Гонка за захоронення ядерних відходів: як світ шукає безпечні могильники

Заходите у закинуту будівлю Придніпровського хімічного заводу в Кам'янському. На вас — захисний костюм, подвійні рукавиці, дихальна маска та сталеві черевики. Навколо — покинуте обладнання, іржаві резервуари та попереджувальні знаки радіаційної небезпеки. Єдине, що порушує моторошну тишу, — потріскування вашого лічильника Гейгера.

Саме так виглядає робота ядерних дослідників, зокрема Тома Скотта, професора матеріалознавства Бристольського університету та керівника Британської урядової мережі зменшення ядерної загрози. Придніпровський хімічний завод, що працював з 1948 по 1991 рік, переробляв уранову та торієву руду, створивши десятки мільйонів тонн низькорадіоактивних відходів. Після розпаду Радянського Союзу завод був покинутий, перетворившись на небезпечну руїну.

«Будівлі вражаюче жахливі й не для слабкодухих,» — розповідає Скотт. «Крім фізичних загроз, таких як діри в підлозі, відсутність освітлення, є ще й радіологічні небезпеки. Донедавна український уряд не мав уявлення, що відбувалося на об'єкті.»

Коли рівень радіації занадто високий для людей, Скотт відправляє роботів. У Кам'янському це був робопес на прізвисько «Спот», розроблений Boston Dynamics і оснащений радіаційними датчиками. Команда Скотта — промислові ядерні археологи, які працюють над пошуком і характеризацією «успадкованих» радіоактивних відходів по всьому світу.

Однак знайти такі відходи — лише частина проблеми. Їх потрібно ізолювати та зберігати достатньо довго, щоб вони перестали становити загрозу. «Наразі ми зберігаємо високорадіоактивні відходи на поверхні в захищених екранованих спорудах,» — пояснює Скотт. «Такі об'єкти потрібно періодично замінювати, оскільки будівлі та бетонні конструкції не можуть існувати вічно.»

Світ переходить від викопного палива до низьковуглецевих альтернатив, тому виробництво ядерної енергії зростатиме, що означає більше відходів. Зараз ядерна енергія забезпечує близько 9% світової електроенергії з приблизно 440 реакторів. До 2125 року лише у Великій Британії прогнозується накопичення 4,77 мільйона кубометрів упакованих радіоактивних відходів — достатньо, щоб заповнити 1900 олімпійських басейнів.

У Великій Британії більшість ядерних відходів зараз відправляють до Селлафілда, величезного об'єкта в Камбрії з 11 000 співробітників, власною дорожньо-залізничною мережею, спеціальною пральнею для забрудненого одягу та спеціальною озброєною поліцією. Але нові небезпечні матеріали вже на підході, і експерти шукають інші рішення для зберігання.

Найбільш правдоподібне рішення — помістити відходи у спеціальні контейнери та зберігати їх на глибині 200−1000 метрів під землею у так званих геологічних сховищах (GDF). З часом ці об'єкти будуть закриті та запечатані, щоб запобігти будь-якому людському втручанню.

«У Великій Британії близько 90% об'єму наших успадкованих відходів можна утилізувати на наземних об'єктах, але для 10% у нас наразі немає сховища. Міжнародно визнаним рішенням є GDF,» — каже доктор Роберт Вінслі з британської служби ядерних відходів. «За нашими оцінками, близько 90% радіоактивного матеріалу в нашому інвентарі розпадеться за перші 1000 років, але частина залишатиметься небезпечною набагато довше — десятки, навіть сотні тисяч років.»

Перед захороненням глибоко під землею високорадіоактивні відходи перетворюють на скло (процес вітрифікації) і потім пакують у металеві контейнери з міді або вуглецевої сталі. Відходи середнього рівня зазвичай пакують у контейнери з нержавіючої сталі або бетону, які потім розміщують у стабільній породі і оточують глиною, цементом або подрібненою породою.

Для пошуку підходящих місць важливо знайти корінну породу, яка витримає війни та стихійні лиха і не зміниться суттєво протягом тисячоліть. «Поширена помилка полягає в тому, що ми шукаємо середовище, яке не змінюється, але реальність така, що планета змінюється, хоч і дуже повільно,» — пояснює Стюарт Гаселдайн, професор уловлювання та зберігання вуглецю в Единбурзькому університеті.

У січні 2025 року уряд Великої Британії оголосив про плани щодо постійного захоронення своїх 140 тонн радіоактивного плутонію, який зараз зберігається в Селлафілді. Досліджуються три потенційні місця в Англії та Уельсі.

Науковці також вивчають альтернативні підходи, такі як «глибока ізоляція», яка використовує технологію спрямованого буріння для створення горизонтальних свердловин у шарі глинистої породи. Цей підхід коштує менше третини вартості будівництва традиційного ядерного могильника і використовує менші майданчики.

Окремою проблемою залишається попередження майбутніх поколінь про приховану небезпеку. Навіть якщо люди все ще існуватимуть через мільйон років, немає гарантії, що мови чи символи, якими користуватимуться наші нащадки, будуть хоч трохи схожі на сучасні. Дослідження Міжнародного агентства з атомної енергії показало, що лише 6% світового населення знає, що означає сучасний символ радіації.

Тому вчені працюють з художниками, антропологами, бібліотекарями, лінгвістами та письменниками-фантастами, щоб розробити інші способи попередження майбутніх поколінь про ядерні могильники. Пропозиції включають бібліотеки, капсули часу, фізичні маркери, такі як шипи в землі, та навіть величезну плиту з чорного граніту, яка нагріватиметься сонцем до нестерпно високих температур.

«Деякі експерти вважають, що найбезпечніше, що ми можемо зробити, — це забути про існування сховищ і не залишати жодних маркерів, які могли б спокусити зацікавлених „мисливців за скарбами“,» — каже докторант Томас Кітінг з Університету Лінчепінга у Швеції.

«Я вважаю, що ми не повинні дозволяти майбутнім поколінням забувати про геологічні сховища,» — підсумовує Скотт. «Матеріал є і небезпечним, і, у довгостроковій перспективі, потенційно цінним. Люди повинні пам'ятати про його присутність.»