Экологическую безопасность в ядерной энергетике обсудили участники Лавёровских чтений

Ежегодная научная конференция «Лавёровские чтения – 2025» в память о выдающемся советском и российском геологе академике Николае Павловиче Лавёрове, внёсшем значимый вклад в создание минерально-сырьевой базы страны, состоялась 6 февраля на площадке Российской академии наук. Чтения традиционно организованы Отделением наук о Земле РАН.

Для многих Николай Лавёров — прежде всего, геолог, который занимался исследованием урановых месторождений и внёс огромный вклад в развитие атомной промышленности, отметил академик-секретарь Отделения наук и Земле РАН академик Николай Бортников, открывая конференцию.

«Советскому Союзу было необходимо создать атомную промышленность, но для этого требовалось сырьё. И Николай Павлович относится к плеяде молодых геологов, которые создавали эту урановую геологию <…> Он в течение 10—15 лет занимался изучением месторождений, разработал теорию их образования, и это позволило открывать новые месторождения и выявлять закономерности их распространения по всей территории нашей необъятной страны», — сказал академик.

Однако дальнейшее развитие атомной энергетики привело к радиоактивным загрязнениям. И в конечном счёте человек, который занимался созданием отрасли, был вынужден искать способы утилизации опасных отходов. «Николай Павлович предложил смелую идею, что лучший способ захоронения высокоактивных отходов — это геологическая среда», — отметил учёный.

Вице-президент РАН академик Сергей Алдошин добавил, что научные познания Николая Лавёрова были настолько обширны, что «Лавёровские чтения» можно проводить ещё многие годы по самым разным темам. В этом году конференция посвящена решению проблем сохранения окружающей среды в контексте научно-технологического развития Российской Федерации.

«Я познакомился с Николаем Лавёровым, когда впервые был избран вице-президентом РАН в начале 2000-х годов. И какая бы тема ни обсуждалась в Президиуме Академии наук, Николай Павлович участвовал в дискуссии и говорил профессионально», — сказал вице-президент РАН.

В этом году в программу «Лавёровских чтений» вошли доклады ведущих учёных и членов РАН, посвящённые поиску решений в области обращения с ядерными отходами и охране окружающей среды — тем проблемам, над решением которых трудился Николай Лавёров.

«Наша сегодняшняя конференция посвящена, с одной стороны, проблеме сохранения окружающей среды, а с другой — научно-технологическому развитию. И ядерная энергетика как раз соответствует этой комбинации», — заметил вице-президент РАН академик Степан Калмыков.

Атомная энергия является вторым по объёмам низкоуглеродным источником энергии (около 30 %). 440 реакторов обеспечивают около 11 % мировой выработки электроэнергии. «Ядерная генерация является высококонцентрированным источником энергии, без которого никакая экономика, крупные предприятия, мегаполисы существовать не могут», — отметил академик.

С другой стороны, на сегодняшний день в мире накоплено более 300 тыс. тонн ОЯТ, а переработано около 100 тыс. тонн. В России же накоплено более 24 тыс. тонн ОЯТ, и каждый год эта цифра растёт на 650 тонн. Таким образом, потребность в переработке отработавшего ядерного топлива растёт.

Решение в области переработки ОЯТ — замыкание топливного цикла, говорится в докладе. Это значит, что выделяемые материалы вновь возвращаются в цикл, и из них производится топливо. «Сейчас научно прорабатывается схема двухкомпонентной ядерной энергетики. Реакторы на тепловых нейтронах дополняются реакторами на быстрых нейтронах, которые способны делить уран-238. Реакторы на быстрых нейтронах используют отходы реакторов на тепловых нейтронах в качестве сырья. Таким образом мы сильно расширяем возможности использования сырья», — пояснил академик.

При этом всё равно будут компоненты, которые нужно захоранивать, поэтому в области ядерной энергетики без геологии и геохимии никуда, считает вице-президент РАН. Проблему захоронения призвана решить программа Росатома по барьерным глинистым материалам, применяемым на заключительной стадии жизненного цикла атомной энергии. «Это должна быть многобарьерная система, которая не позволит компонентам утечь в окружающую среду», — отметил Степан Калмыков.

По мнению члена-корреспондента РАН Виктора Татаринова, единственный реальный способ удаления высокоактивных РАО — это захоронение их в геологические формации. «Такая технология захоронения решает три проблемы обращения с ними: приемлемое в техническом и экономическом отношениях решение по замыканию ядерного топливного цикла, минимизирует опасность для населения, исключает распространение РАО, снимает бремя хранения накопленных РАО с будущих поколений», — сказал он.

Одним из возможных способов захоронения ВАО являются глубокие скважинные хранилища. «Безопасность обеспечат слои водонепроницаемых пород (глин), кроме того ВАО будут размещаться на гораздо больших глубинах в виде высоко-устойчивых минералоподобных матриц», — рассказал член-корреспондент РАН Сергей Юдинцев.

В свою очередь, работы на радиационно-опасных объектах, изучение параметров и процессов миграции радионуклидов стали стимулом для развития российских расчётных кодов, многие из которых уже внедрены в производство на предприятиях. Так, например, специалистами из Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН и Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН создан расчётный код GeRa для трёхмерного гидрогеологического моделирования процессов геофильтрации и геомиграции загрязнений в подземных водах. Об этом рассказал в ходе выступления член-корреспондент РАН Вячеслав Румынин.

Другой темой конференции стала охрана окружающей среды — проблема, которую также разрабатывал академик Николай Лавёров. Так, об экологическом состоянии речных бассейнов рассказал академик РАН Николай Касимов, техногенному воздействию на воды суши был посвящён доклад члена-корреспондента РАН Татьяны Моисеенко. Про антропогенные потоки парниковых газов рассказала член-корреспондент РАН Анна Романовская, с докладом на тему «Биохимическая трансформация органического вещества в системе „‎растения-торфоорбразователи — торфяная залежь“‎» выступила профессор РАН Евгения Головацкая, а о массиве грунтов как жизнеобеспечивающем ресурсе общества рассказал к.г.-м.н. Евгений Вознесенский.