Селлафилд

Селлафилд — это комплекс ядерных объектов, расположенный на побережье Ирландского моря в графстве Камбрия, Великобритания. Является одним из крупнейших в мире предприятий по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), а также местом расположения нескольких остановленных ядерных реакторов, заводов по производству оружейного плутония и хранилищ радиоактивных отходов. Селлафилд известен как место одной из самых серьёзных радиационных аварий в истории Великобритании (пожар 1957 года) и как объект, на котором в настоящее время ведутся масштабные работы по выводу из эксплуатации.

История

Создание и военная программа (1940-е — 1950-е)

История Селлафилда началась в 1940-х годах в рамках британской ядерной программы. В 1947 году на месте бывшего Королевского завода по производству взрывчатых веществ (RNCF) в Уиндскейле (Windscale) началось строительство двух графитовых реакторов с воздушным охлаждением. Эти реакторы, получившие названия Windscale Pile 1 и Windscale Pile 2, предназначались для наработки оружейного плутония. Первый реактор был запущен в 1950 году, второй — в 1951 году. В 1952 году на заводе был получен первый британский оружейный плутоний, использованный при создании первой британской атомной бомбы.

Авария 1957 года

В октябре 1957 года на реакторе Windscale Pile 1 произошёл крупный пожар. В результате перегрева графитового замедлителя и последующего возгорания урановых топливных элементов произошёл выброс радиоактивных веществ в атмосферу. Пожар длился несколько дней, прежде чем его удалось локализовать. В результате аварии в окружающую среду попали значительные количества радиоактивного йода-131, цезия-137 и полония-210. Официально авария была классифицирована как 5-й уровень по Международной шкале ядерных событий (INES) — «авария с широкими последствиями». После пожара оба реактора Windscale были остановлены и впоследствии выведены из эксплуатации. Инцидент привёл к пересмотру подходов к безопасности на ядерных объектах Великобритании.

Переход к гражданской переработке (1960-е — 1990-е)

После остановки военных реакторов Селлафилд был переориентирован на гражданские нужды. В 1964 году был введён в эксплуатацию завод по переработке ОЯТ B204 (Magnox), а затем, в 1994 году — более современный завод THORP (Thermal Oxide Reprocessing Plant). THORP был предназначен для переработки отработавшего топлива с реакторов с водным охлаждением (PWR и BWR), как британских, так и зарубежных. В этот период Селлафилд стал крупнейшим в мире центром по переработке ядерного топлива, принимая ОЯТ из Японии, Германии, Швейцарии и других стран. В 1970-х годах на площадке также были построены заводы по производству смешанного оксидного топлива (MOX) и хранилища для высокоактивных отходов.

Современный этап: вывод из эксплуатации (2000-е — настоящее время)

В начале 2000-х годов правительство Великобритании приняло решение о постепенном сворачивании перерабатывающих мощностей Селлафилда. В 2011 году, после аварии на АЭС «Фукусима-1», было принято решение о закрытии завода THORP. В 2018 году была остановлена переработка топлива Magnox. С 2020-х годов Селлафилд находится в стадии активного вывода из эксплуатации. Основная задача — демонтаж устаревших зданий, извлечение и кондиционирование радиоактивных отходов, а также очистка загрязнённых территорий. По оценкам, полный вывод из эксплуатации займёт не менее 100 лет и обойдётся в десятки миллиардов фунтов стерлингов.

Устройство и основные объекты

Площадка Селлафилд занимает около 2,5 км² и включает в себя множество зданий, сооружений и инфраструктурных объектов, разделённых по функциональному назначению:

Реакторные установки

• Windscale Pile 1 и 2 — два остановленных графитовых реактора с воздушным охлаждением, предназначенных для наработки плутония. В настоящее время находятся в состоянии консервации и вывода из эксплуатации.
• Calder Hall — четыре реактора типа Magnox (GCR), введённые в эксплуатацию в 1956–1959 годах. Первая в мире атомная электростанция, подключённая к национальной энергосистеме. Остановлены в 2003 году.
• Chapelcross — четыре реактора Magnox, расположенные в Шотландии, но административно относящиеся к комплексу Селлафилд. Остановлены в 2004 году.

Заводы по переработке ОЯТ

• B204 (Magnox Reprocessing Plant) — завод по переработке отработавшего топлива с реакторов Magnox. Работал с 1964 по 2018 год. В настоящее время выводится из эксплуатации.
• THORP (Thermal Oxide Reprocessing Plant) — завод по переработке оксидного топлива с реакторов PWR и BWR. Работал с 1994 по 2018 год. В настоящее время выводится из эксплуатации.
• B215 (Head End Plant) — завод по предварительной обработке ОЯТ, включая резку топливных сборок.

Хранилища и заводы по обращению с отходами

• HALES (Highly Active Liquor Evaporation and Storage) — комплекс по хранению жидких высокоактивных отходов (ВАО) в виде растворов, полученных в результате переработки ОЯТ. Включает несколько подземных резервуаров.
• Vaults (Хранилища) — бетонные бункеры для хранения среднеактивных отходов (САО).
• Vitrification Plant — завод по остекловыванию жидких ВАО в стеклоподобную матрицу для долговременного хранения.
• Sellafield MOX Plant — завод по производству смешанного оксидного топлива (MOX) из плутония и обеднённого урана. Работал с 2001 по 2011 год.

Инфраструктура

• Sellafield Ltd — государственная компания, управляющая площадкой от имени Управления по выводу из эксплуатации ядерных объектов (NDA).
• Sellafield Visitor Centre — информационный центр для посетителей, рассказывающий об истории и деятельности объекта.
• Транспортная инфраструктура — железнодорожная ветка, портовые сооружения для приёма ОЯТ, система трубопроводов для сброса очищенных сбросных вод в Ирландское море.

Применение и значение

Военное значение

В первые десятилетия своего существования Селлафилд (Уиндскейл) был ключевым элементом британской ядерной программы. Наработанный на реакторах Windscale плутоний использовался для создания ядерного оружия. После прекращения военной программы в 1950-х годах объект продолжал играть роль в поддержании ядерного арсенала, хотя прямые военные заказы были прекращены.

Гражданское значение

Селлафилд стал одним из мировых центров по переработке ОЯТ. Переработка позволяла извлекать из отработавшего топлива уран и плутоний для повторного использования, а также уменьшать объём высокоактивных отходов, подлежащих захоронению. Завод THORP, в частности, принимал ОЯТ из многих стран, включая Японию, Германию, Швейцарию и Нидерланды, что приносило Великобритании значительные доходы. Однако с 2010-х годов экономическая и экологическая целесообразность переработки была поставлена под сомнение, и большинство стран перешли к прямому захоронению ОЯТ.

Научное и образовательное значение

Селлафилд является площадкой для проведения научных исследований в области ядерной физики, радиохимии и обращения с радиоактивными отходами. На объекте работают специализированные лаборатории, а также проводятся стажировки и обучение для студентов и аспирантов.

Критика и экологические аспекты

Деятельность Селлафилда с самого начала вызывала серьёзную критику со стороны экологов, общественных организаций и местных жителей. Основные претензии касаются:

• Радиоактивных выбросов и сбросов. В результате аварии 1957 года и последующей деятельности в окружающую среду попали значительные количества радионуклидов. Сбросы в Ирландское море, в частности, привели к накоплению радиоактивных веществ в морских организмах и донных отложениях.
• Риска аварий. Селлафилд считается одним из наиболее опасных ядерных объектов в мире из-за большого количества накопленных радиоактивных отходов, в том числе жидких высокоактивных растворов, хранящихся в стареющих резервуарах.
• Затрат на вывод из эксплуатации. По оценкам, полный вывод из эксплуатации Селлафилда обойдётся британским налогоплательщикам в сумму от 100 до 200 миллиардов фунтов стерлингов, что делает его одним из самых дорогостоящих проектов в истории.
• Проблем с хранением отходов. На площадке накоплены огромные объёмы радиоактивных отходов, для которых до сих пор не найдено окончательное решение по захоронению. Планируемое строительство глубокого геологического хранилища (GDF) в Великобритании находится на ранней стадии.

В ответ на критику оператор Селлафилда (Sellafield Ltd) и Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов (NDA) заявляют о строгом соблюдении норм безопасности, постоянном мониторинге окружающей среды и постепенном снижении радиационного воздействия. Тем не менее, Селлафилд остаётся объектом пристального внимания общественности и международных организаций.

Интересные факты

• Название «Селлафилд» происходит от названия деревни, которая была выкуплена правительством для строительства ядерного объекта.
• В 1950-х годах на площадке проводились эксперименты по производству трития для термоядерного оружия.
• В 2005 году на Селлафилде произошла утечка радиоактивного раствора из резервуара, которая не была обнаружена в течение нескольких месяцев.
• Селлафилд является одним из крупнейших работодателей в регионе Камбрия, обеспечивая рабочими местами около 10 000 человек.

Источники

• Авария на Уиндскейле: отчёт правительства Великобритании (1957).
• Sellafield Ltd: официальный сайт и отчёты.
• Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов (NDA): стратегические документы.
• Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ): доклады по безопасности.
• Научные публикации в журналах «Journal of Environmental Radioactivity» и «Nuclear Engineering International».