Подземните лаборатории

Зина СОКОЛОВА

Какво представляват подземните изследователски лаборатории и каква е тяхната роля при изграждане на хранилища за геоложко погребване на радиоактивни отпадъци. На тези въпроси отговор дава д-р Мадлена Цветкова от секция „Геотехника на oколната среда“ в Геологическия институт „Страшимир Димитров“. В екип със свои колеги тя проучва възможностите за изграждане на подземни изследователски лаборатории у нас.

Един от основните проблеми при производството на атомна енергия е съхраняването на отпадъците от този процес, подчертава д-р Цветкова. Те са разделени в три категории, като категория 3 са високорадиоактивните отпадъци, при които отделяната топлината от радиоактивния разпад е основен проблем. Според Международната агенция за атомна енергетика (МААЕ) най-доброто дългосрочно решение за справяне с този тип отпадъци е т.нар. „геоложко погребване“.

„Това означава поставянето на отпадъци в добре проучена, стабилна геоложка среда на дълбочина няколкостотин метра (200 – 300 м)“, казва д-р Цветкова. Хранилището за радиоактивни отпадъци е многобариерна система, в която геоложката среда е „последната“ и най-важна естествена бариера, изолираща отпадъците от околната среда.

За доказване на дадена геоложка среда като перспективна е необходимо изграждането на т.нар. подземни изследователски лаборатории (ПИЛ), които са два вида. Едните са с общ характер (Generic), при които получените данни и информация са с широк спектър от научноизследователски дейности, необходими за потвърждаване избора на потенциалната вместваща геоложка среда. Обикновено в тях не се предвижда разполагане на отпадъците. Често това са стари минни изработки. Вторият тип – т.нар. специализирани лаборатории (Site-specific), се изграждат на мястото, определено за геоложко хранилище. Данните от този тип лаборатории са необходими за проектиране, изграждане, оценка на безопасността и доказване, че съответната геоложка среда е подходяща.

Страните с изградени подземни изследователски лаборатории (ПИЛ) са под егидата на МААЕ. Имат споразумение и специално разработена платформа за сътрудничество и обмен на информация, специалисти и опит. Тези лаборатории играят значителна роля в разработването на методи и технологии, необходими за безопасно изолиране на ядрени отпадъци. Базата от знания, натрупана благодарение на изследванията в тях, улеснява страните, при които предстои разработване на програма за геоложко хранилище.

Изграждането на едно хранилище се провежда в продължение на десетилетия (често повече от век). Процесът е разделен най-общо на три етапа: оценка на концепцията, избор и характеристика на потенциалното място и изграждане на геоложкото хранилище. От основно значение е всички етапи да бъдат адаптивни към техническия напредък във времето и разбира се, към обществените и политическите предизвикателства в рамките на тези десетилетия.

„Важно е всички тези етапи и фази, поради дългия си период, да бъдат добре очертани, добре подготвени, преди да започне работата по подземно изследователската лаборатория. Ако измине твърде дълъг период между етапите, съществува опасност развитието на технологиите, тяхното приложение, обученият персонал и експертният опит, както и изразходваните средства да бъдат загубени – подчертава д-р Цветкова. – Изграждането на геоложко хранилище е сериозна и необходима инвестиция. Като пример мога да дам френската лаборатория, която към 2013 г. е струвала около 280 млн. евро и отделно всяка година се отделят около 60 млн. евро. за проучвателни и научни дейности.“

Подземните изследователски лаборатории (ПИЛ) имат принос към разработването на нови технологии за съхранение на отпадъците, което, от своя страна, има важна международна полза. Например в солна мина в САЩ са правени изследвания, като е тестван умален прототип на контейнер за отпадъци, пълен с материал, пресъздаващ свойствата на радиоактивните отпадъци (РАО). Контейнерът е снабден с множество датчици. Целта на изследването e да се получи информация за процесите, които ще настъпят в геоложката бариера при отделящата се от нея вода.

В Швейцария се извършват и микробиологични изследвания, които имат за цел да установят кои бактерии присъстват в близост до отпадъците, какво е количеството им и с какво се „хранят“. Установено е, че с времето при корозията на контейнерите има бактерии, които поглъщат освобождаващите се елементи. Проучва се възможността за „включване“ на тези бактерии в пориозен слой между отделните бариери, съставящи геоложкото хранилище.

Във Франция се тества т.нар. роботизирано куче, или система за роботизирана помощ. Снабдено с множество сензори, „кучето“ може да достига до места, на които човек не би могъл или не би искал. Интересът при него е около разработването на изкуствен интелект за наблюдение на геоложко хранилище след окончателното му затваряне. Предвижда се роботизираното куче да се програмира така, че да наблюдава определен периметър от хранилището и да реагира в дадени ситуации.
Швеция е първата държава, която ще изгради геоложко хранилище за радиоактивни отпадъци. В Европа има три лаборатории в глинести скали. Те са в Белгия, Швейцария и Франция, като Франция е в пос-
ледния етап на изграждането на геоложко хранилище.