Превоз на радиоактивни материали по море

Как се превозват радиоактивни материали по море? На какви изисквания трябва да отговарят корабите превозващи радиоактивни материали?

US Nuclear Regulatory Commission дефинира радиоактивните отпадъци, за целите на транспортиране, като отпадъци, чиито специфично тегло надвишава 74 Bq на грам. Тази дефиниция не е свързана с количество, а с концентрация. Радиоактивните отпадъци съставляват много малка част от всички опасни товари, превозвани по море – в САЩ, най-големият производител на ядрена мощност, те са едва 1%.

Международните правила за превоз на ядрени отпадъци се публикуват от International Atomic Energy Agency (IAEA) от 1961 г. IAEA постоянно публикува измененията на тези правила, като последните изменения на Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material бяха публикувани през 2012 г. Правилата на IAEA са възприети и от International Maritime Organization (IMO). Целта им е да предпазят хората и околната среда от вредният ефект на радиацията, отделяна от радиоактивните вещества по време на тяхното транспортиране. Основен принцип, залегнал в правилата е, че защитата идва от дизайна на опаковките, независимо как се транспортира радиоактивният материал. Защитата се постига чрез ограничаване на радиоактивните вещества, контрол на радиационните нива, недопускане на критичните нива на радиоактивният материал и предпазване на веществата от топлина.

Радиоактивните вещества са клас 7, съгласно UN Model Regulations on Dangerous Goods, IMDG Code. В света съществуват 447 опериращи атомни реактора в 31 страни. Радиоактивните отпадъци се предявяват за превоз в три основни типа опаковки. Това са:

Тип А– използват се за превоз на относително малки количества радиоактивен материал. Те са конструирани да предотвратят инциденти с ограничени количества радиоактивни материали със средно ниво на радиоактивно лъчение. Такива вещества са медицински или индустриални радиоизотопи, а също и някои ядрени горива.

Тип B– използват се основно за HLW, ядрени горива, и представляват здрави и много добре подсигурени цистерни. Размерите им варират от варели до цистерни за камиони и осигуряват защита срещу гама и неутронно лъчение. Има над 150 сертифицирани вида опаковки Тип B, като по-големите от тях достигат цена от 1,6 млн долара всяка.

Тип C- малки количества от високо радиоактивни материали, включително плутоний, се превозват в опаковки Тип C, които осигуряват по-добра надеждност от Тип B. Като критерий за тяхната здравина често се посочва, че те могат да издържат падане от самолет, когато той е на круизна височина.

Превоз на радиоактивни материали по море

Радиоактивните материали клас 7 могат да се разделят на две основни подгрупи:

  • материали, които могат да се превозват на всякакъв тип кораби
  • ядрено гориво, плутоний и високо радиоактивни отпадъци, които трябва да се превозват чрез специално конструирани кораби, отговарящи на изискванията на INF Code.

Първата подгрупа включва радиоактивни вещества с ниска радиоактивност, например датчици за откриване на дим, медицинско оборудване и др. Тези отпадъци се транспортират с кораби, които освен, че трябва да отговарят на изискванията на SOLAS, включително товарното помещение да е снабдено с фиксирана пожарогасителна система, не се изисква да отговарят на специфични изисквания на други морски конвенции и кодекси.

Втората група отпадъци включват високо радиоактивни материали с уран, торий, плутоний и техните изотопи, които са били използвани при устойчиви ядрени реакции, а също и плутоний, извлечен от ядрено гориво, както и твърди отпадъци с високо ниво на радиация.

Продуктите с опасни свойства се идентифицират посредством международна класификация, като им се присвояват т. н. UN номера. Радиоактивните материали, превозвани в големи количества се обозначават по следните начини:

  • UN-3327 Радиоактивен материал, опаковка тип А, делящ се (обикновено това са малки количества)
  • UN-3328, Радиоактивен материал, опаковка тип В(U), делящ се
  • UN-3329, Радиоактивен материал, опаковка тип B(M), делящ се
  • UN-3331, Радиоактивен материал, транспортиран при специални условия, делящ се

Корабите, превозващи радиоактивни материали от втората подгрупа, трябва да отговарят на допълнителни изисквания, наложени от т.н INF Code. Този кодекс бе приет през 1993 г от IMO под наименованието Code for the Safe Carriage of Irradiated Nuclear Fuel, Plutonium and High-Level Radioactive Wastes in Flasks on Board Ships (INF Code) в допълнение на изискванията на IAEA. Въпреки че изискванията за конструкция на опаковката останаха водещи, този кодекс въведе препоръки за конструкцията на корабите, превозващи радиоактивни материали. Тези препоръки включват въпроси относно стабилитета на повреден кораб, противопожарна защита, и здравина на конструкцията. През януари 2001 г. INF Code стана задължителен и бе преименуван на  International Code for the Safe Carriage of Packaged Irradiated Nuclear Fuel, Plutonium and High-Level Radioactive Waste on Board Ships.

По силата на този кодекс корабите се разделят на три основни класа в зависимост от нивото на радиоактивност на товара, който корабът ще превозва.

  • Class INF 1 – това са кораби, които са сертифицирани да превозват ядрени отпадъци със сумарна активност по-малка от 4,000 TBq.
  • Class INF 2 -кораби, които са сертифицирани да превозват ядрени отпадъци със сумарна активност по-малка от 2 x 106 TBq, както и плутоний със сумарна радиоактивност, по-малка от 2 x 105 TBq
  • Class INF 3 -кораби, отговарящи на изискванията за Клас 2, но без ограниченията за сумарна активност на ядрените отпадъци.

Забележка: TBQ = Тера бекерели (Tera-becquerels). Бекерел е единица за измерване на радиоактивността в системата SI. Източникът има активност 1Bq, ако в него за една секунда става един акт на спонтанен разпад.

Корабите, сертифицирани за превоз на INF товари трябва да притежават т.н. International Certificate of Fitness for the Carriage of INF Cargo. Това налага специални изисквания към тези кораби, свързани с устойчивостта на повреден кораб и пожаробезопасността, контрол на температурата в товарните помещения, укрепване на товарите, ел. захранване, както и необходимостта от специално оборудване срещу вредното влияние на радиацията. Контейнерите, в които се пренасят ядрени отпадъци в товарните помещения, трябва да отговарят на най-високи изисквания за безопасност, посочени в „Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material“, публикувани от International Atomic Energy Agency (IAEA). Одобрение за транспортиране по море на ядрени отпадъци трябва да бъде получено както от Администрацията на флага, така и от страните, които корабът ще посети.

Транспортирането на радиоактивни материали по море не се покрива от клаузите на P&I клубовете, освен ако товарът изрично не е посочен като “Excepted Matter”, както е определен от Nuclear Installations Act 1965 или всички последващи правила, включително Nuclear Installations(Excepted Matter) Regulations 1978. “Excepted Matter” включва ядрени вещества, състоящи се само от един или повече от следните компоненти: изотопи, подготвени за използване в медицината, селското стопанство и за научни цели; естествен уран, както и малки количества ядрено вещество, както са посочени в Nuclear Installations (Excepted Matter) Regulation 1978. Ако радиоактивният товар не попада в тази категория, то за да се превози по море е необходимо изпращачът да изиска специална застраховка за превоз на ядрени товари ( nuclear liability insurance). В чартърите за превоз на ядрени отпадъци е препоръчително да фигурира и специална клауза “Nuclear Cargo Exclusion Clause”. За транспортиране на празни контейнери, в които преди това са били превозвани радиоактивни вещества, е необходима детайлна информация за превозвания предишен товар.

Какви кораби превозват ядрените отпадъци?

Съществуват поне 5 малки специално построени кораби с дедуейт между 1250 и 2200 тона, и 4 специално построени кораби с дедуейт между 3800 и 5000 тона, които са конструирани да превозват ядрени отпадъци в опаковка тип В.

Трите най-големи кораби принадлежат на британската компания Pacific Nuclear Transport Ltd (PNTL), дъщерна компания на International Nuclear Services Ltd (INS). Тези кораби са Pacific HeronPacific Egret, и Pacific Grebe и са спуснати на вода съответно през 2008, 2010, и 2010 г в Япония. Всички те са с двойни корпуси, разделени с удароустойчиви компоненти, като всички важни системи са разделени, като така се осигурява по-голяма обезпеченост и надеждност при инцидент. Разполагат с две машини, работещи независимо. Всеки кораб може да превозва 20 или 24 радиоактивни опаковки. С дължина 104 м, те имат дедуейт 4916 тона. Pacific Grebe превозва основно ядрени отпадъци, докато другите два кораба транспортират пратки от MOX гориво. (MOX – mixed oxide fuel представлява ядрено гориво, което съдържа повече от един окис на разпадащ се материал, обикновено се състои от плутоний, смесен с естествен уран). Корабите на PNTL са превозили над 180 пратки в над 2000 контейнера през последните 40 години без да има инцидент, свързан с този вид транспорт.

През 2013 г шведската компания SKB пусна в експлоатация Sigrid. Sigrid е построен от Damen Shipyards и транспортира първият си радиоактивен товар през януари 2014 г. Транспортира основно използвано ядрено гориво. Корабът е снабден с двоен корпус, четири двигателя, и независими системи за безопасност и сигурност. Sigrid има дължина 99.5 м и ширина 18.6 м, водоизместване 1600 тона и може да превозва 12 контейнера за ядрени отпадъци. Притежава клас INF Class 3 и се обработва по технологията ро-ро.

Кораб за превоз на радиоактивни товари Sigrid
Кораб за превоз на радиоактивни товари „Sigrid“ | Снимка: JonasB, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Rosatomflot  оперира кораб Rossita, с водоизместване 1620 тона, построен в Италия през 2011 г. Той е предназначен да транспортира използвано ядрено гориво и материали от извадени от експлоатация руски атомни подводници. Корабът оперира между Гремика, залив Андреев, залив Сайда, Северодвинск и други терминали, които приемат ядрените отпадъци от подводниците. Други кораби на компанията в експлоатация са Serebryanka (1625 DWT, дължина 102 м, построен през 1974 г) и Imandra (2186 DWT, дължина 130 метра, построен през 1980), като последният е описван като плаваща техническа база, но според различни източници транспортира използвано ядрено гориво и отпадъци от корабостроителният завод Нерпа и Гремика до Мурманск.

Rossita е кораб с ледови клас, с дължина 84 м и ширина 14 м, има два двигателя, и две изолирани товарни помещения.

Rosatomflot оперира също и полу-потопяем понтон Itarus, построен през 2013 г и влязъл в експлоатация през 2016 г. Предназначен е да транспортира компоненти от изведени от експлоатация руски атомни подводници за SevRAO в залив Сейда.

Кораб за превоз на радиоактивни товари Россита
Кораб за превоз на радиоактивни товари „Россита“ | Снимка Атомфлот