Tema 2. radioaktivnog otpada. Problem radioaktivnog otpada Koje su supstance nuklearni otpad

Radioaktivni otpad (RW) je nusproizvod tehničke aktivnosti koji sadrži biološki opasne radionuklide. RAW se formira:

• u svim fazama nuklearne energije (od proizvodnje goriva do rada nuklearnih elektrana (NPP), uključujući nuklearne elektrane (NPP);
• u proizvodnji, upotrebi i uništavanju nuklearnog oružja u proizvodnji i upotrebi radioaktivnih izotopa.

RW se klasifikuje prema različitim kriterijumima (slika 1): prema stanju agregacije, prema sastavu (vrsti) zračenja, prema životnom veku (poluraspadu). T 1/2), po aktivnosti (intenzitet zračenja).

Među RAO, tečni i čvrsti se smatraju najčešćim u pogledu agregatnog stanja, koji uglavnom nastaju tokom rada nuklearnih elektrana, drugih nuklearnih elektrana i radiohemijskih postrojenja za proizvodnju i preradu nuklearnog goriva. Gasni radioaktivni otpad nastaje uglavnom tokom rada nuklearnih elektrana, radiohemijskih postrojenja za regeneraciju goriva, kao i prilikom požara i drugih vanrednih situacija u nuklearnim objektima.

Radionuklidi sadržani u radioaktivnom otpadu podliježu spontanom (spontanom) raspadanju, pri čemu se javlja jedna (ili nekoliko uzastopnih) vrsta zračenja: a -zračenje (fluks a -čestice - dvostruko jonizovani atomi helija), b -zračenje (protok elektrona), g -zračenje (tvrdo kratkotalasno elektromagnetno zračenje), neutronsko zračenje.

Procese radioaktivnog raspada karakteriše eksponencijalni zakon o smanjenju vremena broja radioaktivnih jezgara, dok je životni vek radioaktivnih jezgara karakterističan po poluživotT 1/2 - vremenski period tokom kojeg će se broj radionuklida u prosjeku smanjiti za polovicu. Vremena poluraspada nekih radioizotopa nastalih pri raspadu glavnog nuklearnog goriva - uranijuma-235 - i koji predstavljaju najveću opasnost za biološke objekte, data su u tabeli.

Table

Poluživot nekih radioizotopa

Sjedinjene Američke Države, koje su svojevremeno aktivno testirale atomsko oružje u Tihom okeanu, koristile su jedno od ostrva za odlaganje radioaktivnog otpada. Kontejneri sa plutonijumom uskladišteni na ostrvu bili su prekriveni snažnim armirano-betonskim školjkama sa natpisima upozorenja vidljivim na nekoliko milja: klonite se ovih mesta 25 hiljada godina! (Podsjetimo da je starost ljudske civilizacije 15 hiljada godina.) Neki kontejneri su uništeni pod utjecajem neprestanih radioaktivnih raspada, nivo radijacije u obalnim vodama i stijenama na dnu prelazi dozvoljene granice i opasan je za sva živa bića.

Radioaktivno zračenje izaziva jonizaciju atoma i molekula materije, uključujući materiju živih organizama. Mehanizam biološkog djelovanja radioaktivnog zračenja je složen i nije u potpunosti shvaćen. Ionizacija i ekscitacija atoma i molekula u živim tkivima, do kojih dolazi kada apsorbuju zračenje, samo je početna faza u složenom lancu naknadnih biohemijskih transformacija. Utvrđeno je da jonizacija dovodi do kidanja molekularnih veza, promjene strukture kemijskih spojeva i, u konačnici, do razaranja nukleinskih kiselina i proteina. Pod dejstvom zračenja zahvaćene su ćelije, prvenstveno njihova jezgra, poremećena je sposobnost ćelija za normalnu deobu i metabolizam u ćelijama.

Na izlaganje zračenju su najosjetljiviji hematopoetski organi (koštana srž, slezena, limfne žlijezde), epitel sluzokože (posebno crijeva) i štitna žlijezda. Kao rezultat djelovanja radioaktivnog zračenja na organe nastaju teške bolesti: radijacijska bolest, maligni tumori (često i smrtni). Zračenje ima snažan učinak na genetski aparat, što dovodi do pojave potomstva s ružnim devijacijama ili urođenim bolestima.

Rice. 2

Specifičnost radioaktivnih zračenja je da ih ljudska čula ne percipiraju, pa čak ni u smrtonosnim dozama ne izazivaju bol kod njega u trenutku izlaganja.

Stepen biološkog dejstva zračenja zavisi od vrste zračenja, njegovog intenziteta i trajanja izlaganja organizma.

Jedinica radioaktivnosti u SI sistemu jedinica je becquerel(Bq): 1 Bq odgovara jednom aktu radioaktivnog raspada u sekundi (nesistemska jedinica - curie (Ci): 1 Ci = 3,7 10 10 činova raspada u 1 s).

apsorbovana doza (ili doza zračenja) je energija bilo koje vrste zračenja koju apsorbuje 1 kg materije. Jedinica doze u SI sistemu je siva(Gy): pri dozi od 1 Gy u 1 kg supstance, pri apsorpciji zračenja, oslobađa se energija od 1 J (nesistemska jedinica - drago: 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 1/100 Gy).

Radioaktivna osjetljivost živih organizama i njihovih organa je različita: smrtonosna doza za bakterije je 10 4 Gy, za insekte - 10 3 Gy, za ljude - 10 Gy. Maksimalna doza zračenja koja ne nanosi štetu ljudskom tijelu pri ponovljenom izlaganju je 0,003 Gy tjedno, uz jednokratno izlaganje - 0,025 Gy.

Ekvivalentna doza zračenja je glavna dozimetrijska jedinica u području radijacijske sigurnosti, uvedena radi procjene moguće štete po zdravlje ljudi od kronične izloženosti. SI jedinica ekvivalentne doze je sivert(Sv): 1 Sv je doza zračenja bilo koje vrste koja proizvodi isti efekat kao referentno rendgensko zračenje u 1 Gy, ili u 1 J/kg, 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (ne- sistemska jedinica - rem(biološki ekvivalent rendgena), 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 1/100 Sv).

Energija izvora jonizujućeg zračenja (IRS) obično se meri u elektron voltima (eV): 1 eV = 1,6 10 -19 J, dozvoljeno je da osoba dobije najviše 250 eV od IRS godišnje (jedna doza - 50 eV).

jedinica mjere rendgenski snimak(P) se koristi za karakterizaciju stanja životne sredine podvrgnute radioaktivnoj kontaminaciji: 1 P odgovara formiranju 2,082 miliona parova jona oba znaka u 1 cm 3 vazduha u normalnim uslovima, ili 1 P = 2,58 10 -4 C / kg (C - privjesak) .

Prirodna radioaktivna pozadina - dozvoljena ekvivalentna brzina doze iz prirodnih izvora zračenja (zemljina površina, atmosfera, voda, itd.) u Rusiji je 10-20 μR / h (10-20 μrem / h, ili 0,1-0,2 μSv / h) .

Radioaktivna kontaminacija ima globalni karakter ne samo u smislu prostorne skale svog uticaja, već i u smislu trajanja svog delovanja, ugrožavajući živote ljudi decenijama (posledice nesreća u Kištimu i Černobilju), pa čak i vekovima. Dakle, glavno "punjenje" atomskih i hidrogenskih bombi - plutonijum-239 (Pu-239) - ima vreme poluraspada od 24 hiljade godina. Čak i mikrogrami ovog izotopa, jednom u ljudskom tijelu, uzrokuju rak u različitim organima; tri "narandže" plutonijuma-239 mogle bi potencijalno uništiti cijelo čovječanstvo bez ikakvih nuklearnih eksplozija.

S obzirom na apsolutnu opasnost od radioaktivnog otpada za sve žive organizme i za biosferu u cjelini, potrebno ih je dekontaminirati i (ili) temeljno zakopati, što je još uvijek neriješen problem. Problem suzbijanja radioaktivne kontaminacije životne sredine izvlači se u prvi plan među ostalim ekološkim problemima zbog svojih ogromnih razmjera i posebno opasnih posljedica. Prema poznatom ekologu A.V. Yablokovu, "ekološki problem broj 1 u Rusiji - njena radioaktivna kontaminacija."

Nepovoljna radiološka situacija u pojedinim regijama svijeta i Rusije prvenstveno je rezultat dugotrajne trke u naoružanju tokom Hladnog rata i stvaranja oružja za masovno uništenje.

Za proizvodnju plutonijuma za oružje (Pu-239) 1940-ih. izgrađene su prve nuklearne elektrane - reaktori (za nuklearno oružje potrebno je desetine tona Pu-239; jednu tonu ovog "eksploziva" proizvodi spori neutronski nuklearni reaktor snage 1000 MW - jedna jedinica konvencionalna nuklearna elektrana tipa Černobil ima takvu snagu). Testiranja nuklearnih sila (SAD, SSSR, pa Rusija, Francuska i druge zemlje) nuklearnog oružja u atmosferi i pod vodom, podzemne nuklearne eksplozije u „miroljubive“ svrhe, koje su sada u moratoriju, dovele su do ozbiljnog zagađenja. svih komponenti biosfere.

U okviru programa "Mirni atom" (termin je predložio američki predsjednik D. Eisenhower) 1950-ih. Izgradnja NEK je počela prvo u SAD i SSSR-u, a potom iu drugim zemljama. Trenutno udio nuklearnih elektrana u proizvodnji električne energije u svijetu iznosi 17% (u strukturi ruske elektroprivrede udio nuklearnih elektrana je 12%). U Rusiji postoji devet nuklearnih elektrana, od kojih se osam nalazi u evropskom dijelu zemlje (sve stanice su izgrađene za vrijeme postojanja SSSR-a), uključujući najveću - Kursk - snage 4000 MW.

Pored arsenala nuklearnog oružja (bombe, mine, bojeve glave), nuklearnih elektrana koje proizvode eksplozive i nuklearnih elektrana, izvori radioaktivne kontaminacije okoliša u Rusiji (i susjednim teritorijama) su:

• nuklearna flota ledolomaca, najmoćnija na svijetu;
• podmornice i površinski ratni brodovi s nuklearnim elektranama (i nose nuklearno oružje);
• popravka brodova i brodogradilišta takvih brodova;
• preduzeća koja se bave preradom i odlaganjem radioaktivnog otpada vojno-industrijskog kompleksa (uključujući razvedene podmornice) i nuklearnih elektrana;
• potopljeni nuklearni brodovi;
• svemirski brod s nuklearnim elektranama na brodu;
• Odlagališta RAO.

Ovoj listi treba dodati da je radijaciona situacija u Rusiji još uvijek određena posljedicama nesreća koje su se dogodile 1957. godine u Proizvodnom udruženju Mayak (PO) (Čeljabinsk-65) u Kyshtymu (Južni Ural) i 1986. u Černobilju. NPP (ChNPP) 1 .

Do sada je poljoprivredno zemljište u Republici Mordoviji i 13 regija Ruske Federacije na površini od 3,5 miliona hektara i dalje podložno radioaktivnoj kontaminaciji kao rezultat nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil. (Posljedice nesreće u Kyshtymu razmatraju se u nastavku.)

Ukupna površina radijacijom destabilizovane teritorije Rusije prelazi 1 milion km 2 na kojoj živi više od 10 miliona ljudi. Trenutno, ukupna aktivnost nezakopanog radioaktivnog otpada u Rusiji iznosi više od 4 milijarde Ci, što je ekvivalentno u smislu posljedica osamdeset černobilskih katastrofa.

Najnepovoljnija radijaciona ekološka situacija razvila se na severu evropske teritorije Rusije, u regionu Urala, na jugu zapadnog i istočnosibirskog regiona, u mestima gde se nalazi Pacifička flota.

Murmanska regija po broju nuklearnih objekata po glavi stanovnika nadmašuje sve ostale regije i zemlje. Ovdje su rasprostranjeni objekti koji koriste različite nuklearne tehnologije. Od civilnih objekata, to je prvenstveno NE Kola (KAES), koja ima četiri bloka (dva su pri kraju svog resursa). Oko 60 preduzeća i ustanova koristi različite radioizotopne tehnološke uređaje za kontrolu. Murmansk Atomflot ima sedam ledolomaca i jedan lakši nosač sa 13 reaktora.

Glavni broj nuklearnih objekata povezan je s oružanim snagama. Sjeverna flota je naoružana sa 123 broda na nuklearni pogon sa 235 nuklearnih reaktora; obalne baterije uključuju ukupno 3-3,5 hiljada nuklearnih bojevih glava.

Vađenje i prerada nuklearnih sirovina na poluostrvu Kola obavljaju dva specijalizovana rudarsko-prerađivačka pogona. Radioaktivni otpad koji nastaje tokom proizvodnje nuklearnog goriva, tokom rada HE i brodova sa nuklearnim elektranama, akumulira se direktno na teritoriji HE i u posebnim preduzećima, uključujući vojne baze. Niskoradioaktivni otpad iz civilnih preduzeća zakopan je u blizini Murmanska; Otpad iz KHE nakon zadržavanja na stanici šalje se na preradu na Ural; dio nuklearnog otpada mornarice se privremeno skladišti na plutajućim bazama.

Donesena je odluka da se za potrebe regiona stvore posebna odlagališta RAO u koja će se zakopavati već nagomilani otpad i novonastali otpad, uključujući i one koji će nastati prilikom stavljanja iz pogona prve faze HE KHE i brodskih nuklearnih elektrana. .

U regijama Murmansk i Arkhangelsk godišnje se formira do 1 hiljada m 3 čvrstih i 5 hiljada m 3 tečnih RAO. Navedeni nivo otpada održava se posljednjih 30 godina.

Od kasnih 1950-ih do 1992. Sovjetski Savez je odlagao čvrsti i tečni radioaktivni otpad ukupne aktivnosti od 2,5 miliona Ci u Barencovom i Karskom moru, uključujući 15 reaktora nuklearnih podmornica (NPS), tri reaktora iz ledolomca Lenjin (od kojih je 13 hitnih nuklearnih podmorničkih reaktora, uključujući šest sa istovarenim nuklearnim gorivom). Poplave nuklearnih reaktora i tekućeg radioaktivnog otpada dogodile su se i na Dalekom istoku: u Japanskom i Ohotskom moru i na obali Kamčatke.

Nesreće nuklearnih podmornica stvaraju opasnu radiološku situaciju. Od njih, najpoznatija tragedija nuklearne podmornice "Komsomolets" (7. aprila 1989.), koja je dobila svjetski odjek, rezultirala je smrću 42 člana posade, a čamac je ležao na tlu na dubini od 1680 m u blizini Medvjeda. Ostrvo u Barencovom moru, 300 nautičkih milja od obale Norveške. Jezgro reaktora čamca sadrži približno 42 hiljade Ki stroncijuma-90 i 55 hiljada Ki cezijuma-137. Osim toga, brod ima nuklearno oružje sa plutonijumom-239.

Region sjevernog Atlantika, u kojem se dogodila katastrofa, jedan je od biološki najproduktivnijih u Svjetskom okeanu, od posebnog je ekonomskog značaja i uključen je u sferu interesa Rusije, Norveške i niza drugih zemalja. Rezultati analiza su pokazali da je do sada ispuštanje radionuklida iz čamca u vanjsku sredinu neznatno, ali se u području poplave formira zona kontaminacije. Ovaj proces može biti impulsivan, a posebno opasna je kontaminacija plutonijumom-239 sadržanim u bojevim glavama čamca. Prijenos radionuklida duž trofičkog lanca morska voda–plankton–riba prijeti ozbiljnim ekološkim, političkim i ekonomskim posljedicama.

Na južnom Uralu u Kyshtymu nalazi se proizvodno udruženje Mayak (Čeljabinsk-65), gdje je od kasnih 1940-ih. regeneraciju istrošenog nuklearnog goriva. Sve do 1951. tečni RW koji nastaje tokom prerade jednostavno se stapao u rijeku Techa. Mrežom rijeka: Techa-Iset-Ob radioaktivne tvari su donošene u Karsko more i morskim strujama u druga mora arktičkog basena. Iako je takvo ispuštanje naknadno zaustavljeno, nakon više od 40 godina, koncentracija radioaktivnog stroncijuma-90 u nekim dijelovima rijeke Teča premašila je pozadinu za 100-1000 puta. Od 1952. nuklearni otpad se baca u jezero Karačaj (nazvan tehnički rezervoar br. 3) površine 10 km2. Zbog topline koju stvara otpad, jezero je na kraju presušilo. Počelo je zatrpavanje jezera zemljom i betonom; za završno zasipanje, prema proračunima, i dalje će biti potrebno ~800 hiljada m kamenog tla po cijeni od 28 milijardi rubalja (u cijenama iz 1997. godine). Međutim, ispod jezera je formirano sočivo ispunjeno radionuklidima čija je ukupna aktivnost 120 miliona Ci (skoro 2,5 puta veća od aktivnosti zračenja tokom eksplozije 4. černobilske elektrane).

Nedavno se saznalo da se 1957. godine u proizvodnom društvu Mayak dogodila ozbiljna radijaciona nesreća: kao rezultat eksplozije kontejnera sa radioaktivnim otpadom nastao je oblak radioaktivnosti od 2 miliona Ci, koji se protezao na 105 km dužine i 8 km širine. Ozbiljnoj radijacijskoj kontaminaciji (otprilike 1/3 Černobila) bila je podvrgnuta površina od 15 hiljada km 2, koju je naseljavalo više od 200 hiljada ljudi. Na radijaciji kontaminiranoj teritoriji stvoren je rezervat u kojem su se decenijama vršila posmatranja živog svijeta u uslovima pojačanog zračenja. Nažalost, podaci ovih zapažanja smatrani su tajnim, što je onemogućilo davanje neophodnih medicinskih i bioloških preporuka u likvidaciji nesreće u Černobilu. Nesreće u "Mayaku" dogodile su se više puta, posljednji put - 1994. godine. Istovremeno, kao rezultat djelomičnog uništenja skladišta radioaktivnog otpada u blizini Petropavlovsk-Kamchatsky, došlo je do privremenog povećanja radijacije u odnosu na pozadinu za 1000 puta dogodio.

Do sada, do 100 miliona Ci tečnog radioaktivnog otpada godišnje se generiše u proizvodnom udruženju Mayak, od kojih se neki jednostavno bacaju u površinske vode. Čvrsti radioaktivni otpad skladišti se u grobljima rovovskog tipa koji ne ispunjavaju sigurnosne zahtjeve, zbog čega je više od 3 miliona hektara zemljišta radioaktivno kontaminirano. U zoni uticaja proizvodnog društva Majak nivoi radioaktivne kontaminacije vazduha, vode i zemljišta su 50-100 puta veći od prosečnih vrednosti za zemlju; zabilježen je porast broja onkoloških bolesti i dječje leukemije. Preduzeće je započelo izgradnju kompleksa za vitrifikaciju visokoaktivnog i bituminizacije radioaktivnog otpada srednjeg nivoa, kao i probni rad metalno-betonskog kontejnera za dugotrajno skladištenje istrošenog nuklearnog goriva iz reaktora serije RBMK-1000 (reaktori ovog tipa instalirani su u nuklearnoj elektrani Černobil).

Ukupna radioaktivnost postojećeg radioaktivnog otpada u zoni Čeljabinsk, prema nekim procjenama, dostiže ogromnu cifru - 37 milijardi GBq. Ovaj iznos je dovoljan da se čitava teritorija bivšeg SSSR-a pretvori u analognu černobilsku zonu preseljenja.

Još jedno žarište "radioaktivne napetosti" u zemlji je rudarsko-hemijska fabrika (MCC) za proizvodnju plutonijuma za oružje i preradu radioaktivnog otpada, koja se nalazi 50 km od Krasnojarska. Na površini, to je grad bez određenog zvaničnog imena (Socgorod, Krasnojarsk-26, Železnogorsk) sa 100.000 stanovnika; sama biljka se nalazi duboko pod zemljom. Inače, sličnih objekata (jedan po jedan) ima u SAD, Velikoj Britaniji, Francuskoj; takav objekat je u izgradnji u Kini. Naravno, malo se zna o Krasnojarskom rudarsko-hemijskom kombinatu, osim da prerada RAO uvezenih iz inostranstva donosi prihod od 500.000 dolara po 1 toni otpada. Prema mišljenju stručnjaka, radijaciona situacija u rudarsko-hemijskom kompleksu se ne meri u mikroR/h, već u mR/s! Decenijama je postrojenje pumpalo tečni radioaktivni otpad u duboke horizonte (prema podacima za 1998. ~50 miliona m Jenisej se može pratiti na udaljenosti od preko 800 km.

Međutim, zakopavanje visokoradioaktivnog otpada u podzemne horizonte koristi se i u drugim zemljama: u SAD se, na primjer, radioaktivni otpad zakopava u duboke rudnike soli, au Švedskoj - u stijenama.

Radioaktivno zagađenje okoliša nuklearnim elektranama nastaje ne samo kao posljedica vanrednih okolnosti, već prilično redovno. Na primjer, u maju 1997. godine, tokom tehnoloških popravki u nuklearnoj elektrani Kursk, došlo je do opasnog curenja cezijuma-137 u atmosferu.

Preduzeća nuklearne industrije bave se proizvodnjom, upotrebom, skladištenjem, transportom i odlaganjem radioaktivnih supstanci. Drugim riječima, proizvodnja RAO prati sve faze gorivnog ciklusa nuklearne energije (slika 2), što nameće posebne zahtjeve za osiguranje radijacijske sigurnosti.

Uranijumska ruda se kopa u rudnicima podzemnim ili otvorenim kopom. Prirodni uranijum je mešavina izotopa: uranijum-238 (99,3%) i uranijum-235 (0,7%). Budući da je glavno nuklearno gorivo uranijum-235, nakon primarne prerade ruda ulazi u postrojenje za obogaćivanje, gde se sadržaj uranijuma-235 u rudi dovodi do 3-5%. Hemijska prerada goriva se sastoji u dobijanju obogaćenog uranijum heksafluorida 235 UF 6 za naknadnu proizvodnju gorivih šipki (gorivih elemenata).

Razvoj ležišta uranijuma, kao i svaka druga grana rudarske industrije, degradira životnu sredinu: velike površine se izvlače iz ekonomske upotrebe, mijenja se pejzažni i hidrološki režim, zrak, tlo, površinske i podzemne vode zagađuju se radionuklidima. Količina radioaktivnog otpada u fazi primarne prerade prirodnog uranijuma je veoma visoka i iznosi 99,8%. U Rusiji se rudarstvo i primarna prerada uranijuma obavlja samo u jednom preduzeću - Priargunskom rudarskom i hemijskom udruženju. U svim doskorašnjim preduzećima za vađenje i preradu rude uranijuma 108 m 3 radioaktivnog otpada sa aktivnošću od 1,8 10 5 Ci nalazi se na deponijama i jalovini.

Gorivni elementi, koji su metalne šipke koje sadrže nuklearno gorivo (3% uranijuma-235), smješteni su u jezgru reaktora nuklearne elektrane. Mogući su različiti tipovi lančanih reakcija fisije uranijuma-235 (razlika u nastalim fragmentima i broju emitovanih neutrona), na primjer:

235U+1 n ® 142 Ba + 91 Kr + 31 n,
235U+1 n ® 137 Te + 97 Zr + 21 n,
235U+1 n ® 140 Xe + 94 Sr + 21 n.

Toplota koja se oslobađa tokom fisije uranijuma zagrijava vodu koja teče kroz jezgro i pere šipke. Nakon otprilike tri godine, sadržaj uranijuma-235 u gorivim šipkama pada na 1%, oni postaju neefikasni izvori topline i moraju se zamijeniti. Svake godine se trećina gorivih šipki uklanja iz jezgre i zamjenjuje novim: za tipičnu nuklearnu elektranu kapaciteta 1000 MW, to znači godišnje uklanjanje 36 tona gorivih šipki.

Tokom nuklearnih reakcija, gorivi elementi se obogaćuju radionuklidima - produktima fisije uranijuma-235, a takođe (kroz niz b-raspada) plutonijum-239:

238U+1 n® 239 U(b ) ® 239 Np(b ) ® 239 Pu.

Istrošeno gorivo se transportuje iz jezgre podvodnim kanalom do skladišta napunjenih vodom, gdje se pohranjuje u čeličnim kanisterima nekoliko mjeseci, dok se većina visokotoksičnih radionuklida (posebno najopasniji jod-131) ne raspadne. Nakon toga, gorivne šipke se šalju u postrojenja za regeneraciju goriva, na primjer, za dobivanje plutonijskih jezgara za brze neutronske nuklearne reaktore ili plutonijum za oružje.

Tečni otpad iz nuklearnih reaktora (posebno voda iz primarnog kruga, koja se mora obnoviti) nakon prerade (isparavanja) stavlja se u betonska skladišta koja se nalaze na teritoriji nuklearne elektrane.

Određena količina radionuklida tokom rada nuklearnih elektrana ispušta se u zrak. Radioaktivni jod-135 (jedan od glavnih proizvoda raspadanja u reaktoru koji radi) se ne akumulira u istrošenom nuklearnom gorivu, jer mu je poluraspad samo 6,7 sati, ali se kao rezultat naknadnih radioaktivnih raspada pretvara u radioaktivni plin ksenon-135 , koji aktivno apsorbira neutrone i time sprječava lančanu reakciju. Kako bi se spriječilo "trovanje ksenonom" reaktora, ksenon se uklanja iz reaktora kroz visoke cijevi.

O stvaranju otpada u fazama prerade i skladištenja istrošenog nuklearnog goriva već je bilo riječi. Nažalost, sve postojeće i primijenjene metode neutralizacije RAO u svijetu (cementiranje, vitrifikacija, bituminizacija itd.), kao i spaljivanje čvrstog RAO u keramičkim komorama (kao u NPO Radon u Moskovskoj oblasti) su neefikasne i predstavljaju značajnu opasnost. na životnu sredinu..

Problem odlaganja i zbrinjavanja radioaktivnog otpada iz nuklearnih elektrana postaje posebno akutan sada, kada je vrijeme da se demontira većina nuklearnih elektrana u svijetu (prema IAEA 2, radi se o više od 65 reaktora nuklearnih elektrana i 260 reaktora koji se koriste u naučne svrhe). Treba napomenuti da tokom rada nuklearne elektrane svi elementi elektrane postaju radioaktivno opasni, a posebno metalne konstrukcije reaktorske zone. Demontaža nuklearnih elektrana po cijeni i vremenu je uporediva sa njihovom izgradnjom, dok još uvijek ne postoji prihvatljiva naučna, tehnička i ekološka tehnologija za demontažu. Alternativa demontaži je zaptivanje stanice i zaštita 100 godina ili više.

Još prije prestanka požara u nuklearnoj elektrani Černobil, počelo je polaganje tunela ispod reaktora, stvaranje udubljenja ispod njega, koje je potom ispunjeno višemetarskim slojem betona. I blok i teritorije uz njega izlivene su betonom - ovo je "čudo izgradnje" (i primjer herojstva bez navodnika) 20. stoljeća. nazvan "sarkofag". Eksplodirajući 4. blok nuklearne elektrane Černobil i dalje je najveće i najopasnije loše opremljeno skladište radioaktivnog otpada na svijetu!

Pri korištenju radioaktivnih materijala u medicinskim i drugim istraživačkim ustanovama nastaje znatno manja količina radioaktivnog otpada nego u nuklearnoj industriji i vojno-industrijskom kompleksu - to je nekoliko desetina kubnih metara otpada godišnje. Međutim, upotreba radioaktivnih materijala se širi, a s njom se povećava i količina otpada.

Problem radioaktivnog otpada sastavni je dio “Agende za 21. vijek” usvojene na Svjetskom samitu o zemaljskim problemima u Rio de Žaneiru (1992.) i “Akcionog programa za dalju implementaciju “Agende za 21. vek” “, usvojen na Specijalnoj sjednici Generalne skupštine Ujedinjenih naroda (juni 1997.). U potonjem dokumentu se posebno navodi sistem mjera za unapređenje metoda upravljanja radioaktivnim otpadom, za proširenje međunarodne saradnje u ovoj oblasti (razmjena informacija i iskustava, pomoć i transfer relevantnih tehnologija itd.), za pooštravanje odgovornosti država za osiguranje sigurnog skladištenja i uklanjanja radioaktivnog otpada.

Program akcije uvažava pogoršanje općih trendova u održivom razvoju svijeta, ali izražava nadu da će do sljedećeg međunarodnog ekološkog foruma, zakazanog za 2002. godinu, biti zabilježen opipljiv napredak u osiguravanju održivog razvoja u cilju stvaranja povoljnih životnih uslova za buduće generacije.

E.E. Borovsky

________________________________
1 Svi dole navedeni podaci preuzeti su iz otvorenih publikacija u državnim izveštajima „O stanju prirodne sredine Ruske Federacije” Državnog komiteta Ruske Federacije za zaštitu životne sredine i u ruskom ekološkom listu „Zeleni svet” (1995. –1999).
2 Međunarodna agencija za atomsku energiju.

Radioaktivni otpad postao je izuzetno akutni problem našeg vremena. Ako je u zoru razvoja energetike malo ljudi razmišljalo o potrebi skladištenja otpadnog materijala, sada je ovaj zadatak postao izuzetno hitan. Pa zašto su svi tako zabrinuti?

Radioaktivnost

Ovaj fenomen je otkriven u vezi sa proučavanjem odnosa između luminescencije i rendgenskih zraka. Krajem 19. vijeka, tokom serije eksperimenata sa jedinjenjima uranijuma, francuski fizičar A. Becquerel otkrio je do sada nepoznatu supstancu koja prolazi kroz neprozirne objekte. Svoje otkriće je podijelio s Curijevima, koji su ga pomno proučavali. Svjetski poznati Marie i Pierre otkrili su da sva jedinjenja uranijuma, kao i sam čisti uranijum, kao i torijum, polonijum i radijum, imaju svojstva. Njihov doprinos je zaista bio neprocjenjiv.

Kasnije je postalo poznato da su svi hemijski elementi, počevši od bizmuta, radioaktivni u ovom ili onom obliku. Naučnici su također razmišljali o tome kako bi se proces nuklearnog raspadanja mogao iskoristiti za generiranje energije i uspjeli su je pokrenuti i umjetno reprodukovati. A za mjerenje nivoa zračenja izmišljen je dozimetar zračenja.

Aplikacija

Osim u energetici, radioaktivnost se široko koristi i u drugim industrijama: medicini, industriji, naučnim istraživanjima i poljoprivredi. Uz pomoć ovog svojstva naučili su da zaustave širenje ćelija raka, postave preciznije dijagnoze, saznaju starost arheološkog blaga, prate transformaciju supstanci u raznim procesima, itd. Lista mogućih primena radioaktivnosti je konstantno širi se, pa je čak iznenađujuće da je pitanje zbrinjavanja otpadnih materija postalo toliko akutno tek poslednjih decenija. Ali ovo nije samo smeće koje se lako može baciti na deponiju.

radioaktivnog otpada

Svi materijali imaju svoj vijek trajanja. Ovo nije izuzetak za elemente koji se koriste u nuklearnoj energiji. Rezultat je otpad koji i dalje ima zračenje, ali više nema praktičnu vrijednost. U pravilu se posebno smatra korišteno, koje se može reciklirati ili primijeniti u drugim područjima. U ovom slučaju govorimo jednostavno o radioaktivnom otpadu (RAO), čija daljnja upotreba nije predviđena, stoga se moraju zbrinuti.

Izvori i oblici

Zbog raznovrsnosti upotrebe, otpad može biti različitog porijekla i različitog stanja. Oni su i čvrsti i tečni ili gasoviti. Izvori takođe mogu biti veoma različiti, jer se u ovom ili onom obliku takav otpad često javlja prilikom vađenja i prerade minerala, uključujući naftu i gas, postoje i kategorije kao što su medicinski i industrijski RAO. Tu su i prirodni izvori. Uobičajeno, sav ovi radioaktivni otpad se dijeli na nisko, srednje i visoko radioaktivno. Sjedinjene Države također razlikuju kategoriju transuranskog radioaktivnog otpada.

Opcije

Dugo se vjerovalo da za odlaganje radioaktivnog otpada nisu potrebna posebna pravila, bilo je dovoljno samo raspršiti ga u okolišu. Međutim, kasnije je otkriveno da se izotopi akumuliraju u određenim sistemima, poput životinjskih tkiva. Ovo otkriće promijenilo je mišljenje o radioaktivnom otpadu, jer je u ovom slučaju vjerovatnoća njihovog kretanja i ulaska u ljudsko tijelo hranom postala prilično visoka. Stoga je odlučeno da se razviju neke opcije za postupanje sa ovom vrstom otpada, posebno za kategoriju visokog nivoa.

Savremene tehnologije omogućavaju da se opasnost od RW-a maksimalno neutrališe preradom na različite načine ili postavljanjem u prostor koji je siguran za ljude.

1. Vitrifikacija. Na drugi način, ova tehnologija se naziva vitrifikacija. Istovremeno, radioaktivni otpad prolazi kroz nekoliko faza prerade, čime se dobiva prilično inertna masa koja se stavlja u posebne kontejnere. Zatim se ovi kontejneri šalju u skladište.
2. Synrock. Ovo je još jedna metoda neutralizacije radioaktivnog otpada razvijena u Australiji. U ovom slučaju u reakciji se koristi poseban kompleksni spoj.
3. Pogreb. U ovoj fazi je u toku potraga za odgovarajućim mjestima u zemljinoj kori gdje bi se mogao smjestiti radioaktivni otpad. Najperspektivniji je projekat po kojem se otpadni materijal vraća
4. Transmutacija. Već se razvijaju reaktori koji visoko radioaktivni otpad mogu pretvoriti u manje opasne tvari. Istovremeno sa neutralizacijom otpada, oni su u stanju da generišu energiju, pa se tehnologije u ovoj oblasti smatraju izuzetno perspektivnim.
5. Uklanjanje u svemir. Uprkos atraktivnosti ove ideje, ona ima mnogo nedostataka. Prvo, ova metoda je prilično skupa. Drugo, postoji rizik od pada lansirne rakete, što bi moglo biti katastrofa. Konačno, začepljenje svemira takvim otpadom nakon nekog vremena može se pretvoriti u velike probleme.

Pravila odlaganja i skladištenja

U Rusiji je upravljanje radioaktivnim otpadom regulisano prvenstveno saveznim zakonom i njegovim komentarima, kao i nekim srodnim dokumentima, kao što je Zakon o vodama. Prema Saveznom zakonu, sav radioaktivni otpad mora biti zakopan na najizolovanijim mjestima, dok zagađivanje vodnih tijela nije dozvoljeno, a slanje u svemir je također zabranjeno.

Svaka kategorija ima svoje propise, osim toga jasno su definisani kriterijumi za određivanje otpada u određenu vrstu i sve potrebne procedure. Međutim, Rusija ima dosta problema u ovoj oblasti. Prvo, odlaganje radioaktivnog otpada moglo bi vrlo brzo postati netrivijalan zadatak, jer u zemlji nema toliko posebno opremljenih skladišta, a oni će uskoro biti popunjeni. Drugo, ne postoji jedinstven sistem upravljanja procesom reciklaže, što ozbiljno otežava kontrolu.

Međunarodni projekti

S obzirom da je skladištenje radioaktivnog otpada postalo najhitnije nakon prestanka rada, mnoge zemlje radije sarađuju po tom pitanju. Nažalost, još uvijek nije moguće postići konsenzus u ovoj oblasti, ali se rasprava o raznim programima u UN-u nastavlja. Čini se da su projekti koji najviše obećavaju izgradnja velikog međunarodnog skladišta radioaktivnog otpada u rijetko naseljenim područjima, obično u Rusiji ili Australiji. Međutim, građani ove potonje aktivno protestuju protiv ove inicijative.

Posljedice zračenja

Gotovo odmah nakon otkrića fenomena radioaktivnosti postalo je jasno da ona negativno utječe na zdravlje i život ljudi i drugih živih organizama. Studije koje su Curijevi provodili tokom nekoliko decenija na kraju su doveli do teškog oblika radijacijske bolesti kod Marije, iako je ona doživjela 66 godina.

Ova bolest je glavna posljedica djelovanja radijacije na ljude. Manifestacija ove bolesti i njena težina uglavnom ovise o ukupnoj primljenoj dozi zračenja. Mogu biti prilično blage, ili mogu uzrokovati genetske promjene i mutacije, te tako utjecati na sljedeće generacije. Jedna od prvih koja pati je funkcija hematopoeze, često pacijenti imaju neki oblik raka. Istovremeno, u većini slučajeva liječenje je prilično neučinkovito i sastoji se samo u pridržavanju aseptičnog režima i uklanjanju simptoma.

Prevencija

Sasvim je lako spriječiti stanje povezano s izlaganjem zračenju - dovoljno je ne ući u područja s povećanom pozadinom. Nažalost, to nije uvijek moguće, jer mnoge moderne tehnologije uključuju aktivne elemente u ovom ili onom obliku. Osim toga, ne nose svi prijenosni dozimetar zračenja sa sobom kako bi znali da se nalaze u području gdje produženo izlaganje može uzrokovati štetu. Međutim, postoje određene mjere za prevenciju i zaštitu od opasnog zračenja, iako ih nema mnogo.

Prvo, to je zaštita. Gotovo svi koji su došli na rendgenski snimak određenog dijela tijela suočili su se sa ovim. Ako je riječ o vratnoj kralježnici ili lubanji, liječnik predlaže stavljanje posebne pregače u koju su ušiveni elementi od olova, koji ne propušta zračenje. Drugo, otpornost organizma možete podržati uzimanjem vitamina C, B 6 i P. Konačno, postoje posebni preparati - radioprotektori. U mnogim slučajevima su veoma efikasni.

Zakon o korišćenju nuklearne energije navodi da su radioaktivni otpad supstance, materijali, uređaji i druga oprema koji sadrže povišene nivoe radionuklida i koji su izgubili potrošačka svojstva, kao i nepodesni za ponovnu upotrebu.

U kojim okolnostima nastaje otpad koji sadrži radioaktivne elemente?

Radioaktivni otpad je sadržan u nuklearnom gorivu, nastaje tokom rada nuklearnih elektrana, to je jedan od glavnih izvora. Mogu se dobiti i kao rezultat:

• iskopavanje radioaktivne rude;
• prerada rude;
• proizvodnja elemenata za oslobađanje topline;
• odlaganje istrošenog nuklearnog goriva.

Tokom razvoja nuklearnog oružja od strane ruskih oružanih snaga, nastao je i radioaktivni otpad, a radnje kao što su proizvodnja, konzervacija i likvidacija objekata koji koriste ovaj materijal nisu rehabilitirali dosadašnji rad s ovim materijalom. Kao rezultat toga, u procesu proizvodnje nuklearnih materijala na teritoriji zemlje nastaje mnogo otpada.

Mornarica, podmornice, kao i civilni brodovi koji koriste nuklearne reaktore, također ostavljaju radioaktivni otpad tokom rada, pa čak i nakon kvara.

Rad s radioaktivnim otpadom u Rusiji povezan je sa sljedećim industrijama:

• U nacionalnoj ekonomiji, korištenjem izotopa proizvoda.
• U medicinskim ili farmaceutskim ustanovama i laboratorijama.
• Hemijska, metalurška i druge industrije koje rade u oblasti prerade.
• Provođenje naučnih eksperimenata i istraživanja upotrebom nuklearnog goriva ili sličnih elemenata.
• Čak i službe sigurnosti, posebno carinska kontrola.
• Ekstrakcija nafte ili plina također zahtijeva upotrebu nuklearnih supstanci koje za sobom ostavljaju radioaktivni otpad.

Važno je znati. Istrošeno nuklearno gorivo neće spadati u kategoriju radioaktivnog otpada, prema ruskom zakonodavstvu.

Podjela na tipove

Uredbom Vlade Ruske Federacije izvršena su prilagođavanja prema kojima radioaktivni otpad može biti:

• hard;
• tekućina;
• sličan gas;

vrste. Klasifikacija radioaktivnog otpada odnosi se na čvrste, tečne i plinovite sve elemente i tvari koje sadrže radionuklide. Izuzetak je moguć samo ako nastanak nije povezan s nuklearnom energijom, a sadržaj radionuklida je posljedica ekstrakcije ili prerade prirodnih minerala i organskih sirovina s povećanim nivoom radionuklida ili u blizini njihovog prirodnog izvora. Koncentracija, koja, u granicama dozvoljenih normi utvrđenih uredbom Vlade Rusije, ne prelazi 1.

RAO koji pripadaju vrsti "čvrstih" sadrže radionuklide koje je stvorio čovjek, iz kojih su isključeni izvori kao što su zatvorena preduzeća koja rade sa takvim supstancama. Podijeljeni su u četiri kategorije:

• visoko aktivan;
• umjereno neaktivan;
• nisko aktivan;
• veoma niska aktivnost.

RW koji pristiže u "tečnom" stanju dijele se u samo tri kategorije:

• visoko aktivan;
• srednje aktivan;
• nisko aktivan.

Zatvorena, stavljena iz pogona preduzeća i postrojenja koja rade sa radionuklidima spadaju u druge kategorije RAO.

Klasifikacija RW

Postoji savezni zakon, u čije svrhe se klasifikacija radioaktivnog otpada dijeli na sljedeće vrste:

• Jednokratne stvari su tvari za koje se ne povećava rizik vezan za njihov utjecaj na okoliš. A u slučaju njihovog uklanjanja iz mjesta skladištenja radi naknadnog ukopa, rizik njihovog boravka na teritoriji njihove lokacije ne prelazi. Ova vrsta zahtijeva prilično velike financijske troškove za obavljanje svih manipulacija s njim i pripremu posebne opreme i obuku osoblja organizacija za reciklažu.
• Specijalni radioaktivni otpad, ova vrsta veoma ugrožava životnu sredinu, u slučaju njihovog vađenja, transporta i daljeg postupanja, radi čišćenja teritorije ili zakopavanja na drugom mestu. Manipulacije sa ovom vrstom su takođe veoma skupe sa finansijske strane. U slučajevima s ovom vrstom, sigurnije je i ekonomski isplativije izvršiti proces ukopa na njihovoj primarnoj lokaciji.

Klasifikacija radioaktivnog otpada vrši se u zavisnosti od sledećih karakteristika:

• Poluživot radionuklida je kratkotrajan ili dugovječan.
• Specifična aktivnost - visoko aktivni, srednje aktivni i nisko aktivni RW.
• Agregatno stanje - može biti tečno, čvrsto i gasovito.
• Sadržaj nuklearnih elemenata, prisutnih ili odsutni u istrošenom materijalu.
• Potrošena, zatvorena preduzeća za vađenje ili preradu uranijumskih stena koje emituju jonizujuće zrake.
• RAO nije povezan s korištenjem ili radom na nuklearnoj energiji. Izvori kojih su prerađivačka preduzeća za vađenje organskih i mineralnih sirovih ruda, sa povećanim nivoom radionuklida prirodnog porekla.

Klasifikaciju RAO razvila je Vlada Ruske Federacije kako bi ih razdvojila na vrste. Kao i dalje uklanjanje ili ukopavanje na njihovoj lokaciji.

Sistem klasifikacije

U ovom trenutku, sistem klasifikacije nije temeljno razvijen i zahtijeva stalno poboljšanje, što je uslovljeno nedostatkom koherentnosti nacionalnih sistema.

Osnova klasifikacije sadrži razmatranje opcija za naknadno odlaganje radioaktivnog otpada. Glavni znak je trajanje perioda raspada nuklida, jer tehnologija odlaganja direktno ovisi o ovom pokazatelju. Zakopavaju se specijalnim rješenjima za ojačanje najmanje onoliko koliko mogu biti opasni po okoliš. Prema ovim podacima, sistem klasifikacije sav otpad i opasne materije deli u sledeće kategorije.

Oslobođen kontrole

Nisko i srednje aktivni radioaktivni otpad

Sadrže dovoljne količine radionuklida da predstavljaju prijetnju za osoblje koje radi s njima i za stanovništvo koje živi u najbližem okrugu. Ponekad imaju tako visok nivo aktivnosti da im je potrebno hlađenje i zaštitne mjere. Ova kategorija sadrži dvije grupe: dugovječne i kratkovječne vrste. Načini njihovog sahranjivanja su vrlo raznoliki i individualni.

Ova vrsta ima toliku količinu radionuklida da zahteva stalno hlađenje u procesu rada sa njom. Na kraju bilo koje akcije, zahtijeva pouzdanu izolaciju od biosfere, inače će proces infekcije zahvatiti cijeli okrug, teritorij na kojem se nalazi.

Tipične karakteristike

Klasa otpada izuzeta od kontrole (CW) ima nivo aktivnosti od 0,01 mSv ili manje, uzimajući u obzir godišnju dozu za stanovništvo. Nema ograničenja u pogledu radiološkog odlaganja.

Srednje i nisko aktivni (NIAO) karakteriše nivo aktivnosti viši od vrednosti za CW, ali je istovremeno oslobađanje toplote u ovoj klasi ispod 2 W/m3.

Kratkotrajna klasa (LILW-SL) ima ove tipične karakteristike. Dugotrajnost radionuklida ima ograničenu koncentraciju (manje od 400 Bq/g za sva pakovanja). Mesta ukopa takvih klasa su dubinska ili prizemna skladišta.

Dugotrajni otpad (NSAO-LL) - čija je koncentracija veća od koncentracije kratkotrajnog otpada. Takve klase će biti zakopane, trebalo bi da budu samo u dubokim skladištima. Ovo je jedan od glavnih zahtjeva u odnosu na njih.

Visoko aktivna klasa (HLW) - odlikuje se vrlo visokom koncentracijom dugovječnih radionuklida, njihova toplinska snaga je veća od 2 W / m3. Njihova grobna mjesta bi također trebala biti duboka skladišta.

Pravila upravljanja RAO

Radioaktivni otpad zahtijeva klasifikaciju ne samo radi odvajanja prema stepenu opasnosti i mogućnosti izbora načina odlaganja, već i da bi se dale smjernice o tome kako s njima postupati, ovisno o njihovoj klasi. Moraju ispuniti sljedeće kriterije:

• Principi za osiguranje zaštite zdravlja ljudi, ili barem prihvatljivog nivoa zaštite, u zavisnosti od izloženosti zračenju elemenata RAO.
• Zaštita životne sredine – prihvatljiv nivo zaštite životne sredine od uticaja radioaktivnog otpada.
• Međuzavisnost između svih faza proizvodnje RAO, kao i rukovanja njihovim elementima.
• Zaštita buduće generacije predviđanjem nivoa izloženosti, i racionalizacijom količine zakopanog materijala u svakom odlagalištu, na osnovu informacija iz regulatornih dokumenata.
• Ne polagati prevelike nade u buduću generaciju u vezi sa potrebom odlaganja radioaktivnog otpada.
• Kontrolisati nastanak i nakupljanje radioaktivnog otpada, ograničiti njihovo nakupljanje i minimizirati dostignuti nivo.
• Spriječiti nesreće ili ublažiti moguće posljedice u slučaju takvih situacija.

Radioaktivni otpad je najopasnija vrsta otpada na zemlji i zahtijeva vrlo pažljivo i pažljivo rukovanje. Nanošenje najveće štete životnoj sredini, stanovništvu i svim živim bićima, na teritoriji svog osnivanja.

Saznajte sve o radioaktivnom otpadu

Uklanjanje, prerada i odlaganje otpada od 1 do 5 klase opasnosti

Radimo sa svim regionima Rusije. Važeća licenca. Kompletan set završne dokumentacije. Individualni pristup klijentu i fleksibilna politika cijena.

Koristeći ovaj obrazac, možete ostaviti zahtjev za pružanje usluga, zatražiti komercijalnu ponudu ili dobiti besplatnu konsultaciju od naših stručnjaka.

Pošalji

Sakupljanje, modifikacija i odlaganje radioaktivnog otpada treba da se vrši odvojeno od ostalih vrsta spasavanja. Zabranjeno je bacanje u vodena tijela, inače će posljedice biti vrlo tužne. Radioaktivnim otpadom nazivamo otpad koji nema praktičnu vrijednost za dalju proizvodnju. Oni uključuju skup radioaktivnih hemijskih elemenata. Prema zakonodavstvu Rusije, naknadna upotreba takvih spojeva je zabranjena.

Prije početka procesa odlaganja radioaktivni otpad se mora razvrstati prema stepenu radioaktivnosti, obliku i periodu raspadanja. U budućnosti, kako bi se smanjio volumen opasnih izotopa i neutralizirali radionuklidi, oni se obrađuju sagorijevanjem, isparavanjem, prešanjem i filtracijom.

Naknadna obrada sastoji se od fiksiranja tekućeg otpada cementom ili bitumenom radi njegovog stvrdnjavanja ili vitrifikacije visoko radioaktivnog otpada.

Fiksni izotopi se stavljaju u posebne, složeno dizajnirane kontejnere sa debelim zidovima za njihov dalji transport do skladišta. Kako bi se povećala sigurnost, isporučuju se sa dodatnom ambalažom.

opšte karakteristike

Radioaktivni otpad može nastati iz različitih izvora, različitih oblika i svojstava.

Važne karakteristike radioaktivnog otpada uključuju:

• Koncentracija. Parametar koji pokazuje vrijednost određene aktivnosti. Odnosno, ovo je aktivnost koja pada na jednu jedinicu mase. Najpopularnija jedinica mjere je Ki/T. Shodno tome, što je ova karakteristika veća, to opasnije posljedice takvog smeća mogu donijeti.
• Poluživot. Trajanje raspada polovine atoma u radioaktivnom elementu. Vrijedi napomenuti da što je ovaj period brži, to više energije oslobađa smeće, nanoseći više štete, ali u ovom slučaju tvar brže gubi svojstva.

Štetne tvari mogu imati različit oblik, postoje tri glavna stanja agregacije:

• gasoviti. Ovdje su po pravilu uključena ispuštanja iz ventilacijskih instalacija organizacija koje se bave direktnom preradom radioaktivnih materijala.
• u tečnom obliku. To mogu biti vrste tečnog otpada koji su nastali tokom prerade već iskorištenog goriva. Takvo smeće je vrlo aktivno, pa može nanijeti veliku štetu okolišu.
• Čvrsta forma. To su staklo i stakleno posuđe iz bolnica i istraživačkih laboratorija.

Skladištenje RW

Vlasnik skladišta RAO u Rusiji može biti pravno lice ili savezna vlast. Za privremeno skladištenje radioaktivni otpad treba staviti u poseban kontejner koji osigurava očuvanje istrošenog goriva. Štaviše, materijal od kojeg je napravljena posuda ne smije ući u bilo kakvu kemijsku reakciju s tvari.

Prostorije za skladištenje treba da budu opremljene suvim bačvama koje omogućavaju raspad kratkotrajnog radioaktivnog otpada pre dalje obrade. Takva prostorija je odlagalište radioaktivnog otpada. Svrha njegovog funkcionisanja je provođenje privremenog smještaja radioaktivnog otpada radi daljeg transporta do odlagališta.

Kontejner za čvrsti radioaktivni otpad

Odlaganje radioaktivnog otpada ne može bez posebnog kontejnera koji se naziva kontejner za radioaktivni otpad. Kontejner za radioaktivni otpad je posuda koja se koristi kao skladište za radioaktivni otpad. U Rusiji zakon utvrđuje ogroman broj zahtjeva za takav izum.

Glavni su:

1. Nepovratni kontejner nije predviđen za skladištenje tečnog radioaktivnog otpada. Njegova struktura omogućava da sadrži samo čvrste ili stvrdnute supstance.
2. Tijelo koje ima kontejner mora biti hermetički zatvoreno i ne smije propuštati ni mali dio uskladištenog otpada.
3. Nakon uklanjanja poklopca i dekontaminacije, kontaminacija ne smije biti veća od 5 čestica po m 2 . Nemoguće je dozvoliti veće zagađenje, jer neprijatne posledice mogu uticati i na spoljašnju sredinu.
4. Kontejner mora izdržati najteže temperaturne uslove od - 50 do + 70 stepeni Celzijusa.
5. Prilikom ispuštanja radioaktivne supstance visoke temperature u posudu, kontejner mora izdržati temperature do + 130 stepeni Celzijusa.
6. Kontejner mora izdržati vanjske fizičke utjecaje, posebno zemljotrese.

Proces skladištenja izotopa u Rusiji treba da obezbedi:

• Njihova izolacija, poštovanje zaštitnih mjera, kao i praćenje stanja životne sredine. Posljedice, ako se takvo pravilo prekrši, mogu biti žalosne, jer tvari mogu gotovo trenutno zagaditi obližnja područja.
• Mogućnost olakšavanja daljih procedura u narednim fazama.

Glavni pravci procesa skladištenja toksičnog otpada su:

• Skladištenje radioaktivnog otpada kratkog vijeka trajanja. Nakon toga se ispuštaju u strogo regulisanim količinama.
• Skladištenje visokoradioaktivnog otpada do njegovog odlaganja. To vam omogućava da smanjite količinu toplote koju oni stvaraju, i smanjite posljedice štetnih utjecaja na okoliš.

Odlaganje RW

U Rusiji i dalje postoje problemi odlaganja radioaktivnog otpada. Treba osigurati ne samo zaštitu životne sredine čovjeka, već i okoliš. Ova vrsta djelatnosti podrazumijeva dozvolu za korištenje podzemlja i pravo obavljanja poslova na razvoju nuklearne energije. Odlagališta radioaktivnog otpada mogu biti u državnom vlasništvu ili u vlasništvu državne korporacije Rosatom. Danas se odlaganje radioaktivnog otpada u Ruskoj Federaciji odvija u posebno određenim područjima, koja se nazivaju odlagalištima radioaktivnog otpada.

Postoje tri vrste odlaganja, njihova klasifikacija ovisi o trajanju skladištenja radioaktivnih tvari:

1. Dugotrajno odlaganje radioaktivnog otpada - deset godina. Štetni elementi su zakopani u rovovima, malim inženjerskim konstrukcijama napravljenim na ili ispod zemlje.
2. Stotinama godina. U ovom slučaju, odlaganje radioaktivnog otpada vrši se u geološkim strukturama kopna, što uključuje podzemne radove i prirodne šupljine. U Rusiji i drugim zemljama aktivno se praktikuje stvaranje groblja na dnu okeana.
3. Transmutacija. Teoretski moguć način da se riješimo radioaktivnih supstanci, koji uključuje zračenje dugovječnih radionuklida i njihovo pretvaranje u kratkotrajne.

Vrsta ukopa se bira na osnovu tri parametra:

• Specifična aktivnost supstance
• Nivo zaptivanja ambalaže
• Procijenjeni rok trajanja

Objekti za skladištenje radioaktivnog otpada u Rusiji moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve:

1. Skladište za radioaktivni otpad treba da bude udaljeno od grada. Udaljenost između njih mora biti najmanje 20 kilometara. Posljedice kršenja ovog pravila su trovanje i moguća smrt stanovništva.
2. U blizini teritorije skladišta ne bi trebalo biti izgrađenih površina, inače postoji opasnost od oštećenja kontejnera.
3. Deponija mora imati lokaciju na kojoj će se otpad zakopavati.
4. Nivo izvora tla treba ukloniti što je više moguće. Ako otpad dospije u vodu, posljedice će biti tužne - smrt životinja i ljudi
5. Radioaktivna groblja za čvrsti i drugi otpad moraju imati sanitarnu zaštitnu zonu. Njegova dužina ne može biti manja od 1 kilometra od stočnih pašnjaka i naselja.
6. Deponija bi trebala imati postrojenje koje se bavi detoksikacijom radioaktivnog otpada.

Recikliranje otpada

Prerada radioaktivnog otpada je postupak koji ima za cilj direktnu transformaciju agregatnog stanja ili svojstava radioaktivne supstance u cilju stvaranja pogodnosti za transport i skladištenje otpada.

Svaka vrsta smeća ima svoje metode za provođenje takvog postupka:

• Za tečnost - taloženje, izmjena uz pomoć jona i destilacija.
• Za čvrste materije - spaljivanje, prešanje i kalcinacija. Ostatak čvrstog otpada se šalje na deponije.
• Za gasovitu - hemijsku apsorpciju i filtraciju. Nadalje, tvari će se skladištiti u cilindrima pod visokim pritiskom.

U kojoj god jedinici proizvod se obrađuje, rezultat će biti imobilizirani kompaktni blokovi čvrstih vrsta. Za imobilizaciju i dalju izolaciju čvrstih materija koriste se sljedeće metode:

• Cementiranje. Primjenjuje se na smeće sa niskom i prosječnom aktivnošću tvari. U pravilu se radi o čvrstim vrstama otpada.
• Gorenje na visokim temperaturama.
• vitrifikacija.
• Pakovanje u posebne kontejnere. Obično su takvi kontejneri izrađeni od čelika ili olova.

Deaktivacija

U vezi sa aktivnim zagađenjem životne sredine, u Rusiji i drugim zemljama sveta pokušavaju da pronađu pravi način dekontaminacije radioaktivnog otpada. Da, zbrinjavanje i odlaganje čvrstog radioaktivnog otpada daju svoje rezultate, ali, nažalost, ovi postupci ne osiguravaju sigurnost okoliša, pa stoga nisu savršeni. Trenutno se u Rusiji prakticira nekoliko metoda dekontaminacije radioaktivnog otpada.

Sa natrijum karbonatom

Ova metoda se koristi isključivo za čvrsti otpad koji je ušao u tlo: natrijum karbonat izlužuje radionuklide, koji se iz alkalne otopine izdvajaju ionskim česticama koje u svom sastavu imaju magnetni materijal. Zatim se kelatni kompleksi uklanjaju magnetom. Ova metoda obrade čvrstih materija je prilično učinkovita, ali ima i nedostatke.

Problem sa metodom:

• Liksivijant (formula Na2Co3) ima prilično ograničen hemijski kapacitet. On jednostavno nije u stanju da izdvoji čitav niz radioaktivnih jedinjenja iz čvrstog stanja i pretvori ih u tečne materijale.
• Visoka cijena metode je uglavnom zbog hemisorpcionog materijala, koji ima jedinstvenu strukturu.

Rastvaranje u azotnoj kiselini

Metodu primjenjujemo na radioaktivne pulpe i sedimente, te tvari se rastvaraju u dušičnoj kiselini s primjesom hidrazina. Otopina se zatim pakuje i vitrificira.

Glavni problem je visoka cijena postupka, jer je isparavanje otopine i dalje odlaganje radioaktivnog otpada prilično skupo.

Eluiranje tla

Koristi se za dekontaminaciju tla i tla. Ova metoda je ekološki najprihvatljivija. Suština je da se kontaminirano tlo ili tlo tretira eluiranjem vodom, vodenim rastvorima sa dodatkom soli amonijaka, rastvorima amonijaka.

Glavni problem je relativno niska efikasnost u ekstrakciji radionuklida, koji su na hemijskom nivou povezani sa zemljištem.

Dekontaminacija tekućeg otpada

Tečni radioaktivni otpad je posebna vrsta otpada koji se teško skladišti i odlaže. Zato je dekontaminacija najbolji način da se riješite takve tvari.

Postoje tri načina za čišćenje štetnog materijala od radionuklida:

1. fizička metoda. To podrazumijeva proces isparavanja ili zamrzavanja tvari. Dalje se vrši plombiranje i postavljanje štetnih elemenata u odlagališta otpada.
2. Fizičko-hemijski. Uz pomoć otopine sa selektivnim ekstraktantima vrši se ekstrakcija, tj. uklanjanje radionuklida.
3. Hemijski. Pročišćavanje radionuklida korištenjem različitih prirodnih reagenasa. Glavni problem metode leži u velikoj količini preostalog mulja koji se šalje u groblje.

Uobičajeni problem sa svakom metodom:

• Fizičke metode - izuzetno visoki troškovi za otopine za isparavanje i zamrzavanje.
• Fizičko – hemijski i hemijski – ogromne količine radioaktivnog mulja poslate u groblje. Procedura sahrane je prilično skupa, zahtijeva puno novca i vremena.

Radioaktivni otpad je problem ne samo u Rusiji, već iu drugim zemljama. Glavni zadatak čovječanstva u ovom trenutku je odlaganje radioaktivnog otpada i njegovo odlaganje. Koje metode će to učiniti, svaka država odlučuje samostalno.

Švicarska se ne bavi vlastitom obradom i odlaganjem radioaktivnog otpada, ali aktivno razvija programe za upravljanje takvim otpadom. Ako se ništa ne preduzme, posljedice mogu biti najtužnije, sve do smrti čovječanstva i životinja.

Uklanjanje, prerada i odlaganje otpada od 1 do 5 klase opasnosti

Radimo sa svim regionima Rusije. Važeća licenca. Kompletan set završne dokumentacije. Individualni pristup klijentu i fleksibilna politika cijena.

Koristeći ovaj obrazac, možete ostaviti zahtjev za pružanje usluga, zatražiti komercijalnu ponudu ili dobiti besplatnu konsultaciju od naših stručnjaka.

Pošalji

Činilo se da je u 20. vijeku neprestana potraga za idealnim izvorom energije završena. Ovaj izvor su bile jezgre atoma i reakcije koje se u njima odvijaju - počeo je aktivan razvoj nuklearnog oružja i izgradnja nuklearnih elektrana širom svijeta.

Ali planeta se brzo suočila s problemom obrade i uništavanja nuklearnog otpada. Energija nuklearnih reaktora nosi mnogo opasnosti, kao i otpad ove industrije. Do sada ne postoji pažljivo razvijena tehnologija obrade, dok se sama sfera aktivno razvija. Stoga sigurnost prvenstveno ovisi o pravilnom odlaganju.

Definicija

Nuklearni otpad sadrži radioaktivne izotope određenih hemijskih elemenata. U Rusiji, prema definiciji datoj u Federalnom zakonu br. 170 “O upotrebi atomske energije” (od 21. novembra 1995.), nije predviđena dalja upotreba takvog otpada.

Glavna opasnost od materijala leži u zračenju gigantskih doza zračenja, koje štetno djeluje na živi organizam. Posljedice radioaktivnog izlaganja su genetski poremećaji, radijacijska bolest i smrt.

Karta klasifikacije

Glavni izvor nuklearnih materijala u Rusiji je sfera nuklearne energije i vojni razvoj. Sav nuklearni otpad ima tri stepena zračenja, koja su mnogima poznata iz kursa fizike:

• Alfa - blistav.
• Beta - emitovanje.
• Gama - emitovanje.

Prvi se smatraju najbezopasnijim, jer daju bezopasan nivo zračenja, za razliku od druga dva. Istina, to ih ne sprječava da budu uvršteni u klasu najopasnijeg otpada.


Općenito, klasifikacijska karta nuklearnog otpada u Rusiji dijeli ga na tri tipa:

1. Čvrsti nuklearni otpad. To uključuje ogromnu količinu materijala za održavanje u energetskom sektoru, odjeću osoblja, smeće koje se nakuplja u toku rada. Takav otpad se spaljuje u pećima, nakon čega se pepeo miješa sa posebnom mješavinom cementa. Sipa se u bačve, zatvara i šalje u skladište. Sahrana je detaljno opisana u nastavku.
2. Tečnost. Proces rada nuklearnih reaktora nemoguć je bez upotrebe tehnoloških rješenja. Osim toga, ovo uključuje vodu koja se koristi za tretiranje specijalnih odijela i pranje radnika. Tečnosti se pažljivo isparavaju, a zatim dolazi do zakopavanja. Tečni otpad se često reciklira i koristi kao gorivo za nuklearne reaktore.
3. Elementi projektovanja reaktora, transporta i sredstava tehničke kontrole u preduzeću čine posebnu grupu. Njihovo odlaganje je najskuplje. Do danas postoje dva izlaza: postavljanje sarkofaga ili demontaža sa njegovom djelomičnom dekontaminacijom i daljnja otprema u spremište radi ukopa.

Mapa nuklearnog otpada u Rusiji takođe definiše niski i visoki nivoi:

• Niskoaktivni otpad - nastaje u toku rada medicinskih ustanova, instituta i istraživačkih centara. Ovdje se radioaktivne tvari koriste za provođenje kemijskih testova. Nivo zračenja koje emituju ovi materijali je veoma nizak. Pravilno odlaganje može pretvoriti opasan otpad u normalan otpad za otprilike nekoliko sedmica, nakon čega se može odložiti kao običan otpad.
• Visokoaktivni otpad je istrošeno reaktorsko gorivo i materijali koji se koriste u vojnoj industriji za razvoj nuklearnog oružja. Gorivo na stanicama je poseban štap sa radioaktivnom materijom. Reaktor radi otprilike 12-18 mjeseci, nakon čega se mora promijeniti gorivo. Količina otpada je jednostavno ogromna. I ova brojka raste u svim zemljama koje razvijaju oblast nuklearne energije. Odlaganje visokoaktivnog otpada mora uzeti u obzir sve nijanse kako bi se izbjegla katastrofa za okoliš i ljude.

Recikliranje i odlaganje

Trenutno postoji nekoliko metoda za odlaganje nuklearnog otpada. Svi oni imaju svoje prednosti i nedostatke, ali kako god da se kaže, ne otklanjaju u potpunosti opasnost od radioaktivnog izlaganja.

sahrana

Odlaganje otpada je najperspektivniji način zbrinjavanja, koji se posebno aktivno koristi u Rusiji. Prvo, dolazi do procesa vitrifikacije ili "vitrifikacije" otpada. Potrošena tvar se kalcinira, nakon čega se u smjesu dodaje kvarc, a ovo „tečno staklo“ se sipa u posebne cilindrične čelične kalupe. Dobijeni stakleni materijal je otporan na vodu, što smanjuje mogućnost ulaska radioaktivnih elemenata u okolinu.

Gotovi cilindri se kuvaju i temeljito peru, oslobađajući se od najmanjeg onečišćenja. Zatim odlaze u skladište na veoma dugo vremena. Skladište je raspoređeno u geološki stabilnim područjima tako da skladište nije oštećeno.

Geološko odlaganje se vrši na dubini većoj od 300 metara na način da otpad duže vrijeme ne zahtijeva dalje održavanje.

Burning

Dio nuklearnih materijala, kao što je već spomenuto, su direktni rezultati proizvodnje i svojevrsni sporedni otpad u energetskom sektoru. To su materijali izloženi zračenju tokom proizvodnje: otpadni papir, drvo, odjeća, kućni otpad.

Sve se to spaljuje u posebno dizajniranim pećima, koje minimiziraju nivo toksičnih materija u atmosferi. Pepeo se, pored ostalog otpada, cementira.

Cementiranje

Odlaganje (jedan od načina) nuklearnog otpada u Rusiji cementiranjem je jedna od najčešćih praksi. Suština je da se ozračeni materijali i radioaktivni elementi stave u posebne posude, koje se zatim pune posebnim rastvorom. Sastav takvog rješenja uključuje cijeli koktel hemijskih elemenata.

Kao rezultat toga, praktički nije izložen vanjskom okruženju, što omogućava postizanje gotovo neograničenog perioda. Ali vrijedi rezervirati da je takav ukop moguć samo za odlaganje otpada prosječnog stepena opasnosti.

Pečat

Duga i prilično pouzdana praksa usmjerena na zakopavanje i smanjenje količine otpada. Ne primjenjuje se na preradu osnovnih gorivnih materijala, ali omogućava preradu drugog niskoopasnog otpada. Ova tehnologija koristi hidraulične i pneumatske prese sa niskom silom pritiska.

Ponovna primjena

Upotreba radioaktivnog materijala u oblasti energetike nije u potpunosti implementirana zbog specifičnosti djelovanja ovih supstanci. Kada se iscrpi, otpad i dalje ostaje potencijalni izvor energije za reaktore.

U suvremenom svijetu, a još više u Rusiji, situacija s energetskim resursima je prilično ozbiljna, pa se recikliranje nuklearnih materijala kao goriva za reaktore više ne čini nevjerovatnim.

Danas postoje metode koje omogućavaju korištenje istrošenih sirovina za primjenu u energetskom sektoru. Radioizotopi sadržani u otpadu koriste se za preradu hrane i kao "baterija" za rad termoelektričnih reaktora.

Ali dok je tehnologija još u razvoju, a idealna metoda obrade nije pronađena. Ipak, obrada i uništavanje nuklearnog otpada omogućava djelimično rješavanje problema s takvim smećem, koristeći ga kao gorivo za reaktore.

Nažalost, u Rusiji se slična metoda rješavanja nuklearnih krhotina praktički ne razvija.

Volume

U Rusiji, širom svijeta, količine nuklearnog otpada koji se šalje na odlaganje iznose desetine hiljada kubnih metara godišnje. Svake godine evropska skladišta primaju oko 45.000 kubnih metara otpada, dok u Sjedinjenim Državama samo jedna deponija u Nevadi apsorbira toliku količinu.

Nuklearni otpad i rad u vezi sa njim u inostranstvu i Rusiji je delatnost specijalizovanih preduzeća opremljenih visokokvalitetnim mašinama i opremom. U poduzećima se otpad podvrgava različitim gore opisanim metodama tretmana. Kao rezultat, moguće je smanjiti zapreminu, smanjiti nivo opasnosti, pa čak i koristiti neki otpad u energetskom sektoru kao gorivo za nuklearne reaktore.

Mirni atom je odavno dokazao da nije sve tako jednostavno. Energetski sektor se razvija i dalje će se razvijati. Isto se može reći i za vojnu sferu. Ali ako ponekad zažmurimo pred ispuštanjem drugog otpada, nepropisno odloženi nuklearni otpad može uzrokovati totalnu katastrofu za cijelo čovječanstvo. Stoga, ovo pitanje treba riješiti što je prije moguće prije nego što bude prekasno.