo (kuras laikomas vandens baseinuose) arba „sauso“ tipo (kuras laikomas specialiuose konteineriuose). Abu saugojimo būdai yra saugūs ir tam tikrą laiką nekelia pavojaus aplinkai. Ilgaamžių radioaktyviųjų atliekų tvarkymo srityje intensyviausiai dirbama JAV, Suomijoje, Švedijoje, Japonijoje, Prancūzijoje, Belgijoje, Šveicarijoje. Šiose valstybėse konstruojami laidojimo konteineriai ir statomos požeminės laboratorijos, kuriose tiriamos uolienų mechaninės ir cheminės savybės.

2 pav. Grimsel (Šveicarija) laboratorijos, kurioje atliekami tyrimai giluminiam kapinynui įrengti, tunelis

Kristalinis pamatas yra panaudotam branduoliniam kurui ir ilgaamžėms radioaktyviosioms atliekoms laidoti pasaulyje geriausiai ištirta geologinė terpė. Papildomas šios aplinkos privalumas yra tai, kad ši geologinė formacija giliau ar mažiau giliai yra aptinkama visur. Lietuvoje esama tektoninių procesų mažai paveiktų gana didelių kristalinio pamato blokų, slūgsančių giluminiam kapinynui tinkamame gylyje. Tokie blokai yra perspektyvi vieta giluminiam kapinynui įrengti. Lietuvoje kristalinį pamatą dengia nuosėdinės uolienos, kurių storis kinta nuo 200-300 m Pietryčių Lietuvoje iki 2000 m Baltijos pajūryje. Taikant šiuolaikines technologijas įmanoma kristalinio pamato uolienose įrengti šachtas ir apie 500 m gylyje išgręžti 150-500 m ilgio tunelius, o į juos nuleisti konteinerius su panaudotu kuru. Visi tarpai tarp varinių kuro konteinerių ir uolienų būtų užpildomi specialiu vandeniui nelaidžiu moliu (bentonitu). Molingos uolienos irgi yra perspektyvi terpė, nes molis yra labai mažai laidus vandeniui ir pasižyminti sorbcinėmis savybėmis. Tačiau molis ne toks tvirtas ir mažiau stabilus negu kristalinio pamato uolienos, todėl molyje įrengti kapinyną būtų daug sudėtingiau negu kristalinio pamato uolienose. Lietuvoje ir kristalinį pamatą, ir perspektyvius molio klodus dengia įvairios kilmės ir savybių nuosėdinių uolienų storymė.

Ilgaamžių radioaktyviųjų atliekų tvarkymas Lietuvoje

Lietuvoje panaudotas branduolinis kuras saugomas „sauso“ tipo saugyklose Ignalinos AE teritorijoje, specialiuose konteineriuose. Šiuose konteineriuose laikyti atliekas saugu mažiausiai 50 metų. Per šį laikotarpį turi būti nuspręsta, kaip galutinai sutvarkyti ilgaamžes radioaktyviąsias atliekas.

3 pav. Ignalinos AE panaudotas branduolinis kuras saugomas specialiuose konteineriuose

Lietuvoje nagrinėjami keli panaudoto branduolinio kuro ir ilgaamžių radioaktyviųjų atliekų galutinio sutvarkymo būdai:

1. Panaudoto branduolinio kuro palaidojimas Lietuvos giluminiame kapinyne.
2. Panaudoto branduolinio kuro palaidojimas regioniniame giluminiame kapinyne. Norint įrengti tokį kapinyną, būtinas kelių šalių bendradarbiavimas.
3. Pasinaudoti kitų valstybių techninėmis galimybėmis.

Strateginiai sprendimai dėl panaudoto branduolinio kuro ir kitų ilgaamžių atliekų tolesnio tvarkymo bus priimti atsižvelgus į gamtines, socialines ir ekonomines sąlygas bei politinius veiksnius.