Rao deșeuri radioactive. Care este pericolul deșeurilor radioactive

Îndepărtarea, prelucrarea și eliminarea deșeurilor din clasele de pericol de la 1 la 5

Lucrăm cu toate regiunile Rusiei. Licență valabilă. Un set complet de documente de închidere. Abordare individuală a clientului și politică flexibilă de prețuri.

Folosind acest formular puteți lăsa o cerere de servicii, cerere oferta comerciala sau obțineți o consultație gratuită de la specialiștii noștri.

Trimite

În secolul al XX-lea, căutarea neîntreruptă a unei surse de energie ideală părea să se fi încheiat. Această sursă a devenit nucleele atomilor și reacțiile care au loc în ei - dezvoltarea activă a început în toată lumea arme nucleareși construcția de centrale nucleare.

Dar planeta sa confruntat rapid cu problema procesării și distrugerii deșeurilor nucleare. Energia din reactoarele nucleare prezintă o mulțime de pericole, la fel ca și deșeurile din această industrie. Până acum, nu există o tehnologie de procesare dezvoltată temeinic, în timp ce domeniul în sine se dezvoltă activ. Prin urmare, siguranța depinde în primul rând de eliminarea corectă.

Definiţie

Deșeurile nucleare conțin izotopi radioactivi anumiți elemente chimice. În Rusia, conform definiției date în Legea federală nr. 170 „Cu privire la utilizare energie atomica„(din data de 21 noiembrie 1995), nu se are în vedere utilizarea ulterioară a unor astfel de deșeuri.

Principalul pericol al materialelor este emisia de doze gigantice de radiații, care are un efect dăunător asupra unui organism viu. Consecințele expunerii radioactive includ tulburări genetice, radiații și deces.

Harta de clasificare

Principala sursă de materiale nucleare din Rusia este sfera energie nuclearăși evoluții militare. Toate deșeurile nucleare au trei grade de radiație, familiare pentru mulți de la cursurile de fizică:

• Alfa - radiază.
• Beta - emitent.
• Gamma - radiant.

Primele sunt considerate cele mai inofensive, deoarece produc un nivel de radiație nepericulos, spre deosebire de celelalte două. Adevărat, acest lucru nu le împiedică să fie incluse în clasa celor mai periculoase deșeuri.


În general, harta clasificărilor deșeurilor nucleare din Rusia le împarte în trei tipuri:

1. Resturi nucleare solide. Aceasta include o cantitate imensă de materiale de întreținere în sectorul energetic, îmbrăcămintea personalului și gunoiul care se acumulează în timpul lucrului. Astfel de deșeuri sunt arse în cuptoare, după care cenușa este amestecată cu un amestec special de ciment. Se toarnă în butoaie, se sigilează și se trimite la depozitare. Înmormântarea este descrisă în detaliu mai jos.
2. Lichid. Funcționarea reactoarelor nucleare este imposibilă fără utilizarea soluțiilor tehnologice. În plus, aceasta include apa care este utilizată pentru tratarea costumelor speciale și pentru lucrătorii de spălat. Lichidele sunt complet evaporate și apoi are loc îngroparea. Deșeurile lichide sunt adesea reciclate și utilizate drept combustibil pentru reactoarele nucleare.
3. Elementele de proiectare a reactoarelor, echipamentelor de transport și control tehnic la întreprindere formează un grup separat. Eliminarea lor este cea mai scumpă. Astăzi, există două opțiuni: instalarea sarcofagului sau demontarea acestuia cu decontaminarea sa parțială și trimiterea în continuare la depozitare pentru înmormântare.

Harta deșeurilor nucleare din Rusia identifică, de asemenea, de nivel scăzut și de nivel înalt:

• Deșeurile de activitate scăzută - apar în timpul activităților instituțiilor medicale, institutelor și centrelor de cercetare. Aici substanțele radioactive sunt folosite pentru a efectua teste chimice. Nivelul de radiație emis de aceste materiale este foarte scăzut. Eliminarea corectă poate transforma deșeurile periculoase în deșeuri normale în aproximativ câteva săptămâni, după care pot fi aruncate ca deșeuri obișnuite.
• Deșeurile de activitate înaltă sunt combustibilul uzat și materialele utilizate în reactoare industria militară pentru dezvoltarea armelor nucleare. Combustibilul din stații este format din tije speciale care conțin o substanță radioactivă. Reactorul functioneaza aproximativ 12 - 18 luni, dupa care combustibilul trebuie schimbat. Volumul deșeurilor este pur și simplu colosal. Și această cifră este în creștere în toate țările care dezvoltă sectorul energiei nucleare. Eliminarea deșeurilor cu activitate înaltă trebuie să țină cont de toate nuanțele pentru a evita dezastrele pentru mediu și oameni.

Reciclare și eliminare

Pe în acest moment Există mai multe metode de eliminare a deșeurilor nucleare. Toate au avantajele și dezavantajele lor, dar indiferent de modul în care le privești, nu îți permit să scapi complet de pericolul expunerii radioactive.

Înmormântare

Eliminarea deșeurilor este cea mai promițătoare metodă de eliminare, care este utilizată în mod activ în special în Rusia. În primul rând, are loc procesul de vitrificare sau „vitrificare” a deșeurilor. Substanța uzată este calcinată, după care se adaugă cuarț la amestec și așa „ sticla lichida» se toarnă în forme cilindrice speciale din oțel. Materialul de sticlă rezultat este rezistent la apă, ceea ce reduce posibilitatea de elemente radioactive miercuri.

Cilindrii finiți sunt preparati și spălați temeinic, scăpând de cea mai mică contaminare. Apoi sunt trimise la depozitare pentru o perioadă foarte lungă de timp. perioadă lungă de timp. Depozitul este situat în zone stabile din punct de vedere geologic, astfel încât depozitul să nu fie deteriorat.

Eliminarea geologică se efectuează la o adâncime de peste 300 de metri, astfel încât deșeurile să nu necesite întreținere suplimentară pentru o perioadă lungă de timp.

Ardere

Unele materiale nucleare, așa cum s-a menționat mai sus, sunt rezultate directe ale producției și un fel de deșeu de produs secundar în sectorul energetic. Acestea sunt materiale care au fost expuse la iradiere în timpul producției: deșeuri de hârtie, lemn, îmbrăcăminte, deseuri menajere.

Toate acestea sunt arse în cuptoare special concepute care minimizează nivelul de substanțe toxice în atmosferă. Cenușa, printre alte deșeuri, este cimentată.

Cimentarea

Eliminarea (una dintre metode) a deșeurilor nucleare în Rusia prin cimentare este una dintre cele mai comune practici. Ideea este de a plasa materiale iradiate și elemente radioactive în recipiente speciale, care sunt apoi umplute cu o soluție specială. Compoziția unei astfel de soluții include un întreg cocktail de elemente chimice.

Drept urmare, este practic neafectat mediu extern, care vă permite să realizați o perioadă aproape nelimitată. Dar merită să facem o rezervare că o astfel de înmormântare este posibilă numai pentru eliminarea deșeurilor cu grad mediu de pericol.

Sigiliu

O practică de lungă durată și destul de fiabilă, care vizează eliminarea și reducerea volumului deșeurilor. Nu este utilizat pentru prelucrarea materialelor combustibile de bază, dar poate procesa alte deșeuri cu risc redus. Această tehnologie folosește prese hidraulice și pneumatice cu forță de presiune scăzută.

Reutilizați

Utilizarea materialului radioactiv în domeniul energiei nu are loc în întregime datorită activității specifice a acestor substanțe. După ce și-a petrecut timpul, deșeurile rămân încă o sursă potențială de energie pentru reactoare.

În lumea modernă, și mai ales în Rusia, situația cu resursele energetice este destul de gravă și, prin urmare, utilizarea secundară a materialelor nucleare ca combustibil pentru reactoare nu mai pare incredibilă.

Astăzi, există metode care fac posibilă utilizarea materiilor prime uzate pentru aplicații energetice. Radioizotopii conținuti în deșeuri sunt folosiți pentru prelucrarea alimentelor și ca „baterie” pentru a funcționa reactoarele termoelectrice.

Dar tehnologia este încă în dezvoltare și nu a fost găsită o metodă de procesare ideală. Cu toate acestea, procesarea și distrugerea deșeurilor nucleare poate rezolva parțial problema cu astfel de deșeuri, folosindu-le ca combustibil pentru reactoare.

Din păcate, în Rusia, o astfel de metodă de a scăpa de deșeurile nucleare practic nu este dezvoltată.

Volumele

În Rusia, în întreaga lume, volumul deșeurilor nucleare trimise spre eliminare se ridică la zeci de mii de metri cubi anual. În fiecare an, depozitele europene acceptă aproximativ 45 de mii de metri cubi de deșeuri, în timp ce în Statele Unite doar un singur depozit de deșeuri din statul Nevada absoarbe acest volum.

Deșeurile nucleare și lucrările legate de acestea în străinătate și în Rusia sunt activități ale întreprinderilor specializate dotate cu tehnologie și echipamente de înaltă calitate. La întreprinderi, deșeurile sunt supuse diferitelor metode de prelucrare descrise mai sus. Drept urmare, este posibil să se reducă volumul, să se reducă nivelul de pericol și chiar să se utilizeze unele deșeuri din sectorul energetic ca combustibil pentru reactoarele nucleare.

Atomul pașnic a dovedit de mult că totul nu este atât de simplu. Sectorul energetic se dezvoltă și va continua să se dezvolte. Același lucru se poate spune despre sfera militară. Dar dacă uneori închidem ochii la emisia altor deșeuri, deșeurile nucleare aruncate necorespunzător pot provoca o catastrofă totală pentru întreaga umanitate. Prin urmare, această problemă necesită o soluție timpurie înainte de a fi prea târziu.

Deșeuri radioactive

Deșeuri radioactive (RAO) - deșeuri care conțin izotopi radioactivi ai elementelor chimice și care nu au valoare practică.

Conform „Legii ruse privind utilizarea energiei atomice” (nr. 170-FZ din 21 noiembrie 1995), deșeurile radioactive (RAW) sunt materiale nucleare și substanțe radioactive, a căror utilizare ulterioară nu este avută în vedere. Conform legislației ruse, importul de deșeuri radioactive în țară este interzis.

Deșeurile radioactive și combustibilul nuclear uzat sunt adesea confundate și considerate sinonime. Aceste concepte ar trebui să fie distinse. Deșeurile radioactive sunt materiale care nu sunt destinate a fi utilizate. Combustibilul nuclear uzat este un element combustibil care conține combustibil nuclear rezidual și o varietate de produse de fisiune, în principal 137 Cs și 90 Sr, utilizate pe scară largă în industrie, agricultură, medicina si activitate științifică. Prin urmare, este o resursă valoroasă, ca urmare a prelucrării sale, se obține combustibil nuclear proaspăt și surse izotopice.

Surse de deșeuri

Deșeurile radioactive apar într-o varietate de forme, cu caracteristici fizice și chimice foarte diferite, cum ar fi concentrațiile și perioadele de înjumătățire ale radionuclizilor lor constituenți. Aceste deșeuri pot fi generate:

• sub formă gazoasă, cum ar fi emisiile de ventilație de la instalațiile în care sunt procesate materiale radioactive;
• sub formă lichidă, variind de la soluții de contor de scintilație de la unități de cercetare până la deșeuri lichide de mare activitate generate în timpul reprocesării combustibilului uzat;
• în formă solidă (consumabile contaminate, sticlărie din spitale, unități de cercetare medicală și laboratoare radiofarmaceutice, deșeuri vitrificate din reprocesarea combustibilului sau combustibil uzat din centralele nucleare atunci când este considerat deșeu).

Exemple de surse de deșeuri radioactive în activitatea umană:

Munca cu astfel de substanțe este reglementată prin norme sanitare emise de Autoritatea de Supraveghere Sanitară și Epidemiologică.

• Cărbune . Cărbunele conține cantități mici de radionuclizi precum uraniu sau toriu, dar conținutul acestor elemente în cărbune este mai mic decât concentrația lor medie în scoarța terestră.

Concentrația lor crește în cenușă zburătoare, deoarece practic nu ard.

Cu toate acestea, radioactivitatea cenușii este, de asemenea, foarte mică, este aproximativ egală cu radioactivitatea șisturilor negre și mai mică decât cea a rocilor fosfatice, dar prezintă un pericol cunoscut, deoarece o anumită cantitate de cenușă zburătoare rămâne în atmosferă și este inhalată de către oameni. În același timp, volumul total al emisiilor este destul de mare și se ridică la echivalentul a 1000 de tone de uraniu în Rusia și 40.000 de tone în întreaga lume.

Clasificare

Deșeurile radioactive convenționale sunt împărțite în:

• nivel scăzut (împărțit în patru clase: A, B, C și GTCC (cele mai periculoase);
• nivel mediu (legislația SUA nu distinge acest tip de deșeuri radioactive într-o clasă separată; termenul este folosit în principal în țările europene);
• foarte activ.

Legislația SUA distinge și deșeurile radioactive transuraniu. Această clasă include deșeurile contaminate cu radionuclizi transuraniu care emit alfa cu timpi de înjumătățire mai mare de 20 de ani și concentrații mai mari de 100 nCi/g, indiferent de forma sau originea acestora, excluzând deșeurile radioactive foarte active. Datorită perioadei lungi de degradare a deșeurilor transuranice, eliminarea acestora este mai minuțioasă decât eliminarea deșeurilor de activitate joasă și intermediară. Asemenea atenție deosebită Această clasă de deșeuri este alocată deoarece toate elementele transuraniului sunt artificiale, iar comportamentul unora dintre ele în mediu și în corpul uman este unic.

Mai jos este clasificarea deșeurilor radioactive lichide și solide în conformitate cu „Regulile sanitare de bază pentru asigurarea siguranței radiațiilor” (OSPORB 99/2010).

Unul dintre criteriile pentru o astfel de clasificare este generarea de căldură. Deșeurile radioactive cu activitate scăzută generează căldură extrem de scăzută. Pentru cele mediu-active, este semnificativ, dar îndepărtarea activă a căldurii nu este necesară. Deșeurile radioactive de nivel înalt generează atât de multă căldură încât necesită răcire activă.

Gestionarea deșeurilor radioactive

Inițial, s-a crezut că o măsură suficientă a fost dispersarea izotopilor radioactivi în mediu, prin analogie cu deșeurile industriale din alte industrii. La întreprinderea Mayak, în primii ani de funcționare, toate deșeurile radioactive au fost aruncate în rezervoarele din apropiere. Ca urmare, cascada de rezervoare Techa și râul Techa însuși au devenit poluate.

Ulterior s-a dovedit că, datorită proceselor naturale și biologice, izotopii radioactivi sunt concentrați în anumite subsisteme ale biosferei (în principal la animale, în organele și țesuturile acestora), ceea ce crește riscul de iradiere a populației (datorită mișcării marilor concentrațiile de elemente radioactive și posibila lor intrare în cu alimente în corpul uman). Prin urmare, atitudinea față de deșeurile radioactive s-a schimbat.

1) Protecția sănătății umane. Deșeurile radioactive sunt gestionate astfel încât să asigure un nivel acceptabil de protecție a sănătății umane.

2) Protecția mediului. Deșeurile radioactive sunt gestionate astfel încât să asigure un nivel acceptabil de protecție a mediului.

3) Protecția dincolo de frontierele naționale. Deșeurile radioactive sunt gestionate în așa fel încât să ia în considerare consecințe posibile pentru sănătatea umană și pentru mediu dincolo de granițele naționale.

4) Protecția generațiilor viitoare. Deșeurile radioactive sunt gestionate în așa fel încât consecințele previzibile asupra sănătății generațiilor viitoare să nu depășească nivelurile corespunzătoare de consecințe care sunt acceptabile în prezent.

5) Povara pentru generatiile viitoare. Deșeurile radioactive sunt gestionate într-o manieră care să nu impună o povară nejustificată generațiilor viitoare.

6) Structura juridică națională. Gestionarea deșeurilor radioactive se realizează în cadrul unui cadru juridic național adecvat, care prevede o împărțire clară a responsabilităților și funcții de reglementare independente.

7) Controlul asupra generării deșeurilor radioactive. Generarea de deșeuri radioactive este menținută la nivelul minim posibil.

8) Interdependenţe între generarea deşeurilor radioactive şi gestionarea acestora. Se acordă atenție cuvenită interdependențelor dintre toate etapele generării și gestionării deșeurilor radioactive.

9) Siguranța instalării. Siguranța instalațiilor de gestionare a deșeurilor radioactive este asigurată în mod adecvat pe toată durata de viață a acestora.

Principalele etape ale managementului deșeurilor radioactive

• La depozitare deșeurile radioactive ar trebui să fie conținute astfel încât:
  • au fost asigurate izolarea, protecția și monitorizarea mediului;
  • Dacă a fost posibil, au fost facilitate acțiunile din etapele ulterioare (dacă au fost prevăzute).

În unele cazuri, depozitarea poate fi în primul rând din motive tehnice, cum ar fi depozitarea deșeurilor radioactive care conțin în principal radionuclizi cu durată scurtă de viață în scopul dezintegrarii și deversarii ulterioare în limitele autorizate sau depozitarea deșeurilor radioactive de mare activitate înainte de eliminare în formațiuni geologice în scopul reducerii generării de căldură.

• Pre-tratament deșeurile reprezintă etapa inițială a gestionării deșeurilor. Include colectarea, reglementarea compozitia chimicași decontaminare și poate include o perioadă de depozitare intermediară. Acest pas este foarte important deoarece, în multe cazuri, pretratarea oferă cea mai bună oportunitate de a separa fluxurile de deșeuri.

• Prelucrare deșeurile radioactive includ operațiunile al căror scop este îmbunătățirea siguranței sau a economiei prin modificarea caracteristicilor deșeurilor radioactive. Concepte de bază de procesare: reducerea volumului, îndepărtarea radionuclizilor și modificarea compoziției. Exemple:
  • arderea deșeurilor combustibile sau compactarea deșeurilor solide uscate;
  • evaporarea, filtrarea sau schimbul de ioni a fluxurilor de deșeuri lichide;
  • sedimentarea sau flocularea substanţelor chimice.

Capsula deșeurilor radioactive

• Condiționarea deșeurile radioactive constau în operațiuni în care deșeurile radioactive primesc o formă adecvată pentru mișcare, transport, depozitare și eliminare. Aceste operațiuni pot include imobilizarea deșeurilor radioactive, plasarea deșeurilor în containere și furnizarea de ambalaje suplimentare. Metodele obișnuite de imobilizare includ solidificarea deșeurilor radioactive lichide de nivel scăzut și mediu prin încorporarea acestora în ciment (cimentare) sau bitum (bitumizare) și vitrificarea deșeurilor radioactive lichide. Deșeurile imobilizate, la rândul lor, în funcție de natura și concentrația lor, pot fi ambalate în diverse containere, de la butoaie obișnuite de oțel de 200 de litri până la containere proiectate complex, cu pereți groși. În multe cazuri, prelucrarea și condiționarea sunt efectuate în strânsă legătură între ele.

• Înmormântare Practic, deșeurile radioactive sunt plasate într-o instalație de eliminare în condiții de securitate adecvate, fără intenția de îndepărtare a acestora și fără supravegherea și întreținerea pe termen lung a depozitului. Siguranța se realizează în primul rând prin concentrare și izolare, care implică izolarea deșeurilor radioactive concentrate corespunzător într-o instalație de eliminare.

Tehnologii

Gestionarea deșeurilor radioactive de nivel mediu

De obicei, în industria nucleară, deșeurile radioactive de nivel intermediar sunt supuse schimbului de ioni sau altor metode al căror scop este concentrarea radioactivității într-un volum mic. După procesare, corpul mult mai puțin radioactiv este complet neutralizat. Este posibil să se folosească hidroxid de fier ca floculant pentru a îndepărta metalele radioactive din soluțiile apoase. După ce radioizotopii sunt absorbiți de hidroxidul de fier, precipitatul rezultat este plasat într-un tambur metalic, unde este amestecat cu ciment pentru a forma un amestec solid. Pentru o mai mare stabilitate și durabilitate, betonul este realizat din cenușă zburătoare sau zgură de cuptor și ciment Portland (spre deosebire de betonul obișnuit, care constă din ciment Portland, pietriș și nisip).

Gestionarea deșeurilor radioactive de mare activitate

Eliminarea deșeurilor radioactive cu activitate scăzută

Transportul baloanelor cu deșeuri radioactive de mare activitate cu trenul, Marea Britanie

Depozitare

Pentru depozitarea temporară a deșeurilor radioactive de mare activitate sunt destinate rezervoare pentru depozitarea combustibilului nuclear uzat și instalații de depozitare cu bidoane uscate, permițând izotopilor de scurtă durată să se descompună înainte de procesarea ulterioară.

Vitrificarea

Depozitarea pe termen lung a deșeurilor radioactive necesită conservarea deșeurilor într-o formă care nu va reacționa sau se va degrada pe o perioadă lungă de timp. O modalitate de a obține această stare este vitrificarea (sau vitrificarea). În prezent, în Sellafield (Marea Britanie), RW (produse purificate din prima etapă a procesului Purex) foarte active sunt amestecate cu zahăr și apoi calcinate. Calcinarea presupune trecerea deșeurilor printr-un tub rotativ încălzit și are ca scop evaporarea apei și denitrogenizarea produselor de fisiune pentru a crește stabilitatea masei sticloase rezultate.

Sticla zdrobită este adăugată constant la substanța rezultată, aflată într-un cuptor cu inducție. Rezultatul este o substanță nouă în care, atunci când se întăresc, deșeurile se leagă de matricea de sticlă. Această substanță în stare topită este turnată în cilindri de oțel aliat. Pe măsură ce lichidul se răcește, se întărește în sticlă, care este extrem de rezistentă la apă. Potrivit internaţionale societatea tehnologică, va dura aproximativ un milion de ani pentru ca 10% din astfel de sticlă să se dizolve în apă.

După umplere, cilindrul este preparat și apoi spălat. După verificarea contaminării externe, cilindrii de oțel sunt trimiși la depozite subterane. Această stare a deșeurilor rămâne neschimbată de multe mii de ani.

Sticla din interiorul cilindrului are o suprafață netedă și neagră. În Marea Britanie, toate lucrările se desfășoară folosind camere cu substanțe foarte active. Se adaugă zahăr pentru a preveni formarea substanței volatile RuO 4, care conține ruteniu radioactiv. În Occident, la deșeuri se adaugă sticlă borosilicată, identică ca compoziție cu Pyrex; În țările fostei URSS, se folosește de obicei sticla fosfatată. Cantitatea de produse de fisiune din sticlă trebuie să fie limitată, deoarece unele elemente (paladiu, metale din grupa platinei și teluriu) tind să formeze faze metalice separate de sticlă. Una dintre fabricile de vitrificare este situată în Germania, unde sunt procesate deșeurile de la o mică fabrică de procesare demonstrativă care a încetat să mai existe.

În 1997, în cele 20 de țări cu cel mai mare potențial nuclear mondial, stocurile de combustibil uzat în depozitele din interiorul reactoarelor se ridicau la 148 de mii de tone, dintre care 59% au fost eliminate. Instalațiile de depozitare externă au conținut 78 de mii de tone de deșeuri, dintre care 44% au fost reciclate. Ținând cont de rata de reciclare (aproximativ 12 mii de tone anual), eliminarea finală a deșeurilor este încă destul de departe.

Înmormântarea geologică

Căutarea locurilor adecvate pentru eliminarea finală profundă a deșeurilor este în curs de desfășurare în mai multe țări; Se așteaptă ca primele astfel de depozite să intre în funcțiune după 2010. Laboratorul internațional de cercetare din Grimsel, Elveția, se ocupă de problemele legate de eliminarea deșeurilor radioactive. Suedia vorbește despre planurile sale de eliminare directă a combustibilului uzat folosind tehnologia KBS-3, după ce parlamentul suedez l-a considerat suficient de sigur. În Germania, în prezent se poartă discuții cu privire la găsirea unui loc pentru depozitarea permanentă a deșeurilor radioactive, locuitorii satului Gorleben din regiunea Wendland protestează activ; Această locație, până în 1990, părea ideală pentru eliminarea deșeurilor radioactive datorită apropierii sale de granițele fostei Republici Democrate Germane. Acum, deșeurile radioactive sunt depozitate temporar în Gorleben, încă nu a fost luată o decizie cu privire la locația lor finală. Totuși, autoritățile americane au ales Yucca Mountain, Nevada, ca loc de înmormântare acest proiect s-a întâlnit cu o opoziție puternică și a devenit un subiect de dezbatere aprinsă. Există un proiect de creare a unei instalații internaționale de depozitare a deșeurilor radioactive de mare activitate, Australia și Rusia sunt propuse ca posibile locuri de depozitare. Cu toate acestea, autoritățile australiene se opun unei astfel de propuneri.

Există proiecte pentru eliminarea deșeurilor radioactive în oceane, inclusiv eliminarea sub zona abisală a fundului mării, eliminarea într-o zonă de subducție, ca urmare a căreia deșeurile se vor scufunda încet în mantaua pământului, precum și eliminarea sub un mediu natural. sau insulă artificială. Aceste proiecte au avantaje evidente și vor ajuta la rezolvarea problemei neplăcute a depozitării deșeurilor radioactive la nivel internațional, dar, în ciuda acestui fapt, în prezent sunt înghețate din cauza prevederilor prohibitive ale dreptului maritim. Un alt motiv este că în Europa și America de Nord există îngrijorări serioase cu privire la scurgerile dintr-o astfel de unitate de depozitare, care vor duce la un dezastru ecologic. O oportunitate reală nu a fost dovedit un astfel de pericol; cu toate acestea, interdicțiile au fost întărite după aruncarea deșeurilor radioactive de pe nave. Cu toate acestea, în viitor, țările care nu pot găsi alte soluții la această problemă s-ar putea gândi serios la crearea unor instalații de depozitare oceanică pentru deșeurile radioactive.

În anii 1990, au fost dezvoltate și brevetate mai multe opțiuni pentru eliminarea deșeurilor radioactive în intestine. Tehnologia trebuia să fie după cum urmează: se forează un puț de pornire cu diametru mare, cu o adâncime de până la 1 km, se coboară în interior o capsulă încărcată cu un concentrat de deșeuri radioactive cu o greutate de până la 10 tone, capsula ar trebui să se autoîncălzească. și topește roca pământului sub formă de „minge de foc”. După ce prima „minge de foc” este adâncită, o a doua capsulă trebuie coborâtă în aceeași gaură, apoi o a treia etc., creând un fel de transportor.

Reutilizarea deșeurilor radioactive

O altă utilizare a izotopilor conținuti în deșeurile radioactive este reutilizarea acestora. Deja acum, cesiu-137, stronțiu-90, tehnețiu-99 și alți alți izotopi sunt utilizați pentru iradierea produselor alimentare și pentru a asigura funcționarea generatoarelor termoelectrice cu radioizotopi.

Îndepărtarea deșeurilor radioactive în spațiu

Trimiterea deșeurilor radioactive în spațiu este o idee tentantă, deoarece deșeurile radioactive sunt eliminate permanent din mediu. Cu toate acestea, astfel de proiecte au dezavantaje semnificative, unul dintre cele mai importante este posibilitatea unui accident de vehicul de lansare. În plus, numărul semnificativ de lansări și costul lor ridicat fac ca această propunere să nu fie practică. Problema este complicată și de faptul că nu s-au ajuns încă acorduri internaționale cu privire la această problemă.

Ciclul combustibilului nuclear

Începutul ciclului

Deşeuri perioada initiala ciclul combustibilului nuclear - de obicei roca sterilă produsă din extracția uraniului care emite particule alfa. De obicei, conține radiu și produsele sale de degradare.

Principalul produs secundar al îmbogățirii este uraniul sărăcit, constând în principal din uraniu-238, cu mai puțin de 0,3% uraniu-235. Acesta este stocat sub formă de UF 6 (hexafluorură de uraniu reziduală) și poate fi, de asemenea, transformat în formă de U 3 O 8 . În cantități mici, uraniul sărăcit este utilizat în aplicații în care este apreciată densitatea sa extrem de mare, cum ar fi chilele de iaht și carcasele antitanc. Între timp, câteva milioane de tone de deșeuri de hexafluorură de uraniu s-au acumulat în Rusia și în străinătate și nu există planuri pentru utilizarea ulterioară a acesteia în viitorul apropiat. Deșeurile de hexafluorură de uraniu pot fi folosite (împreună cu plutoniul reutilizat) pentru a crea combustibil nuclear cu oxizi mixți (care poate fi solicitat dacă țara construiește cantități mari de reactoare cu neutroni rapidi) și pentru a dilua uraniul foarte îmbogățit inclus anterior în armele nucleare. Această diluare, numită și epuizare, înseamnă că orice țară sau grup care achiziționează combustibil nuclear va trebui să repete procesul de îmbogățire foarte costisitor și complex înainte de a putea crea o armă.

Sfârșitul ciclului

Substanțele care au ajuns la sfârșitul ciclului combustibilului nuclear (mai ales bare de combustibil uzat) conțin produse de fisiune care emit raze beta și gamma. Ele pot conține, de asemenea, actinide care emit particule alfa, care includ uraniu-234 (234 U), neptunium-237 (237 Np), plutoniu-238 (238 Pu) și americiu-241 (241 Am), și uneori chiar surse de neutroni, cum ar fi ca californium-252 (252 Cf). Acești izotopi se formează în reactoare nucleare.

Este important să se facă distincția între procesarea uraniului pentru a produce combustibil și reprocesarea uraniului uzat. Combustibilul uzat conține produse de fisiune foarte radioactive. Mulți dintre aceștia sunt absorbanți de neutroni, primind astfel denumirea de „otrăvuri cu neutroni”. În cele din urmă, numărul lor crește într-o asemenea măsură încât, prin captarea neutronilor, ei opresc reacția în lanț chiar dacă tijele absorbante de neutroni sunt complet îndepărtate.

Combustibilul care a ajuns în această stare trebuie înlocuit cu combustibil proaspăt, în ciuda faptului că are încă cantități suficiente de uraniu-235 și plutoniu. În prezent, în SUA, combustibilul uzat este trimis la depozitare. În alte țări (în special, în Rusia, Marea Britanie, Franța și Japonia), acest combustibil este procesat pentru a elimina produsele de fisiune, iar apoi, după îmbogățire suplimentară, poate fi reutilizat. În Rusia, un astfel de combustibil se numește regenerat. Procesul de reprocesare presupune lucrul cu substanțe foarte radioactive, iar produsele de fisiune îndepărtate din combustibil sunt o formă concentrată de deșeuri radioactive foarte active, la fel ca substanțele chimice utilizate în reprocesare.

Pentru a închide ciclul combustibilului nuclear, se propune utilizarea reactoarelor cu neutroni rapizi, care să permită procesarea combustibilului care este deșeu de la reactoarele cu neutroni termici.

Pe problema proliferării armelor nucleare

Când se lucrează cu uraniu și plutoniu, este adesea luată în considerare posibilitatea de a le folosi în crearea de arme nucleare. Reactoarele nucleare active și depozitele de arme nucleare sunt păzite cu grijă. Cu toate acestea, deșeurile radioactive de mare activitate din reactoarele nucleare pot conține plutoniu. Este identic cu plutoniul folosit în reactoare și este format din 239 Pu (ideal pentru fabricarea armelor nucleare) și 240 Pu (o componentă nedorită, foarte radioactivă); acești doi izotopi sunt foarte greu de separat. Mai mult, deșeurile radioactive de mare activitate din reactoare sunt pline de produse de fisiune extrem de radioactive; cu toate acestea, majoritatea sunt izotopi de scurtă durată. Aceasta înseamnă că deșeurile pot fi îngropate, iar după mulți ani produsele de fisiune se vor descompune, reducând radioactivitatea deșeurilor și făcând plutoniul mai ușor de manipulat. Mai mult decât atât, izotopul nedorit 240 Pu se descompune mai repede decât 239 Pu, astfel încât calitatea materialelor pentru arme crește în timp (în ciuda scăderii cantității). Acest lucru ridică controverse că, în timp, instalațiile de depozitare a deșeurilor s-ar putea transforma în mine de plutoniu, din care materiile prime pentru arme ar putea fi extrase relativ ușor. Față de aceste ipoteze este faptul că timpul de înjumătățire al lui 240 Pu este de 6560 de ani, iar timpul de înjumătățire al lui 239 Pu este de 24110 ani, astfel, îmbogățirea comparativă a unui izotop față de celălalt va avea loc abia după 9000 de ani (acest lucru). înseamnă că în acest timp proporția de 240 Pu într-o substanță constând din mai mulți izotopi se va înjumătăți de la sine - o transformare tipică a plutoniului din reactor în plutoniu pentru arme). În consecință, dacă „minele de plutoniu de calitate pentru arme” devin o problemă, aceasta va fi doar într-un viitor foarte îndepărtat.

O soluție la această problemă este reutilizarea plutoniului reciclat ca combustibil, de exemplu în reactoare nucleare rapide. Cu toate acestea, însăși existența unor instalații de regenerare a combustibilului nuclear, necesare pentru separarea plutoniului de alte elemente, creează posibilitatea proliferării armelor nucleare. În reactoarele rapide pirometalurgice, deșeurile rezultate au o structură actinoidă, care nu permite utilizarea lor pentru a crea arme.

Reprocesarea armelor nucleare

Deșeurile provenite din reprocesarea armelor nucleare (spre deosebire de fabricarea acestora, care necesită materii prime primare din combustibilul reactorului) nu conțin surse de raze beta și gamma, cu excepția tritiului și americiului. Conțin multe număr mai mare actinide care emit raze alfa, precum plutoniul-239, care suferă reacții nucleare în bombe, precum și unele substanțe cu radioactivitate specifică ridicată, precum plutoniul-238 sau poloniul.

În trecut, beriliul și emițătorii alfa foarte activi, cum ar fi poloniul, au fost propuși ca arme nucleare în bombe. Acum, o alternativă la poloniu este plutoniul-238. Din motive de securitate națională, modelele detaliate ale bombelor moderne nu sunt acoperite în literatura disponibilă cititorului general.

Unele modele conțin și (RTG), care folosesc plutoniu-238 ca sursă de energie electrică de lungă durată pentru a opera electronicele bombei.

Este posibil ca materialul fisionabil al unei bombe vechi care urmează să fie înlocuită să conțină produse de descompunere ai izotopilor de plutoniu. Printre acestea se numără neptuniul-236 care emite alfa, format din incluziuni de plutoniu-240, precum și niște uraniu-235, derivat din plutoniu-239. Cantitatea acestor deșeuri din dezintegrarea radioactivă a miezului bombei va fi foarte mică și, în orice caz, este mult mai puțin periculoasă (chiar și în ceea ce privește radioactivitatea ca atare) decât plutoniul-239 în sine.

Ca urmare a descompunerii beta a plutoniului-241, se formează americiu-241, o creștere a cantității de americiu este o problemă mai mare decât dezintegrarea plutoniului-239 și a plutoniului-240, deoarece americiul este un emițător gamma (externul său impactul asupra lucrătorilor crește) și un emițător alfa, capabil să genereze căldură. Plutoniul poate fi separat de americiu într-o varietate de moduri, inclusiv tratamentul pirometric și extracția cu solvent apos/organic. Tehnologia modificată pentru extragerea plutoniului din uraniul iradiat (PUREX) este, de asemenea, una dintre metodele posibile de separare.

În cultura populară

În realitate, impactul deșeurilor radioactive este descris de efectul radiațiilor ionizante asupra unei substanțe și depinde de compoziția acesteia (ce elemente radioactive sunt incluse în compoziție). Deșeurile radioactive nu capătă noi proprietăți și nu devin mai periculoase pentru că sunt deșeuri. Pericolul lor mai mare se datorează numai faptului că compoziția lor este adesea foarte diversă (atât calitativ, cât și cantitativ) și uneori necunoscută, ceea ce complică evaluarea gradului de pericol, în special, a dozelor primite ca urmare a unui accident.

Vezi de asemenea

Note

Legături

• Siguranța la manipularea deșeurilor radioactive. Prevederi generale. NP-058-04
• Radionuclizi cheie și procese de generare (link indisponibil)
• Centrul Belgian de Cercetare Nucleară - Activități (link indisponibil)
• Centrul Belgian de Cercetare Nucleară - Rapoarte Științifice (link indisponibil)
• Agenția Internațională pentru Energie Atomică - Programul Ciclului Combustibilului Nuclear și Tehnologia Deșeurilor (link indisponibil)
• (link indisponibil)
• Comisia de Reglementare Nucleară - Calculul generării de căldură a combustibilului uzat (link indisponibil)

Eliminarea deșeurilor radioactive este necesară pentru a preveni influența elementelor chimice dăunătoare și a izotopilor radioactivi asupra mediu, ecologie și, cel mai important, asupra sănătății umane.

Nivelul de educație crește în fiecare an, dar eliminarea și reciclarea încă nu acoperă întreaga cantitate de deșeuri primite. Reciclarea și reutilizarea sunt prea lente, în timp ce eliminarea deșeurilor radioactive necesită mai multe măsuri.

Surse de contaminare a mediului cu deșeuri radioactive

Sursa de radioactiv sau poate fi orice întreprindere care utilizează sau prelucrează izotopi radioactivi. Acestea pot fi, de asemenea, organizații care produc materiale EURM, a căror producție produce deșeuri radioactive. Acestea sunt industrii din sectorul nuclear sau medical care utilizează sau generează materiale cu radiații pentru a-și realiza produsele.

Astfel de deșeuri pot fi generate în diferite forme, și, cel mai important, acceptați diferite fizice și caracteristici chimice. Cum ar fi concentrația și timpul de înjumătățire al elementului principal care formează radionuclizi. Ele pot fi formate:

• La procesarea contoarelor de scintilație, soluția este transformată în formă lichidă.
• La procesarea combustibilului uzat.
• În timpul funcționării sistemelor de ventilație, eliberările de materiale radioactive în gaze în forme similare pot avea loc și la diferite întreprinderi care se ocupă cu astfel de substanțe.
• Rechizite medicale, consumabile, sticlă de laborator, organizații radiofarmaceutice, recipiente din sticlă folosite la lucrul cu combustibil pentru centralele nucleare - toate acestea pot fi considerate și o sursă de contaminare.
• Sursele naturale de radiații cunoscute sub numele de PIR pot emite, de asemenea, contaminare radioactivă. Partea principală a acestor substanțe sunt nuclizi (emițători beta), potasiu - 40, rubidiu - 87, toriu - 232, precum și uraniu - 238 și produsele lor de degradare care emit particule alfa.

Autoritatea de Supraveghere Sanitară și Epidemiologică a emis o listă cu reglementările sanitare pentru lucrul cu astfel de substanțe.

O mică parte de radionuclizi este conținută chiar și în cărbunele obișnuit, dar este atât de mică încât chiar și concentrația medie în suprafata pamantului de astfel de elemente depășește cota lor. Dar cenușa de cărbune este deja egală ca radioactivitate cu șistul negru, deoarece radionuclizii nu ard. Când cărbunele este folosit în cuptoare, elementele radioactive sunt eliberate doar și intră în atmosferă cu cenușă zburătoare. În plus, cu aerul, o persoană inhalează anual elemente chimice toxice care au ajuns acolo în timpul funcționării oricăror centrale electrice care folosesc cărbune. Totalitatea acestor emisii în Rusia este de aproximativ 1000 de tone de uraniu.

Elementele reziduale din gaze și produse petroliere pot conține, de asemenea, un element precum radiu, descompunerea unui astfel de produs poate fi afectată de depozitele de sulfat în sonde de petrol. Și, de asemenea, radonul, care poate fi o componentă a apei, gazului sau petrolului. Dezintegrarea radonului formează radioizotopi solizi, de regulă, formează sedimente pe pereții conductei.

Zonele de producție de propan la rafinăriile de petrol sunt considerate cele mai periculoase zone radioactive, deoarece radonul și propanul au același punct de fierbere. Vaporii, care intră în aer sub formă de sedimente, cad pe pământ și contaminează întregul teritoriu.

Eliminarea acestui tip de deșeuri radioactive este practic imposibilă, deoarece particulele microscopice sunt prezente în aerul tuturor orașelor țării.

Deșeurile radioactive medicale au, de asemenea, surse de raze beta și gamma, acestea sunt împărțite în două clase. Medicina de diagnosticare nucleară folosește un emițător gamma de scurtă durată (tehnețiu 99-m). Cea mai mare parte se dezintegrează într-o perioadă destul de scurtă de timp, după care nu are niciun impact asupra mediului și este eliminat cu deșeurile obișnuite.

Clasificarea deșeurilor radioactive și a elementelor acestora

Există trei grupe în care sunt împărțite deșeurile radioactive:

• activ scăzut;
• moderat activ;
• foarte activ.

Primele sunt, de asemenea, împărțite în patru clase:

• GTCC.

Ultimul este cel mai periculos.

Există, de asemenea, o clasă de deșeuri radioactive transuranice, care include deșeuri alfa care emit radionuclizi transuraniu cu un timp de înjumătățire care depășește 20 de ani. Și concentrația este mai mare de 100 nCi/g. Datorită faptului că perioada lor de degradare este mult mai lungă decât cea a deșeurilor convenționale de uraniu, eliminarea este efectuată cu mai multă atenție.

Metode de eliminare sau eliminare a deșeurilor radioactive

Chiar și pentru transport și depozitare în siguranță, astfel de deșeuri trebuie tratate și condiționate pentru transformarea lor ulterioară în forme mai potrivite. Protecția oamenilor și a mediului natural, cele mai stringente probleme. Eliminarea deșeurilor radioactive nu ar trebui să provoace daune mediului și faunei în ansamblu.

Există mai multe tipuri de combatere a substanțelor nucleare, a căror alegere depinde de nivelul de pericol al acestora din urmă.

Vitrificarea.

Nivelul ridicat de activitate (HLW) necesită utilizarea vitrificării ca metodă de eliminare pentru a da substanței o formă solidă care va rămâne stabilă timp de mii de ani. La îngroparea deșeurilor radioactive în Rusia, se folosește sticlă borosilicată, forma sa stabilă va permite păstrarea oricărui element în interiorul unei astfel de matrice timp de multe milenii.

Ardere.

Eliminarea deșeurilor radioactive folosind această tehnologie nu poate fi completă. Este folosit, de regulă, pentru a reduce parțial volumul materialelor care reprezintă o amenințare pentru mediu. Cu această metodă, există îngrijorare pentru atmosferă, deoarece particulele de nuclizi nearse intră în aer. Dar, cu toate acestea, este folosit pentru a distruge astfel de tipuri de materiale contaminate precum:

• copac;
• deșeuri de hârtie;
• pânză;
• cauciuc;

Emisiile în atmosferă nu depășesc standardele stabilite, deoarece astfel de cuptoare sunt proiectate și dezvoltate la cele mai înalte standarde ale proceselor tehnologice moderne.

Sigiliu.

Aceasta este o tehnologie destul de cunoscută și de încredere, care vă permite să reduceți volumul (utilizat pentru prelucrarea deșeurilor solide și a altor articole mari) de deșeuri cu risc redus. Gama de instalatii pentru prese de acest tip este destul de mare si poate varia de la 5 tone la 1000 tone (super compactor). Coeficientul de compactare în acest caz poate fi egal cu 10 sau mai mare, în funcție de materialul prelucrat. Aceasta tehnologie foloseste prese hidraulice sau pneumatice cu presiune joasa.

Cimentarea.

Cimentarea depozitelor de deșeuri radioactive din Rusia este unul dintre cele mai comune tipuri de imobilizare a substanțelor radioactive. Se folosește o soluție lichidă specială, care conține multe elemente chimice, puterea lor nu este practic afectată conditii naturale, ceea ce înseamnă că durata lor de viață este aproape nelimitată.

Tehnologia de aici este de a plasa obiectul contaminat sau elementele de radiație într-un recipient, apoi umpleți-l cu o soluție pregătită în prealabil, lăsați timp să se întărească și mutați-l într-o zonă închisă pentru depozitare.

Această tehnologie este potrivită pentru deșeurile periculoase intermediare.

Există de multă vreme opinia că în curând va fi posibilă îngroparea deșeurilor radioactive pe Soare, așa cum relatează mass-media, un astfel de proiect este deja dezvoltat în Rusia. Dar deocamdată acest lucru este doar în planuri, trebuie să avem grijă de mediul și ecologia pământului nostru natal.

Deșeurile radioactive (RAW) sunt acele substanțe care conțin elemente radioactive și nu pot fi reutilizate în viitor, deoarece nu au valoare practică. Ele se formează în timpul exploatării și prelucrării minereului radioactiv, în timpul funcționării echipamentelor care generează căldură și în timpul eliminării deșeurilor nucleare.

Tipuri și clasificare a deșeurilor radioactive

După tipul de deșeuri radioactive, acestea sunt împărțite:

• după stare – solid, gazos, lichid;
• după activitate specifică – foarte activă, activitate medie, activitate scăzută, activitate foarte scăzută
• după tip – șters și special;
• în funcție de timpul de înjumătățire al radionuclizilor - de viață lungă și scurtă;
• prin elemente de tip nuclear - cu prezența lor, cu absența lor;
• în minerit - în timpul prelucrării minereurilor de uraniu, în timpul extracției materiilor prime minerale.

Această clasificare este relevantă pentru Rusia și este acceptată la nivel internațional. În general, împărțirea în clase nu este definitivă, necesită coordonare cu diferite sisteme naționale.

Eliberat de sub control

Există tipuri de deșeuri radioactive care conțin concentrații foarte mici de radionuclizi. Practic nu prezintă niciun pericol pentru mediu. Astfel de substanțe se încadrează în categoria scutite. Cantitatea anuală de radiații de la acestea nu depășește 10 μ3v.

Reguli pentru manipularea deșeurilor radioactive

Substanțele radioactive sunt împărțite în clase nu numai pentru a determina nivelul de pericol, ci și pentru a dezvolta reguli de manipulare:

• este necesar să se asigure protecția persoanei care lucrează cu deșeuri radioactive;
• ar trebui crescută protecția mediului față de substanțele periculoase;
• controlează procesul de eliminare a deșeurilor;
• indicați nivelul de expunere la fiecare loc de înmormântare pe baza documentelor;
• controlează acumularea și utilizarea elementelor radioactive;
• în caz de pericol, accidentele trebuie prevenite;
• în cazuri extreme, toate consecințele trebuie eliminate.

Care este pericolul deșeurilor radioactive?

Pentru a preveni un astfel de rezultat, toate întreprinderile care utilizează elemente radioactive sunt obligate să utilizeze sisteme de filtrare, să controleze activitățile de producție, să dezinfecteze și să elimine deșeurile. Acest lucru ajută la prevenirea dezastrelor ecologice.

Nivelul de pericol al deșeurilor radioactive depinde de mai mulți factori. În primul rând, aceasta este cantitatea de deșeuri din atmosferă, puterea radiațiilor, zona teritoriului contaminat, numărul de oameni care locuiesc pe acesta. Deoarece aceste substanțe sunt mortale, în cazul unui accident este necesară eliminarea dezastrului și evacuarea populației de pe teritoriu. De asemenea, este important să se prevină și să se oprească mișcarea deșeurilor radioactive către alte teritorii.

Reguli de depozitare și transport

O întreprindere care lucrează cu substanțe radioactive trebuie să asigure depozitarea fiabilă a deșeurilor. Aceasta implică colectarea deșeurilor radioactive și transferul acestora spre eliminare. Mijloacele și metodele necesare depozitării se stabilesc prin documente. Pentru ei sunt realizate containere speciale din cauciuc, hârtie și plastic. De asemenea, sunt depozitate în frigidere și butoaie metalice. Transportul deșeurilor radioactive se realizează în containere speciale sigilate. Ele trebuie să fie bine asigurate în timpul transportului. Transportul poate fi efectuat numai de companii care au o licență specială în acest sens.

Reciclare

Alegerea metodelor de prelucrare depinde de caracteristicile deșeurilor. Unele tipuri de deșeuri sunt mărunțite și compactate pentru a optimiza volumul deșeurilor. Se obișnuiește să se ardă anumite reziduuri în cuptor. Procesarea RW trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• izolarea substanțelor de apă și alte produse;
• elimina expunerea;
• izolarea impactului asupra materiilor prime și mineralelor;
• evaluează fezabilitatea prelucrării.

Colectare și îndepărtare

Colectarea și eliminarea deșeurilor radioactive trebuie efectuate în locuri în care nu există elemente neradioactive. În acest caz, este necesar să se țină cont stare fizică, categoria deșeurilor, proprietățile acestora, materialele, timpul de înjumătățire al radionuclizilor, potențiala amenințare a substanței. În acest sens, este necesară elaborarea unei strategii de gestionare a deșeurilor radioactive.

Pentru colectare și îndepărtare trebuie utilizat echipament specializat. Experții spun că aceste operații sunt posibile doar cu substanțe active medii și scăzute. În timpul procesului, fiecare pas trebuie controlat pentru a preveni dezastrul de mediu. Chiar și o mică greșeală poate duce la un accident, poluarea mediului și moartea unui număr mare de oameni. Va dura multe decenii pentru a elimina influența substanțelor radioactive și a restabili natura.

Orice producție lasă în urmă deșeuri. Și sferele care folosesc proprietățile radioactivității nu fac excepție. Libera circulație a deșeurilor nucleare este, de regulă, inacceptabilă chiar și la nivel legislativ. În consecință, acestea trebuie izolate și conservate, ținând cont de caracteristicile elementelor individuale.

Un semn care este un avertisment despre pericolul radiațiilor ionizante din RW (deșeuri radioactive)

Deșeurile radioactive (RAW) sunt o substanță care conține elemente care sunt radioactive. Astfel de deșeuri nu au nicio semnificație practică, adică nu sunt potrivite pentru reciclare.

Fiţi atenți! Destul de des se folosește conceptul sinonim -.

Merită să distingem de termenul „deșeuri radioactive” conceptul „combustibil nuclear uzat - SNF”. Diferența dintre combustibilul nuclear uzat și deșeurile radioactive este că combustibilul nuclear uzat, după o reprocesare adecvată, poate fi reutilizat ca materiale proaspete pentru reactoarele nucleare.

Informații suplimentare: SNF este o colecție de elemente de combustibil, constând în principal din reziduuri de combustibil din instalațiile nucleare și un număr mare de produse cu durata de înjumătățire, de regulă, aceștia sunt izotopii 137 Cs și 90 Sr. Ele sunt utilizate în mod activ în domeniul științific și institutii medicale, precum și la întreprinderile industriale și agricole.

În țara noastră există o singură organizație care are dreptul de a desfășura activități de eliminare finală a deșeurilor radioactive. Acesta este Operatorul Național de Management al Deșeurilor Radioactive (FSUE NO RAO).

Acțiunile acestei organizații sunt reglementate de Legislația Federației Ruse (Legea federală nr. 190 din 11 iulie 2011). Legea prevede eliminarea obligatorie a deșeurilor radioactive produse în Rusia și, de asemenea, interzice importul acestora din străinătate.

Clasificare

Clasificarea tipului de deșeuri luate în considerare include mai multe clase de deșeuri radioactive și constă în:

• nivel scăzut (pot fi împărțiți în clase: A, B, C și GTCC (cele mai periculoase));
• nivel intermediar (în Statele Unite acest tip de deșeuri radioactive nu este clasificat ca o clasă separată, deci conceptul este folosit de obicei în țările europene);
• deşeuri radioactive foarte active.

Uneori se distinge o altă clasă de deșeuri radioactive: transuraniul. Această clasă include deșeuri caracterizate prin conținutul de radionuclizi care emiță transuraniu α cu perioade lungi de dezintegrare și concentrații extrem de mari. Datorită timpului lung de înjumătățire al acestor deșeuri, îngroparea are loc mult mai minuțios decât izolarea deșeurilor radioactive de nivel scăzut și mediu. Prezice cât de periculos situația de mediu iar corpul uman va conține aceste substanțe, ceea ce este extrem de problematic.

Problema managementului deșeurilor radioactive

În timpul funcționării primelor întreprinderi care foloseau compuși radioactivi, s-a acceptat în general că dispersarea unei anumite cantități de deșeuri radioactive în zonele de mediu era acceptabilă, spre deosebire de deșeurile generate în alte sectoare industriale.

Astfel, la renumita întreprindere Mayak, în stadiul inițial al activităților sale, toate deșeurile radioactive au fost deversate în cele mai apropiate surse de apă. Astfel, s-a produs o poluare gravă a râului Techa și a unui număr de rezervoare situate pe acesta.

Ulterior, s-a dovedit că în diferite zone ale biosferei există o acumulare și o concentrare de deșeuri radioactive periculoase și, prin urmare, pur și simplu aruncarea lor în mediu este inacceptabilă. Împreună cu alimentele contaminate, elementele radioactive pătrund în corpul uman, ceea ce duce la o creștere semnificativă a riscului de expunere la radiații. Prin urmare în ultimii ani Sunt dezvoltate în mod activ diferite metode de colectare, transport și depozitare a deșeurilor radioactive.

Eliminare și reciclare

Eliminarea deșeurilor radioactive poate avea loc în diferite moduri. Aceasta depinde de clasa de deșeuri radioactive căreia îi aparțin. Cea mai primitivă este reciclarea deșeurilor radioactive de nivel scăzut și mediu. De asemenea, menționăm că, pe baza structurii lor, deșeurile radioactive sunt împărțite în substanțe cu durată scurtă de viață cu un timp de înjumătățire scurt și deșeuri cu un timp de înjumătățire lung. Aceștia din urmă aparțin clasei longevive.

Pentru deșeurile de scurtă durată cel mai mult într-un mod simplu reciclarea este considerată a fi depozitarea lor pe termen scurt în zone special desemnate în containere sigilate. Într-o anumită perioadă de timp, deșeurile radioactive sunt neutralizate, după care deșeurile inofensive din punct de vedere radioactiv pot fi procesate în același mod ca și deșeurile menajere. Astfel de deșeuri pot include, de exemplu, materiale de la instituții medicale (HCI). Un butoi standard de două sute de litri din metal poate servi drept recipient pentru depozitarea pe termen scurt. Pentru a evita pătrunderea elementelor radioactive din container în mediu, deșeurile sunt de obicei umplute cu un amestec de bitum sau ciment.

Fotografia prezintă tehnologii de gestionare a deșeurilor radioactive la una dintre întreprinderile moderne din Rusia

Eliminarea deșeurilor generate în mod constant la centralele nucleare este mult mai dificil de implementat și necesită utilizarea unor metode speciale, cum ar fi, de exemplu, procesarea cu plasmă, implementată recent la CNE Novovoronezh. În acest caz, deșeurile radioactive sunt transformate în substanțe asemănătoare sticlei, care sunt ulterior plasate în recipiente pentru eliminarea permanentă.

O astfel de prelucrare este absolut sigură și permite reducerea de mai multe ori a cantității de deșeuri radioactive. Acest lucru este facilitat de purificarea în mai multe etape a produselor de ardere. Procesul poate rula autonom timp de 720 de ore, cu o productivitate de până la 250 kg de deșeuri pe oră. Temperatura din instalația cuptorului ajunge la 1800 0 C. Se crede că un astfel de complex nou va funcționa încă 30 de ani.

Avantajele procesului de reciclare a plasma RW față de altele, după cum se spune, sunt evidente. Astfel, nu este nevoie să sortați cu grijă deșeurile. În plus, numeroase metode de curățare pot reduce eliberarea de impurități gazoase în atmosferă.

Contaminare radioactivă, depozite de deșeuri radioactive în Rusia

Timp de mulți ani, Mayak, situat în nord-estul Rusiei, a fost o centrală nucleară, dar în 1957 a suferit unul dintre cele mai catastrofale accidente nucleare din lume. În urma incidentului, până la 100 de tone de deșeuri radioactive periculoase au fost eliberate în mediul natural, afectând zone vaste. În același timp, dezastrul a fost ascuns cu grijă până în anii 1980. Timp de mulți ani, deșeurile din stație și din zona contaminată din jur au fost aruncate în râul Karachay. Acest lucru a provocat contaminarea unei surse de apă care era atât de necesară pentru mii de oameni.

„Mayak” este departe de a fi singurul locîn țara noastră, supus contaminării radioactive. Unul dintre principalele de mediu obiecte periculoaseîn regiunea Nijni Novgorod există un loc de depozitare a deșeurilor radioactive situat la 17 kilometri de orașul Semenov, cunoscut și sub numele de cimitirul Semenovsky.

În Siberia există o instalație de depozitare care depozitează deșeuri nucleare de mai bine de 40 de ani. Pentru depozitarea materialelor radioactive, aceștia folosesc bazine și containere neînchise, care conțin deja aproximativ 125 de mii de tone de deșeuri.

În general, în Rusia au fost descoperite un număr mare de teritorii cu niveluri de radiații care depășesc standardele permise. Acestea includ chiar și marile orase, precum Sankt Petersburg, Moscova, Kaliningrad etc. De exemplu, în grădiniţă lângă Institut. Kurchatov, în capitala noastră, a fost descoperită o cutie de nisip pentru copii cu un nivel de radiație de 612 mii mR/oră. Dacă o persoană s-ar afla în această unitate de copii „sigură” timp de 1 zi, ar fi iradiată doză letală radiatii.

În timpul existenței URSS, mai ales la mijlocul secolului trecut, deșeurile radioactive periculoase puteau fi aruncate în râpele din apropiere, astfel încât s-a format un întreg depozit de deșeuri. Și odată cu extinderea orașelor, în aceste locuri contaminate au fost construite noi cartiere de dormit și industriale.

Evaluarea soartei deșeurilor radioactive în biosferă este destul de problematică. Ploaia și vânturile răspândesc în mod activ poluarea în toate zonele înconjurătoare. Astfel, în ultimii ani, rata cu care Marea Albă este poluată ca urmare a depozitării deșeurilor radioactive a crescut semnificativ.

Probleme de eliminare

Astăzi, există două abordări pentru implementarea proceselor de depozitare și eliminare a deșeurilor nucleare: locală și regională. Eliminarea deșeurilor radioactive la locul de producere a acestora este foarte convenabilă din diverse puncte de vedere, totuși, această abordare poate duce la creșterea numărului de depozite periculoase în timpul construcției de noi structuri. Pe de altă parte, dacă numărul acestor locuri este strict limitat, atunci se va pune problema costului și a asigurării transportului sigur al deșeurilor. Într-adevăr, indiferent dacă transportul deșeurilor radioactive este un proces de producție, merită excluderea criteriilor de pericol inexistente. Este destul de dificil, dacă nu imposibil, să faci o alegere fără compromis în această chestiune. Diferite state rezolvă această problemă în mod diferit și nu există încă un consens.

Una dintre principalele probleme poate fi considerată identificarea formațiunilor geologice adecvate pentru organizarea unui cimitir de deșeuri radioactive. Adurile adânci și minele utilizate pentru extracția sării geme sunt cele mai potrivite în acest scop. Fântânile sunt adesea folosite și în zonele bogate în lut și rocă. Rezistență mare la apă, într-un fel sau altul, una dintre cele mai multe caracteristici importante atunci când alegeți un loc de înmormântare. Un fel de depozit de deșeuri radioactive apare în locurile de explozii nucleare subterane. Astfel, în statul Nevada, SUA, într-un loc care a servit drept teren de testare pentru aproximativ 450 de explozii, aproape fiecare dintre aceste explozii a format un depozit de deșeuri nucleare de nivel înalt îngropate în rocă fără „obstacole” tehnice.

Astfel, problema formării deșeurilor radioactive este extrem de dificilă și controversată. Progresele în domeniul energiei nucleare, desigur, aduc beneficii enorme omenirii, dar în același timp creează o mulțime de necazuri. Iar una dintre problemele principale și nerezolvate astăzi este problema eliminării deșeurilor radioactive.

Mai multe detalii despre istoria problemei, precum și viziunea modernă asupra problemei deșeurilor nucleare, pot fi văzute în ediția specială a programului „Nuclear Heritage” a postului TV „Science 2.0”.