„Branduolinė energetika neretai kelia baimę – išgirdę šį terminą, daugelis pirmiausia galvoja apie pavojų. Tačiau tai yra viena švariausių energijos rūšių, galinti padėti kurti tvaresnę ateitį. Svarbiausia ją naudoti atsakingai ir užtikrinti aukščiausius saugumo standartus“,– sako LEI Branduolinės inžinerijos problemų laboratorijos vadovas dr. Ernestas Narkūnas. Jo vadovaujamas mokslo padalinys atlieka svarbius mokslinius tyrimus ir inžinerinius darbus, susijusius su branduolinės energetikos objektų poveikio aplinkai vertinimu, radioaktyviųjų atliekų tvarkymo sauga, branduolinių objektų eksploatavimo nutraukimu.
Dėmesys – Ignalinos AE uždarymui
Daugiau nei 20 metų veikianti laboratorija, įkurta prof. habil. dr. Povilo Poško, vykdo panaudoto branduolinio kuro ir radioaktyviųjų atliekų tvarkymo tyrimus bei saugos vertinimą, branduolinių objektų eksploatavimo nutraukimo analizę, bei vertina radioaktyviųjų atliekų atliekynų poveikį aplinkai, dalyvauja tarptautiniuose projektuose. Taip pat laboratorija atlieka šilumos energetikos ir eksperimentinius tyrimus, modeliuoja šilumos perdavimą bei termo-hidraulinius procesus šiluminiuose įrenginiuose, siekia užtikrinti saugų ir efektyvų šilumos generavimą pramonėje, bei prisideda prie naujų technologijų kūrimo ir optimizavimo šioje srityje.
Šiuo metu pagrindinis laboratorijos veiklos prioritetas yra Ignalinos atominės elektrinės (IAE) eksploatavimo nutraukimo procesas. Kol elektrinė dar veikė, laboratorijos darbuotojai vykdė veiklą, susijusią su eksploatavimo metu susidarančių radioaktyviųjų atliekų saugiu tvarkymu, o šiandien dalyvauja priimant elektrinės uždarymo sprendimus bei sprendžiant panaudoto branduolinio kuro ir kitų radioaktyviųjų atliekų tvarkymo klausimus.
Pasak dr. E. Narkūno, šioje veikloje netrūksta iššūkių, nes Ignalinos atominės elektrinės RBMK-1500 reaktoriai yra pirmieji RBMK tipo reaktoriai pasaulyje, kurie išmontuojami. Iki šiol tai nebuvo atlikta niekur. RBMK – tai tarybinių didelio galingumo urano-grafitinių reaktorių tipas, kurio pagrindu atominės elektrinės buvo projektuojamas ir eksploatuojamas tik buvusios Sovietų Sąjungos teritorijoje – Lietuvoje, Ukrainoje ir Rusijoje.
„Lietuva yra pirmoji šalis, pasirinkusi neatidėliotino šių reaktorių išmontavimo strategiją. Tuo tarpu Ukraina vadovaujasi atidėto išmontavimo strategija avarijos nepažeistiems RBMK reaktoriams. Černobylio atominės elektrinės reaktoriai po sustabdymo bus išlaikomi 50 metų, kad sumažėtų jų radioaktyvumas ir vėliau būtų lengviau juos išmontuoti. Mūsų šalis pasirinko ambicingesnį ir technologiškai sudėtingesnį kelią, kuriuo žengiame pirmieji pasaulyje, – paaiškino dr. E. Narkūnas. – Svarbu ir tai, kad IAE reaktoriai yra pirmieji pasaulyje išmontuojami tokio dydžio grafitiniai reaktoriai. Nors anksčiau buvo išmontuoti mažesni grafitiniai reaktoriai, tokio dydžio reaktoriaus išardymas vykdomas pirmą kartą. Dėl šios priežasties atliekama nemažai mokslinių studijų, siekiant parinkti tinkamiausias technologijas saugiam ir efektyviam reaktoriaus išmontavimui.“
Planuose – giluminis atliekynas
Kita svarbi Branduolinės inžinerijos problemų laboratorijos veikla – radioaktyviųjų atliekų tvarkymas. Labai mažo, mažo ir vidutinio aktyvumo atliekos tvarkomos pagal tarptautinę praktiką. Lietuvoje statomi tokio paties tipo atliekynai kaip ir daugelyje Europos šalių, laikantis visų saugos standartų.
Pasak dr. E. Narkūno, didžiausią iššūkį kelia didelio aktyvumo atliekos – panaudotas branduolinis kuras. Galutiniam tokių atliekų sutvarkymui būtinas giluminis atliekynas. Šiuo metu pasaulyje pirmauja Suomija, kuri jau vykdo tokio atliekyno šaltuosius bandymus, o Švedija artėja prie atliekyno statybos licencijos gavimo. Lietuva šioje srityje dar tik atlieka galimybių studijas, vertindama geologinius, technologinius ir socialinius sprendimus.
„Šioje srityje veiklos išties daug – pagal dabartinius planus, giluminis atliekynas Lietuvoje turėtų pradėti veikti apie 2070-uosius. Per artimiausius 50 metų numatyta jį suplanuoti, suprojektuoti, pastatyti ir paruošti eksploatavimui. Mūsų laboratorija prisideda prie šio proceso dalyvaudama tarptautiniuose ir Europos Sąjungos mokslinių tyrimų projektuose, bei vykdydama praktinius darbus, – pasakoja pašnekovas. – Kiek įmanoma, įsitraukiame į realią veiklą, prisidedame prie IAE techninių projektų įgyvendinimo. Žinoma, nedidelei šaliai Lietuvai vien tik savo kompetencija ir jėgomis vykdyti tokios apimties projektą, kaip giluminis atliekynas, yra neįmanoma, todėl glaudžiai bendradarbiaujame su tarptautiniais partneriais – šioje srityje pirmaujančiomis įmonėmis ir moksliniais institutais. Tai leidžia mums ne tik kaupti patirtį, bet ir aktyviai dalyvauti tarptautiniuose sprendimų kūrimo procesuose.“
Tarptautinė partnerystė
Siekdami stiprinti turimas žinias, laboratorijos mokslininkai aktyviai dalyvauja įvairiuose tarptautiniuose projektuose. Vieni svarbiausių – Europos bendrosios programos projektai EURAD ir EURAD-2, skirti saugiam radioaktyviųjų atliekų tvarkymui. Dalyvaudami projekte, laboratorijos mokslininkai prisideda prie žinių valdymo, saugos analizės ir poveikio vertinimo metodų kūrimo, radioaktyvių atliekų elgsenos modeliavimo, mokymo ir jaunųjų specialistų rengimo. Dalyvavimas šiuose projektuose leidžia Lietuvai palaikyti radioaktyviųjų atliekų tvarkymo kompetenciją ir aktyviai prisidėti prie sprendimų, kurie padės įgyvendinti nacionalinio giluminio atliekyno projektą ateityje.
EURAD-2 projektas taip pat apima ir mažųjų modulinių reaktorių (MMR) atliekų tvarkymą. Nacionalinėje energetinės nepriklausomybės strategijoje numatyta, kad iki 2028 m. Lietuva turi priimti sprendimą dėl šių reaktorių diegimo. Jei būtų nuspręsta juos statyti, iš karto reikės planuoti ir šių reaktorių atliekų tvarkymą. Atsižvelgdama į tai, Branduolinės inžinerijos problemų laboratorija dalyvauja tarptautiniuose tyrimų projektuose, kuriuose nagrinėjami mažųjų modulinių reaktorių atliekų tvarkymo klausimai.
Be minėtų EURAD projektų, laboratorijos mokslininkai aktyviai dalyvauja ir kituose europiniuose projektuose, pavyzdžiui, HARPERS ir INNO4GRAPH, skirtuose kompetencijų stiprinimui ir patirties sklaidai, technologijų ir teisinės bazės harmonizavimui bei inovatyvių sprendimų paieškai nutraukiant branduolinių objektų eksploatavimą ir tvarkant radioaktyviąsias atliekas. Ši plati partnerystė ir dalyvavimas tarptautiniuose tinkluose padeda Lietuvai išlaikyti aukštą radioaktyviųjų atliekų tvarkymo saugos kompetencijos lygį ir ruoštis ateities iššūkiams.
Mitai ir tiesa
Dr. E. Narkūnas pastebi, kad branduolinė energetika neretai žmonėms kelia baimę – išgirdę šį terminą, daugelis pirmiausia galvoja apie Černobylio ar Fukušimos elektrinių avarijas. Tačiau didelių branduolinių avarijų istorijoje yra buvę vos keli atvejai.
„Mokslininkų ir saugos ekspertų skaičiavimai rodo, kad bendras mirtingumas ir sveikatos sutrikimų skaičius, susijęs su branduoline energetika, yra žymiai mažesnis nei, pavyzdžiui, su anglimi ir jos deginimu susijusioje energetikoje, – sako pašnekovas. – Svarbu suprasti, kad branduolinės energetikos sektorius nuolat tobulėja: saugos reikalavimai vis griežtėja, o reguliavimo aplinka tampa vis platesnė. Šiuolaikinės technologijos ir standartai leidžia užtikrinti itin aukštą saugos lygį, tad tokios nelaimės kaip Černobylyje ar Fukušimoje šiandien būtų neįmanomos. Žinoma, visiškai eliminuoti rizikos negalima, bet branduolinė energetika šiandien yra kur kas saugesnė nei bet kada anksčiau.“
Laboratorijos vadovas atkreipė dėmesį, kad energetikos svarba šiuolaikiniame pasaulyje nuolat auga, o švarios, stabilios ir patikimos elektros šaltinių alternatyvos branduolinei energijai šiuo metu nėra daug. Atsinaujinantieji ištekliai yra svarbūs, tačiau nepastovūs, tad būtina turėti patikimą ir nuolatinį elektros tiekimo pagrindą, galintį užtikrinti visos energetinės sistemos stabilumą.
Svarbu tai, kad branduolinė energetika suteikia energetinę nepriklausomybę. Be to, vertinant pagal CO₂ emisijas, ji yra viena švariausių elektros gamybos rūšių. Elektros gamybos metu atominė elektrinė neišmeta šiltnamio efektą sukeliančių dujų, o dėl didelio išskiriamos energijos tankio, reaktoriai pagamina labai daug energijos iš labai mažo kiekio kuro. Tad pasak dr. E. Narkūno, branduolinė energetika yra svarbus ir tvarus energijos šaltinis, turintis daug ateities perspektyvų.
Netrūksta iššūkių
Mokslininkas pasakoja, kad darbas laboratorijoje jam įdomus dėl nesibaigiančių iššūkių, kuriuos reikia spręsti. Nors gali pasirodyti, kad radioaktyviųjų atliekų tvarkymas yra gana siaura ir aiški sritis, iš tikrųjų ji labai įvairialypė. Pavyzdžiui, Lietuvoje veikusi Maišiagalos radioaktyviųjų atliekų saugykla buvo skirta radioaktyviosioms atliekoms iš mokslo institucijų, ligoninių, pramonės ir net karinės srities objektų, bet ne atominių elektrinių. Ten pateko ir tokios medžiagos, kaip šviečiančiais dažais padengti įvairių prietaisų ciferblatai, netgi apšvitinta žuvis. Nors pati saugykla atrodė kaip nedidelis rūsys, jos eksploatavimo nutraukimas tapo sudėtingu projektu, reikalaujančiu specifinių inžinerinių sprendimų.
Specialių sprendimų ieškoma ir bitumuotų radioaktyviųjų atliekų galutiniam sutvarkymui. Šių medžiagų saugykla IAE buvo statyta dar sovietmečiu, su tikslu tapti atliekynu – vieta, kur atliekos būtų paliktos visam laikui. Tačiau pagal šiuolaikinius tarptautinius saugos reikalavimus ji nebeatitinka atliekynui keliamų kriterijų. Todėl dabar saugykla yra tik laikino saugojimo vieta, o čia esančias atliekas ateityje teks išimti, arba saugyklą reikės rekonstruoti į atliekyną.
„Bitumuotos atliekos – tai radioaktyvios medžiagos, sumaišytos su į smalą panašiu bitumu. Ši masė buvo supilta į specialaus pastato vadinamuosius „kanjonus“ – dideles patalpas, primenančias kambarius. Kanjonuose sukietėjęs bitumas pavirsta didele monolitine mase, todėl tokių atliekų išėmimas tampa sudėtinga inžinerine užduotimi. Šiuo metu svarstoma, ar rekonstruoti esamą saugyklą ir pritaikyti ją atliekyno reikalavimams, įrengiant papildomus inžinerinius barjerus bei saugos sistemas, ar pastatyti visiškai naują atliekyną ir atliekas perkelti čia, – paaiškino pašnekovas. – Abi alternatyvos turi tiek techninių, tiek ekonominių iššūkių, tačiau pagrindinis prioritetas – užtikrinti ilgalaikį saugumą žmonėms ir aplinkai. Šis projektas unikalus, nes tokia situacija iki šiol nėra spręsta kitose pasaulio šalyse. Lietuva yra pirmoji, pradėjusi gilias studijas ir svarstymus, kokiu keliu eiti. Ši patirtis gali tapti svarbi ne tik nacionaliniu, bet ir tarptautiniu lygmeniu, formuojant gerąją praktiką panašių atliekų tvarkymui ateityje.“
Reikalingas lankstus požiūris
Pasak dr. E. Narkūno, galvosūkių laboratorijos darbe išties gausu. Nors gali pasirodyti, kad radioaktyviųjų atliekų tvarkymo sistema Lietuvoje jau veikia sklandžiai – nustatyti aiškūs atliekų priėmimo kriterijai, įrengta arba įrengiama reikalinga infrastruktūra – praktika rodo, kad realybėje vis atsiranda naujų, nenumatytų situacijų, reikalaujančių papildomų sprendimų.
Vienas iš tokių atvejų išryškėjo besirengiant išmontuoti Ignalinos atominės elektrinės reaktorius. Paaiškėjo, kad serpentinito skaldoje, kuri yra viena iš konstrukcinių reaktoriaus medžiagų, yra asbesto. Pagal šiuolaikinius reikalavimus ji laikoma kancerogenine medžiaga, o jai tapus radioaktyvia – dvigubai pavojinga atlieka. Tačiau esamas teisinis reglamentavimas Lietuvoje nenumato, kur tokias atliekas galima saugiai šalinti. Dabar jų negalima šalinti nei radioaktyviųjų atliekų atliekynuose, nei įprastuose pavojingų atliekų sąvartynuose. Dėl to šiuo metu inicijuojami teisės aktų pakeitimai – planuojama koreguoti Radioaktyviųjų atliekų tvarkymo ir Branduolinės saugos įstatymus. Siekiama suteikti galimybę šalinti tokias dvigubai pavojingas atliekas radioaktyviųjų atliekų atliekynuose, jei moksliniais įrodymais pagrindžiama, kad tai bus saugu žmonėms ir aplinkai.
Pašnekovo teigimu, tokie pavyzdžiai aiškiai parodo, kaip svarbu turėti lankstų, mokslu ir nuolat atsinaujinančiomis žiniomis besiremiantį požiūrį į radioaktyviųjų atliekų tvarkymą – ypač tokiose išskirtinėse situacijose kaip branduolinių reaktorių išmontavimas.
Ateities perspektyvos
Dar vienas iššūkių kupinas procesas – visuomenės švietimas branduolinės energetikos bei radioaktyviųjų atliekų tvarkymo srityje, nors tai ir nėra laboratorijos atsakomybė. Pavyzdžiui, tinkamos vietos giluminiam atliekynui Lietuvoje parinkimas, nors ir sudėtingas iš techninės pusės, yra inžineriškai įgyvendinamas procesas, tačiau kartu iškelia reikšmingų socialinių aspektų. Todėl visos šalies mastu itin svarbia tampa švietėjiška veikla, bendravimas su visuomene, paaiškinant, kas yra radioaktyviosios atliekos, kokie yra galimi jų galutinio sutvarkymo būdai, ir kokią saugą jie turi užtikrinti.
„Planuojant radioaktyviųjų atliekų saugyklą, atliekyną ar kitą branduolinės energetikos objektą, žmonėms natūraliai kyla klausimų, ar tai bus saugu. Svarbu suprasti, kad kalbant apie Ignalinos atominę elektrinę, visos radioaktyviosios medžiagos jau yra toje teritorijoje – tik šiuo metu kai kurių atliekų tvarkymas nepilnai atitinka dabartinius saugos reikalavimus. Nauja saugykla, atliekynas ar kitas objektas leistų jas sutvarkyti pagal šiuolaikinius saugos reikalavimus, taip sumažinant pavojų aplinkai ir žmonėms“, – atskleidė mokslininkas.
Pasak dr. E. Narkūno, laboratorija susiduria ir su iššūkiu pritraukti jaunų specialistų. Branduolinės energetikos sektorius Lietuvoje silpsta – Ignalinos atominės elektrinės pirmasis reaktorius buvo sustabdytas dar 2004 m., o antrasis – 2009 m. Šiuo metu mažųjų modulinių reaktorių perspektyvos Lietuvoje kol kas nėra aiškios. Tad jaunam žmogui sunku matyti ateitį šioje srityje, tampa sudėtinga jį sudominti.
„Jei Lietuva nuspręs žengti mažųjų modulinių reaktorių kryptimi, tikėtina, kad branduolinės energetikos sritis atgis ir specialistų poreikis padidės. Tačiau šiuo metu jaunimo šiai sričiai tenka ieškoti. Užsienio šalyse, kuriose branduolinė energetika yra stipri, pavyzdžiui, Prancūzijoje – Europos lyderėje šioje srityje – branduolinės energetikos specialistų poreikis tik auga ir ateinančiam dešimtmečiui siekia kelias dešimtis tūkstančių. Vis dėlto, branduoline energetika susidomėjusių jaunų lietuvių trūksta“, – konstatavo jis.
