В статье рассматриваются характеристики барьерных глинистых материалов (БГМ), предназначенных для создания инженерных барьеров безопасности (ИББ) пунктов захоронения радиоактивных отходов (РАО), пунктов размещения особых РАО при их консервации, а также ядерных установок при их выводе из эксплуатации по варианту захоронения на месте. Авторами в развитие требований федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, относящихся к обеспечению долговременной безопасности при захоронении РАО, сформулированы функции безопасности, выполняемые ИББ на основе БГМ. С целью обеспечения возможности обоснования выбора БГМ и функций безопасности, выполняемых ИББ, авторами определен перечень показателей, которые необходимо измерять, нормировать и контролировать при проектировании и сооружении ИББ на основе БГМ. Представлено обоснование необходимых и достаточных характеристик БГМ для обеспечения долговременной безопасности пунктов захоронения РАО, которые включают:
▪ характеристики состава, строения и показателей свойств БГМ;
▪ функциональные свойства БГМ в составе ИББ;
▪ технологические показатели БГМ и ИББ на их основе.
Предложена классификация данных характеристик, которая может стать основой для нормирования и контроля качества БГМ.
Идентификаторы и классификаторы
Вступление в силу Федерального закона от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [1] положило начало проектированию и выполнению работ по созданию инженерных барьеров безопасности (ИББ) пунктов захоронения радиоактивных отходов (РАО) (ПЗРО), пунктов размещения особых РАО (ПРОРАО) при их консервации, а также при выводе из эксплуатации ядерных установок (ЯУ) по варианту захоронения на месте, в том числе с применением барьерных глинистых материалов (БГМ). Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и на период до 2035 года» (ФЦП ЯРБ-2) включает более 50 мероприятий, связанных с созданием ИББ на основе БГМ (ИББ БГМ) на указанных объектах использования атомной
энергии (ОИАЭ), что потребует значительных объемов БГМ и применения специальных технологий создания ИББ БГМ.
Список литературы
1. Feder. zakon ot 11.07.2011 No. 190-FZ “Ob obrashchenii s radioaktivnymi otkhodami i o vnesenii izmenenii v otdel’nye zakonodatel’nye akty Rossiiskoi Federatsii” [Federal Law No. 190-FZ dated 11.07.2011 “On the management of radioactive waste and on amendments to certain legislative acts of the Russian Federation”]. 2011.
2. Federal’nye normy i pravila v oblasti ispol’zovaniya atomnoi ehnergii “Zakhoroneniye radioaktivnykh otkhodov. Printsipy, kriterii i osnovnyye trebovaniya bezopasnosti” (NP-055-14) [Federal rules and regulations in the field of atomic energy use “Disposal of radioactive waste. Principles, criteria and basic safety requirements” (NP-055-14)]. 2022.
3. Federal’nye normy i pravila v oblasti ispol’zovaniya atomnoi ehnergii “Trebovaniya k sostavu i soderzhaniyu otcheta po obosnovaniyu bezopasnosti punktov zakhoroneniya radioaktivnykh otkhodov” (NP-100-17) [Federal rules and regulations in the field of atomic energy use “Requirements for the composition and content of the report on the justification of the safety of radioactive waste disposal sites” (NP-100-17)]. 2017.
4. Federal’nye normy i pravila v oblasti ispol’zovaniya atomnoi ehnergii “Near-surface disposal of radioactive waste. Safety requirements” (NP-069-14) [Federal rules and regulations in the field of atomic energy use “Near-surface disposal of radioactive waste. Safety requirements” (NP-069-14)]. 2022.
5. Federal’nye normy i pravila v oblasti ispol’zovaniya atomnoi ehnergii “Trebovaniya k obespecheniyu bezopasnosti punktov razmeshcheniya osobykh radioaktivnykh otkhodov i punktov konservatsii osobykh radioaktivnykh otkhodov” (NP-103-17) [Federal rules and regulations in the field of atomic energy use “Requirements for ensuring the safety of special radioactive waste placement sites and special radioactive waste conservation sites” (NP-103-17)]. 2022.
6. Ilyina O. A., Lundin D. S., Proskurin D. V., Vedernikova M. V., Biryukov D. V. (2021). Materialy i tekhnologii dlya radikal’nogo uluchsheniya gidroizoliruyushchikh kharakteristik khranilishch RAO [Materials and technologies providing radical improvement of RW storage facility waterproofing capacities]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 1 (14), pp. 51–62. DOI: 10.25283/2587-9707-2021-1-51-62. [in Russian].
7. Krupskaya V. V., Zakusin S. V., Lekhov V. A., Dorzhieva O. V., Belousov P. E., Tyupina E. A. (2020). Izolyatsionnyye svoystva bentonitovykh bar’yernykh sistem dlya zakhoroneniya radioaktivnykh otkhodov v Nizhnekanskom massive [Buffer properties of bentonite barrier systems for radioactive waste isolation in geological repository in the Nizhnekanskiy massif]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 1 (10), pp. 35–55. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-1-35-55.
8. Krupskaya V. V., Tyupina E. A., Zakusin S. V., Ilina O. A., Saveleva E. A. (2023). Obosnovaniye vybora glinistykh materialov dlya razrabotki inzhenernykh bar’yerov bezopasnosti pri izolyatsii RAO v PGZRO na uchastke nedr “Yeniseyskiy” [On the feasibility assessment of clay material application in the development of engineered safety barrier designs for deep geological RW disposal at the Yeniseiskiy site]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 2 (23), pp. 98–112. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2023-2-98-112.
9. Krupskaya V. V., Biryukov D. V., Belousov P. E., Lekhov V. A., Romanchuk A. Yu., Kalmykov S. N. (2018). Primeneniye prirodnykh glinistykh materialov dlya povysheniya urovnya yadernoy i radiatsionnoy bezopasnosti ob“yektov yadernogo naslediya [The use of natural clay materials to increase the nuclear and radiation safety level of nuclear legacy facilities]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 2 (3), pp. 30–43. [in Russian].
10. Linge I. I., Ivanov A. Y., Kazakov K. S. (2018). O sistemnykh merakh po rasshireniyu primeneniya glinyanykh materialov na ob“yektakh atomnoy otrasli [On comprehensive approach to use clay materials as nuclear facilities safety barriers]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 4 (5), pp. 33–41 [in Russian].
11. Ilina O. A., Krupskaya V. V., Vinokurov S. E., Kalmykov S. N. (2019). Sovremennoye sostoyaniye v razrabotkakh i ispol’zovanii glinistykh materialov v kachestve inzhenernykh bar’yerov bezopasnosti na ob“yektakh konservatsii i zakhoroneniya RAO [State-of-art in the development and use of clay materials as engineered safety barriers at radioactive waste conservation and disposal facilities in Russia]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 4 (9), pp. 71–84. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2019-4-71-84.
12. Dokumentatsiya k otkrytomu odnoetapnomu konkursu v elektronnoy forme bez kvalifikatsionnogo otbora na pravo zaklyucheniya dogovora na postavku bar’ernogo materiala na osnove individual’nogo kompozitsionnogo sostava (smesi kaolinita, bentonita i vermikulita) dlya nuzhd OAO “ODС UGR” [Documentation for an open single-stage tender in electronic form without qualification selection for the right to conclude a contract for the supply of barrier material based on an individual composite composition (a mixture of kaolinite, bentonite and vermiculite) for the needs of JSC “ODC UGR” // Unified Procurement Information System]. – URL: https://zakupki.gov.ru/ epz/order/notice/notice223/documents.html?noticeInfoId=1105974 (reference date: 12.11.2024).
13. Dokumentatsiya ob elektronnоm auktsione na postavku glinoporoshka bentonitovogo dlya provedeniya rabot na KHTO-2 dlya FGUP “RADON” [Documentation on the electronic auction for the supply of bentonite clay powder for work on KhTO-2 for FSUE “RADON” // Unified Procurement Information System]. – URL: https://zakupkii.gov.ru/epz/order/notice/ea44/view/documents.html?regNumber=0573100027718000164 (reference date: 12.11.2024).
14. Dokumentatsiya k auktsionu v elektronnoy forme, uchastnikami kotorogo mogut byt’ tol’ko sub’ekty malogo i srednego predprinimatel’stva, na pravo zaklyucheniya dogovora na postavku materiala zasypki dlya nuzhd otdeleniya “Novoural’skoe” filiala “Severskiy” FGUP “NO RAO” [Documentation for the electronic auction, in which only small and medium-sized businesses can participate, for the right to conclude an agreement for the supply of backfill material for the needs of the Novouralskoye department of the Seversky branch of FSUE “NO RWM” // Unified Procurement Information System]. – URL: https://zakupki.gov.ru/epz/order/ notice/notice223/documents.html?noticeInfoId=14990583 (reference date: 12.11.2024).
15. Dokumentatsiya k otkrytomu auktsionu v elektronnoy forme na pravo zaklyucheniya dogovora na postavku smesi bar’ernoy mekhanoaktivirovannoy dlya nuzhd FGUP “GHK” [Documentation for the open electronic auction for the right to conclude an agreement for the supply of mechanically activated barrier mixture for the needs of FSUE MCC // Unified Procurement Information System]. – URL: https://zakupki.gov.ru/epz/ order/notice/notice223/documents.html?noticeInfoId=14821814 (reference date: 12.11.2024).
16. GOST R 56946-2016 (ISO 13500:2008). Neftyanaya i gazovaya promyshlennost’. Materialy burovykh rastvorov. Tekhnicheskie usloviya i ispytaniya [Oil and gas industry. Drilling fluid materials. Specifications and tests]. 2016.
17. GOST 28177-89. Gliny formovochnye bentonitovye. Obshchie tekhnicheskie usloviya [Clays molding bentonite. General specifications]. 2003.
18. Voznesensky Е. A., Karpenko F. S., Krupskaya V. V., Zakusin S. V. (2024). Klyuchevyye geotekhnicheskiye kharakteristiki glinistykh materialov dlya inzhenernykh bar’yerov bezopasnosti PGZRO na uchastke Yeniseyskiy [Key geotechnical characteristics of clay materials for engineered safety barriers of the deep geological RW disposal facility at the Yeniseiskiy site]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 3 (28), pp. 43–58. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2024-3-43-58.
19. Rukovodstvo po bezopasnosti pri ispol’zovanii atomnoi ehnergii “Ocenka dolgovremennei bezopasnosti punktov pripoverhnostnogo zahoroneniya radioaktivnyh othodov” (RB-117-16) [Safety guide in the field of atomicenergy use “Long-term safety assessment of near-surface radioactive waste disposal sites” (RB-117-16)]. 2016.
20. GOST 12536-2014. Grunty. Metody laboratornogo opredeleniya granulometricheskogo (zernovogo) i mikroagregatnogo sostava [Soils. Laboratory methods for determining granulometric (grain) and microaggregate composition]. 2014.
21. GOST 10060-2012. Betony. Metody opredeleniya morozostoikosti [Concretes. Frost resistance determination methods]. 2012.
22. GOST R 55032-2012. Dorogi avtomobilnye obshchego polzovaniya. Materialy geosinteticheskie dlya dorozhnogo stroitelstva. Metod opredeleniya ustojchivosti k mnogokratnomu zamorazhivaniyu i ottaivaniyu [Public roads. Geosynthetic materials for road construction. Method for determining resistance to repeated freezing and thawing]. 2012.
23. GOST 33067-2014. Materialy geosinteticheskie dlya tunnelei i podzemnyh sooruzhenii. Obshchie tehnicheskie trebovaniya [Geosynthetic materials for tunnels and underground structures. General technical requirements]. 2014.
24. Steiner A., Vardon P. J., Broere W. (2018). The influence of freeze–thaw cycles on the shear strength of illite clay // Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, v. 171, No. 1, pp. 16–27.
25. Zou W., et al. (2020). Effects of freeze-thaw cycles on the moisture sensitivity of a compacted clay // Engineering Geology, v. 278, 105832.
26. Manukhin I. V. (2022). Vliyaniye tsiklicheskogo promerzaniya-ottaivaniya na mineral’nyy sostav, stroyeniye i svoystva model’nykh dispersnykh gruntov [Effect of cyclic freezing-thawing on the mineral composition, structure and properties of model dispersed soils]. 23d Sergeyevskiye chteniya / Fundamental’nyye i prikladnyye voprosy sovremennogo gruntovedeniya (March 23 – April 1, 2022), St. Petersburg, pp. 295–300. [in Russian].
27. Mukunoki T., et al. (2014). Study of cracking process of clay cap barrier in landfill using X-ray CT // Applied clay science, v. 101, pp. 558–566.
28. Albrecht B. A., Benson C. H. (2001). Effect of desiccation on compacted natural clays. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127 (1), pp. 67–75.
29. Scherbeck R., and Jessberger H. L. (1993). Assessment of deformed mineral sealing layers. Proc. Green ’93, R. W. Sarsby (Eds.). Manchester, England, pp. 477–486.
30. Rukovodstvo po bezopasnosti pri ispol’zovanii atomnoi ehnergii “Obespecheniye bezopasnosti pri zakrytii punktov pripoverkhnostnogo zakhoroneniya radioaktivnykh otkhodov” (RB-111-16) [Safety guide in the field of atomic energy use “Ensuring safety during closure of near-surface radioactive waste disposal sites” (RB-111-16)]. 2016.
31. SP 22.13330.2011. Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy [Foundations of buildings and structures]. 2011.
32. Golli O. R. (2004). Ispol’zovaniye zakonomernostey nabukhaniya glinistykh gruntov v stroitel’stve [Using patterns of swelling of clay soils in construction]. Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoye stroitel’stvo – Urban reconstruction and geotechnical construction. No. 8, pp. 132–141. [in Russian].
33. GOST R 58426-2020. Dorogi avtomobil’nye obshchego pol’zovaniya. Materialy protivogololednye. Metody ispytanij [Public roads. Anti-icing materials. Test methods]. 2020.
34. GOST 12801-98. Materialy na osnove organicheskikh vyazhushchikh dlya dorozhnogo i aeroportnogo stroitel’stva. Metody ispytanij [Materials based on organic binders for road and airfield construction. Test methods]. 1999.
35. GOST 30491-2012. Smesi organomineral’nye i grunty, ukreplennye organicheskimi vyazhushchimi, dlya dorozhnogo i aeroportnogo stroitel’stva. Tekhnicheskie usloviya [Organomineral mixtures and soils reinforced with organic binders for road and airfield construction. Specifications]. 2013.
36. GOST 10181-2014. Smesi betonnye. Metody ispytanij [Concrete mixtures. Test methods]. 2015.
37. GOST 34532-2019. Tsementy tamponazhnye. Metody ispytanij [Grouting cements. Test methods]. 2019.
38. Maryinskikh S. G., Zhigarev V. V., Ilyina O. A., Krupskaya V. V. (2021). Opredeleniye podvizhnosti glinistykh materialov, ispol’zuyemykh pri sozdanii inzhenernykh bar’yerov bezopasnosti dlya izolyatsii radioaktivnykh otkhodov [Assessing the mobility of clay materials used in the construction of engineered safety barriers for radioactive waste disposal]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 3 (16), pp. 51–60. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2021-3-51-60.
39. Kimel’ L. R., Mashkovich V. P. Zashchita ot ioniziruyushchikh izlucheniy [Protection against ionizing radiation]. Guide, edition 2. – Moscow: Atomizdat, 1972. [in Russian].
40. Sellin P., Leupin O. X. (2013). The use of clay as an engineered barrier in radioactive-waste management – a review // Clays and Clay Minerals, v. 61, No. 6, pp. 477–498.
41. GOST 32804-2014. Materialy geosinteticheskiye dlya fundamentov, opor i zemlyanykh rabot. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya [Geosynthetic materials for foundations, supports and earthworks. General technical requirements]. 2015.
42. GOST R 70090-2022. Materialy geosinteticheskie bentonitovye rulonnye dlya gidroizolyacii. Obshchie tehnicheskie usloviya [Bentonite roll geosynthetic materials for waterproofing. General specifications]. 2022.
43. Kiviranta L., Kumpulainen S., B+Tech Oy. Quality Control and Characterization of Bentonite Materials. Posiva Working Report 2011-84. 2011.
44. Stroes-Gascoyne S., Hamon C. J., Dixon D. A. The effects of dry density and porewater salinity on the physical and microbiological characteristics of highly compacted bentonite. Ontario Power Generation Report No. 06819-REP-01200-10016-R00, 2006.
45. GOST R 55035-2012. Dorogi avtomobil’nyye obshchego pol’zovaniya. Materialy geosinteticheskiye dlya dorozhnogo stroitel’stva. Metod opredeleniya ustoychivosti k agressivnym sredam [Public roads. Geosynthetic materials for road construction. Method for determining resistance to aggressive environments]. 2013.
46. Morozov I., et al. (2022). Bentonite-concrete interactions in engineered barrier systems during the isolation of radioactive waste based on the results of short-term laboratory experiments. Applied Sciences, v. 12, No. 6, p. 3074.
47. Boldyrev K. A. (2023). Modelirovaniye korrozii uglerodistoy stali s uchetom razlichnykh faktorov v primenenii k prognozirovaniyu sroka sluzhby konteynerov [Modelling carbon steel corrosion considering different factors seeking to forecast the container lifetime]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 1 (22), pp. 45–57. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2023-1-45-57.
48. Metodika (metod) izmereniy No. 366/2022-01.00115-2013. Kolichestvennyy rentgenodifraktsionnyy analiz (KRDA) gornykh porod, rud i materialov po metodu Ritvel’da [Measurement technique (method) No. 366/2022-01.00115-2013. Quantitative X-ray diffraction analysis (QXRD) of rocks, ores and materials using the Rietveld method]. 2022.
49. Metodicheskiye rekomendatsii NSOMMI No. 191. Rentgenograficheskiy kolichestvennyy fazovyy analiz (RKFA) s ispol’zovaniyem metoda vnutrennego standarta [Methodological recommendations of the NCOMMI No. 191. X-ray quantitative phase analysis (XQPA) using the internal standard method]. 2021.
50. GOST 21216-2014. Syr’ye glinistoye. Metody ispytaniy [Clay raw materials. Test methods]. 2015.
51. GOST 23740-2016. Grunty. Metody opredeleniya soderzhaniya organicheskikh veshchestv [Methods for determining the content of organic matter]. 2017.
52. GOST 5180-2015. Grunty. Metody laboratornogo opredeleniya fizicheskikh kharakteristik [Soils. Methods for laboratory determination of physical characteristics]. 2016.
53. GOST 28794-90. Reaktivy. Metod opredeleniya udel’noi poverkhnosti khromatograficheskikh materialov termodesorbtsiei [Reagents. Method for determining the specific surface area of chromatographic materials by thermal desorption]. 2008.
54. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.444111. Metodika izmereniya yemkosti kationnogo obmena po adsorbtsii kompleksa medi (II) s trietilentetraminom – Cu-TRIEN [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44411. Method for measuring the cation exchange capacity by adsorption of copper (II) complex with triethylenetetramine – Cu-TRIEN]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/items/1403589 (reference date: 12.11.2024).
55. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.44414. Metodika izmereniya koeffitsiyenta fil’tratsii bar’yernykh glinistykh materialov [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44414. Method for measuring the filtration coefficient of barrier clay materials]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/ items/1403592 (reference date: 12.11.2024).
56. GOST 12248.6-2020. Grunty. Metod opredeleniya nabukhaniya i usadki [Soils. Method for determining swelling and shrinkage]. 2021.
57. GOST 12248.1-2020. Grunty. Opredeleniye kharakteristik prochnosti metodom odnoploskostnogo sreza [Soils. Determination of strength characteristics by the single-plane shear method]. 2021.
58. GOST 12248.4-2020. Grunty. Opredeleniye kharakteristik deformiruyemosti metodom kompressionnogo szhatiya [Soils. Determination of deformability characteristics by the compression method]. 2021.
59. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.44415. Metodika izmereniya effektivnogo koeffitsiyenta diffuzii i effektivnoy poristosti bar’yernykh glinistykh materialov [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44415. Methodology for measuring the effective diffusion coefficient and effective porosity of barrier clay materials]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/items/1403593 (reference date: 12.11.2024).
60. Semenkova A. S., Romanchuk A. Yu., Mikheev I. V., Kalmykov S. N. (2023). Ehksperimental’nye osobennosti opredeleniya koehffitsienta raspredeleniya radionuklidov na bar’ernykh glinistykh materialakh [Radionuclide distribution on clay barrier materials – specific aspects associated with experimental evaluation of the distribution coefficients]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 2 (23), pp. 90–97. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2023-2-90-97.
61. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.44412. Metodika izmereniya koeffitsiyenta raspredeleniya radionuklidov dlya kharakterizatsii bar’yernykh glinistykh materialov [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44412. Method for measuring the distribution coefficient of radionuclides for characterizing barrier clay materials]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/items/1403590 (reference date: 12.11.2024).
62. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.44413. Metodika izmereniya vliyaniya bar’yernykh glinistykh materialov na sostav kontaktiruyushchikh rastvorov [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44413. Method for measuring the effect of barrier clay materials on the composition of contacting solutions]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/items/1403591 (reference date: 12.11.2024).
63. Metodika (metod) izmereniy FR.1.31.2022.44416. Metodika izmereniya maksimal’noy plotnosti i optimal’noy vlazhnosti bar’yernykh glinistykh materialov [Measurement methodology (method) FR.1.31.2022.44416. Method for measuring the maximum density and optimal moisture content of barrier clay materials]. – URL: http://195.96.167.253:5002/fundmetrology/registry/16/items/1403594 (reference date: 12.11.2024).
64. Martynov K. V., Zakharova E. V., Dorofeev A. N., Zubkov A. A., Prishchep A. A. (2020). Funktsional’nyye svoystva glinistykh materialov dlya zashchitnykh bar’yerov radiatsionno opasnykh ob“yektov [Performance of clay materials constituting to safety barriers in radiation hazardous facilities]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive waste, No. 4 (13), pp. 42–57. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-4-42-57.
65. Martynov K. V., Zakharova E. V., Dorofeev A. N., Zubkov A. A., Prishchep A. A. (2020). Ispol’zovanie glinistykh materialov dlya sozdaniya zashchitnykh bar’erov radiatsionno opasnykh ob“ektov [Use of clay materials in the construction of protective barriers at radiation hazardous facilities]. Radioaktivnye otkhody – Radioactive Waste, No. 3 (12), pp. 39–53. [in Russian]. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-3-39-53.
66. GOST R 59714-2021. Smesi betonnyye samouplotnyayushchiyesya. Tekhnicheskiye usloviya [Self-compacting concrete mixtures. Specifications]. 2022.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Современная парадигма нормирования выбросов радиоактивных веществ в атмосферный воздух рассматривает источники выбросов как непрерывные, с характеристиками, практически не изменяющимися в течение года. На практике на ряде объектов использования атомной энергии в отдельные периоды времени в течение года, кроме непрерывных выбросов, могут происходить один или даже несколько случаев кратковременного повышенного выброса (например, при останове реактора с последующим его разуплотнением для ремонта и (или) перегрузки ядерного топлива). Допустимость таких выбросов в рамках принятой парадигмы не очевидна. В настоящей статье предложено и обосновано определение термина «кратковременный повышенный выброс» применительно к решаемой задаче, и сформулированы необходимые и достаточные условия для обеспечения учета кратковременных выбросов при установлении нормативов допустимых выбросов. Предложен подход к учету кратковременных повышенных выбросов радиоактивных веществ в атмосферный воздух путем надлежащей корректировки годового выброса.
Важным фактором обоснования радиационной безопасности АЭС является установление нормативов предельно допустимых выбросов и определения размера (границ) санитарно-защитной зоны с целью выполнения требований нормативно-технических документов Российской Федерации по ограничению облучения населения, проживающего вблизи атомных станций. Целью статьи является демонстрация применения разных методик определения границы (радиуса) санитарно-защитной зоны для проектируемых атомных станций с учетом метеорологических условий размещения строительной площадки при отсутствии исходной информации по выбросам радиоактивных веществ в условиях нормальной эксплуатации. В статье представлены варианты определения размера санитарно-защитной зоны на основе величин предельно допустимых выбросов, директивно заданных в действующих санитарных правилах, а также на основании предельно допустимых выбросов, установленных в соответствии с утвержденной Методикой Ростехнадзора. Приведены результаты, демонстрирующие влияние климатических условий площадки на особенности распространения радиоактивной примеси, и условия применимости значений предельно допустимых выбросов, указанных в СП АС-03, с учетом выполнения анализа местных условий на распределение дозовых нагрузок населения, проживающего вблизи выбранной площадки радиационного объекта.
В результате показано, что размер (радиус) санитарно-защитной зоны, в том числе, зависит от установленных нормативов предельно допустимых выбросов. С учетом данной связи, появляется возможность организовать санитарно-защитною зону, радиус которой будет совпадать с границей промплощадки атомной станции, что позволит выполнить требования к современным атомным станциям.
Анализ безопасности атомной станции (АС), в соответствии с требованиями НП-001-15 «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций», должен учитывать как внутренние воздействия (например, отказы систем (элементов) АС, вызванные пожарами, затоплениями, взрывами, приводящие к образованию летящих пред- метов, распространению токсичных веществ), так и внешние (например, землетрясения, ураганы, техногенные события). Требования к учету в анализе безопасности АС внешних воздействий установлены в НП-064-17 «Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии». При этом не разработаны рекомендации относительно способа учета внутренних воздействий при обосновании безопасности АС, что не соответствует международной практике проектирования и обоснования ядерной и радиационной безопасности АС. Так, например, в стандартах МАГАТЭ № SSR-2/1, Западноевропейской ассоциации регулирующих органов (WENRA), Европейских производителей электроэнергии (EUR E) требования к учету внутренних и внешних воздействий подкреплены детальными рекомендациями в соответствующих руководствах по безопасности МАГАТЭ № SSG-64 и № SSG-77.
С целью освещения указанной проблемы в настоящей статье представлены результаты сравнительного анализа требований учета внутренних воздействий в проекте АС на основе рассмотрения международных норм и стандартов (МАГАТЭ, WENRA, EUR), а также национальных требований различных стран (Финляндии, Венгрии, Канады, Великобритании, России). Результаты сравнительного анализа российских и зарубежных требований в части учета внутренних воздействий при проектировании зданий, сооружений и систем при выполнении обоснования безопасности АС показали, что за рубежом этим вопросам уделяется большее внимание. Международный опыт проектирования АС показывает, что учет результатов детерминистического анализа внутренних воздействий, для которого в соответствующих рекомендациях определен порядок его выполнения, обеспечивает всестороннее и полное обоснование безопасности АС (например, установление невыявленных ранее исходных событий и их учет в составе проекта АС).
Представлен обзор современной системы защиты населения в случае радиационной аварии, основанной на оценке опасности объекта использования атомной энергии (ОИАЭ) и соответствующей такой оценке стратегии защиты населения в случае радиационной аварии. Применение данного подхода не предполагает расчета доз облучения населения на начальном этапе принятия решения о защитных мерах, но требует оценки состояния ОИАЭ путем применения уровней действия в аварийной ситуации (УДАС) для распознавания и классификации аварийной ситуации на ОИАЭ. Применение УДАС исключает необходимость проведения на начальном этапе аварии расчета доз и их сравнения с общими критериями принятия мер защиты населения.
На начальном этапе аварийной ситуации решения принимаются исключительно на основании анализа состояния критических функций безопасности и (или) физических барьеров ОИАЭ, предотвращающих радиационное воздействие на людей и окружающую среду, а на более поздних этапах развития аварийной ситуации (после завершения формирования загрязнения территории вследствие атмосферного выброса) – на основании анализа результатов радиационного мониторинга окружающей среды с применением действующих уровней вмешательства (ДУВ).
Проанализирована действующая в настоящее время в Российской Федерации система защиты населения при радиационной аварии, использующая концепцию предотвращаемой дозы как основу для принятия решения по защите населения. Применение этой концепции требует расчета доз облучения населения на начальном этапе аварии, что в условиях запроектных аварий практически невозможно из-за отсутствия данных о характеристиках атмосферного выброса радиоактивных веществ.
Внедрение в отечественную практику системы защиты населения в случае радиационной аварии, основанной на оценке опасности ОИАЭ и применяющей оперативные триггеры – УДАС и ДУВ, – является необходимым этапом извлечения уроков из прошлых аварий на ОИАЭ.
Издательство
- Издательство
- НТЦ ЯРБ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 107140, г Москва, Красносельский р-н, ул Малая Красносельская, д 2/8 к 5
- Юр. адрес
- 107140, г Москва, Красносельский р-н, ул Малая Красносельская, д 2/8 к 5
- ФИО
- Хамаза Александр Александрович (ДИРЕКТОР)