“космическое” захоронение рао
Высказанная впервые не менее 35 лет назад, идея захоронения РАО в космосе длительно обсуждалась. По её поводу неоднократно и достаточно обильно произносились обосновывающие и отрицающие соображения. Насколько известно, эта идея не реализовывалась, а в СССР и в России отправка РАО в космос запрещена.
Однако научная разработка этой идеи продолжается до сих пор, что позволяет использовать в качестве примера этот опыт теоретической оценки кажущегося перспективным, но практически не опробованного решения. Естественен вопрос: почему в качестве примера для рассмотрения выбран космос, сфера далекая от широкомасштабной человеческой деятельности, от земной биосферы, да и от непосредственного человеческого восприятия, в связи с чем и находящаяся как бы вне реальных земных проблем.
Именно эти обстоятельства и служат основанием такого выбора. Отдалённость космоса от земных проблем обусловила раскрепощённость дискуссий от внешней и внутренней цензуры не только оборонного и “тайного”, но и природопользовательского, природоохранного характера, откровенность и открытость высказываний.
Элиминируясь от всего, что связано со специфичными природными особенностями космоса, здесь можно сосредоточиться на анализе методических, методологических, теоретических основ рассмотрения “проблемы РАО” в целом и именно их использовать при изучении земных ситуаций.
– биосфера не может ассимилировать все РАО, производимые человечеством;
– наша планета ограничена;
– космос безграничен, и его нельзя замусорить конечным количеством РАО;
– космос агрессивен для живой материи;
– мы предохранены от космоса атмосферой, и из “дома” дома надо выкинуть всё, что хранить в нём невозможно”.
На конференции рассматривались в качестве отдаленных, перспективных следующие варианты космического удаления РАО: отправление на Юпитер; вывод за пределы Солнечной системы; изоляция на Солнце; в том числе полёты с гравитационным манёвром около Юпитера.
В качестве наиболее реального рассматривался “вариант удаления РАО на гелиоцентрическую орбиту с удалением от Земли на 1,2 астрономической единицы (между орбитами Земли и Марса). При этом возможно создание сборочно-эксплуатационного центра на орбите, расположенной на расстоянии около 800 км от Земли”.
Высказывались соображения о:
– непосильны “в настоящее время энергетических затрат на достижение сверхбольших скоростей”;
– использовании транспортного корабля “с ядерной энергетической установкой на быстрых нейтронах”;
– низком уровне аварийного риска, даже при высокой надёжности капсулы и контейнера с РАО;
-том, что космическая изоляция РАО – не альтернатива, а дополнение к способу захоронения в геологических формациях;
– том, что ни одно государство не в состоянии самостоятельно профинансировать весь комплекс мероприятий по удалению РАО в космос, проблема может быть решена в целом только на международном уровне;
– реальности угрозы перенесённых в космос РАО для космонавтов и космических аппаратов;
– необходимости уяснить, “останутся ли локализованными удалённые в космос РАО или они будут распространяться дальше”;
– необходимости “детально проанализировать вероятное развитие событий и просчитать возможные последствия в максимальном количестве вариантов (особенно предельные или критические ситуации)”;
– том, что “нет смысла впадать в другую крайность и под предлогом опасности последствий требовать запрещения космической изоляции РАО”;
– том, что “превращение космоса в “радиоактивную свалку” может препятствовать дальнейшему развитию космонавтики”;
– необходимости одновременного рассмотрения технико-экономических аспектов и тщательной проработки международно-правовых вопросов.
Приведённое перечисление, наверное, не исчерпывает всех воззрений на идею перемещения РАО в космос, но даёт достаточно полное представление об их характере, от уровня принципиальных постулатов до расчёта конкретных вариантов. Прежде всего, отметим, что перемещение РАО в космос относится к типу “захоронения РАО” методом “открытой свалки”, т.е. рассчитано на более или менее быстрое “разбавление”, рассредоточение РАО в подвижной космической среде по естественным механизмам развития этой среды.
Следовательно, как отмечалось выше, это перемещение ,не является решением “проблемы РАО”, а только откладывает ее решение. Если учесть сложности, связанные с проникновением человека в космос и организацией целенаправленной человеческой деятельности в космосе, следует ожидать, что впоследствии решение “проблемы РАО”, связанное с отходами, перемещенными в космос, окажется существенно затруднено не только технически.
Авторы идеи перемещения РАО в космос питают надежду, что безграничный, беспредельный космос способен принять в своё пространство и без опасных последствий рассредоточить в нём ограниченное в конечном счёте и ничтожное по сравнению с космосом количество РАО земного происхождения.
Это соображение позволило авторам идеи рассчитывать и на безграничное во времени безопасное захоронение земных РАО в космосе. Эти надежды и основанные на них убеждения недвусмысленно выражены в приведенных выше “постулатах”. Системный подход позволяет проанализировать эту идею в несколько иной плоскости.
Начнём с того, что космос бесконечен и безграничен в философском, общефизическом смысле. Но в смысле возможности организации человеческой деятельности (включая и захоронение РАО) космос пространственно конечен и ограничен размерами, ничтожными по сравнению с космосом в целом.
Следовательно, рассматриваемый случай относится не к разряду “размещения конечного в бесконечном”, а к разряду “размещения конечного в конечном”. Это обстоятельство ставит под сомнение принципиальную основу идеи, зафиксированную в “постулатах”. Изменение же принципов неизбежно повлечёт за собой изменение подходов, методов, критериев оценок, т.е. научного аппарата исследования и решения проблемы.
Рассматривая космос как природную среду для предполагаемого захоронения РАО, констатируем, что космос принципиально не является средой, где материя распределена равномерно. Вещество и энергия в космосе находятся в беспрерывном движении, формируясь в сгустки, пучки, узлы.
И как бы равномерно и, казалось бы безопасно, ни распределил человек в космосе (предположим, что человеку это по силам) некое “земное” вещество, он обязан предвидеть, что по естественным законам перемещения вещества и энергии в космосе это “земное” вещество может быть сконцентрировано в неких пучках, узлах.
Таким образом, это обстоятельство приводит к выводу, что РАО в космосе имеют все основания быть не рассредоточенными в бесконечности, а сосредоточенными в конечном пространстве, нарушая в нём сложившиеся балансы вещества и энергии. Рассматривая сами РАО как источник ликвидируемой опасности, следует установить, не изменится ли характер опасности при перемещении РАО в космос, не изменится ли характер проявления свойства “радиоактивность”.
Важное значение имеет группа вопросов самого разнообразного характера, от этических до технических, которые связаны с проявлениями подсознательного самообожествления, подсознательной веры в богоизбранность, исключительность человечества, питающими идею перемещения РАО в космос также Обязательно, как и надежду на безграничность космоса.
Истории известны ситуации, когда самообожествление отдельных личностей, племён, народов приводило к последствиям, оцениваемым позже как бесчеловечные. Идея выкинуть из своего дома всё, что хранить в нём невозможно; выкинуть туда, где мы не живём, – в системном смысле может быть отнесена к этическим идеям, питающим такие явления, как, например, хулиганство.
Для бытового хулиганства характерно выбрасывание мусора во двор соседу, на улицу, на лестничную площадку, т.е. туда, где живем не мы. Для межгосударственного, международного экологического хулиганства характерны ситуации, когда отходы выбрасываются в водные и воздушные потоки, уходящие туда, “где мы не живём”, за пределы своей страны, “своего дома”, отравляющие и поливающие кислотными дождями население других стран.
Человечество не знает в достаточной степени механизмов функционирования не только космоса в целом, но даже ближайшего космического окружения Земли в пределах Солнечной системы. В связи с этим каждое конкретное предложение, генерированное идеей захоронения РАО в космосе, следует начинать с выяснения механизмов взаимодействий в затрагиваемых космических природных системах соответствующих таксономических уровней.
Это касается и названных выше предложений разместить РАО на Юпитере, на Солнце, между орбитами Земли и Марса, за пределами Солнечной системы. Одним из возможных, “бесчеловечных” и в очередной раз поучительных (возможно – в очередной раз бесполезно поучительных) выводов может быть такой: единственным подвергающимся опасности (не исключено, что и увеличенной опасности) элементом затрагиваемых при этом природных систем может оказаться само человечество.
Применяя системный подход к анализу идеи перемещения “земных” РАО в космос не “со стороны” космоса, а “со стороны” Земли, можно в качестве примера указать на два обстоятельства. Планета Земля есть материальная система, параметры состояния которой определяются системой неких динамичных балансов, в том числе энергетическим балансом, в котором, в свою очередь, по некоторым достаточно убедительным гипотезам, существенное место отводится радиоактивной энергии.
Изъятие радиоактивных веществ и, в конечном счёте, разных видов энергии, затраченных во всей цепочке производства РАО, из энергетического баланса планетарного уровня природной системы Земля и захоронение их в космосе может привести к обратимым или необратимым изменениям её состояния.
При этом изменится состояние не только неживой косной среды, т.е. неподвижного и подвижного вещества, полей, потоков и т.п., но и биосферы, заботами о безопасности которой стимулировано возникновение самой идеи о перемещении РАО в космос. Биосфера может быть в самом обобщённом виде представлена как определённым образом организующаяся система движущихся вещества и энергии, часть которых организована в существующие в этой системе и неотъемлемые от нее формы живого вещества.
Несомненно, что возникновение и эволюция живого вещества на Земле и формирование биосферы происходили в определённом состоянии природных систем, включающих в себя также и радиоактивные вещества, связанные с этим поля, в том числе “фоновую радиацию” и т.п.
Вынос РАО и их проявлений за пределы биосферы может, в конечном счёте, нарушить энергетический и вещественный баланс в биосфере. При этом необходимо учесть возможность варианта развития событий, при котором, получив на первом этапе некие положительные и вдохновляющие эффекты для отдельных организмов, популяций, сообществ, человечество изменит энергетический и вещественный баланс в биосфере в целом.
За этим могут прийти в действие природные механизмы, восстанавливающие балансы на иных уровнях и при иных состояниях природных систем в целом. Нельзя исключить ситуации, когда эти уровни и состояния окажутся для биосферы и человечества не менее опасными, чем даже сосуществование с РАО.
Сопоставление результатов нашего неполного анализа с приведенными выше, высказанными в 1993 г. соображениями как общего, так и частного характера, показывает, что эти соображения не увязаны между собой, во многом противоречивы, во многом же ориентированы на конкретные практические решения, в то время как принципиальная основа такого рода решений сомнительна.
Несомненно, ошибочен “первый” постулат о том, что биосфера не может ассимилировать все РАО. Ошибочность его состоит вовсе не в том, что биосфера, напротив, будто бы сможет их ассимилировать, но, например, не все. Ошибочность состоит в некорректности постановки самого вопроса: естественные функции биосферы обеспечивают её существование природными организмами, среди которых не было и нет механизма “ассимиляции РАО” – веществ искусственного, техногенного не только происхождения, но и появления в биосфере.
Если обратиться к терминологии, то такая функция могла бы появиться у техногенно изменённой биосферы, у ноосферы, т.е. образования природо-общественного. При условии, конечно, если будет раскрыто конкретное содержание, заложенное авторами идеи в термин “ассимиляция”, под которым можно понимать разбавление, поглощение, преобразование и многое другое.
Эта ошибка могла бы оцениваться как непринципиальная, формальная, носящая скорее редакционный, чем содержательный характер, если бы не следующее обстоятельство. На земном шаре существуют, кроме биосферы, другие природные системы (например, литосфера), в механизмах развития которых есть и механизмы обращения радиоактивных веществ.
Поэтому переход с анализом от одной из “земных” природных систем, в которой и нельзя было предполагать свойство “ассимилирования РАО”, сразу к космическому пространству, минуя другие “земные” природные системы, в которых радиоактивные вещества являются необходимым компонентом (элементом, составной частью), – нельзя расценивать иначе, как принципиальную ошибку, задающую неверное направление решению проблемы в целом.
Отсутствие системного подхода к анализу проблемы на уровне определения принципов, структуры, целей приводит к появлению противоречий в разработке этой проблемы на всех уровнях. Таково противоречие между утверждением, что “космос безграничен и его нельзя замусорить”, и описанием, что “превращение космоса в “радиоактивную свалку” может препятствовать…”.
Очевидно, что такое взаимоисключение конструктивно легко разрешается на основе системного подхода. Но в приведённом выше виде оно неизбежно станет основой для перевода дискуссий из сферы научного осмысления в сферу изнурительных, бессмысленных и неконструктивных эмоциональных противостояний.
Таково же противоречие между утверждением о необходимости “детально проанализировать вероятное развитие событий и просчитать возможные их последствия в максимальном количестве вариантов…” и призывом к тому, что “нет смысла впадать в другую крайность и под предлогом опасности последствий требовать запрещения космической изоляции РАО”.
Системный анализ позволяет безошибочно определить, что призыв не требовать запрещения под предлогом опасности не может иметь и не имеет отношения к системам научной аргументации. Этот призыв является продуктом грубой экономической и политической конъюнктуры и может быть отнесен к системе антиобщественных, антигуманных, антинаучных и “антиэкологических” действий, уже приведших биосферу Земли в критическое экологическое состояние.
В заключение, не столько в порядке критики, сколько для констатации, нельзя не отметить, что накопившийся и вероятно в какой-то степени отшлифованный за 35 лет исследований запас воззрений на идею “космической изоляции РАО” представляет собой внутренне противоречивое, несистематизированное собрание.
Нет гарантии, что отдельные направления, могущие оказать определяющее влияние на принятие решений, не остались вне внимания исследователей. Не будет ошибкой утверждать, что без системного, комплексного анализа проблематики, связанной с вышеназванной идеей, сама идея останется далекой от научно обоснованной реализации в ближайшие и в отдалённые десятилетия вследствие её непроработанности. В случае же “силовой”, “волюнтаристской” реализации – приведет к негативным последствиям.
В качестве обобщающего вывода, не повторяя вышеприведённых положений, отметим, что рассмотрение “проблемы РАО”, как в общем виде, так и в форме конкретных предложений по её решению, должно быть комплексным, учитывающим место и взаимосвязи этой проблемы в общей проблематике природопользования как неразрывного во времени и пространстве процесса взаимодействия общества и природы, принимающим во внимание также не только материальные, но и идеальные, не только объективные, но и субъективные факторы, в совокупности определяющие содержание и пути решения этой проблемы.
Предложения о “геологическом” захоронении РАО на Дальнем Востоке
Переходя от рассмотрения некоторых теоретических, методологических, методических аспектов “проблемы РАО” к экосистемному и социально-экономическому анализу возможности реализации упомянутых предложений Вайнера-Ренне-Белоусова о “захоронении РАО” на одном или нескольких из северных Курильских островов и НПО “УРАН ЛИМИТЕД” “Радиоактивные отходы в геологические структуры”, начнём с замечаний о следующих обстоятельствах.
При современном социально-психологическом состоянии общества любые предложения о “захоронении РАО” воспринимаются как самое опасное для человека и биосферы “загрязнение окружающей среды” и встречают реакцию немедленного эмоционального отторжения. Эту реакцию можно понять как естественную, но нельзя оценить как конструктивную в любом случае.
Естественны крупномасштабные общественные движения, препятствующие утаиваемому от населения размещению в конкретных регионах конкретных контейнеров с неведомыми РАО. Но в нашем случае мы имеем дело с предложениями, представленными как научные гипотезы.
Кто бы и как бы ни относился к любой гипотезе эмоционально, долг учёных состоит в её научном рассмотрении. Анализ позволяет обнаружить в любой гипотезе новые знания или новые подходы к получению новых знаний о природе и обществе. Анализ любой гипотезы позволяет также выяснить её положительные и отрицательные стороны с тем, чтобы впоследствии при разработке этого или любого другого предложения избежать вторых и использовать первые.
Возвращаясь к исследуемому вопросу, отметим, что мы рассматриваем только те варианты предложений Вайнера-Ренне-Белоусова и НПО “УРАН ЛИМИТЕД”, по которым может быть гипотетически достигнуто полное решение “проблемы РАО”. Полагаем, что только эти варианты могут рассматриваться как имеющие значение в качестве основы для создания экологически допустимой отрасли хозяйства, новой в сложившейся на Дальнем Востоке системе природопользования.
Понимая, однако, что управленческие решения не всегда ориентированы на рациональное природопользование, не исключаем из рассмотрения и варианты, по которым предлагается “захоронение РАО” как временное решение “проблемы РАО”. При этом учитываем, что эти варианты могут оказаться одним из последствий неудачной попытки “полного” решения проблемы, если РАО окажутся, вопреки предположениям, не преобразованными и не локализованными природными механизмами.
Мы не рассчитываем выработать полную оценку всех возможных воздействий на окружающую среду при реализации рассматриваемых предложений. Мы не располагаем для этого проектом, в котором были бы изложены достаточные сведения об окружающей среде в конкретной географической зоне, где планируются воздействия, а также о количественных и качественных параметрах и видах этих воздействий.
Но мы можем построить общую методическую канву для рассмотрения ситуаций предлагаемых типов при конкретизации их до уровня проекта. Мы можем также выяснить круг сложных и противоречивых вопросов, без ответа на которые нельзя принимать к рассмотрению проекты для принятия практических решений о реализации: “Да или Нет”; “если Нет, то почему”; “если Да, то при каких условиях”.
Опираясь на вышеизложенные общеметодологические соображения, для удобства анализа разделим рассмотрение проблемы на уровни.
1. Процессы в природной среде, прямо связанные с расчётом на преобразования и перемещения включаемых в неё РАО.
2. Процессы в природной среде, связанные с РАО косвенно, т.е. процессы, в которых преобразуются и перемещаются продукты (вещества, энергия), создавшиеся в результате процессов первого уровня.
3. Социально-экономические процессы в хозяйственной и демографической сферах, прямо связанные с процессами первого и второго уровней.
4. Социально-экономические процессы в сфере духовной жизни общества, обусловленные эмоциональными и рациональными реакциями на результаты или ожидания результатов процессов первого-третьего уровней. В конечном счёте на этом уровне принимаются решения о внедрении или не внедрении РАО в окружающую среду и, следовательно, о включении или невключении цепочки процессов всех четырёх уровней.
Замкнутость представленного цикла гарантирует, что общий контур анализа очерчен в нём достаточно полно. Последующие задачи состоят в наполнении этого контура адекватным поставленной проблеме содержанием.
Постановка проблемы
Проблема радиоактивных отходов является частным случаем общей проблемы загрязнения окружающей среды отходами человеческой деятельности. Но в то же время резко выраженная специфика РАО требует применения специфичных методов обеспечения безопасности для человека и биосферы.
Исторический опыт обращения с производственными и бытовыми отходами сформировался в условиях, когда осознание опасности отходов и программ её нейтрализации опиралось на непосредственные ощущения. Возможности последних обеспечивали адекватность осознания связей непосредственно воспринимаемых органами чувств воздействий с наступающими последствиями.
Уровень знаний позволял представить логику механизмов воздействия отходов на человека и биосферу, достаточно точно соответствующую реальным процессам. К практически выработанным традиционным представлениям о методах обезвреживания отходов исторически присоединились и разработанные с открытием микроорганизмов качественно иные подходы, образовав не только эмпирически, но и научно обоснованное методическое обеспечение безопасности человека и среды его обитания.
В медицине и системах управления обществом были сформированы соответствующие подотрасли, например санитарно-эпидемиологическое дело, коммунальная гигиена и т.п. С бурным развитием химии и химических производств в производственных и бытовых отходах в массовых количествах появились новые, ранее не попадавшие в них элементы и химические соединения, в том числе не существующие в природе.
По масштабам это явление стадо сопоставимо с естественными геохимическими процессами. Человечество оказалось перед необходимостью выйти на другой уровень оценки проблемы, где должны учитываться, например, аккумулятивные и отложенные эффекты, методы выявления дозировок воздействий, необходимость применения новых методов и специальной высокочувствительной аппаратуры для обнаружения опасности и т.п.
Качественно иную опасность, хотя и сходную с химической по некоторым из признаков, принесла человеку “радиоактивность”, как явление, не воспринимаемое органами чувств человека непосредственно, не уничтожаемое известными человечеству способами и пока еще в целом недостаточно изученное: нельзя исключить обнаружение новых свойств, воздействий и последствий этого явления.
Поэтому при формировании общих и конкретных научных и практических задач “по ликвидации опасности РАО” и, в особенности, при решении этих задач возникают постоянные затруднения, показывающие, что традиционная постановка недостаточно точно отражает реальный, объективный характер “проблемы РАО”.
Тем не менее идеология такой постановки широко распространена в правовых и не правовых документах общегосударственного и межгосударственного характера, которые, как можно предположить, охватывают широкий спектр современных научных воззрений, направлений, исследований и практических мероприятий; учитывают разработки всех известных отечественных и иностранных организаций, занимающихся “проблемой РАО”.
Утвержденная Постановлением Правительства РФ от 6.07.94г. N805 “О первоочередных работах в области обращения с радиоактивными отходами и отработанными ядерными материалами на 1994 год”. Программа таких работ не содержит определений, раскрывающих содержание Интересующих нас дефиниций, и перечисляет продиктованные традиционной практикой обращения с “отходами вообще” следующие укрупненные методы решения “проблемы РАО”:
утилизация РАО, захоронение РАО. Разработанная в США государственная Программа обращения с долгоживущими РАО гражданских ядерных объектов решает аналогичные задачи с несколько большей детализацией: изоляция, захоронение, приемка, отгрузка, система обращения.
Поскольку содержание этой Программы известно нам в изложении, мы не можем судить о степени отработанности в ней специфики “проблемы РАО”, но по приведенному перечню методов заметно, что и в ней заложены воззрения, базирующиеся на традиционном отношении к проблеме отходов человеческой деятельности.
Постановлением Правительства РФ от23.10.1995г.N 1030 утверждена Федеральная целевая Программа “Обращение с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996-2005 годы”. Радиоактивные отходы рассматриваются в ней “как не подлежащие дальнейшему использованию вещества (в любом агрегатном состоянии), материалы, изделия. оборудования, объекты биологического происхождения, в которых содержание радионукдеидов превышает уровни, установленные нормативными актами.
В Программе выделен специальный раздел “Состояние проблемы”, содержащий описание конкретных объектов и общественных сфер, где происходит “обращение с радиоактивными отходами”, а также общие количественные характеристики “проблемы РАО” в России. Качественного определения проблемы РАО в Программе не дано.
Как отдаленное приближение к такому определению можно рассматривать обобщающий содержание раздела “Состояние проблемы” абзац, который целесообразно привести целиком, не столько для того, чтобы наглядно подтвердить необходимость дальнейшей работы над определением “проблемы РАО”, сколько для того, чтобы уяснить направление этой работы.
“Большое количество накопленных некондиционированных радиоактивных отходов, недостаточность технических средств для обеспечения безопасного обращения с этими отходами и отработавшим ядерным топливом, отсутствие надежных хранилищ для их длительного хранения и (или) захоронения повышают риск возникновения радиационных аварий и создают реальную угрозу радиоактивного загрязнения окружающей среды, переоблучения населения и персонала организаций и предприятий, длительность которых связана с использованием атомной энергии и радиоактивных материалов”.
Очевидна необходимость уточнения понятийного аппарата, содержания предмета, составляющего проблему, и критериев, определяющих её основные (необходимые и достаточные) характеристики. Необходимо абстрагироваться от перечисления конъюнктурных явлений. Следует также исключить из определения проблемы лингвистический материал, позволяющий неоднозначную трактовку отдельных положений.
очистка, переработка, извлечение полезных элементов, хранение, кондиционирование, транспортирование, утилизация, контейнеризация, консервация, ликвидация, дезактивация, изоляция, захоронение, преобразование.
1. Существенно расширился не только перечень применяемых методов, но и детализация в их описании. Так, обращение с жидкими радиоактивными отходами обозначено как хранение в специальных емкостях-хранилищах, нахождение в открытых водоёмах и специальных бассейнах, подземное захоронение в пластах-коллекторах, сбрасывание на специально выделенных участках морей.
2. Обозначились два новых направления, по которым планируется разработать: “…научные обоснования перспективных физико-химических методов преобразования радиоактивных отходов и, отработавшего ядерного топлива; методологию выбора мест и прогнозирования последствий подземной изоляции радиоактивных отходов.”
3. В определении проблемы указано также на угрозу загрязнения окружающей среды. В столь усечённом виде разовое упоминание о таком характере проблемы – которая в действительности имеет глобальное и региональное биосферное, экосистемое значение – конечно, недостаточно даже для определения основных направлений, на которые следует обращать внимание при рассмотрении проблемы в целом и конкретных её проявлений.
Новый шаг в определении рассматриваемой нами проблематики – Федеральный закон “Об использовании атомной энергии”, принятый Государственной Думой 20.10.1995 г. В оборот введена в качестве характеристик объектов применения этого Закона ст. 3, содержащая систему понятий, в которую включены и “радиоактивные отходы – ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается”.
При этом ядерные материалы и радиоактивные вещества представлены как разные объекты. “Ядерные материалы – материалы, содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества”. “Радиоактивные вещества – не относящиеся к ядерным материалам вещества, испускающие ионизирующее излучение”.
Определён и предел действия Закона, не распространяющегося на объекты с количественными характеристиками, меньшими установленных федеральными нормами и правилами. Обращает на себя внимание применение в определениях субъективных, критериев: предусмотрено или не предусмотрено использование, превышает или не превышает установленную норму.
Интересующие нас методы обращения с радиоактивными отходами в этом Законе детально не дифференцированы: названы только переработка, захоронение, а также хранение как подготовительный этап к первым двум методам. Да и в целом “проблема РАО” отражена в этом Законе недостаточно.
Обращение с радиоактивными отходами не упомянуто при перечислении видов деятельности в областях использования ядерной энергии. Радиоактивные отходы только упоминаются в ряду других веществ в некоторых статьях Закона. Более подробная регламентация деятельности, связанной с РАО, вероятно, перелагается на специальные программы, что, очевидно, недостаточно.
В то же время следует обратить внимание на неточности в формулировках Закона. Так, Законом установлено, что “переработка отработавшего ядерного топлива в целях извлечения из него ценных компонентов должна осуществляться в соответствии с Законодательством Российской Федерации”.
Следовательно, переработка не в целях извлечения ценных компонентов не должна осуществляться в соответствии с законодательством, что противоречит духу и букве Закона в целом и, конечно, не предусматривалось авторами Закона. Не задаваясь целью анализировать Закон в целом, отметим, что в его содержании также отражается недостаточная изученность “проблемы РАО”.
Последний по хронологии документ общегосударственного значения, имеющий прямое отношение к рассматриваемой нами проблематике, – Федеральный закон “О радиационной безопасности населения”, принятый Государственной Думой 5.12.1995 г. Обратим внимание на следующее, дополнительное к выше приведенным обстоятельство.
В качестве одного из критериев, определяющих границы радиационной опасности (безопасности), вводится “естественный радиационный фон – доза Облучения, создаваемая космическим излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека”.
Устанавливается “запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением”.
Как видно, в законодательном и Программном обеспечении проявилось постепенное осознание Обществом недостаточности инерционного распространения исторического опыта обращения с бытовыми и производственными отходами для обеспечения безопасности РАО, и не только их, но и химических загрязнений.
Кажущееся, как обычно, схоластичным, а в действительности имеющее важнейшее значение, обращение внимания на понятийный аппарат, нашло, как всегда, дополнительное обоснование на практике. Во время первого в России судебного рассмотрения иска общественной организации “Гринпис”, опротестовавшей Указ Президента РФ N 72 от 15.01.1995 г.
“О государственной поддержке структурной перестройки и конверсии атомной промышленности в г. Железногорске Красноярского края”, неопределенность понятий обернулась дискуссией. Указом предусмотрено “предоставление услуг по временной выдержке с целью последующей переработки отработавшего ядерной топлива, поступающего с зарубежных атомных электростанций”.
Стоит, однако, заявить целью последующую переработку без указания сроков переработки, как “выдержку” можно превратить в “хранение” с неограниченным сроком. При этом Минатом РФ заявлял, что “выдержка” и “хранение” не одно и то же, а лингвистическая экспертиза утверждала обратное.
Нетрудно представить возможные последствия подобных понятийных несоответствий, тем более что оно в названном Указе не единственное. Нет, например, точного понимания термина “переработка”, поскольку не названы ни описания технологического процесса переработки, ни качество конечного продукта.
Таким образом, оказывается необходимым точно определить и учесть специфичные природные свойства явления “радиоактивность”, степень его исследованности, характер социально-психологических отношений человечества к этому явлению и другие особенности. Для адекватного решения “проблемы РАО”, обеспечивающего полный учёт характера воздействий РАО и их последствий, необходимо, на наш взгляд, прежде всего уточнить содержание этой проблемы таким образом, который позволит устанавливать количественные и качественные критерии как её самой, так и степени её разрешения предлагаемыми способами.
Содержание “проблемы РАО”, по нашему мнению, может быть определено исходя из учета следующих основных положений, в той или иной мере выраженных в вышеназванных актах и в научной литературе:
1. Человечество извлекает из геосферы радиоактивные вещества (химические элементы в очищенном виде или в составе химических соединений) для применения их радиоактивных свойств в считающихся “полезными” гражданских и военных технологиях.
2. РАО – химические вещества и элементы, образовавшиеся в полезных технологических процессах, а также в “штатных” для мирного времени ситуациях, создающихся в военных структурах. По нашему мнению, следует рассмотреть вопрос об отнесении к РАО радиоактивных, веществ, в узкрм смысле слова не являющихся отходами, а образовавшихся и спонтанно распространяющихся в окружающей среде в результате аварийных, “нештатных” ситуаций, а также в ходе военных действий.
Шире трактуется эта проблема в Законе об использовании ядерной энергии. Но мы оцениваем проблему не в узкоспециальном смысле, замкнутом в пределах подотрасли “ядерная энергетика”, или в пределах отдельных командований в Министерстве обороны, непосредственно эксплуатирующих ядерные оружие и установки.
Нас интересует более широкий смысл, определяющий любые отдельные виды человеческой деятельности как частные случаи человеческой деятельности в целом. В анализе природопользования в целом основным является именно этот обобщающий подход. В этом контексте любые радиоактивные, равно как и нерадиоактивные, вещества (пассивные носители радиоактивных элементов), образовавшиеся в результате полезной человеческой деятельности или неполезных ситуации, спровоцированных человеческой деятельностью (война, авария и т.п.) – являются отходами человеческой деятельности, нуждаются в нейтрализации, если представляют Опасность для человека и биосферы.
Опасность в данном случае исходит от радиоактивности как свойства имманентного РАО. Воздействие этого свойства на человека и биосферу должно быть снижено до фонового уровня, существовавшего до извлечения человеком радиоактивных веществ из природных систем, поскольку фоновая радиоактивность может оказаться одним из основных условий формирования не только человека как вида и биосферы, но и в целом механизмов геологических, гидрологических и атмосферных процессов.
Опасным для человека и биосферы может оказаться не наличие радиоактивности, а отклонение радиоактивности в ту или иную сторону от некоторой вилки уровней. Устраняя опасность присущей РАО радиоактивности для человека и биосферы, необходимо сохранить также основные вещественные и энергетические балансы и видовое разнообразие природных систем.
3. Принципиально, т.е. по физико-химической природе, РАО не отличаются от радиоактивных веществ, считающихся полезными. Отходами они являются потому, что человечеству ещё не известны технологии для получения из этих веществ полезностей.
4. РАО существуют как радиоактивные вещества (химические элементы или соединения), очищенные или включенные в качестве примесей в твердые, жидкие или газообразные нерадиоактивные вещества.
5. РАО опасны для человека и биосферы, потому что повышают, по сравнению с естественным природным фоном, концентрацию проявления радиоактивных свойств в локальных зонах или в целом в среде обитания человека и формирования жизни.
“Проблема РАО” состоит, следовательно, в необходимости снизить воздействие проявляемой ими радиоактивности, а также других свойств на человека и биосферу до уровня, близкого к естественному, существовавшему до извлечения человеком радиоактивных веществ из геосферы и использования их. не нарушая при этом основных балансов вещества и энергии и видового разнообразия в природных системах.
Приведённая формулировка, наверное, не идеальна, может не исчерпывать всех необходимых и достаточных системообразующих характеристик проблемы, однако устанавливает основные критерии, определяющие границы для её решения. При этом она не содержит внутренних противоречий, опирается на известные научные положения. Это позволяет ожидать, что в обозримом будущем она не будет изменена принципиально.
Экосистемные подходы к оценке
Как видим, вышеописанные предложения затрагивают многие сферы природной среды (как минимум, литосферу, гидросферу, биосферу), многие природные процессы (как минимум, геологические, гидрологические, химические, биологические) и требуют исследований во многих отраслях знаний.
Оставаясь в рамках интересующей нас экосистемной и социально-экономической проблематики, мы неизбежно будем сталкиваться с неясными вопросами, выходящими в другие отрасли знаний. Поэтому, не рассматривая их подробно, мы будем пытаться сформулировать эти вопросы определённым образом, чтобы иметь возможность получать и определённые ответы от специальных наук.
Первая группа вопросов связана с общей системной оценкой антропогенных переносов вещества и энергии в масштабе планеты, материков, регионов, частным случаем которых является перемещение радиоактивных веществ. Мы не затрагиваем здесь более общую проблему, связанную с тем, что общая масса только вещественных годовых отходов человечества в начале 1990-х гг. составляла на Земле в целом около 1,8 млрд. т.
В весовом отношении, в сравнении с общими потоками антропогенных переносов, проблема переноса радиоактивных веществ ничтожно мала. В известных нам источниках приводятся различающиеся между собой данные. По материалам ЦНИИатоминформ, в мире с 1990 по 2000 г. ожидается рост ежегодной потребности в природном уране с 50 до 55 тыс. т.
По другим материалам, производство урана только в странах “устойчивой рыночной экономики” уменьшилось с 34,2 тыс. т в 1989 г. до 27,7 тыс. т в 1990 г. и 25,8 тыс. т в 1991 г. При этом в 1991г. годовая потребность ядерных энергетических установок АЭС в этих странах в 46 тыс. т урана покрыта своим сырьем только на 57%. К 2000 г. эта потребность может составить 54 тыс. т.
Производство урана в странах СНГ, Восточной Европе и Китае составило в 1992 г. 15,6 тыс. т. Снижения же их потребностей в уране к 2000 г. не предполагается (в 1991 г. они составили около 13% от общих мировых потребностей). Однако и в этих материалах констатируются крупные расхождения в публикуемых показателях.
Так, за 1991 г. производство урана в Австралии по одним источникам составляет 3,76 тыс. т, по другим – 4,5 тыс. т. Что касается Российской Федерации, приведём, не комментируя, данные Пресс-центра Минатома России по проблемам обращения с РАО. В целом в России накоплено около 0,6 млн. т. топлива и отходов оборонных программ суммарной активностью до 1,8 млн. Ки.
Это, что естественно, не совпадает, с высокой степенью точности, с расчётами зарубежных экспертов и разрозненными данными отечественных источников, однако в общем сопоставимо с ними, чего вполне достаточно для нашей цели. В том сопоставлении, которое нам необходимо для выявления роли добычи урана в массообмене между природными и техногенными системами, мы можем полагать, что ежегодное извлечение урана (точнее, ЦзО”) из природы составляет 40-70 тыс. т.
Неравномерное размещение запасов урана в пределах материков и отдельных регионов, как и планеты в целом, обусловлено некими закономерностями природных процессов. Если в балансе масс планетарного вещества радиоактивные элементы и соединения занимают ничтожную долю, то в энергетическом балансе, по имеющимся в настоящее время предположениям, – существенную.
Изымая радиоактивные вещества из месторождений, где они сконцентрированы природой, и, концентрируя их, после использования и преобразований, в другие места земного шара, человечество меняет пространственную вещественную (ведь им созданы новые, природе Земли не присущие, вещества) и энергетическую систему балансов планеты.
Для перемещения известных запасов природного урана потребуется, как несложно определить из вышеприведенных цифр, менее 100 лет. При этом места новых концентраций видоизмененных радиоактивных веществ пока определяются исключительно из технических и экономических соображений.
Изменения в локальных и региональных энергетических структурах, а следовательно, в системах потоков энергии и в процессах, происходящих в биосфере, не учитываются. Речь идет не только о первоочередной опасности радиации для живых организмов, ибо такая опасность – частный случай возможных изменений. Речь идет о необходимости предвидения всей совокупности изменений.
Переходя к анализу оценки возможных воздействий на окружающую среду при реализации вышеназванных предложений, целесообразно обратиться к оценкам практики функционирования и проектов существующих, строящихся и подготовленных к строительству “хранилищ”, “складов”, “свалок”, “разливов”, “могильников” и других объектов “хранения” РА.О.
В достаточно доступных публикациях по этой тем, при анализе как отечественных, так и зарубежных объектов “хранения РАО” выделяется ключевая задача обеспечения надежности таких “хранилищ”: исключить попадание РАО и продуктов их преобразований, сохраняющих опасную для биосферы и жизни человека радиоактивность, в потоки вещества, могущие вынести РАО и эти продукты за пределы хранилища и включить их в экологические системы.
В качестве требующих наибольшего внимания называют естественные потоки вод и воздуха как наиболее динамичные, постоянно функционирующие механизмы обмена веществом и энергией в природных комплексах. Для закрытых, глубинных хранилищ основное внимание обращается на гарантии изоляции РАО от подземных гидросистем, естественным путем связанных с поверхностными водами.
При анализе поставленных в нашей работе задач мы также обратим внимание в первую очередь на эти, выявленные предыдущими исследователями, особенности “проблемы РАО”. В некоторых из рассматриваемых нами случаев предложено, используя природные механизмы, искусственно создать месторождения радиоактивных веществ в зонах, разграничивающих океанические плиты и материки, в зонах глубинных разломов земной коры, в пределах активных вулканических поясов.
По другим данным, единственные относимые к “жильному” типу урановые месторождения расположены в Центральном Французском массиве, юго-восточной Китае, Забайкалье, Алтае, Саянах, т.е. на значительном удалении от океанических вулканических поясов.
В рассматриваемых предложениях не приводятся также сведения, есть ли природные месторождения такого рода не только в зонах, подобных Тихоокеанскому “Огненному поясу”, но и конкретно – в пределах этого пояса, и еще более конкретно – в пределах той части этого пояса, где предполагается “захоронение РАО”.
По имеющимся данным, таких, во всяком случае заметных, месторождений урана здесь нет, хотя активные гидротермальные процессы и вулканизм, как один из главных, указываемых авторами Реферата факторов возникновения таких месторождений представлены весьма сконцентрировано.
Не будучи геологом, мы не можем обсуждать достоверность мнений специалистов по этому вопросу и утвердительно предлагать выводы о геологических причинах неравномерности распределения в земной коре урановых месторождений различного генезиса. Однако и неспециалист в геологии имеет основания предположить, что на естественное формирование месторождений радиоактивных веществ в земной коре действует не только наличие специфичных геотермальных процессов, но и другие необходимые факторы.
Вероятно, что в природных механизмах, действующих в гидротермальных системах вулканического пояса Дальнего Востока, такие факторы отсутствуют. Но если в природных механизмах, действующих в гидротермальных системах Тихоокеанского вулканического пояса на Дальнем Востоке, отсутствуют факторы, необходимые для образования месторождений урана, то в таких природных механизмах может не произойти локализация РАО, связывание их в химически устойчивые миграционно пассивные геологические образования.
Необходимо достаточно точное определение места и роли основных используемых в предложениях о захоронении РАО природных гидротермальных систем в природных комплексах. Известно, что связи гидротермальных систем с другими природными системами неразрывны; понятие “отдельная гидротермальная система” есть абстракция; отдельное рассмотрение гидротермальных систем есть абстрактное рассмотрение.
Гидротермальные системы существуют только в составе многосложных природных комплексов, представляющих неразделимые целостности, расчленяемые на составные части только в нашем сознании. Это достаточно известное соображение приведено здесь единственно вследствие того, что, как правило, его известность не препятствует спонтанной односторонности в некоторых анализах: от интересующего нас компонента природного комплекса не к этому комплексу, а к другому компоненту, показавшемуся важным.
В первом случае схематично выявляются компоненты природных комплексов и пространственно-временные материальные связи гидротермальных систем с другими природными системами, взаимодействие с которыми и которых между собой, и представляет собой функционирование природного комплекса в целом.
Известно, что гидротермальные системы непосредственно связаны с геологическими, наземными гидрологическими системами и биосферой.
В геологические системы гидротермальные системы пространственно заключены, это сфера их существования. С геологическими системами связаны зоны питания гидротермальных систем водными растворами и энергией, в основном через восходящие и нисходящие потоки вещества и энергии.
Строение геосистем определяет маршруты этих потоков и зоны локализации гидротермальных систем. В геосистемах формируются зоны преобразований “вода-пар-пароводяная смесь”, а также геохимические барьеры, где происходят физико-химическое преобразование вещества и формирование месторождений.
Разносторонние связи гидротермальных глубинных систем с наземными гидросистемами. Из поверхностных гидросистем за счет фильтрации подпитываются зоны преобразования “вода-пар”, а через них – зоны питания гидротермальных систем. В наземные и морские гидросистемы происходит разгрузка гидротермальных систем:
здесь не Только формируются новые механизмы преобразования и перемещения поступающих из глубин вещества и энергии, а возникает контакт вещества и энергии гидротермальных систем с живым веществом, с биосферными, экологическими системами. В зоне этих контактов формируются специфичные формы жизни, настолько специфичные, что некоторые из них принципиально отличны от наиболее распространенных.
Полная совокупность связей между названными системами определяет скорость, полноту и направление химических, физических, биологических и других процессов, изменения состояний вещества и энергии, траектории перемещений в природном комплексе, пространственно включающем в себя зоны распространения гидротермальной системы, ее питания и разгрузки.
Построение схемы, адекватно выражающей эту совокупность, может гарантировать от основных Ошибок при оценке как рассматриваемого, так и однотипных с ним предложений. С ее помощью можно избежать рассмотрения механизмов гидротермальной системы как отдельно и как бы самостоятельно функционирующей; выборочного рассмотрения внешних связей этой системы, ограничиваясь теми, которые оказались замеченными или показались наблюдателю более важными; ситуации, при которой вне внимания могут оказаться не только процессы, важные для обеспечения планируемых преобразований вещества и энергии РАО, но и процессы, выходящие в биосферу и могущие нести для нее потенциальную опасность.
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.
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. 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.
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.
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. 2).
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.
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.
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.
Распределение средней годовой первичной продукции (мг с/м2 день) по акватории Тихого океана ( по: Кобленд-Мишке, 1977).
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 ла-вово-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 д теориями риска, надежности, катастроф; устойчивости, 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.
