Геоэкологические проблемы атомной энергетики

Объект изучения: матрицы радионуклидов; подземные хранилища высокоактивных отходов; пробы морских вод и осадков для характеристики геоэкологической обстановки шельфовых морей Арктики и на ледниках архипелага Новая Земля (криоконит). Цели работы заключаются в изучении матриц радионуклидов; анализе неопределенностей применительно к хранилищу ВАО; влияния тепла на безопасность хранилища и моделирования миграции радионуклидов с учетом нарушений; изучении ландшафтно-геохимических систем Арктики; определения закономерности распределения радионуклидов и тяжелых металлов на поверхности ледника Витте (арх. Новая Земля); миграции и накопления 137Cs и 241Am в условиях освоения северных территорий и анализе состояния ландшафтов типичной тундры на примере участка у поселка Носок на западном берегу Енисея в южной части группы Бреховских островов. Методология работ: Синтез образцов и их изучение; теоретические расчеты и компьютерное моделирование; отбор проб донных отложений, вод, криоконитов, почв, образцов растительности и их анализ. Анализ литературы. Работы по теме НИР отвечают приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642 «О стратегии научно-технологического развития Российской Федерации»: переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии. Задачи исследований по направлению 1. Синтез и изучение свойств потенциальных матриц долгоживущих радионуклидов (актинидов, продуктов деления) в геологических хранилищах шахтного и скважинного типов. Обоснование достоверности геологической информации, необходимой для доказательства безопасности захоронения радиоактивных отходов (РАО) в гранито-гнейсовом массиве на участке «Енисейский». Выбор критериев достаточности геологической информации, необходимой для обоснования безопасности глубинного хранилища ВАО. Теоретическое исследование влияния сейсмической активности и тектонических нарушений на безопасность подземного хранилища РАО. Критерии достаточности геологической информации не могут быть сведены к конкретным перечням геологических условий и их измеряемых параметров, но должны сочетать достоверность и приемлемость информации для обоснования безопасности с учетом экономических возможностей. Все национальные программы геологического захоронения РАО направлены на уменьшение неопределенностей. Существует общее согласие экспертов в том, что полная определенность в состоянии хранилища по мере его эволюции не достижима и не требуется, чтобы продемонстрировать, что хранилище будет безопасным в течение длительного времени. «Досье безопасности» должно показать заинтересованным лицам, принимающим решения, что все «сценарии», потенциально представляющие опасность для людей и окружающей среды, были рассмотрены. В их отношении должно быть показано, что они либо невозможны, либо настолько маловероятны и/или имеют такие ограниченные последствия, что связанный с ними радиационный риск приемлем в соответствии с нормативными требованиями. Численное моделирование показало, что формирование нового или активизация древнего субмеридионального разлома на участке размещения хранилища ВАО не ведет к существенному ускорению миграции радионуклида. Разлом фокусирует нисходящий поток регионального течения подземных вод и увлекает загрязненные воды вниз. Задачи исследований по направлению 2. Определить состав радионуклидов и уровни их активности в криоконите в участках разгрузки из радиационно-загрязненного слоя (РЗС); Получить данные о радиационном состоянии компонентов природной среды, подверженных влиянию вторичного источника радиоактивного загрязнения; Выявить геохимические закономерности и особенности распределения микро- и макроэлементов (халькофилов, литофилов) в криоконите; Выполнить геологические, литологические и минералого-геохимические исследования пород по берегам заливов для идентификации основных источников минерального вещества, поступающего на поверхность ледников. Анализ данных не выявил доказательств интенсивного влияния РЗС от ядерных испытаний в атмосфере в оледенении арх. Новая Земля на состояние экосистемы залива Медвежий. На поверхности ледника Витте выявлены следы ядерных испытаний на Новоземельском полигоне: Уровни удельной активности антропогенных радионуклидов (137Cs, 241Am, 207Bi) превышают фон глобальных выпадений (ледники Шпицбергена); Значения отношения 137Cs и 241Am в пробах ледника Витте ближе к тренду криоконита ледника Налли, где установлено влияние РЗС, чем к линии глобальных выпадений; Экстремальные содержания элементов (Bi, Sb, Ag, Mo, Pb, Sn) в криоконитах ледника Витте относительно кларков в коре и корреляция с 137Cs, 241Am, 207Bi, как и на леднике Налли, обусловлены аэрозольным переносом вещества из района ядерных испытаний. Исследованы компоненты ландшафтов эстуарно-дельтовой системы Енисея. Выявлены низкие значения удельной активности и плотности загрязнения 137Cs в почвах и растениях, в связи с этим их радиационное состояние оценено как удовлетворительное. Результаты работ направлены на обеспечение безопасности завершающей стадии ядерного топливного цикла – улучшение свойств инженерных материалов подземного хранилища ВАО; анализ его долгосрочной эволюции; изучение радиогеоэкологической обстановки в районе архипелага Новая Земля и участках типичной арктической тундры.