Першому в Україні сухому сховищу відпрацьованого ядерного палива – 20 років!

Понеділок, 19 Липень, 2021 - 08:18

20 років тому, 16 липня 2001-го, Держатомрегулювання надало ліцензію на введення в дослідно-промислову експлуатацію першого в Україні сухого сховища відпрацьованого ядерного палива (ССВЯП) – на Запорізькій атомній електростанції, і вже 18 липня почали завантажувати перший контейнер. Ця подія вивела вітчизняну атомну енергетику на новий рівень.

У глобальному масштабі зберігання відпрацьованого ядерного палива (ВЯП) атомних електростанцій передбачає створення постійних довготривалих сховищ, які мають забезпечувати це зберігання на тисячі років, допоки паливо не втратить свою залишкову радіоактивність. Та поки повноцінного сховища, розрахованого на такі терміни експлуатації, немає, а відпрацьоване ядерне паливо накопичується, його треба десь зберігати.

За СРСР проєктними рішеннями АЕС із реакторами-«мільйонниками» (ВВЕР-1000) передбачалося, що ВЯП після трьох років у спеціальних басейнах витримки доправлятиметься у стаціонарне сховище на території Росії. Однак доволі швидко стало зрозумілим: через відсутність можливостей або розширити це сховище, або ж побудувати завод із переробки ВЯП життєздатність атомних станцій може суттєво скоротитися.

Для найбільшої в Україні та Європі Запорізької АЕС фахівці прогнозували доволі невтішний сценарій. Через заповнення басейнів витримки блоки атомної станції довелося б зупинити ще до 1998 року, залишивши без електроенергії чверть населення та підприємств України. Тож Міненерго СРСР ухвалило постанову про створення сховища ВЯП на ЗАЕС. Проєкт передбачав використання транспортних контейнерів, і його навіть почали реалізовувати, але після розпаду Союзу визнали безперспективним та згорнули. 10 закуплених контейнерів так і залишилися незадіяними.

А в 1993–1995 роках, коли Росія запровадила мораторій на ввезення ВЯП і його відправку призупинили, почалися проблеми з підтриманням життєздатності станції й виникла загроза повної зупинки всіх її блоків. У цій ситуації вихід був лише один – будівництво власного сховища відпрацьованого ядерного палива, у межах промислового майданчика ЗАЕС. Саме на цьому й наполіг її гендиректор Володимир Бронніков (нині – президент Українського ядерного товариства, радник президента НАЕК «Енергоатом», заслужений енергетик України).

Варто зауважити, що «відпрацьоване ядерне паливо» – це не зовсім правильне визначення. У фізиці, як пояснив пан Бронніков, послуговуються терміном «опромінене ядерне паливо». І зараз весь світ готується до того, щоб у нових поколіннях реакторів використовувати певний відсоток ВЯП для виробництва електроенергії. Тому кожна держава намагається зберігати його «вдома». Взагалі ж, сухе контейнерне зберігання ВЯП є широко застосованою в світі практикою, яку вдало застосовують також Канада, Німеччина, Швейцарія, Велика Британія, Литва.

А тоді, у 1990-х, за погодженням з Держкоматомом (Державний комітет України з використання ядерної енергії) Запорізька АЕС оголосила міжнародний конкурс на кращий проєкт тимчасового сховища відпрацьованого палива. Після ретельного аналізу визнали кращим й обрали той, що запропоновали американська компанія Duke Engineering & Services (DE&S) спільно зі Sierra Nuclear Corporation (SNC). Насамперед тому, що проєкт уже був упроваджений на кількох атомних станціях, тож його надійність і безпечність експлуатації були доведені на практиці. Технічні характеристики паливних збірок реакторів ВВЕР-1000, що працюють на ЗАЕС, відповідають американським PWR, а можливість виконання всіх операцій із завантаження й герметизації контейнерів у реакторних відділеннях енергоблоків зводить до мінімуму загрозу радіоактивного забруднення.

Йшлося про технологію проміжного зберігання відпрацьованих паливних збірок у спеціальних вентильованих контейнерах на бетонному майданчику. Це – система ВКЗ-ВВЕР, яка є прямою модифікацією системи проміжного зберігання, що ліцензована й застосовується на атомних станціях США. Врахували й можливості використання наявного устаткування енергоблоків, виготовлення контейнерів на підприємствах України, відносно низьку їхню вартість.

Неабияку роль зіграла також згода американської сторони надати технологію практично безоплатно – як допомогу. А ще американці надали спеціально розроблений і виготовлений транспортер для переміщення контейнерів, вартість якого оцінюється в мільйон доларів. Окрім того, в офіс компанії DE&S у місті Шарлотт (округ Мекленберг штату Північна Кароліна, США) на весь період реалізації проєкту, а вона розпочалася 1996 року, був відправлений представник ЗАЕС. До речі, ним був нинішній керівник Енергоатома Петро Котін.

Ліцензування проєкту тривало 5 років, він пройшов 13 жорстких, найскрупульозніших експертиз, на які було надано понад 270 документів загальним обсягом понад 5 тисяч сторінок. Багато документів розглядалися неодноразово, коригувалися, доопрацьовувалися…

Загалом комплекс ССВЯП Запорізької атомної станції розрахований на 380 вентильованих контейнерів зберігання по 144 тонни кожен, в яких можна розмістити понад 9 тисяч відпрацьованих тепловидільних збірок. Сховище зможе прийняти на зберігання відпрацьоване ядерне паливо за весь період експлуатації ЗАЕС із урахуванням продовження терміну експлуатації енергоблоків. Зараз у ССВЯП налічується 167 контейнерів.

20 років експлуатації ССВЯП довели, що всі попередні розрахунки стосовно його безпеки були вірними, а кількісні показники та значення за більшістю параметрів, що контролюються, навіть набагато нижчі за граничні, що закладалися у проєкт. Економічні витрати на будівництво сховища виявилися цілком виправданими: щорічна економія валютних коштів завдяки відмові від вивозу відпрацьованого ядерного палива в РФ та впровадженню системи його сухого зберігання становить близько 40 мільйонів доларів, і сьогодні ЗАЕС є найстійкішою від впливу зовнішніх криз станцією.

А однією з останніх новин щодо ССВЯП ЗАЕС є його подальша «українізація»: вже незабаром поглинальні вставки для контейнерів серійно вироблятимуть на «Атоменергомаші», тоді як раніше їх замовляли з-за кордону. Така технологія є лише в п’яти країнах світу, тепер – і в Україні.