Предложения о "геологическом" захоронении РАО на Дальнем Востоке

Конкретное определение места и роли гидротермальных систем, избираемых на роль приемника-преобразователя РАО в конкретных природных комплексах, состоит в заполнении абстрактной схемы конкретными данными о количественных и качественных характеристиках элементов, связей, процессов. Моделирование функционирующего комплекса (выбор типа модели - специальный вопрос) позволяет перейти к выявлению конкретных параметров природных процессов, в которых, как замечено предварительно и как должен выявить анализ, будут фигурировать РАО и образовавшиеся из них вещества. Необходимость точного предвидения химико-физических, геологических, гидрологических пространственно-временных параметров этих процессов определяется не только обычным правилом для всех видов человеческой деятельности, в том числе и рассматриваемой здесь, могущей по характеру процессов быть отнесенной к промышленной, индустриальной. Индустриальный подход невозможен без знания технологических процессов. В нашем случае эта необходимость увеличивается вследствие того, что: а) в процесс включено опасное для человека и биосферы вещество; б) оно внедряется для преобразования не в контролируемую и регулируемую человеком производственную технологию, а в недостаточно изученные, не регулируемые и не контролируемые человеком природные процессы [35]. В этом случае необходимо точное знание возможных траекторий развития процессов не только для того, чтобы "поставить задвижку" на нежелательном направлении, поскольку возможность активного вмешательства человека в планируемые процессы остается в основном только на стадии закачки РАО в скважину. Точное знание возможных процессов необходимо здесь для принятия не цепочки дробных конкретных технологически регламентированных решений, регулирующих производственные процессы, а одного принципиального решения: включать ли РАО в конкретные природные процессы, регулирование которых на современном уровне развития общества невозможно.

В самом деле, рассматриваемое предложение предполагает закачку жидких РАО в высокотемпературный геологический слой с высоким давлением, находящийся ниже, чем переходный в гидротермальной системе слой пароводяной смеси. Для принятия конкретных решений, например о глубине скважины, по которой будут закачиваться РАО, необходимо знать динамику пространственно-временных физико-химических параметров этого слоя.

Не исключено, что эти параметры переменны. Не исключено, что глубина размещения слоя также переменна. Нетрудно представить последствия ситуации, когда точка впрыскивания раствора РАО в гидротермальную систему окажется в слое с незапланированными параметрами.

Главное условие при конкретном анализе состоит в том, чтобы не ограничиваться рассмотрением выборочных процессов, в результате которых РАО может преобразоваться, локализоваться и образовать рудное тело, а также процессов, очевидно могущих оказать опасные воздействия на человека и биосферу. Должны быть рассмотрены все предвидимые процессы, происходящие в природном комплексе, где размещаются РАО, до той стадии этих процессов, когда они непредвидимо, при узкой оценке, могут переместиться за пределы неточно определенного для рассмотрения природного и антропогенного комплекса или завершатся переходом в физико-химически стабильное и миграционно-пассивное состояние. Только такой подход позволит выявить дифференциацию всех процессов. В первую очередь, на требующие подробного исследования; требующие учета в планировании процесса; могущие быть оставленными вне внимания. Он позволит определить критические зоны, направления, точки для разработки и установки средств наблюдения (мониторинга) за состоянием всего природного комплекса и ходом отдельных природных процессов, имеющих ключевое значение для решения проблемы в целом; выделить явления, могущие служить индикаторами состояния системы.

Только на основе полного "абстрактного" и "конкретного" представления о структуре и механизме функционирования природных комплексов может быть создано достаточно точное описание процессов внедрения и дальнейших перемещений и преобразований РАО в этих природных комплексах. Гипотетические представления о возможности локализации РАО в рудные тела гидротермального генезиса должны быть постадийно преобразованы в теоретически обоснованную модель. На первой стадии должна быть создана теоретическая физико-химическая модель с выделением стимулирующих и ограничивающих процессы термодинамических и гидрохимических параметров.

При этом должно быть учтено, что РАО, выходящие из производственных технологических или аварийных процессов, представляют собой сложные по химическому составу и физическому состоянию комплексы. Это могут быть жидкие растворы и взвеси; твердые растворимые (в чем и при каких параметрах?) и нерастворимые вещества, могущие содержать в различных сочетаниях и концентрациях, как минимум, три изотопа урана, пять - плутония, два- цезия, один - стронция, один - технеция, два -америция, один - нептуния, один - иридия. Для этих изотопов характерны разные сочетания видов излучения и периодов полураспада, в диапазоне от 14,4 до 7,04 х 10⁸ лет [ 151 ]. Конечно, этот набор не полон, наверное, не включает в себя весь шлейф изотопов, могущих содержаться в РАО, однако характеризует сложность проблемы.

Поэтому теоретическая модель процессов преобразования РАО в гидротермальных системах должна учитывать не только динамику и сложность природных комплексов, но и неоднородность состава РАО. Результатом теоретического моделирования могут оказаться рекомендации различных принципиальных и технических решений. Например, для преобразования РАО определенных составов могут рекомендоваться гидротермальные системы с определенными физическими и химическими параметрами. Может рекомендоваться предварительная сепарация РАО на смеси с различными химическим составом, температурой и т.п. Для этого могут понадобиться приготовление смесей на специализированных предприятиях или их подготовка относительно несложными способами непосредственно перед закачкой. Может оказаться, что для преобразования некоторых компонентов РАО необходимы параметры специфичные, отсутствующие в природных процессах: ведь в состав РАО входят химические элементы, не содержащиеся в вовлекаемых в процесс природных комплексах. Может также оказаться, что различия в параметрах, необходимых для преобразования разных элементов, окажутся несовместимыми, например, укладываясь в разные диапазоны температур, давлений и химических составов растворов.

Переводя эти теоретические схемы на уровень лабораторных экспериментальных проверок, надо иметь в виду, что опытно-промышленных испытаний предлагаемых крупномасштабных технологических процессов (для промышленности эта стадия обязательна) в рассматриваемом нами случае провести не удастся. Для компенсации отсутствия этой стадий должна быть разработана специальная методика, гарантирующая от неожиданных последствий при переносе технологий из лаборатории в подземные природные системы. Должны быть, например, на технологическом уровне учтены вышеуказанные ситуации возможного замедленного или ускоренного изменения параметров гидротермальной системы по всему маршруту предполагаемых миграций РАО от точки их выпуска из скважины.

В описаниях рассматриваемых нами предложений в общей форме отмечена устойчивость гидротермальных систем под воздействием вулканогенных и сейсмотектонических явлений. Однако для подготовки практических решений недостаточно заключения, сделанного в общем виде. Основанное на наблюдениях и теоретических построениях утверждение об устойчивости гидротермальных систем под вулканогенными и сейсмотектоническими воздействиями может быть, по нашему мнению, отнесено только к некоторым крупным характеристикам гидротермальных систем: сохранению их общего расположения в земной коре; повышенной, относительно вмещающей среды (иди выше расположенных слоев) температуры; повышенной минерализованности. Однако многочисленные наблюдения фиксируют резкую или постепенную изменчивость интенсивности, температурного и химического режимов потоков, исходящих из гидротермальных систем на дневную поверхность. Не будет ошибкой утверждать, что гидротермальные системы также не стабильны в пространстве и времени, как и все в природе. Относительная стабильность некоторых обобщенных характеристик системы в целом не может служить основанием даже для предположения о стабильности конкретных характеристик конкретных элементов системы в ее конкретных узлах и цепочках связей. Приведенная в предложениях, вероятно небезосновательная, ссылка на обобщенную устойчивость гидротермальных систем, должна быть дополнена достаточно обоснованными заключениями о динамике конкретных систем в тех зонах, где существует даже гипотетическая опасность прорыва включенных в гидротёрмальные системы РАЙ в зону контакта с биосферой.

В качестве примера такой опасности можно указать вскользь отмеченное в предложениях, описанное в литературе, зафиксированное наблюдениями, но пока относительно слабо исследованное явление разгрузки гидротермальных систем в моря и океаны.

Разгрузка гидротермальных систем на поверхность суши в виде высокоминерализованных горячих источников гораздо более исследована: зафиксированы местоположения, изучены в большей иди меньшей степени динамика количественных и качественных характеристик геотермальных источников.

Разгрузка в моря и океаны на больших глубинах по периметру контактов материковых океанических плит является правилом, необходимым элементом в функционировании гидротермальных систем. Но отмечена она в большей степени абстрактно, как иногда встречающееся явление природы. В гораздо меньшей степени как редкие случаи исследованы конкретные источники с зафиксированными местоположением и количественными и качественными характеристиками.

Вопрос и точном знании механизмов, действующих в зоне геохимических барьеров на границе "растворы гидротермальных систем - растворы океанических и морских систем", может оказаться ключевым для всей идеи закачки РАО в гидротёрмальные системы. В самом деле, в районах разгрузки гидротерм в глубинные воды морей и океанов возникают восходящие потоки с активным перемешиванием воды. При этом образуются зоны апвеллинга, отличающиеся повышенной биопродуктивностью.

В предложенном для реализации рассматриваемой идеи районе северных Курильских островов подводная разгрузка гидротермальных систем может происходить в зоне глубоководного Курило-Камчатского желоба, над которым с севера на юг проходит крупное Анадырско-Камчатско-Курильское течение (Ойясио). Случайное изменение условий в гидротермальной системе или недостаточный учет механизмов ее функционирования могут привести к выносу помещенных в нее РАО в Океанические прикурильские воды и их распространению с морскими течениями вдоль Курильских островов, в Охотское море, к острову Хоккайдо и далее в Тихий океан [11,12,51,59]. Попав в тихоокеанское - широтное течение от слияния течений Куросио и Ойясио у острова Хоккайдо, эти вещества окажутся, вынесенными к берегам Северной Америки и частично могут попасть к берегам Калифорнии, а, в основном, с Алеутским и Аляскинским течением, к Алеутским островам и в Берингово море (рис. 1). Общераспространенное убеждение о несоизмеримой по сравнению с объемом сбрасываемых отходов "огромности", "безграничности" Мирового океана, в котором должны равномерно раствориться, рассредоточиться эти отходы конечно, безосновательно. Попав в течение, они будут разноситься в океане и морях относительно узкими потоками и концентрироваться в зонах циркуляции: Рассматриваемые нами РАО будут распределены в субглобальной (Бореальная Пацифика), региональные и локальных морских и океанических экологических системах потоками вещества сначала в косных формах, а затем по пищевым цепям, участвуя в разных по формам контактах с человеком. Не исключено, что пока труднообъяснимые физиологические и популяционные изменения у некоторых видов морских млекопитающих Берингии связаны с выносом по вышеназванному механизму в Берингово море токсичных загрязнений из прибрежных вод индустриально насыщенных Японских островов.

Рис.1. Схема морских и океанических течений в субглобальной северотихоокеанской зоне. Составлена по:[ Атлас Тихого океана, М.:ГУГК СССР, 1974], а также по: [6,7]

Таким образом, требующие оценки на предмет воздействия при захоронениях РАО природные комплексы отнюдь не замыкаются пределом подземной части гидротермальных систем. При учете так называемых нештатных, в том числе аварийных, ситуаций, могущих возникнуть вследствие, в первую Очередь, недостаточной изученности планируемых процессов, необходимость оценки должна быть распространена на сотни и тысячи километров от точки, где РАО будут закачиваться в подземные горизонты.

В случае с, казалось бы удобной, Эбекской гидротермальной системой анализу подлежит, как показано, Бореальная Пацифика в целом, отдельные региональные системы которой отличаются высочайшей биологической и рыбопромысловой продуктивностью (рис. 2).

Рис.2 Распределение средней годовой первичной продукции (мг с/м² день) по акватории Тихого океана ( по: Кобленд-Мишке, 1977).

Что касается предложенного способа захоронения РАО в вулканических пещерах, расположенных в зоне вечной мерзлоты, то он может быть отнесен к типу способов захоронения с образованием долговременно существующей "свалки" отходов. Это способ не решения, а временной консервации, "откладывания" проблемы, создающего современному поколению и потомкам дополнительные экологические, социальные и экономические сложности. Поэтому указанный способ принципиально не отличается от других способов создания "свалок" или "складов" РАО. Но, в отличие от предложений создания в геологических структурах искусственных хранилищ РАО, этот способ представляет для рассмотрения умозрительную возможность использовать для таких хранилищ естественные геологические образования.

При этом формой захороняемых веществ принимаются жидкие радиоактивные отходы, Количество допущений, должных обеспечить реализуемость предложения, достаточно велико, а качественные характеристики этих допущений превращают реализуемость этого предложения в почти недостижимую, случайность. В самом деле, для исторически длительной гарантии от проникновения РАО в окружающую среду необходимо совпадение следующих названных авторами предложения условий: "переход эпохи потепления в похолодание", "длительное развитие зон вечной мерзлоты", наличие "естественных пещер в лавово-пирокластических толщах базальтовых вулканов", "нахождение этих пещер на достаточно больших абсолютных отметках", "достаточная емкость этих пещер", "отсутствие какой-либо циркуляции грунтовых вод", "колебание температур в пределах первых градусов около нуля". Опираясь на известные методы, выработанные практикой и теориями риска, надежности, катастроф; устойчивости [18,19,79,134], можно выявить еще ряд условий, которые должны рассматриваться при оценке указанного предложения. Хотя необходимо отметить, что и названных выше достаточно, чтобы оценить как крайне низкую степень надежности этого способа от проникновения РАО в подземные и поверхностные гидросистемы и их дальнейшую миграцию в потоках вещества в экологических системах.

В настоящей главе кратко, в определенней мере иллюстративно рассмотрены только два направления, важные при анализе взаимодействий захороняемых РАО с природной средой. Одно - возможные пути и последствия распространения РАО в глубинных геологических, в том числе гидротермальных, системах. Другое - возможные последствия попадания РАО в субглобальную экологическую систему, функционирующую на севере Тихого океана, и составляющие ее региональные экосистемы. Чтобы дать полноценную всестороннюю оценку характера и последствий воздействий РАО на природу, человека, биосферу, если вышеприведенные предложения будут предложены к реализации, необходим полный и глубокий анализ по всем видам природных систем, попадающих в зону возможных воздействий РАО.

3. Экономические подходы к оценке

В экономическом блоке рассматриваемой проблемы выделим три основные группы вопросов: межрегиональные, региональные, отраслевые.

На межрегиональном и глобальном уровне обратим внимание прежде всего на необходимость разработки общего энергетического баланса в цепочке "изъятие радиоактивных веществ из природы - их преобразование - извлечение полезностей - ликвидация опасности от отходов". Кратко задача выражается в сопоставлении энергетических затрат на перемещение РАО из природной среды в искусственную и обратно, с извлеченной при этом полезной энергией.

В литературе не встречалось попыток с достаточной точностью оценить энергетический баланс и этой цепочке в целом. Представляется, однако, что такая оценка необходима для определения комплексной энергетической эффективности подотрасли "ядерная энергетика", и одновременно, как и для других подотраслей энергетики.

Определив такую эффективность как в физических (в единицах веса или объёма энергоносителей, произведенной энергии и т.п.), так и стоимостных показателях можно установить, есть ли "энергетический смысл" в энергетических системах., основанных на том или ином сочетании используемых энергоносителей, в глобальном, государственных, региональных, межотраслевых, внутриотраслевых аспектах,[3].

При этом должны быть учтены следующие особенности. Физические показатели зависимы в большей степени от факторов объективного характера: наличия запасов, их разведанности; территориального, в том числе межгосударственного, распределения; уровня технологической культуры и т.п. Стоимостные показатели в большей степени зависят от факторов субъективных: реакций на экономическую конъюнктуру, соображений национальной энергетической независимости, искусственно поддерживаемых "ножниц" цен на продукцию "развитых" и "неразвитых" стран; игры экономических монополий, в том числе и энергетических, и т.п. Учитывая разнообразие и противоречивость взаимодействия этих факторов, можно утверждать, Что объективное суждение о необходимости или возможности замены ядерной энергетики в энергетическом балансе может быть выработано только на основе Комплексной вневедомственной оценки. Только на этой основе могут быть выбраны и общественно необходимые ориентиры; масштабы и структура ее развития.

Анализ совокупных затрат по всей вышеназванной цепочке необходим и для их минимизации. Это позволит не только выявить реальные экономические территориально-дифференцированные перспективы развития ядерной энергетики как подотрасли хозяйства. Рациональные обоснования получит развитие межотраслевых комплексов, обеспечивающих функционирование ядерной энергетики. В такие комплексы входят, в разных сочетаниях в различных государствах и регионах: горнодобывающая промышленность, металлургия на всех переделах до получения полезного продукта, транспортировка, хранение, использование в энергетике; при изготовлении аппаратуры, в обороне. Далее - нейтрализация и ликвидация последствий воздействия на окружающую среду, предотвращение и нейтрализация воздействий, локализация и промежуточное хранение РАО, их транспортировка и переработка, эксплуатация инфраструктуры. Наконец, научно-техническое обеспечение этого комплекса, само требующее использования РАО.

Эта совокупность отраслей и подотраслей, системообразующая особенность которых состоит в непосредственном обращении с РАО, требует специфичных, почти нигде более не применяющихся технических, технологических, конструктивных. организационных и других решений. В результате в экономике формируется специфично и изолированно, функционирующий, не дублируемый, трудно перепрофилируемый сектор. И в дополнение к вызвавшим существование этого сектора общественной; экономики внешним, объективным для него факторам развития формируются внутренние, отраслевые интересы, которые начинают действовать как субъективный фактор самосохранения этого сектора.

Необходим анализ этой межотраслевой, совокупности на общечеловеческом, межгосударственном, государственном уровнях. Но, рассматривая тему "закачки РАО в геологические структуры на Дальнем Востоке", мы ограничимся констатацией этой необходимости и большее внимание уделим региональному уровню.

На Дальнем Востоке развитие такого вида деятельности, как планируемая закачка привезенных извне региона жидких РАО в высокотемпературные приморские гидротермальные системы с целью фиксации радиоактивных веществ в физико-химически стабильные глубокозалегающие рудные образования, - т.е. вида деятельности, нового в мировой экономике, - приведет и к формированию новой отрасли в региональном хозяйстве [65, 118].

В то же время в региональной экономической структуре; Дальнего Востока новой окажется только "закачка" РАО в недра. Использование же РАВ, вплоть до сброса РАО в окружающую среду, занимает заметное и устойчивое место в экономике Дальнего Востока в течение десятилетий. Не будучи отражено в отчетных и планово-прогнозных общедоступных материалах, оно учитывается в закрытых материалах, изолированно отданных о развитии народо-хозяйственного комплекса в целом.

Но, отсутствуя в общедоступных материалах, эта деятельность присутствует в реальной экономике региона, как минимум, через свои потребности в связанной с ней специфичной инфраструктуре: транспорте, энергетике, хранилищах, инвестиционном комплексе, социальной сфере и т.п. В более широком плане, на природо-общественном уровне, воздействие этой отрасли сказывается также на состоянии природной среды и антропогенных комплексов, развитии сопряженных видов деятельности природоохранного характера, развитии системы расселения, ограничениях в освоении природных ресурсов, "давлёний" накапливающихся РАО на социально-экономические сферы.

В связи с этим есть основания утверждать, что организация "закачки" РАО в недра на Дальнем Востоке приведет, в экономическом смысле, не только к появлению новой самостоятельной отрасли хозяйства, но и к усложнению структуры уже существующего межотраслевого регионального комплекса, связанного с использованием РАВ. Оценивая ситуацию в таком аспекте, можно выделить несколько вариантов развития структуры этого комплекса.

Переработка может ограничиться РАО, образующимися в дальневосточных региональных структурах, в первую очередь в оборонном комплексе. Значительных изменений в структуре и масштабах регионального народохозяйственного и межотраслевого "ядерного" комплексов при этом не произойдёт".

Если переработка РАО окажется возможной в объемах, превышающих региональные потребности, образующаяся подотрасль приобретет значение межрегиональное, станет специализирующей. Масштабы ее развития зависят от масштабов охвата потребностей в переработке РАО: межрегиональных, общегосударственных или, как надеются авторы предложений, межгосударственных.

В этом случае новая отрасль окажет, по эффекту мультипликатора, стимулирующее воздействие на развитие народохозяйетвенного комплекса региона в целом. Сопряженно с новой отраслью будут развиваться специализированные средства морского и авиационного транспорта специфичные сферы хранения, накопления, предварительной обработки и подготовки к закачке системы мониторинга и другие вспомогательные, инфраструктурные отрасли хозяйства. Кроме них получат импульс для развития производства и внедрения достижений Научно-технического прогресса машиностроение, производство материалов и конструкций, изготовление аппаратуры и измерительной техники. В расчетах регионального развития должна учитываться оказывающая дополнительные воздействия на экономические затраты необходимость повышенной точности, надежности, радиационной безопасности при производстве буровых работ и закачке РАО в находящиеся под воздействием высоких температур и давлений гидротермальные системы. Достаточно сложное научно-техническое и научное обеспечение решений связанных с этими проблемами задач потребует создания системы разнопрофильных научных подразделений, Среди таких задач могут быть названы выявлений критических и эталонных точек, индикационных показателей для выбора типов и места размещения в глубинных слоях высокоточной измерительной аппаратуры; разработка проектов, опробование и серийное, изготовление такой аппаратуры; построение системы контроля за поведением гидротермальных систем и мониторинга биосферы; разработка новых техники и технологий и их материаловедческое и конструкторское обеспечение. Все перечисленное стимулирует развитие сложного наукоемкого комплекса отраслей хозяйства передовою научно-технического уровня.

При всей привлекательности с точки зрения развития региональной экономики, все названные варианты могут быть реализованы только в случае полной гарантии локализаций РАО в физико-химически устойчивые геологические тела.

Без такой гарантии РАО (или образовавшиеся из них миграционно активные соединения с радиоактивными свойствами) рано или поздно попадут в зону разгрузки гидротермальных систем. Результатом этого окажется появление РАВ в биосфере.

Разгрузка их в геотермальных источниках на суше приведет к локальным радиоактивным загрязнениям в пределах гидрологических систем, связанных с этими источниками. Варианты дальнейшего развития событий зависят от объемов изливаемых радиоактивных веществ, длительности излияния, месторасположения источника относительно антропогенно освоенных территорий, характера гидрологических условий и т.п. В любом случае будут Необходимы искусственная локализация радиоактивных выбросов и нейтрализация их последствий. Для этого потребуются достаточно большие затраты, которые могут быть сопоставимы с ожидаемым положительным экономическим эффектом от "захоронения РАО". В самом деле, понадобится Организация постоянной, технически хорошо оснащенной системы мониторинга, как контактного так и дистанционного автоматизированного. Понадобится технически и технологически специфичная, а возможно и уникальная, инфраструктура, своя для каждого конкретного излияния. Нельзя упускать из виду также, что физико-химические формы, в которых будут изливаться радиоактивные вещества, неизвестны. А системы локализации, как показали примеры Урал и Чернобыля, пока неэффективны [1,14,18,22,47]. Не должны вводить в заблуждение встречающиеся по другому поводу, но могущие быть использованными для успокоения в рассматриваемом случае, ссылки на то обстоятельство, что и в естественном состоянии некоторые источники содержат радон, радиоактивные вещества, и это придает источникам особую бальнеологическую ценность. Это обстоятельство, конечно, должно учитываться в общем исследовании как возможный частный случай близкого по механизму к естественному искусственно вызванного процесса, но не должно заслонять ту особенность ситуации, что последняя прежде всего опасна, а полезна только при случайном совпадении обстоятельств.

Принципиально иные последствия могут наступить в случае разгрузки РАО и производных радиоактивных веществ в морские акватории. Человечество не знает технологий, способных локализовать такой выброс и нейтрализовать его последствия. Остается только наблюдать дальнейшее распространение этих веществ в Мировом океане, фиксировать последствия, строить модели дальнейшего развития событий и пассивными методами запрещений ограничивать человеческую деятельность. В рассматриваемом нами конкретном предложении, связанном с северными Курильскими островами и вулканом Эбеко, последствия радиоактивного загрязнения могут затронуть, как показано выше, один из наиболее рыбопродуктивных районов Мирового океана (рис.3).

Рыбные ресурсы этой зоны занимают существенное место в продовольственном балансе прилегающих стран и заметное - в продовольственном балансе человечества. Рыбохозяйственный межотраслевой комплекс, включающий в себя не только промысел и переработку рыбы, но и ее хранение и транспортировку, а также судостроение и судоремонт, обработку судов, портовое хозяйство, технологическое машиностроение" изготовление орудий лова и многие другие отрасли, в совокупности составляет заметную долю в экономике регионов Дальнего Востока России, а также Японии, КНДР, Республики Корея, КНР, Тайваня [4].

Рис.3. Современная (1985) рыбопродуктивность Мирового океана (в кг/км²) (по: П.А. Моисеев, 1989). 1- более 3000, 1000, 3- более 500, 4 - более 200, 5 - 100, 6 - более 10, 7 - менее 10

Эти обстоятельства обусловливают специфичный подход к определению комплекской социально-экономической эффективности предлагаемого "захоронения" РАО.

Как правило, в расчет комплексной социально-экономической эффективности включают оценку последствий от прямых и косвенных, непосредственных и кумулятивных, приближенных и отдаленных по времени и в пространстве воздействий планируемого объекта на хозяйственные структуры, население и природу. В обычных ситуациях необходим учет социально-экономических и экологических факторов, имеющих значение не только для предприятия, но и для отрасли, межотраслевых комплексов (в нашем случае, в том числе и ядерно-энергетического комплекса), а также региональных, иногда общегосударственных факторов.

В рассматриваемом случае, где есть опасность трансграничных переносов радиоактивных веществ, необходим также учет факторов, имеющих значение для состояния субглобальной природной системы и социально-экономических комплексов международного значения. В самом деле, здесь предусматривается использование планируемого объекта для "захоронения" РАО, в том числе ввозимых из-за рубежа, например из Европы; признается возможность непредвиденных "утечек" РАО из геологических структур в зонах, где локализация и ликвидация "утечек" затруднены, а не исключено, что и невозможны.

Здесь при расчете эффективности необходим учет, с одной стороны положительного эффекта от решения "проблемы РАО" не только для Дальнего Востока и России, но и государств северо-тихоокеанского бассейна, а также государств, от него удаленных.

С другой стороны, должны учитываться возможное исключение из продовольственного баланса рыбных ресурсов в этой зоне Мирового океана;

возможные негативные последствия для хозяйственных комплексов, затрагиваемых последствиями "утечек" РАО государств; прямые и косвенные затраты на ослабление негативных последствий для населения и биосферы и т.п.

Очевидность международного значения предлагаемого объекта обязывает определять его эффективность с учетом и международных факторов. Мировое сообщество имеет опыт таких оценок и организации такого сотрудничества. Примером могут служить международные соглашения по сотрудничеству государств в бассейнах Балтийского и Баренцева морей. В нашем случае представляется необходимой и возможной заблаговременная разработка системы экономических и политических соглашений о совместном решении "проблемы РАО" на субрегиональном межгосударственном уровне.

Необходимо учитывать, что в странах, выходящих границами или стабильно хозяйствующих на севере Тихого океана: Канаде, КНР, Республике Корея, КНДР, США, Тайване, Японии, России, - размещено болыце половины мировых энергетических мощностей АЭС. Эта доля сохранится до 2000 г (табл. 5).

Естественно ожидать; что такая концентрация АЭС, а следовательно и РАО (в этом перечне представлены страны, имеющие и наибольшее в мире количество РАО в оборонной сфере), должна подтолкнуть названные страны к взаимосвязанному решению "проблемы РАО". Это диктуется необходимостью объединения усилий и по обеспечению радиационной безопасности в пределах субглобальной природной системы севера Тихого океана (Бореальная Пацифика), где система потоков вещества делает. безопасность всех перечисленных стран в совокупности, зависящей от безопасности каждой из них в отдельности. Пока конструктивного взаимодействия в этой сфере нет, а "захоронения" РАО осуществляются без учета международных интересов ( рис.5),

Таблица 5 - Электрические мощности АЭС в странах, выходящих в Северо-Тихоокеанский регион (брутто)

Примечание. Рассчитано по: [152]; Данные по КНДР, а также по России на 1995 и 2000 гг. отсутствуют; *- по состоянию на 1.01.1992 г; ** - по состоянию на 1.01.1991 г.

Один из важнейших аспектов этой проблемы - обеспечение эффективных экономических форм учета рисковых ситуаций на стадии выработки правовых, проектных, конструкторских, технологических, экономических решений и до принятия окончательного; решения о строительстве или отказе от строительства объектов, связанных как с проблемой РАО, так и с ядерной энергетикой в целом. Это должно экономически стимулировать хозяйственные организации и разработчиков научного и проектно-конструкторского обеспечения строительства к поиску вариантов решений сводящих риск для биосферы и антропосферы если не к нулю, то к нормативно установленному допустимому уровню. Теоретической, методологической, методической базой для реализации такого подхода могут служить известные положения теорий риска, катастроф, надежности, вероятности и т.п.

Для подготовки и оценки предпроектной документации и проектов вырабатываются методы учета воздействия планируемых объектов на окружающую среду. При этом наиболее распространено уделение специального внимания включению в сметные расчеты по расходам на строительство и эксплуатацию объекта всех затрат, которые связаны с предотвращением негативных воздействий на окружающую среду, а также с ликвидацией, нейтрализацией, локализацией негативных последствий, могущих наступить вследствие аварий техногенного или природного генезиса (рисковые ситуаций); В случаях строительства некоторых видов объектов, особо опасных для окружающей среды, существует практика выделения инвестором рискового страхового фонда. Этот фонд определяется расчетом по согласованию с региональными (или; централизованными) органами управления, формально представляющими интересы всех общественных структур, которые могут быть затронуты последствиями негативных воздействий в случае реализации рисковых ситуаций.

Если рисковый фонд составляет достаточно ощутимую часть в общей смете расходов, инвестор получает возможность более полно оценить свои намерения по строительству планируемого объекта.

Для объектов ядерной энергетики, в том числе связанных с решением "проблемы РАО", такой метод представляется малоэффективным, а возможно и просто неприменимым. Рисковый фонд, должный включать в себя затраты на локализацию, ликвидацию, нейтрализацию последствий, выплату компенсаций и другие мероприятия, в случае с объектами ядерной энергетики может превысить объем капиталовложений и ожидаемый экономический эффект от функционирования планируемого объекта. Мы пока оставляем за скобками возможные негативные социальные последствия реализации рисковых ситуаций, выражающиеся в потерях человеческих жизней и здоровья поколений. Перевести эти потери в стоимостную форму пока не удалось ни добросовестным, ни недобросовестным исследователям: последние получают, как правило, результаты сухо экономические по форме и цинично бесчеловечные по содержанию. Примеров этому достаточно из практики не только СССР, России, но и других стран мира.

Рис.4. Мировое распределение сообщенных мест морских захоронений радиоактивных отходов с низкими уровнями активности, по: [44]

Проблему экономического учета названных категорий последствий опасных видов человеческой деятельности, очевидно, следует считать пока не решенной.

Для нашей темы, однако, достаточно ясно, что определенный даже в узкой экономической сфере рисковый страховой фонд объектов ядерной энергетики может сделать эти объекты инвестиционно непривлекательными, а следовательно нереальными. Представляется, что без определения комплексной социально-экономической и экологической эффективности выработка удовлетворительных методов учета рисковых ситуаций в ядерной энергетике маловероятна.

Так, в нашем случае необходимо учитывать, что, как показано выше, системой морских течений в северной части Тихого океана РАО и продукты их преобразований, вынесенные в морские воды в районе северных Курильских островов, будут постепенно перенесены в Охотское море, в район острова Хоккайдо, в широтном направлении к Северной Америке, на север вдоль ее побережья, в Берингово море и далее на юг вдоль побережья Азиатского материка. Этот общий кольцеобразный океанический водный поток имеет переменную ширину и мощность, разветвляется, образует локальные циркуляции. В результате этого РАО не будут равномерно растворяться в "бескрайних океанических просторах", но станут сосредоточиваться в достаточно узких, потоках и локализованных зонах циркуляции. Это обстоятельство окажется осложняющим, поскольку на длительное время не позволит надеяться на спонтанное "смягчение" проблемы в процессе разбавления. Единственным утешением для человечества останется упование на то, что хотя бы с большой степенью определенности будут известны районы, где радиационная опасность повышена.

Количественная оценка и сопоставление вышеназванных ситуаций представляют собой самостоятельную достаточно сложную проблему. Опираясь на опыт известных аналогичных ситуаций (например, [3]), можно утверждать, что количественный анализ дает для них только иллюстрацию, описывающую принципиальные представления о допустимости и недопустимости и определяющую масштабы положительного или отрицательного эффекта от развития событий. Для более точных ответов нужны дополнительные специальные разработки (например, [67], [150]).

И наконец, среди экономических аспектов проблемы выделим оценку не только ее количественных масштабов в физических объемах, но и стоимостных характеристик. К сожалению, ни расчетами, ни данными, позволяющими самостоятельно достаточно точно рассчитать эти характеристики, в открытых опубликованных материалах мы не располагаем. Собственные расчеты можно выполнить только по некоторым неполным, разрозненным, методически трудно сопоставимым данным. Как следует ожидать, и как показано ниже, полученные на основе этих данных результаты весьма сильно разбросаны и могут служить только для ориентировочного определения порядка цифровых показателей, в которых может оцениваться рассматриваемая нами проблема.

Общий объем вовлекаемых человечеством в хозяйственный оборот из природного состояния радиоактивных веществ определяется около 50 тыс.т в год. Количество образующихся в результате переработки и использования радиоактивных отходов официальными показателями не определено точно ни в мире в целом, ни по отдельным государствам, вследствие не только "закрытого" из государственных соображений характера проблемы. Радиоактивные отходы образуются в весьма разнообразном состоянии и во многих ведомствах и предприятиях, не публикующих данные из коммерческих или оборонных соображений или во избежание сложностей с природоохранными движениями. Это обуславливает методические и ведомственные сложности учета, с которыми мы столкнулись выше.

Опубликованы, например, данные о том, что при переработке 500 т высокообогащенного урана производится 15620 т низко обогащенного урана. Если это считать полезным продуктом, то следует учесть, что радиоактивных отходов, как при этом процессе, так и при дальнейшем использовании продукта образуется значительно больше [45,64].

Количество только не оружейного плутония в мире увеличивается, по одним данным, на 60-70 т в год, по другим - на 100 т [45,64]. По приблизительным расчетам, на планете в настоящее время уже находится около 1200 т очищенного плутония, их них около 230 т - оружейного плутония для ядерных боеголовок, около 950 т - "гражданского" плутония для промышленных реакторов атомных электростанций. Плутоний - одно из самых опасных веществ на планете, и пока нет реальных предположений о его переработке [131]. В литературе приводятся предложения о внедрении в ядерную энергетику "ториевого" или "урано-ториевого" цикла с переработкой "урано-плутониевого мусора", в результате чего, как полагают, может быть получен экономический эффект в сотни миллиардов долларов, но они пока не реализуются [45, 143]. Решение острейшей "проблемы плутония" переносится в неопределенное будущее.

Только в Российской федерации на предприятиях федерального подчинения накоплено РАО суммарной активностью около 4,65 млрд Ки [132].По другим источникам, суммарная активность РАО "военного" и "гражданского" происхождения в России составляет около 3 млрд Ки [75]. Расхождения в цифрах, вероятно, не случайны, что подтверждается изданием Указа Президента РФ N 1923 от 15.11.94 г. "О первоочередных мерах по совершенствованию системы учета и сохранности ядерных материалов" [128].

Учитывая, что в разных странах применяются разные методики разделения на виды радиоактивных веществ, ядерного топлива, отработавшего ядерного топлива, твердых радиоактивных отходов, жидких высоко-, средне- и низко радиоактивных отходов; учитывая также, что систематизированная информация о РАО отсутствует, мы попытаемся выполнить собственные, в большой степени условные расчеты. Они не определяют достаточно точных стоимостных параметров "проблемы РАО", но позволяют установить масштаб этой проблемы.

Условно примем, что твердых РАО образуется втрое больше, чем радиоактивных веществ, вовлекаемых ежегодно в хозяйственный оборот (около 50 тыс. т; см. выше). Мы учитываем в объеме РАО не только собственно отработавшие РАВ, но и "радиоактивно заряженные" конструкции, защитные оболочки, а также вторичные, "попутно образовавшиеся" РАВ. Таким образом, общая масса твердых РАО, образующихся за год в результате человеческой деятельности, может составить около 150 тыс. т. Если принять их объемный вес около 2,5 т/м³, то объем твердых РАО может составлять около 60 тыс. м/год.

Опубликованы данные о том, что ежегодно при производстве ядерной энергии образуется около 200000 м³ отходов с низкой и промежуточной активностью и 10000 м³ высокоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива. При этом не приведено разделение РАО на жидкие и твердые, в связи с чем эти данные можно использовать только в качестве ориентировочных. В то же время отметим, что эти данные сопоставимы с рассчитанными нами.

Переходя к определению объема жидких РАО всех видов, примем в качестве условного коэффициента перехода от объема твердых РАО соотношение 1:400, принятое как среднее между называемыми в литературе, весьма значительно расходящимися соотношениями в 200-600 м³ жидких РАО на 1 м³ твердых РАО. Таким образом, общий объем жидких РАО всех видов, образующихся в результате человеческой деятельности, может составлять около 24 млн. м³ в год. Это количество не представляется нереальным. Так, полагают, что только на территориях добывающих и перерабатывающих предприятий Минатома РФ накоплено около 100 млн м³ жидких РАО, пульпы и твердых отходов.

Чрезвычайно разноречивы данные о стоимостных характеристиках мероприятий по захоронению РАО, что вполне убедительно объясняется соображениями коммерческой тайны в этой, как можно полагать, одной из прибыльных сфер мировой экономики.

Отметим, что цены на добытый и поступающий в переработку для использования U₃O₈ выражаются десятками долларов. С 1989 г. до начала 1994 г. средние цены за 1 кг U₃O₈ снизились с 37 до 15,4 дол. [21].

Стоимость же захоронения РАО называют с существенно большим разбросом. Так, есть данные о том, что стоимость захоронения 1 м³ жидких РАО может составить от 1 до 10 тыс. дол. [ 151 ]. Однако отсутствие данных об активности этих РАО (захоронение высокоактивных и низко активных отходов, очевидно, требует существенно различных затрат) не позволяет опереться на эти данные.

Есть упоминание о том, что утилизация в Англии отработавшего ядерного топлива, вывезенного из Финляндии, оценивается в 1 тыс. дол. за 1 кг ОЯТ [36]. За переработку в России, на комбинате "Маяк", облученного ядерного топлива, вывезенного с финской АЭС в городе Ловис, Финляндия платит 480 тыс. дол. за 1 т [124].

Приводятся данные о том, что стоимость захоронения РАО в могильнике, который предполагается создать на Новой Земле, может составить 1 тыс. дол. за 1кг [36].

В вышеназванных материалах НПО "УРАН ЛИМИТЕД" стоимость захоронения 1 кг РАО в ФРГ названа в 10 дол., однако вид РАО в этих данных также не указан.

В то же время существуют предварительные расчеты, что может оказаться экономически эффективной космическая локализация особо опасных РАО со стоимостью от 175 до 275 тыс. дол. за 1 кг РАО [45].

Такой широкий разброс данных представляет собой реальность, которую мы вынуждены учитывать. По утверждению представителя фирмы, специализирующейся в сфере захоронения РАО, "пока стоимость переработки отходов будет увеличиваться вследствие того, что строятся новые перерабатывающие предприятия, пройдет, видимо, много лет, прежде чем вся цена захоронения непереработанного топлива будет с точностью установлена" [ 139].

Приняв условно усредненную стоимость захоронения жидких РАО, сложившуюся в настоящее время, независимо от вида, а в качестве абстрагированного эквивалента РАО в общем в диапазоне 1-5 тыс. дол. за 1 м³, получим общую условную сумму производимых в мире затрат на захоронение РАО в диапазоне 24-120 млрд. дол. в год. Этот порядок не представляется завышенным в сопоставлении с данными о реально планируемых расходах на предупреждение опасных последствий от воздействия РАО.

Так, стоимость сооружения подземного хранилища РАО в горе Юкка (штат Невада, США) называют в 28 млрд. дол. По другим данным, она может составить до 36 млрд. дол. [46,90].

Называют также суммы затрат в сотни (250-350) млрд. дол. только из государственного бюджета, необходимых для утилизации РАО в США [28].

В России стоимость строительства завода по переработке ядерного топлива РТ-2 в городе Железногорске определена в сумме около 4 млрд. дол. Мощность этого завода должна позволить хранение и переработку РАО не только отечественного происхождения, но и ввозимых из-за границы [98].

Стоимость строительства по японо-американскому проекту локального значения установок по переработке жидких РАО на Дальнем Востоке производительностью в 7 тыс. м³ в год определена в 25,5 млн. дол. [57].

Представляется, что усредненный объем затрат на захоронение РАО в мире в год может быть в диапазоне 20-120 млрд. дол. Известно, что он не обеспечивает удовлетворительной защиты человека и биосферы от их воздействия. Можно считать, что достижение полной защиты такого рода потребует значительно больших расходов.

Представляется также, что сумма этих затрат достаточно велика, чтобы стимулировать острейшие экономические интересы самых разнообразных экономических субъектов, ориентированных на освоение этих средств.

Можно ожидать также, что непрерывно увеличивающиеся на базе экологических движений социальные и политические давления будут все более стимулировать государственные органы к увеличению затрат на ликвидацию "проблемы РАО". При этом нельзя исключить такой вариант развития событий, что государства могут принимать решения об отказе от использования РАВ, если "проблема РАО" не будет решена. Так, есть данные о снижении производства урана в Канаде в 1991 г. в связи с победой на выборах партии, выдвигавшей соответствующую программу. В США с 1994 г. была предложена стабилизация производства урана на уровне около 1,4 тыс. т/год. Снижение с 1992 г. добычи урана в Австралии с 3,7 до 2,7 тыс. т также связано с антиядерной политикой [21].

В то же время в структуре мировой экономики и национальных оборонительных концепций не предусматриваются замены использованию ядерной энергии в обозримом будущем. Это относится к миру в целом и к Тихоокеанскому региону, с которым прямо связаны рассматриваемые нами предложения о "захоронении РАО".

Так, по прогнозу развития ядерной энергетики в мировом хозяйстве предполагается увеличение производства электроэнергии на АЭС за период 1990-2010 гг. на 11-16% (рассчитано по [19,62]):

Производство атомной энергии, млрд. кВт.ч

1990 г. - 118

1995 г. - 115-135

2000 г. - 110-140

2010 г. - 140-200

Согласно отчету Комиссии Мирового Энергетического Совета "Энергетика для завтрашнего мира", спрос на электроэнергию в мире к 2020 г. вырастет вдвое, и удовлетворение этого спроса невозможно без увеличения мощностей АЭС [33].

Разрабатываются новые направления развития ядерной энергетики: передвижные и малой мощности АЭС и АТЭС для районов Севера и Дальнего Востока; новые типы безопасных мощных реакторов с экономией 2-3 млн. т нефти в год (200-300 млн. дол.); ядерные космические двигатели и др. [48,55,102].

Надо отметить, что сведения о развитии ядерной энергетики в мире неоднозначны. По одним данным, в настоящее время на Земле действуют 353 ядерных энергоблока [45]; по другим - 430 ядерных реакторов [146]. По одним сведениям, в Китае строится 20 АЭС [129,131], по другим - на порядок меньше. Причины этих и многих других несоответствий публикуемых данных состоят не только в засекречивании информации (или продуманной дезинформации) об оборонном и экономическом потенциале государств, но и в конкурентной борьбе, диктуемой не только государственно-политическими, но и узко экономическими интересами [13,15].

Исходя из вышеизложенного, следует ожидать длительного устойчивого внимания всех общественных структур к проблемам ядерной энергетики в мире, отдельных государствах и регионах. В экономических сферах прежде всего следует ожидать усиленного внимания к этим проблемам, в том числе к "проблеме РАО", со стороны поддерживаемых государствами крупных финансово-промышленных монополий (некрупным экономическим структурам решение этой проблемы не по силам) и с позиций, диктуемых разнообразными интересами. Рациональные общественные экономические интересы могут состоять в обеспечении социально-экономически эффективного энергетического баланса. Интересы монополий - в распределении в их пользу средств, выделяемых для обеспечения общественных интересов, и получении прибыли, для чего будет развиваться деятельность по решению научных, технических, технологических, конструкторских, материаловедческих, инвестиционных и иных проблем.

При этом следует ожидать усиленного разнонаправленного давления на межгосударственные, государственные, региональные политические сферы, продиктованного конкурентной борьбой. Например, с целью разместить конкретные объекты, исходя из отраслевых, а не общечеловеческих, государственных, региональных интересов. С целью сократить затраты на решение проблемы за счет, например, традиционно неполного учета и даже игнорирования экологических и народно-хозяйственных проблем, снижения расходов на соответствующие исследования. С целью заблаговременного перекладывания возможной материальной, правовой и даже моральной ответственности за неудачные решения на общество.