П.2.1.4. Космическое захоронение особо опасных радиоактивных отходов наземной атомной энергетики и атомной промышленности

Космическое захоронение радиоактивных отходов наземной атомной энергетики и атомной промышленности [60,61] в настоящее время рассматривается в связи с тем, что отсутствует простое решение проблемы изоляции радиоактивных отходов. Особую озабоченность вызывают так называемые особо опасные отходы (ООО) - осколочные ядра, обладающие слишком большим периодом полураспада и трансурановые элементы, отсутствующие в естественной природной среде. По оценкам общая масса накопленных ООО в мире составляет около 200 т, а их ежегодный прирост до 20 т. Космическое захоронение состоит в выводе специального контейнера с ООО на выбранную траекторию за пределы сферы тяготения Земли, например, гелиоцентрическую орбиту с радиусом 1.15-1.2 астрономических единицы (а.е.). Эффективность решения проблемы может быть охарактеризована двумя основными критериями: коммерческой эффективностью и экологической безопасностью решения. Эффективность по первому критерию будет в значительной степени определяться числом пусков мощных РН и использование ядерной электроракетной двигательной установки (ЯЭРДУ) с малой тягой безусловно будет эффективным, имея в виду высокое значение характеристической скорости, необходимой для доставки контейнера с ООО на орбиту захоронения. Показано, что при использовании одного и того же носителя ядерный ЭРДУ по сравнению с разгонным блоком на основе жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) обладает большей эффективностью из-за снижения не менее, чем в два раза числа пусков РН для доставки одного и того же количества ООО на заданную орбиту. Дополнительным преимуществом ЯЭРДУ является исключение возврата контейнера с ООО на Землю из-за ошибочного импульса двигателя большой тяги, а также возможность питания системы обеспечения температурного режима контейнера с ООО, имеющих высокое значение тепловыделения. ЭРДУ на основе ЯЭУ мощностью 150 кВтЭл может доставить на орбиту захоронения контейнер массой до 9 т при использовании РН «Ангара». Серийные РН в сочетании с ядерным ЭРДУ способны обеспечить грузопоток, адекватный темпу накопления ООО в мире.

Общий вид КА для космического захоронения ООО приведен на рис.10.

Рис.10. Общий вид КА для космического захоронения радиоактивных отходов: 1 – ядерная энергоустановка; 2 – электроракетная двигательная установка; 3 – полезный груз – охлаждаемый контейнер ООО