Радиационная и радиологическая эквивалентность РАО при двухкомпонентной ядерной энергетике

DOI: 10.21870/0131-3878-2019-28-1-5-25

Иванов В.К.^1,2,4, Чекин С.Ю.^1,2, Меняйло А.Н.^1,2, Максютов М.А.^1,2, Туманов К.А.^1,2, Кащеева П.В.^1,2, Ловачёв С.С.^1,2, Адамов Е.О.^3,4, Лопаткин А.В.^3,4

«Радиация и риск». 2019. Том 28. № 1, с.5-25

Сведения об авторах

Иванов В.К.^1,2,4 – зам. директора по научн. работе, Председатель РНКРЗ, чл.-корр. РАН.
Чекин С.Ю.^1,2 – зав. лаб. Контакты: 249036, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4. Тел.: (484) 399-30-79; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Меняйло А.Н.^1,2 – вед. научн. сотр., к.б.н.
Максютов М.А.^1,2 – зав. отд., к.т.н.
Туманов К.А.^1,2 – зав. лаб., к.б.н.
Кащеева П.В.^1,2 – ст. научн. сотр., к.б.н.
Ловачёв С.С.^1,2 – мл. научн. сотр.
Адамов Е.О.^3,4 – научн. рук. проектного направления «Прорыв», д.т.н., проф.
Лопаткин А.В.^3,4 – зам. директора, д.т.н.

¹ МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск.
² ООО «НПК «Мединфо», Обнинск.
³ АО «НИКИЭТ» им. Н.А. Доллежаля Госкорпорации «Росатом», Москва.
⁴ Частное учреждение «ИТЦП «Прорыв», Москва.

Аннотация

настоящее время в России создаётся крупномасштабная ядерная энергетика на основе замкнутого ядерного топливного цикла, в котором опасность для здоровья человека полученных радиоактивных отходов (РАО) не должна превышать опасности потребляемого ядерной энергетикой природного урана. На тепловых реакторах и быстрых реакторах до 2100 г. будет затрачено 541,7 тыс. т природного урана и накоплено 7,523 тыс. т долгоживущих РАО. С учётом этих массовых соотношений равенство ожидаемых эффективных доз для населения от РАО и природного урана (радиационная эквивалентность) достигается через 287 лет выдержки РАО, а равенство радиационных рисков (радиологическая эквивалентность) – через 99 лет выдержки. При двукратной неопределённости в оценках доз радиологическая эквивалентность остаётся достижимой в пределах 270 лет после наработки РАО, в то время как радиационная эквивалентность становится практически недостижимой. При неопределённости в оценках доз порядка 30% радиологическая и радиационная эквивалентности достигаются в пределах 100 и 700 лет после наработки РАО соответственно. На периодах выдержки РАО более 100-150 лет наибольший вклад как в дозу, так и в радиационный риск, вносит изотоп ²⁴¹Am. При этом массовая доля всех изотопов америция в РАО составляет 0,23%. В случае увеличении доли америция в РАО в 10 раз радиационная эквивалентность не будет достигнута даже через 1000 лет, а радиологическая эквивалентность будет достигнута через 414 лет, т.е. на 315 лет позже, чем при исходном составе РАО. Таким образом, выделение америция из РАО существенно сокращает время достижения как радиационной, так и радиологической эквивалентности, а применение принципа радиологической эквивалентности может быть использовано для обоснования существенного сокращения времени выдержки РАО. В случае развития ядерной энергетики по сценарию, основанному только на тепловых реакторах, радиационной эквивалентности достигнуть не удастся. Радиологическая эквивалентность в этом случае наступает только через время выдержки более 20000 лет.

Ключевые слова
Ядерная энергетика, замкнутый ядерный топливный цикл, тепловые реакторы, быстрые реакторы, природный уран, радиоактивные отходы, ожидаемая эффективная доза, радиационная эквивалентность, пожизненный атрибутивный риск, радиологическая эквивалентность.

Список цитируемой литературы

1. Введение в использование методологии ИНПРО для оценки ядерно-энергетических систем. Серия изданий МАГАТЭ по ядерной энергии № NP-T-1.12. Вена: МАГАТЭ, 2011. 49 с. [Электронный ресурс]. URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1478R_web.pdf (дата обращения 12.01.2019).

2. Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Максютов М.А., Туманов К.А., Кащеева П.В., Ловачев С.С., Адамов Е.О., Лопаткин А.В. Уровни радиологической защиты населения при реализации принципа радиационной эквивалентности: риск-ориентированный подход //Радиация и риск. 2018. Т. 27, № 3. С. 9-23.

3. Адамов Е.О., Джалавян А.В., Лопаткин А.В., Молоканов Н.А., Муравьев Е.В., Орлов В.В., Калякин С.Г., Рачков В.И., Троянов В.М., Авронин Е.Н., Иванов В.Б., Алексахин Р.М. Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в перспективе до 2100 г. //Атомная энергия. 2012. Т. 112, вып. 6. С. 319-330.

4. Адамов Е.О., Ганев И.Х. Экологически безупречная ядерная энергетика. М.: НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля, 2007. 145 с.

5. Лопаткин А.В. Радиационно-эквивалентное обращение с РАО. Техническая справка 01.2017 НРРЭ. М., 2017. 21 с.

6. Публикация 103 Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ): пер. с англ. /Под общей ред. М.Ф. Киселёва и Н.К. Шандалы. М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. 312 с. [Электронный ресурс]. URL: http://www.icrp.org/docs/P103_Russian.pdf (дата обращения 12.01.2019).

7. Иванов В.К., Цыб А.Ф., Панфилов А.П., Агапов А.М. Оптимизация радиационной защиты: «дозовая матрица». М.: Медицина, 2006. 304 с.

8. Иванов В.К., Корело А.М., Панфилов А.П., Райков С.В. АРМИР: система оптимизации радиологической защиты персонала. М.: Изд-во «Перо», 2014. 302 с.

9. Радиационная эпидемиология болезней системы кровообращения человека после радиационных аварий /Под общей ред. чл.-корр. РАН В.К. Иванова. Обнинск: МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2016. 168 с.

10. ICRP Database of Dose Coefficients: Workers and Members of the Public; Ver. 3.0, official website. [Электронный ресурс]. URL: http://www.icrp.org/page.asp?id=145 (дата обращения 12.01.2019).

Полная версия статьи