Радиационно-миграционная эквивалентность РАО и уранового сырья в двухкомпонентной ядерной энергетике

DOI: 10.21870/0131-3878-2022-32-3-64-75

Соломатин В.М., Спирин Е.В., Авраменко С.С.

«Радиация и риск». 2023. Том 32. № 3, с.64-75

Сведения об авторах

Соломатин В.М. – нач. отд., к.б.н. Контакты: 107410, Москва, ул. Малая Красносельская, 2/8, к. 7. Тел.: +7(910)916-11-23; e-mail Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Спирин Е.В. – гл. науч. сотр., д.б.н.

Авраменко С.С. – гл. специалист. АО «Прорыв».

АО «Прорыв», Москва

Аннотация

Проведена оценка потенциальной биологической опасности радиоактивных отходов (РАО) в глубинном захоронении после переработки отработавшего ядерного топлива тепловых и быстрых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике. Показано, что при переходе в РАО 0,1% делящихся материалов, минорных актиноидов и отдельных фракций продуктов деления при одинаковом вкладе в вырабатываемую электроэнергию тепловых и быстрых реакторов время радиационно-миграционной эквивалентности наступает через 140 лет, а при 75% вкладе быстрых реакторов – через 350 лет при консервативном предположении о потреблении уранового сырья только тепловыми реакторами. Оценка неопределённости расчёта показала, что для песчаной породы при 50% вкладе в выработку электроэнергии от тепловых реакторов время радиационно-миграционной эквивалентности варьирует между нижним и верхним квартилями от 60 до 400 лет. При этом 70% результатов находится в диапазоне до 200 лет, и 90% – до 400 лет.

Ключевые слова
двухкомпонентная ядерная энергетика, радиоактивные отходы, глубинное захоронение, эффективная доза, тепловой и быстрый реактор, радиационно-миграционная эквивалентность.

Список цитируемой литературы

1. Стратегия развития ядерной энергетики России до 2050 года и перспективы на период до 2100 года. Одобрена на Президиуме НТС ГК «Росатом» 26 декабря 2018 г. М.: ГК «Росатом», 2018. 35 с.

2. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 9 июня 2020 г. № 1523-р. 93 с.

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

4. Адамов Е.О., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Обращение с высокоактивными отходами при развитии, работе и выводе из действия крупномасштабной ЯЭ России. Препринт НИКИЭТ ЕТ-97/35. М.: НИКИЭТ, 1997. 64 с.

5. Адамов Е.О., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Трансмутационный топливный цикл в крупномасштабной ядерной энергетике России. М.: ГУП НИКИЭТ, 1999. 252 c.

6. Адамов Е.О., Габараев Б.А., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Потенциал развития и возможность достижения радиационной эквивалентности урана и отходов в сценариях развития перспективной ядерной энергетики. Препринт ФГУП НИКИЭТ ЕТ-04/68. М.: ФГУП НИКИЭТ, 2004. 22 с.

7. Лопаткин А.В., Величкин В.И., Никипелов Б.В., Полуэктов П.П. Радиационная эквивалентность и природоподобие при обращении с радиоактивными отходами //Атомная энергия. 2002. Т. 92, № 4. С. 308-317.

8. Лопаткин А.В. Топливный цикл крупномасштабной ядерной энергетики России на принципах топливного и радиационного баланса и нераспространения: автореф. дис. … докт. тех. наук. М.: ОАО «НИКИЭТ», 2013. 45 с.

9. Considering timescales in the post-closure safety of geological disposal of radioactive waste. NEA N 6424. Paris: OECD, 2009. 163 p.

10. Lee Y.-M., Hwang Y. A GoldSim model for the safety assessment of an HLW repository //Prog. Nucl. Energy. 2009. V. 51, N 6. P. 746-759.

11. Choi H.-J., Lee J.Y., Choi J. Development of geological disposal systems for spent fuels and high-level radioactive wastes in Korea //Nucl. Eng. Technol. 2013. V. 45, N 1. P. 29-40.

12. Спирин Е.В., Спиридонов С.И., Алексахин Р.М., Уткин С.С. Радиоэкологическая оценка уранового месторождения для обоснования радиационно-миграционного баланса долгоживущих отходов //Атомная энергия. 2013. Т. 114, вып. 1. С. 34-39.

13. Спирин Е.В., Алексахин Р.М., Власкин Г.Н., Уткин С.С. Радиационный баланс отработавшего ядерного топлива быстрого реактора и природного урана //Атомная энергия. 2015. Т. 119, вып. 2. С. 114-119.

14. Атомная энергетика нового поколения: радиологическая состоятельность и экологические преимущества /под общей ред. чл.-корр. РАН В.К. Иванова, проф. Е.О. Адамова. М.: Изд-во «Перо», 2019. 379 с.

15. Иванов В.К., Лопаткин А.В., Адамов Е.О., Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Кащеева П.В., Корело А.М., Туманов К.А. Соотношение радиационно-обусловленных потенциальных канцерогенных рисков ОЯТ реактора ВВЭР-1000 и РАО реактора БРЕСТ-1200 при выработке 1 ГВтгод электроэнергии. Часть 1. Радиологическая эквивалентность //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 1. С. 5-14.

16. Иванов В.К., Спирин Е.В., Лопаткин А.В., Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Соломатин В.М., Корело А.М., Туманов К.А. Соотношение радиационно-обусловленных потенциальных канцерогенных рисков ОЯТ реактора ВВЭР-1000 и РАО реактора БРЕСТ-1200 при выработке 1 ГВтгод электроэнергии. Часть 2. Радиологическая миграционная эквивалентность //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 2. С. 5-20.

17. Magill J., Berthou V., Haas D., Galy J., Schenkel R., Wiese H.-W., Heusener G., Tommasi J., Youinou G. Impact limits of partitioning and transmutation scenarios on the radiotoxicity of actinides in radioactive waste //Nucl. Energy. 2003. V. 42, N 5. P. 263-277.

18. ICRP, 2012. Compendium of dose coefficients based on ICRP Publication 60. ICRP Publication 119 //Ann. ICRP. 2012. V. 41 (Suppl.). P. 1-130.

19. Thibault D.H., Sheppard M.I., Smith P.A. A critical compilation and review of default soil solid/liquid partition coefficients, Kd, for use in environmental assessments. Pinava, Manitoba, Canada: Vhiteshell Nuclear Research Establishment, 1990. 115 p.

20. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in temperate environments. Technical Report Series No. 364. Vienna: IAEA, 1994. 87 p.

21. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environ-ments. Technical Report Series No. 472. Vienna: IAEA, 2010. 194 p.

22. Quantification of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments for radiological assessments. IAEA-TECDOC-1616. Vienna: IAEA, 2009. 625 p.

Полная версия статьи