Комплексное прогнозирование оценок безопасности при захоронении радиоактивных отходов

Московский 
государственный 
горный 
университет 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С
О
В
Е
Т 

Пр 
едседатель 

Л. А. 
ПУЧКОВ 
ректор 
МГГУ, 
чл.-корр. 
РАН 

Зам. председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 
директор 
Издательства 
МГГУ 

Члены редсовета 

И. В. ДЕМЕНТЬЕВ 
академик 
РАЕН 

А. П. ДМИТРИЕВ 
академик 
РАЕН 

Б.А. КАРТОЗИЯ 
академик 
РАЕН 

М.В. КУРЛЕНЯ 
академик 
РАН 

В. И. ОСИПОВ 
академик 
РАН 

Э.М. СОКОЛОВ 
академик 
МАН 
ВШ 

КН. ТРУБЕЦКОЙ 
академик 
РАН 

В В. ХРОНИН 
профессор 

В.А. ЧАНТУРИЯ 
академик 
РАН 

Е.И. ШЕМЯКИН 
академик 
РАН 

И.Ю. Шищиц 

КОМПЛЕКСНОЕ 
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ 
ОЦЕНОК 
БЕЗОПАСНОСТИ 
ПРИ ЗАХОРОНЕНИИ 
РАДИОАКТИВНЫХ 
ОТХОДОВ 

Допущено Учебно-методическим объединением вузов 
Российской Федерации по образованию в области горного дела в качестве учебного пособия для студентов 
вузов, обучающихся по специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» направления подготовки «Горное дело» и по специальности 
«Инженерная защита окружающей среды» направления 
подготовки «Защита окружающей среды» 

Высшее 

горное 

образование 

МОСКВА 

/ Ч 
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
3 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 

УДК 621.039.7 
ББК 38.72 
Ш 5 5 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для 
взрослых. СанПиН 1.2.1253 —03», 
утвержденным Главным государственным 
санитарным врачом России 30 марта 2003 г. 

Экспертиза проведена Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Российской Федерации по образованию в области горного дела (письмо 
№ 51-145/6 от 18.11.2005 г.) 

Рецензенты: 

• д-р техн. наук, проф Е.А. Котенко (Академия горных наук); 

• 
проф. Л.М. Титов (Российский государственный геологоразведочный университет) 

Шищиц И.Ю. 

Ш 55 
Комплексное прогнозирование оценок безопасности при захоронении радиоактивных отходов: Учебное пособие для вузов. — 
М.: Издательство Московского государственного горного университета. 2006. — 263 с: ил. 

ISBN 5-7418-0423-3 (в пер.) 

Рассмотрены вопросы обеспечения экологически безопасного подземного 
захоронения радиоактивных и вредных производственных отходов. Описан порядок выполнения комплексного прогнозирования развития природно-техногенных 
ситуаций, а также порядок осуществления оценок воздействия на окружающую и 
вмещающую среды. Приведены программа выполнения комплексных научных 
исследований, методика выполнения прогнозов риска и оценка надежности создаваемых сооружений. Представленный материал может быть использован для 
оценки влияния подземных сооружений на природную среду и вмещающие 
породы. 

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» направления подготовки «Горное дело» 
и по специальности «Инженерная защита окружающей среды» направления подготовки «Защита окружающей среды». Может быть полезна специалистам, занимающимся захоронением радиоактивных отходов. 

УДК 621.039.7 
ББК 38.72 

ISBN 5-7418-0423-3 
© И.Ю. Шищиц, 2006 
© Издательство МГГУ, 2006 
© Дизайн книги. 

Издательство МГГУ, 2006 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В настоящее время одним из главных направлений развития 
технологий практически всех видов производств является оценка их безопасности для окружающей среды и экологической надежности. Особенно это касается вредных производств, где имеют 
место радиационно-технологические процессы. Значительную 
опасность представляют собой образующиеся при этом отходы 
различных типов — от радиоактивных до бытовых. 

В атомной промышленности за более чем 40 летний период 
ее существования накоплен огромный опыт изоляции вредных, 
в том числе жидких радиоактивных, отходов и получены положительные результаты по их надежной локализации в глубинных горизонтах пористых водоносных формаций, надежно изолированных от водоносных горизонтов, содержащих хозяйственно-питьевые, бальнеологические воды и воды с промышленным 
содержанием полезных компонентов. За прошедшие годы методом закачки жидких радиоактивных отходов РАО в недра было 
удалено более 50 млн м

3 жидких отходов с остаточной активно¬
стью около 800 млн Ки. Они локализованы на площади 30 км , 
т.е. площади круга с радиусом около 3 км. 

Богатейший опыт исследований и практической реализации 
этих работ изложен в коллективной монографии «Глубинное захоронение жидких радиоактивных отходов» (А.И. Рыбальченко, 
М.К. Пименова, П Л . Костина и др. — М.: ИЗДАТ, 1994 . — 
256 с ) . Вместе с тем, до настоящего времени еще не реализованы задачи надежной изоляции отходов высокой и средней активности в отвержденном и твердом виде в специальных подземных сооружениях в определенные природные среды, что, 
по мнению МАГАТЭ, является более предпочтительным методом обращения и окончательного захоронения РАО. Подробно условия такой изоляции рассмотрены в книге И.Ю Шищи
5 

ца «Основы инженерной георадиоэкологии» (М.: Изд-во МГГУ, 
2005. —711 с ) . 

Современные требования проектирования и создания сооружений подобного типа требуют тщательной разработки инженерных и экономических обоснований с обязательным анализом 
риска возможных влияний указанных производств на вмещающую и окружающую среду и оценкой надежности таких сооружений. Эти требования для указанных производств обязательны 
и регламентированы нормативно-законодательными актами. 

К сожалению, указанные виды работ еще мало распространены при изучении горно-экологических процессов, однако требования проектирования таковы, что специалисты, работающие 
в этой области, обязаны знать и выполнять их. 

В данном учебном пособии приведены современные сведения о целях и задачах выполнения прогнозов для различных 
геотехнологических подземных сооружений, способных отрицательно влиять и создавать экологически опасные ситуации во 
вмещающей и окружающей среде. 

Создание опасных геотехнологических производств связано 
с необходимостью выполнения прогнозных оценок на различных этапах строительства и эксплуатации указанных подземных 
сооружений с привлечением современных требований, с определением показателей риска и оценкой надежности и работоспособности сооружений. Книга будет весьма полезной для 
формирования мировоззренческой позиции специалистов на основе комплексных знаний о методах оценок безопасности, которые должны быть получены ими в процессе обучения по специальности, что является необходимой частью знаний современных горных инженеров. 

М. К. 
Пименов, 
главный специалист 
ВНИПИпромтехнологии 
А.И. 
Рыбальченко, 
начальник лаборатории 
ВНИПИпромтехнологии 

КОМПЛЕКСНОЕ 
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ 
НАДЕЖНОЙ 
ИЗОЛЯЦИИ 
РАДИОАКТИВНЫХ 
ОТХОДОВ 

Раздел 

1 

Возникшие к настоящему времени в нашей стране экономическая и социально-политическая ситуации обусловлены следующим: 

• наследием командно-директивного подхода формирования планов развития экономики; 

• тенденцией к снижению стоимости конечной продукции 
за счет вложения средств в основное производство; 

• узко прагматическим принципом минимальных затрат 
времени для достижения конкретного результата с обоснованием этого принципа как высшего приоритета; 

• отсутствием комплексного подхода к оценке последствий реализации достижений научно-технического процесса, изменяющих экологическую, демографическую, экономическую и 
социально-общественной ситуации; 

• отсутствием программ и практики образования населения (в том числе и специалистов) по вопросам экологии, воздействия новых технологий на природу, общество и др. 

Изменение принципов управления обществом и государством, развитие демократических принципов в формировании экономической и технической политики привели к пристальному 
вниманию и участию широких кругов населения в оценке прошлых, настоящих и будущих практических шагов в развитии 
ряда отраслей промышленности. 

Сложившийся и широко развивающийся у населения нигилизм, негативное отношение практически ко всем крупным народно-хозяйственным проблемам, на наш взгляд, обусловлены 
не только желанием жить в экологически чистой среде, но и прежним неучастием в обсуждении планов развития инфраструктур, 
фактического состояния нарушения природной среды, узко прагматическим взглядом на проблемы развития общества, практическим незнанием основных положений о технологиях и тенденциях экономического развития. Это приводит не только к отрицанию необходимости развития и внедрения ядерной энерге
9 

тики и промышленности, но и к требованиям закрытия и ликвидации существующих производств. 

В настоящее время прежде всего необходимы разработка и принятие современных нормативно-законодательных актов по ядерной 
энергетике и промышленности. В них следует: определить государственную политику в области обращения и изоляции радиоактивных отходов; регламентировать государственное регулирование и 
контроль за безопасным удалением РАО, а также ответственность 
и функциональные обязанности многочисленных участников реализации национальной программы на всех уровнях — правительства, Совета министров, территориальных законодательных органов, 
государственных ведомств и конкретных объектов производства. 
Законодательством должен быть определен порядок обсуждения 
и принятия населением предлагаемых решений. 

Кроме того, разработке технических решений должны предшествовать научные прогнозы, обосновывающие необходимость разработки новых технологий и внедрение их в практику. На этом вопросе следует остановиться подробнее. 

Под прогнозом понимается научно обоснованное суждение 
о возможном состоянии объекта в будущем и (или) об альтернативных путях и сроках осуществления прогнозов. С прогнозами 
тесно связано научное предвидение, являющееся отображением 
действительности и основанное на познании законов природы, 
общества и мышления [1]*. Для разработки прогнозов необходимо составление двух документов: 1) задания на прогноз; 2) 
координационного плана. Именно они являются основными руководящими документами в процессе разработки. 

Для развития ядерной энергетики прошлых лет было характерным составление узких прогнозов, отражающих целенаправленность в достижении главной цели. В настоящее время в создавшихся предкризисных экологических ситуациях прогнозирование всех крупных технических проблем должно осуществляться 

* К каждому разделу дан собственный список литературы; порядок списка 
литературы отвечает порядку ссылок на нее в тексте. 

10 

по комплексным прогнозам, включая прямые и косвенные ситуации. Для рассматриваемой проблемы они должны учитывать 
влияние всех стадий ядерного топливного цикла, начиная с геологической разведки и кончая очисткой территории всех промышленных объектов. Сейчас такие комплексные программы начали разрабатываться. 

Комплексный научный прогноз в полном объеме предусматривает выполнение ряда частных прогнозов. 

1. Гидрометеорологический прогноз — совокупность всех 
видов прогнозов, в задачу которых входит расчет на заданные 
интервалы времени процессов и явлений в атмосфере и гидросфере. Уже существуют прогнозы развития климатологических 
условий на Земле на разные периоды времени. В них учитывается влияние развития техногенных воздействий, даны общие оценки вклада ядерных процессов и технологий и т.п. Ближайшая задача — учет воздействия объектов ядерной энергетики и промышленности по конкретным площадкам и регионам. 

2. Географический прогноз, а также прогноз развития искусственной среды обитания. Здесь должно учитываться развитие 
природных, социально-экономических и исторических объектов 
земной поверхности. Прогнозы этого направления применительно 
к развитию ядерной энергетики и промышленности на длительную перспективу не делались. 

3. Биологическое прогнозирование — определение характера взаимоотношения общества и природы, которая является 
для людей основным источником жизнеобеспечения. Данное 
направление необходимо для разработки планов рационального природопользования, однако применительно к рассматриваемой проблеме нам неизвестны какие-либо прогнозы этого 
типа. 

4. Геологическое прогнозирование, в задачу которого входит прогнозирование природных (в том числе катастрофических) явлений. 

Геологическими науками разработано достаточное количество сценариев развития природно-геологических явлений на Зем
11