[18/07/2016] Достояние мировой геологии и подземный ядерный могильник
В.Н. Комлев, Апатиты
Аннотация. Рассмотрен
пример применения архивных геологических материалов для выбора места
захоронения радиоактивных отходов. Выбор предполагает оперативную и упрощенную
оценку геологических условий площадок. За основной выбран критерий гидравлической
проницаемости пород. По данным разведочных скважин глубиной около 2 км, с учетом исследований
Кольской сверхглубокой скважины (12
км), обозначена конкретная площадка «SAMPO-Pechenga-I» в
пределах Печенгской вулканогенно-осадочной структуры.
Посвящается Георгию Ивановичу Елисееву –первому руководителю группы ядерной геофизики на руднике «Каула-Котсельваара» комбината «Печенганикель»
МО РФ начинает от Твери до Иркутска в связи с
серьезной опасностью со стороны НАТО активизировать меры по военной защите
ядерных сил ОТВЕТНОГО удара (http://nvo.ng.ru/realty/2016-07-08/1_coldwar.html;
http://www.ng.ru/armies/2016-07-08/2_rvsn.html). А Росатом одновременно и
примерно на той же территории активизирует что? Рассмотрим это в контексте
проблемы радиоактивных отходов (РАО).
Существует
важная горно-геологическая задача (при геологическом приоритете) по изоляции
РАО в земных недрах. Она мало где в мире безупречно решается. К сожалению, и ФГУП
«Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами» (ФГУП «НО РАО»),
мягко говоря, испытывает трудности при обосновании мест подземного
размещения/захоронения РАО[1-3]. Скоропалительное создание нынешней системы
захоронения РАО не похоже на «наш ответ Чемберлену» - достойный, малозатратный,
эффективный и безопасный (как с точки зрения природно-техногенного объекта, так
и военно-политической обстановки). В связи с этим отечественной атомной отраслинужна
обширная помощь геологов при обсуждении проблемы и выборе сильных решений,
основанная на их знаниях и опыте, а также на ресурсах геологической отрасли
России. Нужны в интересах Росатома новые (но первоначально - исключительно
камеральные) оперативные «массовые поиски». На этот раз не урана, а наилучших
инженерно-геологических условий по архивным/фондовым материалам, учитывая и
географию страны. Хотя бы по некоторым ядерным регионам: Кольский полуостров,
Урал, Красноярский край, Дальний Восток. А также в интересах Казахстана по его
территории.
Хотя
наилучшие условия в общем случае оцениваются комплексно (например, по 51
критерию в работе [4]), основным и весьма плодотворным при «массовых поисках»
является критерий гидравлической проницаемости пород[5]. Предварительные итоги
таких поисков по Мурманской области приведены в [6,7].Идя далее по такому пути,
развивая и апробируя его до конечного результата,впервые (вообще и для региона
в частности) в данной работе предложен вариант конкретной площадки (авторское
название «SAMPO-Pechenga-I») для РАО (прежде
всего, ВАО – высокой активности).
Сошлемся
на пример локального хорошего качества горного массива вблизи знаменитой
Кольской сверхглубокой скважины в пределах Печенгского рудного поля (СГ-3, [8],
раздел «Характеристика гидрогеологических условий», таблица 4.2.2, приложение №
65). Разведочные скважины 3360 и 3344 заложены на расстоянии, примерно, 1 км одна от другой. На
глубинах 300 – 1000м вмещающие их породы вне рудных тел устойчиво имеют
коэффициент фильтрации (поинтервальное/детальное опробование уникальным
оборудованием, институт ВСЕГИНГЕО) большей частью на один-два порядка меньше
границы допустимых значений для приповерхностного и подземного размещения РАО
(0, 001 м/сут, [4]), которая инструментально на практике надежно выбраковывает
различного генезиса зоны активного водообмена. Условный блок 1км*1км*1км –
штатный проектный объем, позволяющий разместить основные сооружения подземного
могильника (РАО-модули в виде горных выработок или скважин большого диаметра).
Залегающие чуть выше породы являются относительным водоупором (зона глубин
150-200м). Скважина 3360 вскрыла руду лишь на глубине порядка 1км. Отстоящая от
нее на 700м СГ-3 (в том же комплексе пород) до этой глубины не показала даже
признаков никеля. Следовательно, обозначенный скважинами 3344 и 3360 блок
безрудных пород высокого качества имеет потенцию прирастать (по крайней мере, в
сторону СГ-3).
Вблизи
скважин 3360 и 3344 есть и другие разведочные скважины с керновым опробованием
пустых пород, но гидрогеологическое их поинтервальное опробование специалистами
ВСЕГИНГЕО не входило в задачи разведки на медно-никелевые руды.
Гидрогеологические исследования собственными силами Мурманской ГРЭ по
упрощенным методикам также показали неплохие интегральные результаты по соседним
скважинам в целом, хотя и не отбраковывали верхние (естественно весьма
обводненные) их участки (скв. 3218 и 3221). Неплохая гидрогеология и по
породам, вскрытым другими скважинами изученного участка (скв. 3228, 3240, 3223,
3313, 3337).
Фактически
мы имеем хорошо разведанную, с керновым материалом, вблизи геолаборатории СГ-3
и г. Заполярный готовую площадку (уникальный исследовательский полигон на базе
разных скважин) для дальнейших работ по могильнику. Она уже сейчас обеспечивает
надежные знания о «эксплуатационном блоке» глубиной до 1км и его «фундаменте»
до 12км. Загрузка РАО 1 и 2 категории (ВАО) в любой объектможет состояться не
ранее 30-50 лет. Якобы мешающая добыча полезных ископаемых на этой и других
площадках северной части Печенгской структуры к тому времени прекратится из-за
полного и достоверного исчерпания рудных запасов. Нигде таких условий нет и не
будет.
А фактор
никелевых месторождений уже ошибочно и нервозно был применен однажды и послужил
еще двадцать лет назад первоначальным основанием для исключения Печенги администрацией
Горного института Кольского НЦ РАН по настоянию французских и бельгийских
специалистов из проекта NUCRUS 95410 – из-за слишком прямолинейно понимаемой
одной из рекомендаций МАГАТЭ. Время потеряно, эмоциональный негатив накапливался
и вариант мог быть загублен! Кстати, предложение ИГЕМ РАН создавать могильник в
пределах Стрельцовского рудного поля Забайкалья по аналогичным основаниям никто
не отвергал.
Да,
уникальный подземный могильник федерального/мирового класса нужно пристраивать
к достойному природно-техническому наследию. Но не к Красноярскому
горно-химическому комбинату, а к Кольской сверхглубокой скважине. Умели люди раньше
выбирать места. Хотя И.В.Сталин и верно выбрал Красноярск, но при ином
понимании государственной безопасности. Для геологической/вечной изоляции РАО
площадка СГ-3 подходит лучше.
Возможно,
приведенный пример является идеальным. Думается, близкие ему есть и на других
участках Печенгской структуры (обратите внимание на порядок чисел в номерах
скважин, свидетельствующий об объемах выполненной геологоразведки). Об этом же
свидетельствуют два экспертных заключения по гидрогеологическим условиям
Печенгской осадочно-вулканогенной структуры в контексте перспектив захоронения
РАО, подготовленные в 1999г. главным гидрогеологом Мурманской ГРЭ Г.С. Мелиховой
по моей просьбе на основании анализа многих материалов гидрогеологических
исследований при поисково-разведочных работах в регионе на медно-никелевые
руды, поисково-разведочных работ на воду, гидрогеологических наблюдений в
подземных выработках и карьерах при добыче руд, государственной отчетности по
водному хозяйству, а также на основании личного обследования рудника «Северный»
совместно с начальником Мурмангеолкома Н.И.Бичуком, некоторыми главными
специалистами рудника и комбината «Печенганикель». Г.С.Мелиховой использованы
также вспомогательные материалы газовой съемки и другие. Кроме того, по
многолетним данным давних советских еще геологоразведочных работ различного (гражданского
и военного) назначения потенциал северо-западной части Мурманской области
относительно проблемы захоронения РАО площадками Печенгской структуры не
исчерпывается.
Появляется
перспектива с открытыми глазами, не «высасывая» исходные данные «из пальца»,
надежно разрабатывать какие только потребно модели площадки (некоторые
геологические модели Печенги уже существуют) и адекватные защитные мероприятия
при необходимости. Есть ли какое-либо (хотя бы в первом приближении) подобие
идеальному примеру от Печенги в геологических материалах ФГУП «НО РАО»по
потенциальному Красноярскому могильнику и другим? А также в предложениях извне
Росатома? Скважины участков «Енисейский», «Губа Башмачная», «Дальние Зеленцы»,
«Сосновый Бор» и зарубежных - «в студию» для сравнения!
И еще:
свежая информация к размышлению.
«Госкорпорация
"Росатом" и правительство Мурманской области заключили дополнительное
соглашение о сотрудничестве… Допсоглашение предполагает расширение
взаимодействия по созданию и использованию на базе объектов инфраструктуры
"Росатома" промышленных комплексов по хранению, утилизации и
обезвреживанию особо опасных отходов, которые образуются на территории
Заполярья и других регионов… ресурсы Мурманской области, ресурсы госкорпорации
и государства будут использованы самым эффективным способом»
(http://www.interfax-russia.ru/NorthWest/news.asp?id=725132&sec=1679).
Задумались о будущих функциях действующей инфраструктуры РосРАО на Кольском
полуострове (аналогично судьбе инфраструктуры медно-никелевых месторождений) не
в первый раз, так как конец ее использования по прежнему назначению не за
горами (http://www.b-port.com/news/item/162438.html;
http://www.atomic-energy.ru/news/2015/09/29/60091). «Верной дорогой идете,
товарищи!» На Кольском полуострове много чего ядерного есть. Осталось могильник
построить. И первый конкурс на поиск и доизучение площадки захоронения РАО в
Мурманской области Росатом уже объявил (http://www.atomic-energy.ru/news/2016/07/11/67429).
В то же
время зафиксирован (вслед за отказом несколько лет назад от проекта горы Юкка,
США) намечающийся серьезный кризис наиболее обоснованных и продвинутых в мире
работ Швеции (http://bellona.ru/2016/07/13/sweden-finland/).Основные причины
возникших сейчас трудностей шведского (возможно, далее и финского) проектаKBS-3:
1) ориентация на прибрежный под дном моря вариант могильника из-за слабо ранее
учтенного/изученного эффекта коррозии контейнеров с РАО под действием морской
воды; 2) применение лишь горных выработок на глубине примерно 500м и отсутствие
разведки бурением массива на глубины в первые километры, что уменьшает
безопасность и возможность адаптации технологии к появляющимся со временем еще
и экономичным новациям (например, глубоким скважинам большого диаметра).
Сегодня новые оценки шведов как лидеров начинают сеять сомнения в Финляндии.
Завтра они будут смущать сознание российских специалистов. Печенга как
структура в целом и конкретная площадка «SAMPO-Pechenga-I» свободны от
выявленных недостатков, обусловленных географо-геологическим выбором.
Применительно к ним соблюдены фундаментальные принципы: принцип
предосторожности и принцип использования наилучших из возможных технологий при
принятии решений. И поэтому (дополнительно к другим достоинствам) они являются
эффективной альтернативой площадкам по берегам Балтики (равно как Новой Земли,
Днепра и Енисея).
Росатом,
старательно перебирая слабые варианты, недостаточно учитывает, видимо, чужие
(российские и зарубежные) ошибки и не замечает преимуществ Печенги. Жаль. Как
бы не пришлось трудно и долго выбирать, а также выбираться из
шведско-финско-американо-российского… кризиса относительно захоронения РАО.
Источники информации
1. Комлева
Е.В., Самаров В.Н., Непомнящий В.З. Системы захоронения радиоактивных отходов.
«Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и
сопредельных территорий»: Материалы и доклады / 11-я Межрегиональная научно-практическая
конференция, посвященная 65-летию Института геологии УНЦ РАН, Уфа, 17–19 мая 2016 г. – Уфа: ДизайнПресс,
2016. – С. 226-229.
2.Комлева
Е.В., Самаров В.Н., Непомнящий В.З. Комбинированная система захоронения ядерных
отходов. «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека». Материалы
и доклады / VМеждународная конференция, Томск, 2016 г. (в печати).
3.Комлева
Е.В., Самаров В.Н., Непомнящий В.З. Захоронение ядерных отходов: системный
анализ. ISSN 2311-147X Contemporary Innovation Technique of
the Engineering Personnel Training for the Mining and Transport Industry 2016
(CITEPTMTI’2016). ConferenceProceedings, Днепропетровск, Украина, 26-27 мая 2016 г. -Государственное
высшее учебное заведение «Национальный горный университет». -С. 365-374.
4. MelnikovN.N., KonukhinV.P., KomlevV.N. etal.
Jmprovement of the Safety of Radioactive Waste
Management in the North West Region of Russia.
Disposal of Radioactive Waste. TACIS Project. NUCRUS 95410. Task
3.Report.-Apatity -Orlean, Russian Federation - France, 1998.-270p.
5. Комлев
В.Н., Комлева Е.В. Критерий гидравлической проницаемости пород при подземной
изоляции ядерных материалов (анализ шведско-финско-российского опыта).
Материалы межд. симпозиума «Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и
этногенез», 6-11 сентября 1999
г. – Улан-Удэ, 1999. – С. 47.
6. КомлевВ.Н.,
БичукН.И., ЗайцевВ.Г. идр.(2000). Социально-экономические предпосылки нетрадиционного
участия сырьевых отраслей в ядерных программах//. Ресурсы регионов России.- №
3.- С. 2-10 и Вестник Удмуртского университета.
Проблемытеорииипрактикиэкономическойнауки. - №9. - С. 169-194.
7.Komlev V.N. Native Nuclear Programmes, Generation’s
Responsibility, Regional Geological Experience and Site Selection for
Underground Disposal of Potentially Super-Dangerous Materials // Industrial
Minerals: Deposits and New Developments in Fennoscandia. Petrozavodsk, 1999. P. 150-153 иИнформационныйбюллетень
«ЖиваяАрктика». – 1999, №1. – С. 34-43.
8. Филимонов Ю.И. Отчет о результатах
предварительной разведки месторождения Верхнее, восточного фланга и глубоких
горизонтов месторождения Спутник с подсчетом запасов по состоянию на
01.01.1992г. – Мурманская геологоразведочная экспедиция, Печенгская
геологоразведочная партия, 1992г.
|