Урановые «хвосты»: ценное сырье или опасные отходы

Что такое урановые «хвосты»?

Урановые «хвосты» или ОГФУ (обеднённый гексафторид урана) — побочный продукт атомной промышленности. В мире его накоплено порядка 2 млн тонн, из них почти половина в России.

Россия единственная страна в мире, которая импортирует «хвосты». Другие страны (США, Франция, Германия) стараются избавиться от них, потому что нет технологий эффективного использования этого вещества. А хранить его до «лучших времен» — дорого и опасно.

«В природном уране, добытом из руды, мало изотопа 235U – 0,7%, который нужен для работы реактора, и много изотопа 238U. Чтобы уран использовать, концентрацию изотопа 235U надо поднять до 3-4%. Этот процесс называется обогащением урана. Для разделения изотопов уран переводят в форму газа – гексафторид урана (UF6). И на любом предприятии по обогащению есть полезный продукт топливо для АЭС – обогащённый уран, и отход – обеднённый или отвальный гексафторид урана (ОГФУ). Последний и есть урановые “хвосты”»: объясняет Андрей Ожаровский, физик-ядерщик и антиядерный активист. 

В чём опасность ядерных отходов?

Разгерметизация контейнеров с ОГФУ может привести не столько к радиоактивному загрязнению сколько к токсическому. При контакте с водой (даже с теми частицами, которые есть в воздухе) образуется токсичная плавиковая кислота. При вдыхании она вызывает отёк лёгких вплоть до летального исхода.

Смертельные случаи возможны на расстоянии более 30 км от места выброса ( при высокой влажности или тумане). В обычных условиях «зона поражения» составляет 500 м. В том, что касается радиоактивности, ОГФУ менее опасен, чем природная руда, но он тоже фонит. Экологи замерили фон возле вагонов с урановыми «хвостами». Он в 6 раз превысил естественный радиационный. 

Контейнеры с ОГФУ хранятся на открытом воздухе, многим из них уже более 40 лет. Естественная коррозия со временем нарушает их герметичность. Транспортировка также сопряжена с рисками, особенно в момент перевозки через города. Из-за риска намеренного разрушения контейнеров все пути перемещения, места и условия хранения «хвостов» строго засекречиваются.

Состояние старых контейнеров точно неизвестно, и «Росатом» не раскрывает эту статистику. Но в Концепции по обращению с ОГФУ (2001г.) говорится, что за 40 лет хранения зафиксировано «несколько сотен случаев самопроизвольного нарушения герметичности».

Откуда и куда везут «хвосты»?

ОГФУ отправляет в Россию из Германии британско-немецко-голландское уранообогатительное предприятие Urenco, расположенное в городе Гронау. 

Есть 4 предприятия в России, где хранятся «хвосты». На площадках в Новоуральске (АО «УЭХК»), Ангарске (АО «АЭХК»), Северске (АО «СХК»), в Зеленогорске (АО «ПО ЭХЗ»). «Хвосты» поступают на АО «Уральский электрохимический комбинат» в Новоуральске (Свердловская область). Площади для хранения на них заканчиваются.

История ввоза «хвостов»

До 2009 года ОГФУ также ввозился в Россию. Тогда это сопровождалось протестами. Давление со стороны ученых-экологов и экоактивистов привело к тому, что ввоз временно прекратили. 

Тем не менее 10 лет спустя, в 2019 году, немецкие «хвосты» вновь начали прибывать в страну. Хотя закон по-прежнему запрещает ввоз радиоактивных отходов.Экологи обратились в Генпрокуратуру в октябре 2019, требуя проверить законность контракта. Но «Росатом» ссылается на то, что урановые «хвосты» являются сырьём, а не отходами. Госкорпорация утверждает, что ОГФУ поступят на дообогащение и полученный продукт будет возвращён в Германию.

Сырьё или отходы?

Экологи и активисты все равно сомневаются в статусе ввозимых хвостов. Вот как их позицию объясняет Андрей Ожаровский:

«Если же дообогащение действительно происходит, как заявлено, то эффективность этого процесса все равно очень низкая – из 12 тонн, получится примерно 1 тонна полезного продукта, который можно направить в Urenco назад. Остальные 11 тонн вторичных отходов останутся на хранение в России. Зачем же нам ещё ввозить, если у нас уже больше 1 млн тонн своего ОГФУ?»

Атомщики на это заявляют, что в России есть уникальные технологии, которые позволяют немецкие «хвосты» ещё раз обогатить, чтобы использовать следовые количества изотопа 235U из «хвостов» (с 0,3% до 0,1%). 

«Но что если к нам поступает слишком бедный уран, который уже нельзя дообогатить?» – спрашивают экологи. В таком случае все «хвосты» просто идут на хранение. Проверить это предположение сложно. 

Представители «Росатома» не раскрывают информацию о концентрации изотопов в ОГФУ, ввозимом из Германии и других деталях, ссылаясь на коммерческую тайну и гриф ДСП (для служебного пользования). Главный канал информации об ОГФУ — официальные запросы правительству немецкой земли Северный Рейн-Вестфалия, откуда везут урановые «хвосты».

Возможно ли безопасное обогащение?

Госкорпорация «Росатом» в ноябре 2019 года провела встречу с общественниками и представила программу по безопасному обращению с ОГФУ, цель которой ликвидировать до 2080 года накопленные «хвосты» в России.

Для этого ОГФУ планируется переводить из фторидной формы в менее опасную оксидную. Пока в России есть французская установка обесфторивания «W», которая в год может обезвреживать 10 000 тонн. «Росатом» намерен купить ещё три таких. 

«Оксиды урана, получаемые после обесфторивания ОГФУ, это всё равно отходы. Они [«Росатом» — ред.] приводят пример их использования в авиастроении, в космической технике. Но даже если это имеет место, то речь идет о сотнях килограмм в год, а у нас лежат миллионы тонн вещества», — комментирует Ожаровский.

Другой областью применения ОГФУ могут стать атомные электростанции, которые его производят. Но это возможно только в случае перехода на быстрые реакторы (сейчас в мире таких всего 3 из 466). Владимир Кондаков, заместитель директора Центра атомной энергетики НИЯУ МИФИ, объясняет, как может быть осуществлен такой переход. 

«Мы топливо можем рассматривать как радиоактивный отход и тогда на тысячелетия оно будет захоронено …А если мы используем концепцию быстрых реакторов, мы это топливо неоднократно пропускаем через активную зону реактора, при этом осуществляется выжигание не только топлива, но и тех наиболее долгоживущих отходов производства ядерной энергии. То есть существенно сокращается объем радиоактивных отходов, которые надо захоранивать… облученное топливо в этом случае не радиоактивный отход, а сырье для производства нового топлива», — считает Кондаков.

По прогнозам топливо для АЭС (природный уран) примерно в середине столетия резко вырастет в цене, и отрасль окажется в трудной ситуации. Но по ожиданиям эксперта, к тому времени можно будет получать новое топливо из урановых «хвостов», если физики решат технологические проблемы быстрых реакторов.

В чем интересы Германии и Urenco?

В Германии в 2023 году не останется действующих АЭС. Но в программу по отказу от атомной энергетики не вошли предприятия по обогащению природного урана компании Urenco. Они остаются для работы на международный рынок (для США, Великобритании, например).

Вывоз «хвостов» в Россию, для компании, возможно, лишь способ сэкономить на их захоронении в соответствии с высокими экологическими стандартами в своей стране.

История с вывозом отходов (а в Германии ОГФУ относят к отходам) в Россию привлекла внимание к Urenco и вызвала дискуссию в Германии о том, что и эти предприятия тоже нужно закрыть.

Сколько ОГФУ уже ввезено?

Ранее говорилось о ввозе 12000 тонн ОГФУ в Россию до 2022 года. 5 октября состоялась 20-я транспортировка. В каждой по данным экологов было по 600 тонн. Выходит, что контракт исполнен, и ввоза больше не будет? Оказывается, нет.

По расчетам на основе официальных писем, представленных немецкой стороной, за два года в Россию ввезли 17-18 тысяч тонн ОГФУ.

«Выяснилось, что контейнеры с «хвостами» кроме железной дороги отправляли из Гронау ещё и автотранспортом. Это ещё по 300 тонн в каждой перевозке», — сообщает руководитель проекта энергетической программы Greenpeace Рашид Алимов.

Что будет дальше?

Активисты предполагают, что ввозить хвосты перестанут либо когда Urenco освободит свои склады, либо когда репутационные риски приведут к тому, что компания будет вынуждена отказаться от этой практики.

Но даже если ввоз ОГФУ в ближайшее время прекратится, в России останутся тысячи контейнеров с потенциально опасными урановыми «хвостами». Их использование возможно только если будут решены технологические проблемы быстрых реакторов.