Экологическая безопасность АЭС при штатной и чрезвычайной ситуациях с оценкой неопределенности при захоронении ядерных отходов и надежности инженерных барьерных систем

Аннотация к заявке:

Планируемые исследования по теме «Экологическая безопасность АЭС при штатной и чрезвычайной ситуациях с оценкой неопределенности при захоронении ядерных отходов и надежности инженерных барьерных систем» выполняются в рамках экологического мониторинга с целенаправленным развитием подсистем оценок и прогнозов. Исследования ИВП РАН планируется проводить по теме «Экологические аспекты охраны окружающей среды при штатном функционировании АЭС и при чрезвычайных ситуациях», что обусловлено негативным опытом, накопленном в нашей стране после крупнейшей аварии на ЧАЭС и аварии на «Фукусима-1» в Японии. Исследования тайваньских специалистов планируется проводить по теме «Оценка неопределенности при захоронении ядерных отходов в геологических средах и надежности инженерных барьерных систем», используя опыт эксплуатации  АЭС на Тайване с 1978 г.

Исследования российских специалистов будут проведены на территориях Брянской и Калужской областей в зоне радиоактивного следа аварии на ЧАЭС.

Актуальность данных исследований очевидна в связи с динамичным развитием и активным строительством объектов атомной энергетики на территории многих стран. Эти объекты характеризуются повышенной опасностью с точки зрения загрязнения окружающей среды и ее компонентов. Особое внимание при этом должно быть уделено вопросам загрязнения и охраны системы подземных вод в связи с ее инертностью, консервативностью и уязвимостью. Имеющийся опыт показывает, что подземные воды, особенно грунтовая составляющая, наиболее уязвимы для загрязнения радионуклидами. При этом реабилитация подземных вод и их частичное восстановление – трудоемкая и капиталоёмкая задача. В связи с этим особое внимание должно быть уделено их охране и предотвращению загрязнения. Именно эта задача является основной. На ее решение направлена предлагаемая система мониторинга состояния окружающей среды на территории размещения АЭС и в зоне ее влияния. Наблюдение необходимо вести за такими динамичными компонентами как атмосферный воздух, растительность, почвы и особенно грунтовые и напорные подземные воды.

Научно-методическая и практическая направленность планируемых исследований продиктована не только штатными, но и аварийными ситуациями (ЧАЭС, Фукусима-1). В связи с этим цель данных исследований – оценка динамики миграции радионуклидов в последовательности: почвенный слой – зона аэрации – подземные воды – поверхностные воды. Незащищенность водоносных горизонтов создает реальную угрозу загрязнения подземных вод, используемых в хозяйственно-питьевых целях. Таким образом, предлагаемый проект весьма актуален и связан с обеспечением безопасной жизнедеятельности населения на загрязненных территориях и планированием хозяйственной деятельности.

Научная новизна предлагаемых исследований связана с анализом современной ситуации радиоактивного загрязнения на участках его распространения с учетом временного интервала (30-летнего периода полураспад). Прошедшее 30-летие позволяет судить о направленности процессов миграции, аккумуляции и трансформации радионуклидов в конкретных природно-техногенных условиях. Последующий период полураспада позволит уточнить имеющиеся данные наблюдений и расчетов соответствующими рекомендациями и выводами. 

В результате будет проведена региональная и более детальная оценка защищенности (уязвимости) грунтовых и подземных вод в целом с составлением соответствующих карт на количественной основе. Для достижения указанных результатов будут использованы аналитические решения и численные моделирования миграции, аккумуляции и сорбции радионуклидов в различных природно-техногенных средах. Такой подход позволит провести районирование территории расположения объектов АЭС с точки зрения их воздействия на окружающую среду и водные объекты. Оценки защищенности (уязвимости) подземных вод при штатных и аварийных ситуациях на АЭС весьма значимы, так как грунтовые и напорные воды не только аккумулируют различные радионуклиды, но и способствуют их миграции вплоть до охраняемых объектов.