Разработка научных основ решения проблемы радиоэкологической реабилитации арктической акваторий Российской Федерации от затопленных ядерно и радиационно-опасных объектов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 14-19-01206

НазваниеРазработка научных основ решения проблемы радиоэкологической реабилитации арктической акваторий Российской Федерации от затопленных ядерно и радиационно-опасных объектов

Руководитель Саркисов Ашот Аракелович, Доктор технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук , г Москва

Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-504 - Ядерная и радиационная безопасность, радиоэкология

Ключевые слова Арктика, атомный флот, атомная подводная лодка (АПЛ), отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), радиоактивное загрязнение, радиоактивные отходы, твердые радиоактивные отходы (ТРО), захоронение ТРО, ядерные радиационно-опасные объекты (ЯРОО), защитные барьеры объектов затопления, скорость коррозии, техногенные радионуклиды, реабилитация акваторий, оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС)

Код ГРНТИ58.91.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Растущий интерес со стороны мирового сообщества и крупнейших российских компаний к Арктическому бассейну: возрастает значение транспортных коммуникаций в связи с глобальным потеплением и разработка новых месторождений углеводородов, что особенно важно в условиях высоких цен на энергоносители. Оценка извлекаемых ресурсов углеводородов на арктическом шельфе составляет: свыше 13 млрд. т нефти и 70 трлн. м3 газа, при этом значительные их части сосредоточены в Карском и Баренцевом морях, 44% и 26% соответственно. Средняя годовая добыча в России за 2008-2012 гг. составляла 0,5 млрд. т нефти и 0,65 трлн. м3 газа. В связи с предстоящим освоением сырьевых месторождений и транспортной магистрали Арктики, все большую актуальность приобретает экологическая очистка акваторий северных морей от затопленных ЯРОО с ОЯТ и РАО. В нашей стране затопления радиоактивных отходов в морях начали с момента создания атомного флота в 1959 г. и продолжали по 1993 г. включительно. Для этих целей на основе результатов научных исследований были разработаны требования к районам затопления РАО и выделены 13 акваторий в Арктике и 10 на Дальнем Востоке. За весь период эксплуатации кораблей с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ) Северного флота было удалено 25,9 кКи (958 ТБк) ЖРО и затоплено 33,5 кКи (1240 ТБк) ТРО. Почти все ЖРО слиты в Баренцевом море. Затопления ТРО и объектов с ОЯТ производились в основном в Карском море, где было затоплено около 18 тыс. объектов. В том числе: три АПЛ с ОЯТ (6 активных зон), один ядерный реактор, контейнер с экранной сборкой атомного ледокола «Ленин», пять реакторных отсеков АПЛ, 19 судов с ТРО, 735 радиоактивных блоков и более 17 000 контейнеров с РАО. Перед затоплением объекты подвергались консервации по разным технологиям. Кроме того аварийно затонули АПЛ К-159 - в 2003 г. в восточной части Кольского полуострова, и АПЛ «Комсомолец», погибшая в 1989 году в Норвежском море. Растущий интерес к хозяйственной деятельности в арктических морях и необходимость их реабилитации от последствий атомного наследия обуславливает актуальность выполнения оценки степени опасности затопленных ЯРОО и построения прогнозных моделей распространения техногенных радионуклидов в случае нарушения герметичности и деградации защитных барьеров, а также выработка рекомендаций по направлениям реабилитации и обращения с различными группами объектов. Не исключена угроза терроризма относительно ОЯТ, затопленных на мелководье. Известны отдельные примеры спасательных операций и проведения судоподъемных работ с больших глубин. Как правило, это были разовые акции, в основном, во время или после аварий/катастроф. Имеется также опыт обследования затонувших кораблей, применения исследовательской аппаратуры различного назначения. Задачи, поставленные в настоящем исследовании, не имеют мировых прецедентов. К их особенности следует отнести масштабы затоплений и разнородный характер затопленных объектов по конструкции и состоянию. В мировой практике известны проводимые ранее исследования состояния материалов и конструкций в морской воде. Была определена зависимость коррозии для условий различных районов Мирового океана, кроме арктических морей с их уникальной гидрологией. Коррозия сильно зависит не только от параметров морской воды: среднегодовая температура, концентрация растворенного кислорода и т.п., но и от химического состава материала. Даже незначительные вариации в химическом составе сплава могут привести к приобретению новых свойств, в том числе и коррозионных. Для оценки коррозионной деградации металлов можно использовать подходы, сопоставимые с ранее использовавшимися, однако для каждого конкретного района нужно учитывать существенное различие гидрологических условий. К мало изученным, а по отдельным аспектом и совсем не исследованным ранее, следует отнести ряд вопросов, которые предстоит исследовать в работе: - Состояние и поведение при длительном пребывании в морской среде объектов и их конструкций после облучения разной интенсивности (разработка моделей и методов расчета) - Изменение радиоизотопного состава ОЯТ и оценка путей взаимодействия элементов из цепочек распада облученного топлива с материалами защитных объектов - Оценка угрозы для окружающей среды и населения при хозяйственной деятельности при систематических и аварийных выносах радиоактивных материалов из ОЯТ и облученных конструкций - Модели изменения состояния объектов различной структуры и потенциальные риски при возможных вариантах дальнейшего обращения с ними: оставления на дне с консервацией, подъеме, транспортировке

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. А.А. Саркисов, С.В. Антипов, В.П. Билашенко, В.Л. Высоцкий, В.Е. Калантаров, М.Н. Кобринский, В.А. Сотников, П.А. Шведов Оценка и прогноз состояния защитных барьеров затонувшей атомной подводной лодки «Б-159» Известия РАН, серия Энергетика, 2, 2015 (год публикации - 2015)

2. Саркисов А. А., Сивинцев Ю. В., Высоцкий В. Л., Никитин В. С. Атомное наследие холодной войны на дне Арктики. Радиоэкологические и технико-экономические проблемы радиационной реабилитации морей Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, Москва, 699 с. (год публикации - 2015)

3. А.А. Саркисов, С.В. Антипов, В.П. Билашенко, В.Л. Высоцкий, А.Ю. Казеннов, О.Е. Кикнадзе, М.Н. Кобринский, А.В. Королев, В.А. Сотников, Б.С. Степеннов, П.А. Шведов Оценка выхода радионуклидов в окружающую среду при потенциальной аварии в ходе подъема и транспортировки затопленной АПЛ К-27 Известия РАН Энергетика, 3, 2015 (год публикации - 2015)

4. V. L. Vysotsky, Yu. V. Sivintsev, V. A. Sotnikov, and V. N. Khokhlov Release of Man-Made Radionuclides into Seawater from Dumped and Sunken Nuclear- and Radiation-Hazardous Objects Thermal Engineering, Vol. 61, No. 13, pp. 931–945 (год публикации - 2014)
10.1134/S0040601514130102

5. Антипов С.В., Билашенко В.П., Высоцкий В.Л., Калантаров В.Е., Кобринский М.Н., Саркисов А.А., Сотников В.А., Шведов П.А., Ибраев Р.А., Саркисян А.С. Прогноз и оценка радиоэкологических последствий гипотетической аварии на затонувшей в Баренцевом море атомной подводной лодке Б-159 Атомная энергия, Т. 119, вып. 2, сс. 106-113 (год публикации - 2015)

6. Саркисов А.А., Большов Л.А., Антипов С.В.,Билашенко В.П.,Высоцкий В.Л., Кобринский М.Н., Шведов П.А. История, современное состояние и перспективы радиоэкологической реабилитации Арктики Атомная энергия, т. 121, вып. 5, сс. 247-253. (год публикации - 2016)

7. Большов Л.А., Линге И.И., Саркисов А.А., Уткин С.С. Практика и задачи научного обеспечения работ по ядерному наследию Атомная энергия, Т. 120, вып. 4, сс. 201-207 (год публикации - 2016)

8. Саркисов А.А., Антипов С.В., Билашенко В.П., Высоцкий В.Л., Кобринский М.Н., Сотников В.А., Шведов П.А., Казеннов А.Ю., Кикнадзе О.Е., Королев А.В. Оценка выхода радионуклидов в окружающую среду в случае возникновения аварии на затонувшей атомной подводной лодке Б-159 Атомная энергия, Т. 119, вып. 4, сс. 222-229 (год публикации - 2015)

9. Саркисов А.А., Антипов С.В., Билашенко В.П., Высоцкий В.Л., Калантаров В.Е., Кобринский М.Н., Сотников В.А., Шведов П.А. Оценка и прогноз состояния защитных барьеров затонувшей атомной подводной лодки «Б-159» Известия Российской академии наук. Энергетика, № 3, сс. 50-57 (год публикации - 2015)

10. Саркисов А.А., Антипов С.В., Билашенко В.П., Высоцкий В.Л., Казеннов А.Ю., Кикнадзе О.Е., Кобринский М.Н., Королев А.В., Сотников В.А., Степеннов Б.С., Шведов П.А. Оценка выхода радионуклидов в окружающую среду при потенциальной аварии в ходе подъема и транспортировки затопленной АПЛ «К-27» Известия Российской академии наук. Энергетика, № 2, сс. 16-29 (год публикации - 2015)

11. Билашенко В.П., Сотников В.А. Действия, направленные на реабилитацию арктического региона от затопленных ядерно- и радиационно-опасных объектов Наука и безопасность, № 2 (15), сс. 75-78 (год публикации - 2015)

12. Максимов А.А., Гичев Д.В., Высоцкий В.Л., Филиппов А.С., Тагильцев А.А., Черанев М.Ю., Гончаров Р.А. Поиск аварийно затопленного радиоизотопного термоэлектрогенератора по тепловому полю в придонном слое морской воды Подводные исследования и робототехника, №1(21), сс. 56-65. (год публикации - 2016)

Публикации