Просыпь МОКС 1989 или конец света не за горами ...

Дементий Башкиров (С.М. Брюхов)

Из объяснительной производителя работы: В 1989 году в камере №3 ХТО НИИАР образовалось изрядное избыточное количество мокс-гранулята. Установка пиро-электрохимической грануляции (ПЭГ) в расплавах хлоридов выдавала по 40 кг продукта в неделю (по плану), а установка «Орел»-потребитель виброуплотнитель гранулята, была в очередном промежуточном состоянии между демонтажом старого оборудования и монтажом нового оборудования.По требованиям ЯБ в одной камере не должно быть более 120 кг МОКС. За 2-3 месяца это количество было превышено, и встал вопрос о месте размещения гранулята.

Выбор пал на соседнюю камеру №2, в которой шел монтаж оборудования установки Фрегат (фтор-регенерат). Контейнеры с ПЭГ МОКС стали временно размещать в соседней камере.

Контейнер (нештатный!) вмещает до 16 кг ПЭГ МОКС, вес самого контейнера порядка 10 кг. Контейнер закрывается крышкой с байонетным разъемом. Транспортировка контейнера осуществляется за ручку на крышке. Данный контейнер не предназначен для обслуживания дистанционным оборудованием, в условиях камеры сложно визуально контролировать фиксацию крышки и герметизацию прокладки.

Перемещение контейнеров, согласно распоряжению начальника Установки Грануляции, осуществлялось вручную. Место работы – трубный коридор. Сначала вышлюзовка из камеры №3 (грязная) через временный шлюз двери камеры, а затем загрузка в соседнюю дверь камеры №2 (условно чистая).

При размещении контейнеров в камере №2, у одного из контейнеров сорвалась крышка, закрученная с помощью дистанционного оборудования. Контейнер упал на бок и примерно треть гранулята высыпалась на столешницу. Небольшая часть гранулята попала в зазор между аппаратом (не наше оборудование, не знаю название) и приямком, в котором установлен аппарат. Аппарат тяжелый, его невозможно поднять из приямка без ГПМ.

При срыве крышки оператор-грузчик получил травму губы.

Несмотря на полученную кровоточащую рану, оператор собрал и загрузил просыпанный порошок обратно в контейнер с помощью импровизированного совка.

Контрольное взвешивание контейнера показало минус 140 грамм.

Остальной гранулят остался в приямке оборудования Фрегата. Возможности извлечь гранулят без демонтажа оборудования не было.

Последствия просыпи

Система радиационного контроля здания не показала увеличения альфа-аэрозолей в камере №2 во время проведения пылящих операций.

Начальник УГ и руководство ХТО не стали поднимать шум. За такие шалости с ядерным материалом можно не только теплого места лишиться, но лишиться орденов, медалей и свободы.

Премий не было, так как смежники простаивали полгода. Гранулят нарабатывали в никуда, про запас, и когда будет он нужен, неизвестно.

В 1989-90 со здания уволились почти все сотрудники КИПА, более половины электриков, механиков, сантехников. На Установке Грануляции текучка 30% в год. Бурно развивающиеся Газпром и Нефтепром требовали и требовали новых специалистов, и платили в разы больше.

УИК потерянных ЯМ

Учет и контроль ЯМ НИИАР привык к научным издержкам и бесконтрольно хранящимся залежам ядерных материалов. В ХТО десятки-сотни килограмм ЯМ находились без учета, после технологических аварий, непонятно в каких соединениях и в каких соотношениях с другими материалами.

Научные подразделения НИИАР не разрабатывали технологии переработки аварийных составов, процессов и оборудования для переработки таких составов не было. Примеси хлоридов железа и свинца невозможно отделить от урана и плутония пирохимией, а для водной химии килограммы недопустимы по ядерной безопасности.

Технической возможности навести порядок с УИК ЯМ не было и нет. Сто грамм не меняют общую грустную картину. Наука – это не то место, где можно навести порядок с использованием ядерных материалов. Потеря контроля над ядерными материалами – одна из издержек ядерной науки. Примерно так выглядела философия разработчиков электро-пирохимического советского ЗЯТЦ реактора БОР-60, реакторов серии БН.

В советские времена было правило – спирт должен быть списан в момент получения. Примерно такое же отношение было и к ядерным материалам. Получили, поставили на облучение в реактор – и нет ядерного материала. Вместо ЯМ получаем ОЯТ, который уже не является ядерным материалом.

Лишь после переработки и выделения из ОЯТ, ядерный материал ставился на учет. Если произошла технологическая авария, то у нас недопереработанный ОЯТ, его можно не учитывать хоть 100 лет (?!). Признаться наверху (доложить руководству Средмаша) в том, что существуют десятки килограмм потерянных ядерных материалов в аварийных аппаратах, и требовать средства на приведение в порядок учета и контроля, означало ликвидацию ХТО. На это руководство НИИАР пойти не могло.

Нюанс НИИАР заключался в том, что никакой переработки ОЯТ не было, хотя в отчетах ХТО НИИАР грануляция МОКС представлялась как радиохимическая переработка. Привозили с других предприятий готовый уран, привозили плутоний, и делали из них смешанный гранулят. Это называется фабрикация ядерного топлива, а не переработка ОЯТ. При фабрикации легко определить потери ядерных материалов, так как известны и обе исходные массы, и конечная. Баланс должен совпасть с погрешностью весов (торговые весы ВТН-10 с ценой деления 5 грамм, легко взвешивали и по 25 кг).

В 1986 в ХТО появились электронные весы Sartorius, с НПВ 32 кг и ценой деления 1 грамм (опционально 0,1 грамм). Они стояли в камерах. Но в боксах по-прежнему были ВТН-10.

Уничтожение Средмаша

В первый день 1992 года цены в магазинах скакнули в 10 раз. К октябрю 1992 года инфляция стала стократной, и все советские сбережения сгорели.

В 1992 году зарплата в ХТО НИИАР не позволяла прокормить даже самого себя. Инфляция съедала половину зарплаты, пока её везли из Москвы в провинцию две-три недели. Фактически единственным твердым доходом оставались талоны на питание, 22-25 штук в месяц.

Автор кормил себя и семью картофелем со своей деревенской дачи и рыбой из Черемшанского залива, менял ягоды на масло, сметану, молоко, яйца (бартер).

Российские реформаторы очень доступно показали, что деньги – это всего лишь бумага, и не нужно было трястись с этими бумажками. Богатство – это продукты питания, товары, услуги, квартира, автомобиль, бензин, дрова, но никак не деньги.

Лишь золото, серебро, медь являются деньгами. Всё остальное – Керенские Деньги. Так учил дед моего отца.

Большую помощь семье дочери оказывал тесть, водитель самосвала ЗИЛ-555. Его зарплата в 5-15 раз превышала зарплату сотрудников НИИАР, и её выдавали вовремя. Мои малолетние дети радостно кричали «колбаса!» когда видели на пороге дедушку, с большой сумкой в руках.

Необходимо было срочно менять профессию. Автор получил дополнительное образование «Механизатор широкого профиля» и «Растениеводство» в местном СПТУ, решил уволиться из НИИАР и заняться фермерством.

Необходимо отметить, что работа в НИИАР не мешала заниматься сельским хозяйством. Даже наоборот, большое количество специалистов по садоводству и огородничеству, животноводству, работающих в НИИАР, помогали автору семенами, рассадой и саженцами, молодняком животных, и самое главное – советом опытного специалиста. Количество дачных участков и частных домов, принадлежащих сотрудникам НИИАР, превышало 5 тысяч, и было примерно равно численности НИИАР. Поэтому, когда при увольнении в ОК НИИАР автору предложили перевестись в ОРИП, на зарплату в 3 раза выше, предложение было принято без раздумий.

Доходы от деревенского подворья площадью 0,12 га, в 1992 году в ~2 раза превысили зарплату автора в НИИАР (за год $1200 против $600).

Продолжение истории с просыпью

В начале 1993, когда прошло примерно 3 года с момента просыпи ПЭГ МОКС, автору позвонил начальник службы «Д» ХТО, и попросил разобраться с непонятными выхлопами альфа-аэрозолей из коллектора камер. Необходимо отдельно отметить, что начальник службы «Д» и начальник УГ были закадычными друзьями, вместе отмечали все праздники и проводили вместе недели на охоте.

– Помогите разобраться с выбросами альфа-аэрозолей Установки Грануляции.

– Собственно, в чем проблема? Почему именно ко мне вопрос? Я уже год как в другом подразделении, и не владею оперативной информацией.

– Каждые 2-3 месяца происходит удвоение активности аэрозолей из коллектора камер, источник не можем найти. Никаких работ давно не ведется. Сегодня уровень выбросов с коллектора приближается к 1 мКи/сутки, а это предел КУ для всего здания.

– У начальника УГ есть исчерпывающая информация о просыпи в камере №2. Он руководил работами по перемещению ЯМ из камеры №3 в №2. Прочитайте записи в ОЖ камеры №3. Примерно 140 грамм попало в приямок одного из аппаратов Фрегата, камера №2, временное хранилище гранулята. Нужно поднять аппарат из приямка, спуститься в приямок и собрать просыпь.

Через пару недель начальник службы «Д» поблагодарил автора за точную и своевременную информацию.

– Никто, кроме Вас, больше не указал на источник аэрозолей. Оперативные журналы мне не отписали. Вы здорово помогли нам. Выбросы со здания уменьшились в двадцать раз в первый же день после сбора просыпи. Без Вашей информации мы бы точно не нашли источник – слишком далеко находился от поискового прибора продукт, глубоко под столешницей, и его невозможно было обнаружить, даже зная, что там лежит гранулят.

В те годы в Средмаше было не до науки. Все средства направлялись на ликвидацию последствий аварии в Чернобыле, многие направления научных исследований остались без финансирования. Было остановлено строительство всех РБМК-1000, и многих ВВЭР-1000. Всего было прекращено строительство более 40 энергоблоков мощностью 1 ГВтэ каждый, в разной степени готовности. Еще несколько десятков проектов АЭС были свернуты на подготовительных этапах.

Запах плутония из НИИАР был ничто по сравнению с запахами Чернобыля. МегаКюри [МКи] и миллиКюри [мКи] отличаются на 9 порядков. Чернобыль выбросил в окружающую среду 600-700 кг плутония, а тут какие-то 28 грамм в горячей камере.

Научная информация из имеющихся экспериментальных данных

Используя приведенные выше экспериментальные данные, рассчитаем время превращения ПЭГ МОКС в аэрозоль.

Кто хочет проверить свои способности проводить ядерно-физические расчеты, попробуйте самостоятельно рассчитать время «испарения» МОКС-топлива, используя приведенные выше по тексту данные.

Сублимация (испарение без образования жидкой фазы) аэрозолей смешанного оксидного уран-плутониевого топлива.

Ежедневный выброс достиг значения 1 мКи/сутки. Будем считать, что далее скорость выбросов в атмосферу не будет увеличиваться. Эксперимент прервался на этом этапе, так как у «экспериментаторов» не было намерения нарушать установленные законом предельные контрольные уровни выбросов. Превышение КУ – уголовное дело. Кого назначит виновным дирекция НИИАР? Понятно, стрелочника. Стрелочник в данном случае – главный дозиметрист здания, который вовремя не организовал поиски источника выброса, что доказывает его профессиональную непригодность.

Удельная активность высокочистого плутония, из которого был изготовлен ПЭГ МОКС в 1989 составляет порядка 0,25 Ки/г (удельный вес 4 г/Ки). В 140 грамм МОКС содержится 20% плутония, то есть 28 грамм. Общая активность просыпанного продукта равна 7 Ки. Активностью урана пренебрегаем – она меньше на 5 порядков.

Если скорость выброса альфа-аэрозолей останется равномерной, и равной 1 мКи/сут, то время полного перехода в аэрозоль составит ~7000 суток, или ~19 лет. Плюс 2-3 года на первоначальное разрушение гранулята (так называемый инкубационный период), с меньшими выбросами, итого ~22 года.

Это максимальная величина, или так называемая оценка сверху. Реальное время - не более 22 лет, возможно и существенно меньше.

Обсуждение результатов эксперимента

На образование аэрозолей работает еще и химия смешанного уран-плутониевого оксидного ОЯТ. Диоксид урана неустойчив в атмосфере воздуха, и медленно превращается в закись-окись урана. Кислородный коэффициент увеличивается с 2,00 до 2,66, при этом материал превращается в порошок с частицами десятки микрон.

Чистый двадцатимикронный порошок закиси-окиси урана практически не испаряется, так как скорость образования аэрозолей меньше на 5 порядков, а активность аэрозолей равной массы меньше на 5 порядков. Суммарная активность образуемых аэрозолей свежеполученного урана примерно на 10 порядков меньше, чем у МОКС.

Чистый диоксид плутония крайне опасен, и за десятилетие практически полностью превращается в «газ». Потери такого «старого» продукта при вскрытии герметичного контейнера на воздухе составляют десятки процентов. Обычно жизнь диоксида составляет до нескольких суток, после чего производится следующий передел, никто не хранит такой продукт.

Ситуацию усугубляет низкая электропроводность диоксида плутония (фактически диэлектрик). Одноименно заряженные частицы не имеют возможности разрядиться через слой порошка, а электростатика удерживает одноименные заряды в подвешенном состоянии.

Если контейнер закрыт герметично, то в нем создается давление гелия (альфа-частицы присоединяют электроны и превращаются в солнечный газ). При альфа-распаде 0,1% плутония, образуется 0,001 моль/моль газа. В контейнере примерно 10 молей плутония, и образуется 0,01 моль газа. При нормальной температуре это 0,22 литра газа. Свободная газовая полость контейнера имеет примерно равный объем, соответственно в контейнере накопится избыточное давление 1 атм. Не закрывайте контейнер герметично на длительное хранение! Должен быть клапан сброса давления, или др. технические решения.

Вскрытие контейнера с диоксидом плутония под слоем жидкости (вода), если масса превышает 1,5 моль, опасно с ядерной точки зрения. Объем компактного диоксида, при плотности 11 г/см3 – порядка 30 миллилитров. Обращение со старыми контейнерами с диоксидом плутония, если в них более 300 грамм металла – большая ядерно-радиационная проблема, для решения которой необходимо высокотехнологичное оборудование, строгое соблюдение технологических режимов и высококвалифицированный персонал (без склонностей к научным экспериментам).

Новое – хорошо забытое старое

Посторонние для атомной промышленности лица считают, что никто не знает, что произойдет через тысячу – десять тысяч лет с ОЯТ, размещенным в подземном хранилище. Причина неопределенности понятна – нужно ждать тысячи или десятки тысяч лет, чтобы получить достоверный результат.

Однако достоверный ответ получен более полувека назад.

Ответ заключается в том, что любая матрица будет перемолота ядерной энергией, которая в миллионы раз мощнее химических связей, и актиниды окажутся в подземных водах, и будут частично сорбированы материалом породы, частично перемещаться вместе с частицами-носителями с подземными водами. Методики разработаны в 1960-1980-х годах, в том числе в НИИАР.

В каком бы виде вы не загружали ОЯТ под землю, через 100-200 лет это будут псевдожидкости или псевдогазы.

Передвижение растворенных радионуклидов в подземных водах хорошо изучено на примерах полигонов подземной закачки ЖРО, эксплуатируемых более полувека.

Тепловые расчеты также сделаны полвека назад.

Собственно, никаких дорогостоящих исследовательских лабораторий, предназначенных для сверх длительных экспериментов, глубоко под землёй, строить не нужно. Достаточно (было) ввести радиоактивные маркеры из короткоживущих изотопов плутония (Pu-238, 88 лет; Pu-241, 14 лет), кюрия (Cm-242, 0,5 лет), и через несколько лет, максимум десяток, получить объективные результаты.

Более дорогие препараты, такие как U-232 с периодом полураспада 69 лет, быстро нарисуют пути распространения урана.

Не забываем, что у каждого актинида есть принадлежность к одному из четырех радиоактивных рядов, и 7-9 дочерних альфа-продуктов распада. Среди них есть и газы, и галогены, и щелочные элементы. Среди них полоний-210, различные изотопы радона, висмут-208. Все эти альфа-излучатели крайне токсичны, и не имеют массы – точнее, масса их исчезающе мала.

Кюрий – элемент для изучения далекого будущего

Работа с препаратами кюрия (дорого, но очень быстро получается достоверный результат) позволяет в тысячи раз ускорить визуализацию процессов, которые протекают в ОЯТ на протяжении многих столетий. При этом химическая форма оксидов кюрия не меняется, и сублимация аэрозолей обусловлена только ядерно-физическими свойствами материала, без вклада химической компоненты, как у урана.

Специально приготовленные препараты уран-кюрий позволяют учитывать химическую компоненту сублимации оксидов урана с переменным кислородным коэффициентом, как в различной атмосфере, так и в различных жидкостях.

Удельная активность Cm-242 составляет 3600 Ки/г. Это в 15 000 раз больше, чем у плутония. Чистый материал настолько неустойчив, что получить параметры кристаллической решетки возможно только в ближайшие часы после синтеза оксида. Через полдня препарат становится рентгено-аморфным (кристаллы разрушаются), а через месяц препарат находится в пути между ступенями фильтров ОИАЭ, и успешно их преодолевает. Единственный способ обезопасить население от выбросов кюрия – высокая труба вентиляционного центра, которая производит снижение концентрации актинида в атмосфере, методом разбавления чистым атмосферным воздухом. В точке касания радиоактивного выброса земной поверхности (точка касания находится в 5-7 км от трубы ВЦ НИИАР), научно-обоснованное разбавление составляет не менее 10Е+5 (сто тысяч раз).

Поведение ОЯТ можно экспериментально увидеть в лабораторных условиях. Вместо тысяч лет для ОЯТ РБМК, кюрий превращает материал в аэрозоль за месяц.

С помощью препаратов кюрия исследуются все матрицы иммобилизации актинидов - цементирование, битумирование, остекловывание, изготовление синрока.

Содержание актинида в самой инновационной матрице (дорого) не должно превышать 1Е+18 распадов на грамм. Обратите внимание, это не активность, а количество атомов актинида в 1 грамме синтетического материала.

С учетом того, что в одном моле 6,022Е+23 атомов, в одном грамме матрицы порядка 2,5Е+22 атомов (средняя атомная масса матрицы 24). Доля атомов актинидов не должна превышать 4Е-5. С учетом разных масс, доля актинидов в матрице отходов не должна превышать 4Е-4.

Обычные (дешевые) матрицы позволяют загружать на порядок или два порядка меньше. Это порядка 1-10 грамм на тонну.

Научно обоснованная загрузка актинида в породы на полигонах закачки высокоактивных ЖРО составляет порядка 10-1000 мг/тонну породы. Это самый дешевый вариант удаления актинидов с земной поверхности, и это единственный вариант удаления высокоактивных ЖРО в НИИАР.

Для америция-241, которого накоплено порядка 750 тонн в составе ОЯТ АЭС, безопасная масса матрицы отходов составляет 75-750 миллионов тонн. Не забываем, что проблему америция-241 на практике никто пока в мире не решает.

Для плутония, которого накоплено порядка 5 000 тонн, масса матрицы составит 0,5–5 миллиардов тонн.

Чернобыль еще не начался

Во время аварии в Чернобыле топливо было выброшено из реактора, но не превращено в атомарные аэрозоли. Настоящего ядерного взрыва не было, был только перегрев топлива до температуры малинового свечения, не выше 850-900*С, поэтому в газовую фазу перешли только газообразные осколки (Kr, Xe), большая часть легколетучих галогенов (Br,I) и халькогенов (Se, Te), пниктидов (Sb), небольшая доля соединения щелочных металлов (Rb, Cs), частично Ru, еще меньше Pu, Np, Am.

Фракционирования атомарных аэрозолей (аэрозольная хроматограмма), присущих настоящему взрыву, когда температуры достигают миллионы градусов и вещество превращается в высокотемпературную плазму, не было, поэтому все аэрозоли перемещались в атмосфере практически с равной скоростью. Низкие температуры не разрушили структуру топлива, и относительно крупные частички содержали неизменный радионуклидный состав, который был в топливе при работе в реакторе.

Выброс соответствовал поведению пылевого облака, которое образуется при работе мельничного оборудования.

Броуновское движение долго удерживает в воздухе частицы размером до микрометра, а это размеры на 3,5-4 порядка больше, чем размеры молекул. В каждой такой частичке содержится до 1Е+10 – 1Е+12 молекул, и это макрообъекты, пыль, а не атомарные или молекулярные аэрозоли. Скорости оседания таких аэрозолей очень высокие, поэтому выброс не распространился на большие расстояния, а осел в ближайших километрах от места аварии.

В аэрозолях оказалось не более 5% плутония-америция, и практически столько же или меньше изотопно-модифицированного урана. Измерение и составление баланса ядерных материалов – обязательная процедура при ядерной аварии, необходимая для оценки доли выброшенного в атмосферу ядерного материала. Такие измерения необходимы, чтобы оценить вероятность возникновения вторичных волн ядерных реакций.

Выброс Чернобыля показывал, что практически всё топливо находится в реакторе или очень близко с реактором. Это непростые измерения и расчеты, с очень большой погрешностью. Так как топливо не перешло в аэрозоли, большая вероятность, что ядерная реакция деления может снова заработать, при компактизации расплавленной массы, в виде гомогенного высокотемпературного реактора, если большая часть топлива осталась в самом реакторе. Эту опасность нельзя было исключать, и поэтому руководители приняли (как потом оказалось ошибочное) решение скидывать в шахту реактора материалы с большим сечением поглощения нейтронов.

На самом деле шахта реактора была практически пуста, и всё топливо было выброшено из шахты наружу.

ОЯТ РБМК-1000 содержит около 0,4% плутония. В 50 раз меньше, чем пиро-гранулят БН-600. Если предположить, что скорость разрушения топливной композиции РБМК пропорциональна концентрации плутония в ОЯТ, то время полного перевода ОЯТ РБМК-1000 в аэрозоли составляет порядка 1100 лет. Инкубационный период такого топлива составляет порядка 100-150 лет, после чего начнется экспоненциальный рост образования аэрозолей.

26.04.2024 исполняется 38 лет аварии в Чернобыле. Это меньше половины инкубационного периода. Ядерные силы пока не показали себя, и топливо находится в относительно безопасном состоянии. Но так не может продолжаться долго. Ядерные силы непременно разрушат кристаллическую структуру и начнется мощный выброс аэрозолей.

ОЯТ Чернобыля лежит под двойным саркофагом, и пока находится в стадии инкубационного периода. Через еще 60-100 лет начнется равновесный выброс альфа-аэрозолей ОЯТ в атмосферу, который невозможно остановить никакими обычными земными силами, если ОЯТ не спрятано в матрицу и/или не удалено на большую глубину под землю (или под океан).

5 МэВ – энергия одной альфа-частицы - в миллион раз больше, чем энергия горения одного атома угля.

Задание для изучающих ядерную физику.

Рассчитать энергию горения 1 атома углерода в эВ, если энергия горения 1 кг углерода составляет 34 МДж/кг.

Рассчитать средний суточный выброс аэрозолей плутония-америция при хранении ОЯТ Чернобыля, после прохождения инкубационного периода, и выходе на стационарный режим альфа-аэрозольного генератора, используя данные, представленные в статье.

Рассчитать, какую площадь будет ежегодно загрязнять ОЯТ Чернобыля, создавая удельное загрязнение 0,1 Ки/км2, при выходе на стационарный режим альфа-аэрозольного генератора.

В чем разница между мирным и военным атомом?

Человечество захлебнется в собственных отходах – этой философской мысли более 2500 лет. Если природа не сможет переработать отходы – среда обитания станет непригодной для жизни человека.

Радиационные отходы АЭС – в первую очередь само ОЯТ, природа не умеет перерабатывать. Все эти отходы будут относительно равномерно рассеяны по планете в ближайшие 100-500 лет, если их не удалить глубоко под землю или в глубины океана.

Древние цивилизации исчезали из-за перегрузки территорий антропогенным воздействием. Постоянная перегрузка сельскохозяйственных земель приводит к истончению плодородного слоя, и в конечном итоге, снижению урожайности, и уменьшению численности населения.

Как саранча, как стада копытных, оставляют после себя пустыню на несколько месяцев, так и радиоактивное заражение местности, от сублимации ОЯТ мирных АЭС, оставляет после себя радиационную пустыню, на несколько сотен или тысяч лет. При такой войне, замаскированной под мирный атомный квтч, нет победителей.

Мирный атом, а это в современном варианте полтысячи гигантских АЭС, оставляет после себя безжизненную пустыню на сотни и тысячи лет, если «что-то пойдет не так». Это деятельность, которая сокращает и/или уничтожает среду обитания человека навсегда, в случае рассеивания ОЯТ равномерно по всей атмосфере планеты. По крайней мере на 10 поколений – 250 лет – жизнь человека станет невозможной.

Радиационные заповедники мирных Чернобыля (2600 квадратных километра) и Фукусимы имеют на порядки большие площади, и на порядок более длительные сроки отчуждения территорий, чем зоны отчуждения военных площадок Хэнфорда или Маяка.

После бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, безопасный уровень радиации и полномасштабные восстановительные работы в эпицентре взрыва начались через 2 месяца. После Чернобыля безопасный уровень радиации восстановится через многие сотни - тысячу лет.

Предел полного запрета любой деятельности при радиационном загрязнении актинидами – 0,1 Ки/км2. Для 500 миллионов квадратных километров площади сферы планеты Земля – 50 миллионов Ки актинидов.

Удельная активность реакторной смеси плутония-америция примерно 0,25 Ки/г. Это удельный вес 4 грамма на 1 Ки. 200 тонн плутония-америция могут сделать планету без людей, если равномерно распределить всю эту радиоактивность в атмосфере.

Сегодня на планете порядка 5000 тонн плутония-америция в составе ОЯТ мирных АЭС. Это 25 смертельных пределов для планеты.

Чтобы не превышать 1 смертельный предел, на планете должно быть в 25 раз меньше АЭС, соответственно в 25 раз меньше ОЯТ. Вместо 400 ГВтэ должно быть не более 16 ГВтэ. Этот предел можно считать минимально безопасным, так как остается вероятность выжить некоторой части людей, после ядерной катастрофы со всеми АЭС на планете.

Реально безопасного предела для планеты, в виде современных АЭС, не существует. Лишь полное отсутствие АЭС современного типа на планете гарантирует безопасность живущих людей.

Обращение к человеку разумному

Судьба людей на планете также важна, как и любого другого живого существа.

Предлагаю не паниковать раньше времени по поводу парниковых газов и предстоящей парниковой катастрофы (которая является благодатью для холодных регионов планеты). Изменения климата и уровня мирового океана происходили и без участия человека. Это локальные опасности, вполне преодолимые современными людьми.

Для научного обоснования атомной энергетики в 1961 был построен научный центр НИИАР – крупнейший в мире центр по всестороннему исследованию проблем ядерных реакторов, флагман советской ядерной науки, единственная в современном мире международная производственная база, производящая уникальные сверхтяжелые радиоизотопы и радиоизотопы сверхвысокой удельной активности для научных исследований по всему миру.

Научно-производственный 60+летний опыт НИИАР показывает, что ЗЯТЦ БР невозможен, а современные АЭС оставляют после себя ОЯТ, которое в случае разрушения способно сделать невозможной жизнь человека на многие сотни лет, и которое сегодня крайне безответственно хранится на поверхности планеты.

Предлагаю осмыслить представленные оригинальные данные о предстоящей судьбе ОЯТ мирных АЭС, полученные экспериментально в исследовательских лабораториях, производящих и исследующих МОКС-топливо, америций, кюрий, в том числе в советских лабораториях НИИАР.

АЭС в том виде, как они существуют на планете, в сотню раз опаснее всех арсеналов ядерного оружия. Масса осколков деления в ОЯТ АЭС превышает 20 000 тонн. Это эквивалент 10 000 000 (десять миллионов) взрывов типа Хиросима. Это эквивалент 3 500 бомб типа Кузькина Мать (по 60 Мт ТНТ каждая).

Хранение ОЯТ на поверхности планеты недопустимо.

Человечество должно ограничить потребление-производство мирного атомного квтч на современных АЭС пределом 12-20 ГВтэ, при условии удаления наработанного ОЯТ на безопасную глубину 250-2000 метров через 15-30 лет после выгрузки из реактора.

Человечество должно разработать новые виды АЭС, которые устойчивы (толерантны) к любым внешним воздействиям, включая прямое попадание на площадку одноблочной АЭС номинальной мощности 1 ГВтэ кустарного ядерного боезаряда эквивалентом 20 кт тротила. При таком ударе по современной АЭС, ядерный взрыв с образованием 1 кг осколков деления вызовет разброс до 60 000 кг осколков деления, накопленных за 60 лет работы реактора на мощности 1 ГВтэ. Усиление последствий кустарного ядерного удара по АЭС будет примерно 10 000 раз, или 4 порядка.

Лишь полный отказ от АЭС дает человеку шанс остаться на планете, как виду. Все АЭС на планете, не способные выдержать прямое попадание кустарного ядерного оружия, должны быть планомерно остановлены, ОЯТ должен быть удален на глубины под землю или под океан, недосягаемые ядерным оружием.

Задание для изучающих ядерную физику:

Рассчитать средний суточный выброс аэрозолей плутония-америция при хранении ОЯТ Чернобыля, после прохождения инкубационного периода, и выходе на стационарный режим альфа-аэрозольного генератора, используя данные, представленные в статье.

Рассчитать, какую площадь будет ежегодно загрязнять ОЯТ Чернобыля, создавая удельное загрязнение 0,1 Ки/км2, при выходе на стационарный режим альфа-аэрозольного генератора.

Источник: https://www.proatom.ru/modules...