На втором этапе работ по программе «Научно-технологическое обеспечение реабилитации арктического региона от затопленных и затонувших объектов с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами (РАО)» экспедиция НИС «Академик Иоффе» (АИ) выполнила комплексные исследования состояния окружающей среды и подводных объектов на полигоне в заливе Степового.

В заливе Степового на Новой Земле в 1981 году была затоплена АПЛ К-27, энергетическая установка которой включает два ядерных реактора с жидкометаллическим теплоносителем на основе свинцово-висмутовой эвтектики. После аварии, в 1968 году в течение 13 лет АПЛ находилась в резерве, после чего была затоплена в Карском море с невыгруженным отработавшим ядерным топливом (ОЯТ).

АПЛ К-27 считается потенциально наиболее ядерно-опасным объектом, затопленным в Мировом океане и требует регулярного контроля состояния защитных барьеров, отделяющих ядерное топливо от окружающей среды.

АПЛ К-27 у причала

АПЛ К-27 в заливе Степового перед затоплением.
На заднем фоне южный берег залива и распадок, на берег которого
в 2024 и 2025 году предпринимались высадки с целью геолого-геоморфологических исследований

Практически каждый год совместные экспедиции ИО РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и МЧС России ведут исследования состояния законсервированной ядерной энергетической установки АПЛ К-27. В 2025 году экспедиция выполнила три серии измерений  в течение 2 суток с использованием ТНПА «ГНОМ-Х» с борта судового катера.

Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат (ТНПА) «ГНОМ-Х» (ИО РАН)
с гамма-спектрометром РЭМ-4-50 (НИЦ КИ) на палубе судового катера;
стрелкой показан гамма-спектрометр.

Анализ результатов прямых измерений радиоактивности, зарегистрированных на палубе АПЛ К-27 спектрометром РЭМ-4-50, размещенным на ТНПА «ГномХ», показал, что выхода радиоактивности из реакторов АПЛ во внутренний объем реакторного отсека и, следовательно, в окружающую морскую среду не произошло и присутствие в спектрах техногенных радионуклидов (¹³⁷Cs) объясняется исключительно поверхностным загрязнением корпуса АПЛ К-27. Таким образом, можно считать, что основным фактором, влияющим на формирование радиационной обстановки в акватории залива Степового, по-прежнему остается выход радиоактивных материалов из контейнеров с ТРО, затопленных в центральной и кутовой части залива.

Спектр, зарегистрированный в т.7 рядом с люком реакторного отсека АПЛ К-27.
На рисунке показаны пики, соответствующие гамма-излучению техногенного
радионуклида ¹³⁷ Сs (слева) и естественного радионуклида ⁴⁰К (справа)

Ледовый покров в заливе Степового (Карское море, Новая Земля), 13 ноября 2025 года.
Сфотографировано с НИС ПС «Академик Иоффе» (70 рейс).

Погодные условия не способствовали оперативному проведению наблюдений и измерений. Мешал образовавшийся ледовый покров и 12 градусный мороз. 13 ноября сильный восточный ветер заставил судно уйти в самую дальнюю северо-западную часть залива, где пришлось отстаиваться почти сутки. Однако это время было использовано для отбора проб воды с помощью сорбционно-фильтровальной установки, разработанной в НИЦ «Курчатовский институт». Дело в том, что северо-западная часть залива довольно плотно засыпана контейнерами с твердыми радиоактивными отходами, а также крупными не ремонтно-пригодными агрегатами ядерных энергетических установок АПЛ. В этой связи в кутовой части залива наблюдается повышенный радиоационный фон. Этот процесс должен быть изучен для выделения на его фоне возможного выхода радиоактивности из АПЛ К-27. Именно для оценки объемного радиационного загрязнения акваторий и используются сорбционные технологии.

Помимо радиационных исследований в заливе Степового было выполнено зондирование донных осадков на маршрутах вдоль всего залива с использованием судового акустического профилографа SES. Параллельно производилось зондирование водной толщи с помощью судового ADCP. На рисунке приведен пример записи полученной с помощью SES, на которой изображен разрез осадочных отложений в районе затопления АПЛ К-27. На изображении четко прослеживается нижняя граница (оранжевая толстая линия) слоя неконсолидированного водонасыщенного илистого грунта мощностью 2-3 м с включениями (галькой) от ледового разноса и плотных литифицированных глинистых пород. Ниже залегают коренные сланцы. Полученные данные позволят исследовать параметры переноса донных осадков и водных масс вдоль залива и их вынос в открытое море, что является важной информацией для оценки возможных последствий распространения радионуклидов при нарушении защитных барьеров АПЛ К-27 (например, в результате СЦР). Предварительные результаты свидетельствуют о приливно-отливной и волновой природе переноса водных масс в заливе. Это же подтверждают измерения гидрофизической структуры водной толщи, измерения которой велось непрерывно на всех станциях, равно как и отбор проб донных осадков и придонной воды. В настоящее время радиационная обстановка в заливе не внушает опасений.

Изображение разреза осадочных отложений,  полученное с помощью профилографа SES
в заливе Степового (Карское море, Новая Земля),
в районе захоронения АПЛ «К-27» (изображение посередине профиля).

Поскольку постоянный контроль радиационной обстановки вокруг АПЛ К-27 является важной проблемой, непосредственно связанной с государственной задачей обеспечения ядерной и радиационной безопасности Арктической зоны РФ, его предполагается реализовать с помощью подводной станции постоянного радиационного мониторинга (ПСПРМ), установку которой в заливе Степового планирует НИЦ «Курчатовский институт». В состав ПСПРМ входит комплекс подводных детекторов, размещаемых на АПЛ и прилегающим к ней участке дна, подводный блок сбора и предварительной обработки информации, а также система передачи данных и электроэнергии на базе кабельной подводной линии связи. Береговой блок ПСПРМ, осуществляющий общее управление, энергоснабжение и двустороннюю спутниковую связь ПСПРМ с оператором и потребителями, будет размещен на берегу залива, в непосредственной близости от места затопления АПЛ.

Разработка проекта установки ПСПРМ требует проведения геолого-геоморфологических исследований участка дна и берега залива вблизи затопленной АПЛ. В 2025 году с этой целью был произведен эхолотный промер глубин с катера вплоть до нулевых отметок подводной зоны, а также выполнены измерения высот береговой зоны района, примыкающего к месту затопления АПЛ. Промер глубин производился с катера с использованием эхолота-карт-плоттера MARK-II, а измерение высот - специалистами ЦПИ РГО с помощью приемника космической навигационной системы GPS. Результатом проведенных исследований стала схема возможного размещения ПСПРМ.

В настоящее время экспедиция НИЦ КИ – ИО РАН – МЧС России на НИС ПС «Академик Иоффе» (70 рейс) ведет работы по исследованию окружающей среды в районах захоронений твердых радиоактивных отходов в Новоземельской впадине.

Начальник экспедиции Н.Я.Книвель
НИЦ «Курчатовский институт»

Руководитель работ Н.А.Римский-Корсаков
Институт океанологии РАН