Atomfriedhof: Wie radioaktiver Abfall gelagert wird. Radioaktiver Abfall Wie radioaktiver Abfall zu entsorgen ist

Nach dem Verbot von Atomwaffentests in drei Bereichen nimmt das Problem der Vernichtung radioaktiver Abfälle, die bei der friedlichen Nutzung der Atomenergie entstehen, einen der ersten Plätze unter allen Problemen der Strahlenökologie ein.

Radioaktive Abfälle (RW) werden nach ihrem Aggregatzustand in fest, flüssig und gasförmig eingeteilt.

Feste radioaktive Abfälle sind gemäß OSPORB-99 (Basic Sanitary Rules for Ensuring Radiation Safety) abgebrannte Radionuklidquellen, Materialien, Produkte, Geräte, biologische Gegenstände, nicht zur weiteren Verwendung bestimmte Böden sowie verfestigte flüssige radioaktive Abfälle, in denen die Radionuklide mit spezifischer Aktivität sind größer als die in Anhang P-4 NRB-99 (Strahlenschutznormen) angegebenen Werte. Bei einer unbekannten Radionuklidzusammensetzung sollte RW Materialien mit einer spezifischen Aktivität enthalten, die größer ist als:

100 kBq/kg für Beta-Strahlungsquellen;

10 kBq/kg - für Alphastrahlungsquellen;

1 kBq/kg - für Transuran-Radionuklide (chemisch radioaktive Elemente, die sich im Periodensystem der Elemente nach Uran befinden, d. h. mit einer Ordnungszahl von mehr als 92. Alle werden künstlich gewonnen, und nur Np und Pu kommen in der Natur in extrem kleinen Mengen vor Mengen).

Zu den flüssigen radioaktiven Abfällen zählen organische und anorganische Flüssigkeiten, Zellstoffe und Schlämme, die keiner weiteren Verwendung unterliegen, bei denen die spezifische Aktivität von Radionukliden mehr als das 10-fache höher ist als die in Anhang P angegebenen Werte der Eingreifrichtwerte für den Eintrag mit Wasser -2 von NRB-99.

Gasförmige radioaktive Abfälle umfassen radioaktive Gase und Aerosole, die nicht der Verwendung unterliegen, die während Produktionsprozessen mit einer volumetrischen Aktivität entstehen, die die zulässige durchschnittliche jährliche volumetrische Aktivität (AVA) übersteigt, die in Anhang P-2 von NRB-99 angegeben ist.

Flüssige und feste radioaktive Abfälle werden nach ihrer spezifischen Aktivität in 3 Kategorien eingeteilt: schwach radioaktiv, mittel radioaktiv und hoch radioaktiv (Tabelle 26).

Tisch26 – Klassifizierung flüssiger und fester radioaktiver Abfälle (OSPORB-99)

Radioaktiver Abfall entsteht:

− bei der Gewinnung und Verarbeitung radioaktiver Mineralien
rohes Material;

− beim Betrieb von Kernkraftwerken;

− beim Betrieb und der Entsorgung von Schiffen mit Kernenergie
Installationen;

− bei der Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrennstoffe;

- bei der Herstellung von Atomwaffen;

− bei der Durchführung wissenschaftlicher Arbeiten unter Verwendung von Forschung
Telsky-Kernreaktoren und spaltbares Material;

− bei Verwendung von Radioisotopen in der Industrie Kupfer
Kino, Wissenschaft;

− bei unterirdischen Nuklearexplosionen.

Die Systematik des Umgangs mit festen und flüssigen RW an den Orten ihrer Entstehung wird projektbezogen für jede Organisation festgelegt, die Arbeiten mit offenen Strahlenquellen plant, und umfasst deren Sammlung, Sortierung, Verpackung, Zwischenlagerung, Konditionierung (Konzentration, Verfestigung, Pressung, Verbrennung), Transport, Langzeitlagerung und Vergrabung.

Für die Sammlung radioaktiver Abfälle muss die Organisation über spezielle Sammlungen verfügen. Die Standorte der Kollektoren sollten mit Schutzvorrichtungen versehen werden, um die Strahlung über ihre Grenzen hinaus auf ein akzeptables Maß zu reduzieren.

Für die Zwischenlagerung von radioaktiven Abfällen, die in Oberflächennähe eine Gammastrahlendosis von mehr als 2 mGy/h erzeugen, sollten spezielle Schutzschächte oder -nischen verwendet werden.

Flüssige radioaktive Abfälle werden in speziellen Behältern gesammelt und anschließend der Entsorgung zugeführt. Es ist verboten, flüssige RW in Haus- und Regenwasserkanäle, Reservoirs, Brunnen, Brunnen, Bewässerungsfelder, Filterfelder und auf die Erdoberfläche einzuleiten.

Bei Kernreaktionen im Reaktorkern werden radioaktive Gase freigesetzt: Xenon-133 (T physikalisch. = 5 Tage), Krypton-85 (T physikalisch. = 10 Jahre), Radon-222 (T physikalisch. = 3,8 Tage) und Andere. Diese Gase gelangen in den Filteradsorber, wo sie ihre Aktivität verlieren und erst dann in die Atmosphäre freigesetzt werden. Etwas Kohlenstoff-14 und Tritium werden auch in die Umwelt freigesetzt.

Eine weitere Quelle für Rhodionuklide, die aus dem Betrieb von Kernkraftwerken in die Umwelt freigesetzt werden, sind Unwucht- und Prozesswasser. Im Reaktorkern befindliche Brennelemente werden häufig deformiert und Spaltprodukte gelangen in das Kühlmittel. Eine zusätzliche Strahlungsquelle im Kühlmittel sind Radionuklide, die durch Bestrahlung von Reaktormaterialien mit Neutronen entstehen. Daher wird das Wasser des Primärkreislaufs periodisch erneuert und von Radionukliden gereinigt.

Um Umweltverschmutzung zu vermeiden, wird das Wasser aller technologischen Kreisläufe des KKW in das Kreislaufwasserversorgungssystem einbezogen (Abb. 8).

Dennoch wird ein Teil der flüssigen Abwässer in die bei jedem Kernkraftwerk vorhandenen Kühlreservoirs eingeleitet. Dieses Reservoir ist ein schwach fließendes Becken (meistens ist es ein künstliches Reservoir), sodass das Einleiten von Flüssigkeiten, die selbst eine geringe Menge an Radionukliden enthalten, zu gefährlichen Konzentrationen führen kann. Die Einleitung flüssiger radioaktiver Abfälle in Kühlteiche ist durch die Hygienevorschriften strengstens verboten. An sie dürfen nur Flüssigkeiten versandt werden, deren Konzentration an Radioisotopen die zulässigen Grenzwerte nicht überschreitet. Außerdem ist die in das Reservoir abgegebene Flüssigkeitsmenge durch die zulässige Abgaberate begrenzt. Diese Norm ist so festgelegt, dass die Einwirkung von Radionukliden auf Wassernutzer die Dosis von 5´10 -5 Sv/Jahr nicht überschreitet. Laut Yu.A. Egorova (2000), ist (Bq):

Reis. 8. Strukturschema der KKW-Recyclingwasserversorgung

Im Gange Selbstreinigung Wasser sinken diese Radionuklide zu Boden und werden nach und nach verschüttet in Bodensedimenten wo ihre Konzentration 60 Bq/kg erreichen kann. Relative Verteilung von Radionukliden in den Ökosystemen von KKW-Kühlteichen, laut Yu.A. Egorov ist in Tabelle 27 angegeben. Laut diesem Autor können solche Stauseen für alle nationalen Wirtschafts- und Erholungszwecke genutzt werden.

Tisch 27 – Relative Verteilung von Radionukliden in Kühlteichen, %

Schaden Kernkraftwerke der Umwelt? Die Betriebserfahrung inländischer Kernkraftwerke hat gezeigt, dass sie bei ordnungsgemäßer Wartung und etablierter Umweltüberwachung praktisch sicher sind. Die radioaktive Einwirkung auf die Biosphäre dieser Betriebe überschreitet nicht 2 % der lokalen Hintergrundstrahlung. Landschaftsgeochemische Untersuchungen in der Zehn-Kilometer-Zone des KKW Beloyarsk zeigen, dass die Dichte der Plutoniumkontamination von Böden in Wald- und Wiesenbiozönosen 160 Bq/m2 nicht überschreitet und innerhalb des globalen Hintergrunds liegt (Pavletskaya, 1967). Berechnungen zeigen, dass thermische Kraftwerke in Bezug auf die Strahlung viel gefährlicher sind, da die dort verbrannte Kohle, Torf und Gas natürliche Radionuklide der Uran- und Thoriumfamilien enthalten. Die durchschnittlichen individuellen Expositionsdosen im Bereich des Standorts von Wärmekraftwerken mit einer Kapazität von 1 GW / Jahr betragen 6 bis 60 μSv / Jahr und von KKW-Emissionen - 0,004 bis 0,13 μSv / Jahr. Damit sind Kernkraftwerke im Normalbetrieb umweltfreundlicher als Wärmekraftwerke.

Die Gefahr von Kernkraftwerken liegt nur in der zufälligen Freisetzung von Radionukliden und ihrer anschließenden Verteilung in der äußeren Umgebung auf atmosphärischem, wassertechnischem, biologischem und mechanischem Wege. In diesem Fall wird die Biosphäre geschädigt, wodurch riesige Gebiete deaktiviert werden, die für viele Jahre nicht für wirtschaftliche Aktivitäten genutzt werden können.

So wurden 1986 im Kernkraftwerk Tschernobyl infolge einer thermischen Explosion bis zu 10% des Kernmaterials in die Umwelt freigesetzt.
befindet sich im Reaktorkern.

Für die gesamte Betriebszeit von Kernkraftwerken wurden weltweit etwa 150 unfallbedingte Freisetzungen von Radionukliden in die Biosphäre offiziell registriert. Dies ist eine beeindruckende Zahl, die zeigt, dass die Reserven für die Verbesserung der Sicherheit von Kernreaktoren noch recht groß sind. Daher ist die Überwachung der Umgebung in den Bereichen von Kernkraftwerken sehr wichtig, was eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Methoden zur Lokalisierung und Beseitigung radioaktiver Kontaminationen spielt. Eine besondere Rolle kommt dabei der wissenschaftlichen Forschung im Bereich der Erforschung geochemischer Barrieren zu, an denen radioaktive Elemente ihre Beweglichkeit verlieren und sich zu konzentrieren beginnen.

Radioaktiver Abfall, der Radionuklide mit einer Halbwertszeit von weniger als 15 Tagen enthält, wird getrennt gesammelt und in vorübergehenden Lagerbereichen aufbewahrt, um die Aktivität auf ein sicheres Niveau zu reduzieren, wonach er als normaler Industrieabfall entsorgt wird.

Der Transfer radioaktiver Abfälle von der Organisation zur Verarbeitung oder Entsorgung sollte in speziellen Behältern erfolgen.

Die Verarbeitung, Langzeitlagerung und Entsorgung radioaktiver Abfälle erfolgt durch spezialisierte Organisationen. In einigen Fällen ist es möglich, alle Stufen des RW-Managements in einer Organisation durchzuführen, wenn dies vom Projekt vorgesehen ist oder eine besondere Genehmigung der staatlichen Aufsichtsbehörden dafür erteilt wird.

Die effektive Expositionsdosis der Bevölkerung durch radioaktive Abfälle, einschließlich der Phasen der Lagerung und Entsorgung, sollte 10 µSv/Jahr nicht überschreiten.

Die größte Menge radioaktiver Abfälle liefern Kernkraftwerke. Flüssige radioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken sind Destillationsrückstände von Verdampfern, Zellstoff aus mechanischen und Ionenaustauschfiltern zur Reinigung von Konturwasser. In Kernkraftwerken werden sie in mit Edelstahl ausgekleideten Betontanks gelagert. Dann werden sie mit einer speziellen Technologie ausgehärtet und beerdigt. Zu den festen Abfällen von Kernkraftwerken gehören ausgefallene Geräte und deren Teile sowie verbrauchte Materialien. Sie sind in der Regel wenig aktiv und werden in Kernkraftwerken entsorgt. Abfälle mit mittlerer und hoher Aktivität werden in speziellen Untertagedeponien entsorgt.

Lagerstätten für radioaktive Abfälle befinden sich tief unter der Erde (mindestens 300 m) und werden ständig überwacht, da Radionuklide eine große Wärmemenge abgeben. Unterirdische Lagerstätten für RW sollten langfristig angelegt sein und für Hunderttausende von Jahren ausgelegt sein. Sie befinden sich in seismisch ruhigen Gebieten, in homogenen Gesteinsmassen ohne Risse. Am besten geeignet dafür sind geologische Granitkomplexe von Gebirgszügen, die an die Ozeanküste angrenzen. Es ist am bequemsten, unterirdische Tunnel für radioaktive Abfälle in ihnen zu bauen (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Zuverlässige RW-Lagerstätten können sich im Permafrost befinden. Einer von ihnen soll auf Novaya Zemlya entstehen.

Um letztere zu entsorgen und zuverlässig zu machen, werden flüssige hochaktive radioaktive Abfälle in feste Inertstoffe umgewandelt. Derzeit sind die wichtigsten Verfahren zur Verarbeitung flüssiger radioaktiver Abfälle Zementierung und Verglasung mit anschließendem Einschluss in Stahlbehältern, die unterirdisch in einer Tiefe von mehreren hundert Metern gelagert werden.

Forscher der Moskauer Vereinigung „Radon“ schlugen ein Verfahren zur Umwandlung flüssiger radioaktiver Abfälle in stabile Aluminiumsilikatkeramiken bei einer Temperatur von 900 °C unter Verwendung von Carbamid (Harnstoff), Fluorsalzen und natürlichen Aluminiumsilikaten vor (Lashchenova, Lifanov, Solovyov, 1999).

Bei aller Fortschrittlichkeit haben die aufgeführten Methoden jedoch einen erheblichen Nachteil - die Mengen radioaktiver Abfälle werden nicht reduziert. Daher suchen Wissenschaftler ständig nach anderen Methoden zur Entsorgung flüssiger radioaktiver Abfälle. Eines dieser Verfahren ist die selektive Sorption von Radionukliden. Als Sorptionsmittel Forscher schlagen vor, natürliche Zeolithe zu verwenden, die verwendet werden können, um Flüssigkeiten von Radioisotopen von Cäsium, Kobalt und Mangan auf sichere Konzentrationen zu reinigen. Gleichzeitig wird das Volumen des radioaktiven Produkts um das Zehnfache reduziert (Savkin, Dmitriev, Lifanov et al., 1999). Yu.V. Ostrovsky, G.M. Zubarev, A.A. Shpak und andere Novosibirsk-Wissenschaftler (1999) schlugen eine Galvanochemikalie vor
Verarbeitung flüssiger radioaktiver Abfälle.

Eine vielversprechende Methode zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle ist deren Abtransport in den Weltraum. Die Methode wurde von Akademiker A.P. Kapitsa im Jahr 1959. Auf diesem Gebiet wird derzeit intensiv geforscht.

Radioaktive Abfälle werden in großen Mengen von Kernkraftwerken, Forschungsreaktoren und dem Militär (Kernreaktoren von Schiffen und U-Booten) produziert.

Nach Angaben der IAEO wurden bis Ende 2000 200.000 Tonnen bestrahlter Brennstoff aus Kernreaktoren entladen.

Es wird davon ausgegangen, dass der Hauptteil davon ohne Bearbeitung entfernt wird (Kanada, Finnland, Spanien, Schweden, USA), der andere Teil wird bearbeitet (Argentinien, Belgien, China, Frankreich, Italien, Russland, Schweiz, England, Deutschland). ).

Belgien, Frankreich, Japan, die Schweiz und England vergraben Blöcke mit radioaktivem Abfall, eingeschlossen in Borosilikatglas.

Bestattung auf dem Grund der Meere und Ozeane. Die Entsorgung radioaktiver Abfälle in den Meeren und Ozeanen wurde von vielen Ländern praktiziert. Die Vereinigten Staaten taten dies zuerst 1946, dann Großbritannien 1949, Japan 1955 und die Niederlande 1965. Das erste Meereslager für flüssige radioaktive Abfälle entstand spätestens 1964 in der UdSSR.

In Meeresbestattungen des Nordatlantiks, wo nach Angaben der IAEA von 1946 bis 1982 12 Länder der Welt radioaktiven Abfall mit einer Gesamtaktivität von mehr als MKi (ein MegaCurie) überschwemmten. Die Regionen der Erde in Bezug auf die Gesamtaktivität verteilen sich nun wie folgt:

a) Nordatlantik – etwa 430 kCi;

b) die Meere des Fernen Ostens - etwa 529 kCi;

c) Arktis - überschreitet 700 kCi nicht.

25-30 Jahre sind seit der ersten Überschwemmung mit hochradioaktiven Abfällen in der Karasee vergangen. Im Laufe der Jahre hat die Aktivität von Reaktoren und abgebrannten Brennelementen natürlich um ein Vielfaches abgenommen. Derzeit beträgt die gesamte RW-Aktivität in den Nordmeeren 115 kCi.

Gleichzeitig muss davon ausgegangen werden, dass sachkundige Personen, Fachleute auf ihrem Gebiet, mit der Meeresvergrabung radioaktiver Abfälle befasst waren. RW wurde in den Vertiefungen der Buchten geflutet, wo diese tiefen Schichten nicht von Strömungen und Unterwasserwasser beeinflusst werden. Radioaktiver Abfall „sitzt“ also dort und breitet sich nirgendwo aus, sondern wird nur durch spezielle Niederschläge aufgenommen.

Zu berücksichtigen ist auch, dass radioaktive Abfälle mit der höchsten Aktivität durch Härtungsmischungen konserviert werden. Aber selbst wenn Radionuklide in Meerwasser gelangen, werden sie von diesen Sedimenten in unmittelbarer Nähe des gefluteten Objekts sorbiert. Dies wurde durch direkte Messungen der Strahlungssituation bestätigt.

Die am häufigsten diskutierte Möglichkeit zur Endlagerung radioaktiver Abfälle ist die Nutzung von Endlagern in einem tiefen Becken mit einer durchschnittlichen Tiefe von mindestens 5 km. Der tiefe felsige Meeresboden ist mit einer Sedimentschicht bedeckt, und eine flache Bestattung unter zehn Metern Sediment kann erreicht werden, indem der Container einfach über Bord geworfen wird. Eine tiefe Bestattung unter Hunderten von Metern Sediment würde Bohrungen und Abfallentsorgung erfordern. Die Sedimente sind mit Meerwasser gesättigt, das nach zehn oder hundert Jahren Brennstoffzellenkanister aus gebrauchtem Brennstoff korrodieren (durch Korrosion) kann. Es wird jedoch angenommen, dass die Sedimente selbst ausgelaugte Spaltprodukte adsorbieren und so deren Eintrag in den Ozean verhindern. Berechnungen zu den Folgen des Extremfalls der Zerstörung der Behälterhülle unmittelbar nach dem Einsturz in die Sedimentschicht ergaben, dass die Ausbreitung der Spaltprodukte enthaltenden Brennelemente unter der Sedimentschicht frühestens in 100-200 Jahren erfolgen wird. Bis dahin wird die Radioaktivität um mehrere Größenordnungen sinken.

Endgültige Bestattung in Salzlagerstätten. Salzlagerstätten sind attraktive Standorte für die langfristige Endlagerung radioaktiver Abfälle. Die Tatsache, dass das Salz in fester Form in der geologischen Schicht vorliegt, deutet darauf hin, dass es seit seiner Entstehung vor mehreren hundert Millionen Jahren keine Zirkulation des Grundwassers gegeben hat. Somit unterliegt der in einer solchen Lagerstätte abgelagerte Brennstoff keiner Auswaschung durch Grundwasser.
Gewässer. Salzablagerungen dieser Art sind sehr häufig.

Geologische Bestattung. Die geologische Endlagerung beinhaltet das Platzieren von Behältern mit abgebrannten Brennelementen in einem stabilen Bett, typischerweise in einer Tiefe von 1 km. Es kann davon ausgegangen werden, dass solche Gesteine ​​Wasser enthalten, da die Tiefe ihres Vorkommens viel niedriger ist als der Grundwasserspiegel. Es wird jedoch nicht erwartet, dass Wasser bei der Wärmeübertragung von den Behältern eine große Rolle spielt, daher sollte die Lagerung so ausgelegt sein, dass die Oberflächentemperatur der Kanister bei oder unter 100 °C oder so gehalten wird. Das Vorhandensein von Grundwasser bedeutet jedoch, dass aus gelagerten Blöcken ausgelaugtes Material die Formation mit Wasser infiltrieren kann. Dies ist ein wichtiger Punkt bei der Gestaltung solcher Systeme. Die Zirkulation des Wassers durch das Gestein infolge des durch den Temperaturgradienten verursachten Dichteunterschieds über einen langen Zeitraum ist wichtig, um die Migration von Spaltprodukten zu bestimmen. Dieser Prozess ist sehr langsam und verursacht daher keine größeren Probleme. Bei Langzeit-Entsorgungssystemen muss dies jedoch unbedingt berücksichtigt werden.

Die Wahl zwischen verschiedenen Entsorgungsmethoden wird durch die Verfügbarkeit geeigneter Standorte bestimmt, und es werden viel mehr biologische und ozeanographische Daten benötigt. Studien in vielen Ländern zeigen jedoch, dass gebrauchter Kraftstoff ohne übermäßige Risiken für Mensch und Umwelt aufbereitet und entsorgt werden kann.

In letzter Zeit wird ernsthaft die Möglichkeit diskutiert, Behälter mit langlebigen Isotopen mit Hilfe von Raketen auf die unsichtbare Rückseite des Mondes zu werfen. Nur so kann man zu 100% garantieren, dass alle Starts erfolgreich sein werden, keine der Trägerraketen in der Erdatmosphäre explodieren und sie nicht mit tödlicher Asche bedecken wird? Egal, was die Raketenmänner sagen, das Risiko ist sehr hoch. Und im Allgemeinen wissen wir nicht, warum unsere Nachkommen die andere Seite des Mondes brauchen werden. Es wäre äußerst unseriös, daraus eine mörderische Strahlendeponie zu machen.

Bestattung von Plutonium. Im Herbst 1996 fand in Moskau das International Scientific Seminar on Plutonium statt. Diese extrem giftige Substanz wird beim Betrieb eines Kernreaktors gewonnen und wurde früher zur Herstellung von Atomwaffen verwendet. Aber im Laufe der Jahre der Kernenergienutzung haben sich bereits tausende Tonnen Plutonium auf der Erde angesammelt, kein Land braucht so viel für die Waffenproduktion. Da stellte sich die Frage, was nun damit zu tun ist?

Ihn einfach so irgendwo lagern zu lassen, ist ein sehr teures Vergnügen.

Wie Sie wissen, kommt Plutonium nicht in der Natur vor, es wird künstlich aus Uran-238 gewonnen, indem letzteres in einem Kernreaktor mit Neutronen bestrahlt wird:

92 U 238 + 0 n 1 -> -1 e 0 + 93 Pu 239 .

Plutonium hat 14 Isotope mit Massenzahlen von 232 bis 246; das häufigste Isotop ist 239 Pu.

Aus abgebrannten Brennelementen von Kernkraftwerken abgetrenntes Plutonium enthält eine Mischung hochaktiver Isotope. Unter der Einwirkung thermischer Neutronen werden nur Pu-239 und Pu-241 gespalten, während schnelle Neutronen die Spaltung aller Isotope bewirken.

Die Halbwertszeit von 239 Pu beträgt 24000 Jahre, 241 Pu beträgt 75 Jahre und das Isotop 241 Am entsteht bei starker Gammastrahlung. Die Toxizität ist so groß, dass ein Tausendstel Gramm zum Tod führt.

Akademiker Yu. Trutnev schlug vor, Plutonium in unterirdischen Lagern zu lagern, die mit Hilfe von Atomexplosionen errichtet wurden. Radioaktiver Abfall verglast zusammen mit Gestein und breitet sich nicht in der Umwelt aus.

Es gilt als vielversprechend, dass abgebrannter Kernbrennstoff (SNF) das wertvollste Werkzeug für die Nuklearindustrie ist, vorbehaltlich der Verarbeitung und Verwendung in einem geschlossenen Kreislauf: Uran – Reaktor – Plutonium – Verarbeitung – Reaktor (England, Russland, Frankreich).

Im Jahr 2000 sammelten russische KKW etwa 74.000 m 3 flüssiges RW mit einer Gesamtaktivität von 0,22 x 10 5 Ci, etwa 93.500 m 3 festes RW mit einer Aktivität von 0,77 x 10 3 Ci und etwa 9.000 Tonnen abgebrannte Kernbrennstoffe mit eine Aktivität von über 4´10 9 Key. In vielen Kernkraftwerken sind die Lager für radioaktive Abfälle zu 75 % gefüllt und das verbleibende Volumen wird nur für 5-7 Jahre ausreichen.

Kein einziges Kernkraftwerk ist mit Anlagen zur Konditionierung der anfallenden radioaktiven Abfälle ausgestattet. Laut Experten des russischen Atomenergieministeriums wird RW in den nächsten 30-50 Jahren tatsächlich auf dem Territorium von Kernkraftwerken gelagert, daher müssen dort spezielle Langzeitlager eingerichtet werden, die dafür geeignet sind die anschließende Gewinnung von RW aus ihnen für den Transport zum Ort der endgültigen Entsorgung.

Flüssige radioaktive Abfälle der Marine werden in Küsten- und Schwimmtanks in den Regionen gelagert, in denen Schiffe mit Atommotoren stationiert sind. Der jährliche Zufluss solcher RW beträgt ca. 1300 m 3 . Sie werden von zwei technischen Transportschiffen (eines in der Nordflotte, das andere in der Pazifikflotte) verarbeitet.

Darüber hinaus nimmt aufgrund der Intensivierung der Nutzung ionisierender Strahlung bei menschlichen Wirtschaftstätigkeiten das Volumen verbrauchter radioaktiver Quellen von Unternehmen und Institutionen, die Radioisotope bei ihrer Arbeit verwenden, jedes Jahr zu. Die meisten dieser Unternehmen befinden sich in Moskau (etwa 1000), regionalen und republikanischen Zentren.

Diese Kategorie von RW wird über das zentralisierte System territorialer Spezialanlagen "Radon" der Russischen Föderation entsorgt, die verbrauchte Quellen ionisierender Strahlung empfangen, transportieren, verarbeiten und entsorgen. Die Abteilung für Wohnungswesen und kommunale Dienstleistungen des Bauministeriums der Russischen Föderation ist für 16 Radon-Spezialanlagen zuständig: Leningrad, Nischni Nowgorod, Samara, Saratow, Wolgograd, Rostow, Kasan, Baschkir, Tscheljabinsk, Jekaterinburg, Nowosibirsk, Irkutsk, Chabarowsk, Primorski, Murmansk, Krasnojarsk. Das siebzehnte Spezialwerk, Moskau (in der Nähe der Stadt Sergiev Posad), ist der Regierung von Moskau unterstellt.

Jeder Radon-Betrieb ist speziell ausgestattet Lagerstätten für radioaktive Abfälle(PZRO).

Für die Entsorgung verbrauchter Quellen ionisierender Strahlung werden oberflächennahe Lagereinrichtungen des Brunnentyps verwendet. Jedes Radon-Unternehmen hat eine normale
Betrieb von Zwischenlagern, Abrechnung vergrabener Abfälle, permanente Strahlenkontrolle und Überwachung des radioökologischen Zustands der Umwelt. Basierend auf den Ergebnissen der Überwachung der radioökologischen Situation im RWDF-Standortgebiet wird regelmäßig ein radioökologischer Pass des Unternehmens erstellt, der von den Kontroll- und Aufsichtsbehörden genehmigt wird.

Spezialanlagen "Radon" wurden in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts gemäß den Anforderungen der heute veralteten Strahlenschutznormen konzipiert.

Die Existenz lebender Organismen auf der Erde (Menschen, Vögel, Tiere, Pflanzen) hängt weitgehend davon ab, wie die Umwelt, in der sie leben, vor Verschmutzung geschützt wird. Jedes Jahr sammelt die Menschheit eine riesige Menge Müll an, was dazu führt, dass radioaktive Abfälle zu einer Bedrohung für die ganze Welt werden, wenn sie nicht zerstört werden.

Nun gibt es bereits viele Länder, in denen dem Problem der Umweltverschmutzung, deren Quellen Haushalts- und Industrieabfälle sind, besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird:

• trennen Sie Haushaltsabfälle und wenden Sie dann Methoden für ihre sichere Verarbeitung an;
• Abfallentsorgungsanlagen bauen;
• besonders eingerichtete Stellen für die Entsorgung gefährlicher Stoffe bilden;
• neue Technologien zur Verarbeitung von Sekundärrohstoffen schaffen.

Länder wie Japan, Schweden, die Niederlande und einige andere Staaten nehmen die Probleme der Entsorgung radioaktiver Abfälle und der Entsorgung von Hausmüll ernst.

Das Ergebnis einer unverantwortlichen Haltung ist die Bildung riesiger Deponien, auf denen sich Abfallprodukte zersetzen und zu Bergen von giftigem Müll werden.

Wann war die Verschwendung

Mit dem Aufkommen des Menschen erschien Abfall auf der Erde. Aber wenn die alten Bewohner nicht wussten, was Glühbirnen, Glas, Polyethylen und andere moderne Errungenschaften sind, arbeiten jetzt wissenschaftliche Labors an dem Problem der Zerstörung chemischer Abfälle, an denen talentierte Wissenschaftler beteiligt sind. Noch immer ist nicht ganz klar, was die Welt in Hunderten, Tausenden von Jahren erwartet, wenn Müll anfällt.

Die ersten Haushaltserfindungen tauchten mit der Entwicklung der Glasherstellung auf. Zuerst wurde es ein wenig produziert, und niemand dachte an das Problem der Abfallerzeugung. Die Industrie, die mit den wissenschaftlichen Errungenschaften Schritt hielt, begann sich zu Beginn des 19. Jahrhunderts aktiv zu entwickeln. Fabriken, die Maschinen verwendeten, wuchsen schnell. Tonnenweise verarbeitete Kohle wurde in die Atmosphäre geschleudert, die durch die Bildung von beißendem Rauch die Atmosphäre verschmutzte. Jetzt „füttern“ Industriegiganten Flüsse, Meere und Seen mit einer riesigen Menge an giftigen Emissionen, natürliche Quellen werden unfreiwillig zu Orten ihrer Bestattung.

Einstufung

In Russland ist das Bundesgesetz Nr. 190 vom 11. Juli 2011 in Kraft, das die wichtigsten Bestimmungen für die Sammlung und Entsorgung radioaktiver Abfälle widerspiegelt. Die wichtigsten Bewertungskriterien, nach denen radioaktive Abfälle klassifiziert werden, sind:

• Einweg - radioaktiver Abfall, der die Risiken der Strahlenexposition und die Kosten für die Entfernung aus dem Lager mit anschließender Vergrabung oder Handhabung nicht übersteigt.
• Sonder - radioaktiver Abfall, der die Risiken der Strahlenexposition und die Kosten der anschließenden Entsorgung oder Rückholung übersteigt.

Strahlungsquellen sind aufgrund ihrer schädlichen Wirkung auf den menschlichen Körper gefährlich, und daher ist die Notwendigkeit, aktiven Bergbau zu lokalisieren, äußerst wichtig. Atomkraftwerke produzieren fast keine Treibhausgase, aber sie haben ein anderes schwieriges Problem. Tanks sind mit abgebranntem Brennstoff gefüllt, sie bleiben lange radioaktiv und ihre Menge wächst ständig. Bereits in den 1950er Jahren wurden erste Forschungsversuche unternommen, um das Problem der radioaktiven Abfälle zu lösen. Es gab Vorschläge, sie in den Weltraum zu schicken, sie auf dem Grund des Ozeans und an anderen schwer zugänglichen Orten zu lagern.

Es gibt verschiedene Pläne zur Abfallentsorgung, aber Entscheidungen über die Nutzung der Gebiete werden von öffentlichen Organisationen und Umweltschützern bestritten. Staatliche wissenschaftliche Laboratorien arbeiten fast seit dem Aufkommen der Kernphysik an dem Problem der Vernichtung der gefährlichsten Abfälle.

Bei Erfolg wird dadurch das Aufkommen radioaktiver Abfälle aus Kernkraftwerken um bis zu 90 Prozent reduziert.

In Kernkraftwerken befindet sich der Uranoxid-Brennstab in einem Edelstahlzylinder. Es wird in einen Reaktor eingebracht, Uran zerfällt, setzt thermische Energie frei, die eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Aber nachdem nur 5 Prozent des Urans radioaktiv zerfallen sind, ist der gesamte Stab mit anderen Elementen kontaminiert und muss entsorgt werden.

Es stellt sich der sogenannte abgebrannte radioaktive Brennstoff heraus. Es ist nicht mehr zur Stromerzeugung geeignet und wird zu Abfall. Die Substanz enthält Verunreinigungen von Plutonium, Americium, Cerium und anderen Nebenprodukten des Kernzerfalls - dies ist ein gefährlicher radioaktiver "Cocktail". Amerikanische Wissenschaftler führen Experimente mit speziellen Geräten durch, um den Kreislauf des Kernzerfalls künstlich zu vervollständigen.

Müllentsorgung

Die Einrichtungen, in denen radioaktive Abfälle gelagert werden, sind nicht auf Karten markiert, es gibt keine Kennzeichnungen auf den Straßen, der Umkreis wird sorgfältig bewacht. Gleichzeitig ist es verboten, das Sicherheitssystem jemandem zu zeigen. Dutzende solcher Objekte sind über das Territorium Russlands verstreut. Hier bauen sie Lager für radioaktiven Abfall. Einer dieser Verbände verarbeitet Kernbrennstoffe. Wertstoffe werden von aktivem Abfall getrennt. Sie werden entsorgt, wertvolle Bauteile wieder verkauft.

Die Anforderungen des ausländischen Käufers sind einfach: Er nimmt den Brennstoff, verwendet ihn und gibt den radioaktiven Abfall zurück. Sie werden mit der Bahn ins Werk gebracht, Roboter verladen und es ist lebensgefährlich, sich diesen Containern zu nähern. Versiegelte, langlebige Container werden in Spezialwaggons eingebaut. Ein großes Auto wird umgedreht, Behälter mit Brennstoff werden von Spezialmaschinen platziert, dann auf die Schienen zurückgebracht und mit Sonderzügen mit alarmierten Eisenbahndiensten, dem Innenministerium, vom Kernkraftwerk zum Punkt des Unternehmens geschickt.

2002 fanden Demonstrationen der "Grünen" statt, sie protestierten gegen die Einfuhr von Atommüll ins Land. Russische Nuklearwissenschaftler glauben, dass sie von ausländischen Konkurrenten provoziert werden.

Spezialisierte Fabriken verarbeiten Abfälle mit mittlerer und niedriger Aktivität. Quellen sind alles, was Menschen im Alltag umgibt: bestrahlte Teile von medizinischen Geräten, Teile von elektronischen Geräten und anderen Geräten. Sie werden in Containern auf Spezialfahrzeugen gebracht, die radioaktive Abfälle auf normalen Straßen liefern, begleitet von der Polizei. Äußerlich unterscheiden sie sich nur farblich vom Standard-Müllwagen. Am Eingang befindet sich eine Hygienekontrolle. Hier muss sich jeder umziehen, Schuhe wechseln.

Erst danach können Sie zum Arbeitsplatz gelangen, wo es verboten ist zu essen, Alkohol zu trinken, zu rauchen, Kosmetika zu verwenden und ohne Overall zu sein.

Für Mitarbeiter solcher spezifischer Unternehmen ist dies eine übliche Aufgabe. Es gibt nur einen Unterschied: Wenn auf dem Bedienfeld plötzlich ein rotes Licht aufleuchtet, müssen Sie sofort weglaufen: Strahlungsquellen sind weder zu sehen noch zu spüren. Steuergeräte sind in allen Räumen installiert. Wenn alles in Ordnung ist, leuchtet die grüne Lampe. Arbeitsbereiche sind in 3 Klassen eingeteilt.

1 Klasse

Hier wird Abfall verarbeitet. Im Hochofen wird radioaktiver Abfall zu Glas verarbeitet. Es ist Menschen verboten, solche Räumlichkeiten zu betreten - es ist tödlich. Alle Prozesse sind automatisiert. Sie dürfen nur bei einem Unfall in besonderer Schutzausrüstung einreisen:

• isolierende Gasmaske (spezieller Bleischutz, der radioaktive Strahlung absorbiert, Schilde zum Schutz der Augen);
• spezielles Outfit;
• entfernte Mittel: Sonden, Greifer, spezielle Manipulatoren;

Durch die Arbeit in solchen Betrieben und die Einhaltung einwandfreier Vorsichtsmaßnahmen sind die Menschen nicht der Gefahr einer Strahlenexposition ausgesetzt.

Note 2

Von hier aus steuert der Bediener die Öfen, auf dem Monitor sieht er alles, was darin passiert. Zur zweiten Klasse gehören auch Räume, in denen mit Containern gearbeitet wird. Sie enthalten Abfälle unterschiedlicher Aktivität. Hier gibt es drei Grundregeln: „Weiter bleiben“, „Schneller arbeiten“, „Schutz nicht vergessen“!

Sie können einen Abfallbehälter nicht mit bloßen Händen aufheben. Es besteht die Gefahr einer ernsthaften Exposition. Atemschutzmasken und Arbeitshandschuhe werden nur einmal getragen, wenn sie abgenommen werden, werden sie ebenfalls zu radioaktivem Abfall. Sie werden verbrannt, die Asche dekontaminiert. Jeder Arbeiter trägt immer ein individuelles Dosimeter, das anzeigt, wie viel Strahlung während der Arbeitsschicht gesammelt wird und wie hoch die Gesamtdosis ist. Wenn sie die Norm überschreitet, wird die Person an einen sicheren Arbeitsplatz versetzt.

3. Klasse

Es umfasst Korridore und Lüftungsschächte. Es gibt eine leistungsstarke Klimaanlage. Alle 5 Minuten wird die Luft komplett ausgetauscht. Eine Anlage zur Behandlung radioaktiver Abfälle ist sauberer als die Küche einer guten Hausfrau. Nach jedem Transport werden die Autos mit einer speziellen Lösung bewässert. Ein paar Leute arbeiten in Gummistiefeln mit einem Schlauch in der Hand, aber die Prozesse werden automatisiert, um sie weniger arbeitsintensiv zu machen.

2 Mal am Tag wird der Werkstattbereich mit Wasser und normalem Waschpulver gewaschen, der Boden mit Kunststoffmasse bedeckt, die Ecken abgerundet, die Nähte gut versiegelt, es gibt keine Fußleisten und schwer zugängliche Stellen, die dies nicht können gut gewaschen werden. Nach der Reinigung wird das Wasser radioaktiv, es fließt in spezielle Löcher und wird durch Rohre in einem riesigen unterirdischen Behälter gesammelt. Flüssigabfälle werden sorgfältig gefiltert. Das Wasser wird gereinigt, damit es getrunken werden kann.

Radioaktiver Abfall ist "unter sieben Schleusen" versteckt. Die Tiefe der Bunker beträgt normalerweise 7-8 Meter, die Wände sind aus Stahlbeton, während das Lager gefüllt wird, wird darüber ein Metallhangar installiert. Container mit hoher Schutzart werden zur Lagerung von sehr gefährlichen Abfällen verwendet. In einem solchen Behälter befindet sich Blei, er hat nur 12 kleine Löcher in der Größe einer Pistolenpatrone. Weniger gefährliche Abfälle werden in riesigen Stahlbetoncontainern deponiert. All dies wird in die Minen abgesenkt und mit einer Luke verschlossen.

Diese Behälter können später entfernt und einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden, um radioaktive Abfälle endgültig zu entsorgen.

Die gefüllten Gewölbe sind mit einem speziellen Ton bedeckt, der im Falle eines Erdbebens die Risse zusammenklebt. Das Lager ist mit Stahlbetonplatten gedeckt, zementiert, asphaltiert und mit Erde bedeckt. Danach geht von radioaktiven Abfällen keine Gefahr mehr aus. Einige von ihnen zerfallen erst nach 100–200 Jahren in harmlose Elemente. Auf den geheimen Karten, wo die Gewölbe eingezeichnet sind, befindet sich ein Signaturstempel „für immer behalten“!

Die Deponien, auf denen radioaktive Abfälle vergraben werden, befinden sich in beträchtlicher Entfernung von Städten, Gemeinden und Gewässern. Kernenergie und Militärprogramme sind Probleme, die die gesamte Weltgemeinschaft betreffen. Sie bestehen nicht nur darin, eine Person vor dem Einfluss radioaktiver Abfallquellen zu schützen, sondern sie auch sorgfältig vor Terroristen zu schützen. Es ist möglich, dass die Deponien, auf denen radioaktiver Abfall gelagert wird, Ziel kriegerischer Auseinandersetzungen werden.

Radioaktiver Abfall (RW) – Abfall, der radioaktive Isotope chemischer Elemente enthält und keinen praktischen Wert hat.

Nach dem russischen „Gesetz über die Nutzung der Atomenergie“ sind radioaktive Abfälle Kernmaterialien und radioaktive Stoffe, deren weitere Verwendung nicht vorgesehen ist. Nach russischem Recht ist die Einfuhr radioaktiver Abfälle in das Land verboten.

Wird oft verwechselt und als Synonym für radioaktiven Abfall und abgebrannten Kernbrennstoff angesehen. Diese Konzepte sollten unterschieden werden. Radioaktive Abfälle sind Materialien, die nicht zur Verwendung bestimmt sind. Abgebrannter Kernbrennstoff ist ein Brennelement, das Kernbrennstoffrückstände und viele Spaltprodukte, hauptsächlich 137 Cs (Cäsium-137) und 90 Sr (Strontium-90), enthält und in Industrie, Landwirtschaft, Medizin und Wissenschaft weit verbreitet ist. Daher ist es eine wertvolle Ressource, durch deren Verarbeitung frische Kernbrennstoff- und Isotopenquellen gewonnen werden.

Abfallquellen

Radioaktiver Abfall liegt in einer Vielzahl von Formen mit sehr unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften vor, wie z. B. den Konzentrationen und Halbwertszeiten der Radionuklide, aus denen er besteht. Diese Abfälle können entstehen:

• · in gasförmiger Form, wie z. B. Abgase aus Anlagen, in denen mit radioaktiven Stoffen umgegangen wird;
• · in flüssiger Form, von Szintillationszählerlösungen aus Forschungseinrichtungen bis hin zu flüssigen hochaktiven Abfällen, die bei der Wiederaufbereitung abgebrannter Brennelemente anfallen;
• · in fester Form (kontaminierte Verbrauchsmaterialien, Glaswaren aus Krankenhäusern, medizinischen Forschungseinrichtungen und radiopharmazeutischen Labors, verglaste Abfälle aus der Brennstoffverarbeitung oder abgebrannte Brennelemente aus Kernkraftwerken, wenn sie als Abfall gelten).

Beispiele für Quellen radioaktiver Abfälle bei menschlichen Aktivitäten:

• PIR (natürliche Strahlungsquellen). Es gibt Stoffe, die von Natur aus radioaktiv sind, sogenannte natürliche Strahlungsquellen (NIR). Die meisten dieser Substanzen enthalten langlebige Nuklide wie Kalium-40, Rubidium-87 (die Beta-Strahler sind) sowie Uran-238, Thorium-232 (die Alpha-Teilchen emittieren) und deren Zerfallsprodukte. Die Arbeit mit solchen Substanzen wird durch die von Sanepidnadzor herausgegebenen Hygienevorschriften geregelt.
• · Kohle. Kohle enthält eine kleine Anzahl von Radionukliden wie Uran oder Thorium, aber der Gehalt dieser Elemente in Kohle ist geringer als ihre durchschnittliche Konzentration in der Erdkruste.

Ihre Konzentration steigt in Flugasche, da sie praktisch nicht verbrennen.

Die Radioaktivität von Asche ist jedoch ebenfalls sehr gering, sie entspricht ungefähr der Radioaktivität von Schwarzschiefer und ist geringer als die von Phosphatgestein, stellt jedoch eine bekannte Gefahr dar, da etwas Flugasche in der Atmosphäre verbleibt und vom Menschen eingeatmet wird. Gleichzeitig ist das Gesamtvolumen der Emissionen ziemlich groß und beläuft sich auf umgerechnet 1.000 Tonnen Uran in Russland und 40.000 Tonnen weltweit.

• · Öl und Gas. Nebenprodukte der Öl- und Gasindustrie enthalten oft Radium und seine Zerfallsprodukte. Sulfatvorkommen in Ölquellen können sehr reich an Radium sein; Wasser-, Öl- und Gasquellen enthalten oft Radon. Beim Zerfall bildet Radon feste Radioisotope, die sich in Rohrleitungen ablagern. In Raffinerien ist der Bereich der Propanproduktion meist einer der radioaktivsten Bereiche, da Radon und Propan den gleichen Siedepunkt haben.
• · Anreicherung von Mineralien. Abfälle aus der Mineralverarbeitung können von Natur aus radioaktiv sein.
• · Medizinischer radioaktiver Abfall. Quellen von Beta- und Gammastrahlen überwiegen in radioaktiven medizinischen Abfällen. Diese Abfälle werden in zwei Hauptklassen eingeteilt. Die diagnostische Nuklearmedizin verwendet kurzlebige Gammastrahler wie Technetium-99m (99 Tc m). Die meisten dieser Stoffe zersetzen sich innerhalb kurzer Zeit und können dann als normaler Abfall entsorgt werden. Beispiele für andere in der Medizin verwendete Isotope (in Klammern angegebene Halbwertszeit): Yttrium-90, verwendet bei der Behandlung von Lymphomen (2,7 Tage); Jod-131, Schilddrüsendiagnostik, Schilddrüsenkrebsbehandlung (8 Tage); Strontium-89, Behandlung von Knochenkrebs, intravenöse Injektionen (52 Tage); Iridium-192, Brachytherapie (74 Tage); Cobalt-60, Brachytherapie, externe Strahlentherapie (5,3 Jahre); Cäsium-137, Brachytherapie, externe Strahlentherapie (30 Jahre).
• · Industrieller radioaktiver Abfall. Industrieller radioaktiver Abfall kann Quellen von Alpha-, Beta-, Neutronen- oder Gammastrahlung enthalten. Alphaquellen können in einer Druckerei verwendet werden (um statische Aufladung zu entfernen); Gammastrahler werden in der Radiographie verwendet; Neutronenstrahlungsquellen werden in verschiedenen Industrien eingesetzt, beispielsweise bei der Radiometrie von Ölquellen. Ein Beispiel für den Einsatz von Betaquellen: thermoelektrische Radioisotopengeneratoren für autonome Leuchttürme und andere Installationen in für Menschen schwer zugänglichen Gebieten (z. B. in den Bergen).

Jeder Produktionsprozess hinterlässt Abfall. Und Kugeln, die die Eigenschaften von Radioaktivität nutzen, sind keine Ausnahme. Die freie Zirkulation von Atommüll ist in der Regel bereits auf gesetzlicher Ebene inakzeptabel. Dementsprechend müssen sie unter Berücksichtigung der Eigenschaften einzelner Elemente isoliert und konserviert werden.

Zeichen, das vor der Gefahr ionisierender Strahlung radioaktiver Abfälle (radioaktiver Abfall) warnt

Radioaktiver Abfall (RW) ist ein Stoff, der radioaktive Elemente enthält. Solche Abfälle haben keine praktische Bedeutung, dh sie sind für ein Recycling nicht geeignet.

Beachten Sie! Nicht selten wird ein synonymer Begriff verwendet -.

Vom Begriff "radioaktiver Abfall" ist der Begriff "abgebrannter Kernbrennstoff - SNF" zu unterscheiden. Der Unterschied zwischen abgebrannten Kernbrennstoffen und radioaktiven Abfällen besteht darin, dass abgebrannte Kernbrennstoffe nach ordnungsgemäßer Aufbereitung in Form von frischem Material für Kernreaktoren wiederverwendet werden können.

Zusatzinformationen: SNF ist eine Sammlung von Brennelementen, hauptsächlich bestehend aus Brennelementen aus kerntechnischen Anlagen und einer Vielzahl von Halbwertsprodukten, in der Regel handelt es sich dabei um 137 Cs- und 90 Sr-Isotope. Sie werden aktiv in der Arbeit wissenschaftlicher und medizinischer Einrichtungen sowie in Industrie- und Landwirtschaftsunternehmen eingesetzt.

In unserem Land gibt es nur eine Organisation, die das Recht hat, Aktivitäten zur Endlagerung radioaktiver Abfälle durchzuführen. Dies ist der National Operator for Radioactive Waste Management (FGUP NO RAO).

Die Handlungen dieser Organisation werden durch die Gesetzgebung der Russischen Föderation (Nr. 190 FZ vom 11. Juli 2011) geregelt. Das Gesetz schreibt die obligatorische Entsorgung radioaktiver Abfälle aus Russland vor und verbietet auch deren Einfuhr aus dem Ausland.

Einstufung

Die Klassifizierung der betrachteten Abfallart umfasst mehrere Klassen radioaktiver Abfälle und besteht aus:

• Low-Level (sie können in Klassen eingeteilt werden: A, B, C und GTCC (am gefährlichsten));
• mittel (in den Vereinigten Staaten wird diese Art von radioaktivem Abfall keiner separaten Klasse zugeordnet, daher wird das Konzept normalerweise in europäischen Ländern verwendet);
• hochaktiver radioaktiver Abfall.

Manchmal wird eine weitere Klasse radioaktiver Abfälle isoliert: Transurane. Diese Klasse umfasst Abfälle, die durch den Gehalt an transuranischen α-emittierenden Radionukliden mit langen Zerfallszeiten und extrem hohen Werten ihrer Konzentrationen gekennzeichnet sind. Aufgrund der langen Halbwertszeit dieser Abfälle ist die Vergrabung wesentlich gründlicher als die Isolierung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle. Es ist äußerst problematisch vorherzusagen, wie gefährlich diese Stoffe für die Umweltsituation und den menschlichen Körper sein werden.

Das Problem der Entsorgung radioaktiver Abfälle

Während des Betriebs der ersten Betriebe mit radioaktiven Verbindungen war allgemein anerkannt, dass die Verteilung einer bestimmten Menge radioaktiver Abfälle in Bereichen der Umwelt im Gegensatz zu den in anderen Industriezweigen anfallenden Abfällen zulässig ist.

So wurden im berüchtigten Mayak-Unternehmen in der Anfangsphase seiner Aktivitäten alle radioaktiven Abfälle in die nächstgelegenen Wasserquellen eingeleitet. So kam es zu einer ernsthaften Verschmutzung des Techa-Flusses und einer Reihe von Stauseen, die sich darauf befanden.

In der Folge stellte sich heraus, dass es in verschiedenen Bereichen der Biosphäre zu Anhäufungen und Konzentrationen gefährlicher radioaktiver Abfälle kommt und daher deren einfache Ableitung in die Umwelt nicht akzeptabel ist. Zusammen mit kontaminierten Lebensmitteln gelangen radioaktive Elemente in den menschlichen Körper, was zu einer erheblichen Erhöhung des Expositionsrisikos führt. Daher wurden in den letzten Jahren verschiedene Verfahren zum Sammeln, Transportieren und Lagern von RW aktiv entwickelt.

Entsorgung und Recycling

Die Entsorgung radioaktiver Abfälle kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Es hängt von der RAO-Klasse ab, zu der sie gehören. Die primitivste ist die Entsorgung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle. Wir stellen auch fest, dass radioaktive Abfälle nach ihrer Struktur in kurzlebige Stoffe mit kurzer Halbwertszeit und Abfälle mit langer Halbwertszeit unterteilt werden. Letztere gehören zur Klasse der Langlebigen.

Für kurzlebige Abfälle gilt als einfachste Entsorgungsmöglichkeit die kurzzeitige Lagerung an speziell dafür vorgesehenen Standorten in verschlossenen Behältern. Innerhalb einer bestimmten Zeit werden radioaktive Abfälle neutralisiert, danach können radioaktiv unbedenkliche Abfälle wie Haushaltsabfälle recycelt werden. Solche Abfälle können beispielsweise Materialien aus medizinischen Einrichtungen (HCF) umfassen. Ein Behälter für die kurzfristige Lagerung kann ein standardmäßiges 200-Liter-Fass aus Metall sein. Um das Eindringen radioaktiver Elemente aus dem Tank in die Umgebung zu vermeiden, wird der Abfall üblicherweise mit einem Bitumen- oder Zementgemisch gefüllt.

Das Foto zeigt die Technologien zum Umgang mit radioaktiven Abfällen in einem der modernen Unternehmen in Russland

Die Entsorgung der Abfälle, die ständig in Kernkraftwerken anfallen, ist viel schwieriger umzusetzen und erfordert den Einsatz spezieller Verfahren, wie beispielsweise der Plasmaverarbeitung, die kürzlich im KKW Novovoronezh implementiert wurde. Dabei wird RW einer Umwandlung in glasähnliche Stoffe unterzogen, die anschließend zur unwiederbringlichen Entsorgung in Container verbracht werden.

Eine solche Verarbeitung ist absolut sicher und ermöglicht eine mehrfache Reduzierung der Menge an radioaktivem Abfall. Ermöglicht wird dies durch die mehrstufige Reinigung der Verbrennungsprodukte. Der Prozess kann 720 Stunden offline laufen, mit einer Produktivität von bis zu 250 kg Abfall pro Stunde. Gleichzeitig erreicht die Temperaturanzeige in der Ofenanlage 1800 0 C. Es wird angenommen, dass ein solcher neuer Komplex weitere 30 Jahre funktionieren wird.

Die Vorteile des Plasmaverfahrens zur Endlagerung radioaktiver Abfälle gegenüber anderen liegen auf der Hand. Es ist also nicht notwendig, den Müll sorgfältig zu sortieren. Darüber hinaus können zahlreiche Reinigungsverfahren die Freisetzung gasförmiger Verunreinigungen in die Atmosphäre reduzieren.

Radioaktive Kontamination, Endlager für radioaktive Abfälle in Russland

Majak im Nordosten Russlands war viele Jahre ein Kernkraftwerk, aber 1957 ereignete sich dort einer der katastrophalsten Atomunfälle. Infolge des Vorfalls wurden bis zu 100 Tonnen gefährlicher RW in die natürliche Umwelt freigesetzt, was große Gebiete in Mitleidenschaft zog. Gleichzeitig wurde die Katastrophe bis in die 1980er Jahre sorgfältig verschwiegen. Viele Jahre lang wurde Müll von der Station und aus der verschmutzten Umgebung in den Karachay-Fluss gekippt. Dies hat zu einer Verschmutzung der Wasserquelle geführt, die für Tausende von Menschen so notwendig ist.

"Mayak" ist bei weitem nicht der einzige Ort in unserem Land, der radioaktiv verseucht ist. Eine der wichtigsten umweltgefährdenden Einrichtungen in der Region Nischni Nowgorod ist die Deponie für radioaktive Abfälle, die 17 Kilometer von der Stadt Semyonov entfernt liegt und allgemein auch als Semyonovsky-Grabstätte bekannt ist.

In Sibirien gibt es ein Lager, das seit mehr als 40 Jahren Atommüll lagert. Zur Lagerung radioaktiver Stoffe nutzen sie offene Becken und Container, die bereits rund 125.000 Tonnen Abfall enthalten.

Im Allgemeinen wurde in Russland eine große Anzahl von Gebieten entdeckt, deren Strahlungswerte die zulässigen Normen überschreiten. Dazu gehören sogar so große Städte wie St. Petersburg, Moskau, Kaliningrad usw. Zum Beispiel in einem Kindergarten in der Nähe des Instituts. Kurchatov in unserer Hauptstadt wurde ein Sandkasten für Kinder mit einem Strahlungswert von 612 Tausend mR / h identifiziert. Wenn eine Person 1 Tag in dieser "sicheren" Kindereinrichtung wäre, dann wäre sie einer tödlichen Strahlendosis ausgesetzt.

Während des Bestehens der UdSSR, insbesondere Mitte des letzten Jahrhunderts, konnten die gefährlichsten radioaktiven Abfälle in die nächsten Schluchten abgeladen werden, so dass eine ganze Deponie entstand. Und mit dem Wachstum der Städte wurden an diesen infizierten Orten neue Schlaf- und Industriequartiere gebaut.

Es ist eher problematisch, den Verbleib radioaktiver Abfälle in der Biosphäre abzuschätzen. Regen und Wind verbreiten die Verschmutzung aktiv in alle umliegenden Gebiete. So hat in den letzten Jahren die Rate, mit der das Weiße Meer durch die Entsorgung radioaktiver Abfälle verschmutzt wird, erheblich zugenommen.

Bestattungsprobleme

Heutzutage gibt es zwei Ansätze zur Umsetzung von Verfahren zur Lagerung und Entsorgung nuklearer Abfälle: lokal und regional. Die Entsorgung radioaktiver Abfälle am Ort ihrer Entstehung ist unter verschiedenen Gesichtspunkten sehr bequem, ein solcher Ansatz kann jedoch zu einer Zunahme der Zahl gefährlicher Entsorgungsstellen während des Baus neuer Anlagen führen. Wenn andererseits die Anzahl dieser Plätze streng begrenzt ist, entsteht ein Kostenproblem und die Gewährleistung eines sicheren Abfalltransports. Unabhängig davon, ob der Transport radioaktiver Abfälle ein Produktionsprozess ist, lohnt es sich, nicht vorhandene Gefährdungskriterien zu eliminieren. Eine kompromisslose Entscheidung in dieser Angelegenheit zu treffen, ist ziemlich schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. In verschiedenen Staaten wird dieses Problem auf unterschiedliche Weise gelöst, und es gibt noch keinen Konsens.

Eines der Hauptprobleme kann die Definition geologischer Formationen sein, die für die Organisation eines Friedhofs für radioaktive Abfälle geeignet sind. Dafür eignen sich am besten tiefe Stollen und Bergwerke zur Gewinnung von Steinsalz. Und sie passen auch oft Brunnen in Gebieten an, die reich an Lehm und Gestein sind. Eine hohe Wasserbeständigkeit ist auf die eine oder andere Weise eine der wichtigsten Eigenschaften bei der Auswahl einer Grabstätte. An den Orten unterirdischer Atomexplosionen erscheint eine Art Begräbnisstätte für radioaktiven Abfall. So bildete im Bundesstaat Nevada, USA, auf einem Gelände, das als Testgelände für etwa 450 Explosionen diente, fast jede dieser Explosionen ein Endlager hochaktiven Atommülls, das ohne technische "Hindernisse" im Gestein vergraben wurde.

Somit ist das Problem der Bildung radioaktiver Abfälle äußerst schwierig und mehrdeutig. Errungenschaften in der Kernenergie bringen der Menschheit natürlich enorme Vorteile, verursachen aber gleichzeitig eine Menge Ärger. Und eines der wichtigsten und ungelösten Probleme heute ist das Problem der Entsorgung radioaktiver Abfälle.

Mehr Details zur Geschichte des Themas sowie eine moderne Sicht auf das Thema Atommüll sind in der Sonderausgabe der Sendung „Nuclear Legacy“ des TV-Senders „Science 2.0“ zu sehen.

Radioaktiver Abfall ist zu einem äußerst akuten Problem unserer Zeit geworden. Wenn zu Beginn der Energieentwicklung nur wenige Menschen an die Notwendigkeit der Lagerung von Abfallstoffen dachten, ist diese Aufgabe jetzt äußerst dringend geworden. Warum also sind alle so besorgt?

Radioaktivität

Dieses Phänomen wurde im Zusammenhang mit der Untersuchung der Beziehung zwischen Lumineszenz und Röntgenstrahlen entdeckt. Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte der französische Physiker A. Becquerel bei einer Reihe von Experimenten mit Uranverbindungen eine bis dahin unbekannte Substanz, die durch undurchsichtige Gegenstände hindurchging. Er teilte seine Entdeckung mit den Curies, die sie genau studierten. Es waren die weltberühmten Marie und Pierre, die entdeckten, dass alle Uranverbindungen, wie reines Uran selbst, sowie Thorium, Polonium und Radium, die Eigenschaft haben. Ihr Beitrag war wirklich von unschätzbarem Wert.

Später wurde bekannt, dass alle chemischen Elemente, beginnend mit Wismut, in der einen oder anderen Form radioaktiv sind. Wissenschaftler dachten auch darüber nach, wie der Prozess des Kernzerfalls zur Energiegewinnung genutzt werden könnte, und konnten ihn künstlich initiieren und reproduzieren. Und um den Strahlungspegel zu messen, wurde ein Strahlungsdosimeter erfunden.

Anwendung

Neben der Energie wird Radioaktivität auch in anderen Branchen eingesetzt: Medizin, Industrie, wissenschaftliche Forschung und Landwirtschaft. Mit Hilfe dieser Eigenschaft lernten sie, die Ausbreitung von Krebszellen zu stoppen, genauere Diagnosen zu stellen, das Alter archäologischer Schätze herauszufinden, die Umwandlung von Stoffen in verschiedenen Prozessen zu überwachen usw. Die Liste möglicher Anwendungen von Radioaktivität wird ständig erweitert expandiert, so dass es schon verwundert, dass das Problem der Abfallentsorgung erst in den letzten Jahrzehnten so akut geworden ist. Aber das ist nicht nur Müll, der einfach auf eine Deponie geworfen werden kann.

radioaktiver Müll

Alle Materialien haben ihre eigene Lebensdauer. Dies ist keine Ausnahme für Elemente, die in der Kernenergie verwendet werden. Der Output ist Abfall, der noch Strahlung enthält, aber keinen praktischen Wert mehr hat. Gesondert betrachtet werden in der Regel gebrauchte, die wiederverwertet oder in anderen Bereichen eingesetzt werden können. In diesem Fall handelt es sich lediglich um radioaktive Abfälle (RW), deren weitere Verwendung nicht vorgesehen ist und daher entsorgt werden müssen.

Quellen und Formulare

Aufgrund der vielfältigen Verwendungszwecke können Abfälle auch in unterschiedlicher Herkunft und Beschaffenheit vorliegen. Sie sind sowohl fest als auch flüssig oder gasförmig. Die Quellen können auch sehr unterschiedlich sein, da solche Abfälle in der einen oder anderen Form häufig bei der Gewinnung und Verarbeitung von Mineralien, einschließlich Öl und Gas, anfallen, es gibt auch Kategorien wie medizinische und industrielle radioaktive Abfälle. Es gibt auch natürliche Quellen. Herkömmlicherweise werden all diese radioaktiven Abfälle in schwach-, mittel- und hochradioaktive Abfälle eingeteilt. Die Vereinigten Staaten unterscheiden auch die Kategorie der transuranischen radioaktiven Abfälle.

Optionen

Lange Zeit glaubte man, dass die Entsorgung radioaktiver Abfälle keiner besonderen Vorschriften bedarf, es genügte, sie einfach in der Umwelt zu verteilen. Später wurde jedoch entdeckt, dass Isotope dazu neigen, sich in bestimmten Systemen, wie zum Beispiel tierischem Gewebe, anzureichern. Diese Entdeckung änderte die Meinung über radioaktive Abfälle, da in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich bewegen und mit Nahrung in den menschlichen Körper gelangen, ziemlich hoch wurde. Daher wurde beschlossen, einige Optionen für den Umgang mit dieser Abfallart zu entwickeln, insbesondere für die hochaktive Kategorie.

Moderne Technologien ermöglichen es, die von RW ausgehende Gefahr maximal zu neutralisieren, indem sie auf verschiedene Weise verarbeitet oder in einen für Menschen sicheren Raum gebracht werden.

1. Verglasung. Auf andere Weise wird diese Technologie Vitrifikation genannt. Gleichzeitig durchläuft radioaktiver Abfall mehrere Verarbeitungsstufen, wodurch eine ziemlich inerte Masse entsteht, die in spezielle Behälter gefüllt wird. Dann werden diese Behälter zur Lagerung geschickt.
2. Synrock. Dies ist eine weitere Methode zur Neutralisierung radioaktiver Abfälle, die in Australien entwickelt wurde. In diesem Fall wird eine spezielle Komplexverbindung in die Reaktion eingesetzt.
3. Beerdigung. Derzeit wird nach geeigneten Orten in der Erdkruste gesucht, an denen radioaktive Abfälle deponiert werden könnten. Am vielversprechendsten ist das Projekt, nach dem das Abfallmaterial zurückgeführt wird
4. Transmutation. Es werden bereits Reaktoren entwickelt, die hochradioaktiven Abfall in weniger gefährliche Stoffe umwandeln können. Gleichzeitig mit der Neutralisierung von Abfällen können sie Energie erzeugen, sodass die Technologien in diesem Bereich als äußerst vielversprechend gelten.
5. Entfernung in den Weltraum. Trotz der Attraktivität dieser Idee hat sie viele Nachteile. Erstens ist diese Methode ziemlich kostspielig. Zweitens besteht das Risiko eines Absturzes einer Trägerrakete, der eine Katastrophe sein könnte. Schließlich kann die Verstopfung des Weltraums mit solchem ​​Müll nach einer Weile zu großen Problemen werden.

Entsorgungs- und Aufbewahrungsvorschriften

In Russland wird die Entsorgung radioaktiver Abfälle hauptsächlich durch Bundesgesetze und ihre Kommentare sowie einige damit zusammenhängende Dokumente wie das Wassergesetz geregelt. Nach dem Bundesgesetz müssen alle radioaktiven Abfälle an den isoliertesten Orten vergraben werden, während die Verschmutzung von Gewässern nicht erlaubt ist, ist auch der Versand in den Weltraum verboten.

Jede Kategorie hat ihre eigenen Vorschriften, außerdem sind die Kriterien für die Zuordnung von Abfällen zu einer bestimmten Art und alle notwendigen Verfahren klar definiert. Russland hat jedoch viele Probleme in diesem Bereich. Erstens könnte die Entsorgung radioaktiver Abfälle sehr bald zu einer nicht trivialen Aufgabe werden, da es im Land nicht so viele speziell ausgestattete Lager gibt, die bald gefüllt sein werden. Zweitens gibt es kein einziges System zur Verwaltung des Recyclingprozesses, was die Kontrolle ernsthaft erschwert.

Internationale Projekte

Da die Lagerung radioaktiver Abfälle nach der Einstellung am dringendsten geworden ist, ziehen es viele Länder vor, in dieser Angelegenheit zusammenzuarbeiten. Leider konnte in diesem Bereich noch kein Konsens erzielt werden, aber die Diskussion verschiedener Programme in der UNO geht weiter. Die aussichtsreichsten Projekte scheinen der Bau eines großen internationalen Lagers für radioaktiven Abfall in dünn besiedelten Gebieten, meist in Russland oder Australien, zu sein. Die Bürger der letzteren protestieren jedoch aktiv gegen diese Initiative.

Folgen der Bestrahlung

Fast unmittelbar nach der Entdeckung des Phänomens der Radioaktivität wurde klar, dass es die Gesundheit und das Leben von Menschen und anderen lebenden Organismen negativ beeinflusst. Die Studien, die die Curies über mehrere Jahrzehnte durchgeführt haben, führten schließlich zu einer schweren Form der Strahlenkrankheit bei Maria, obwohl sie 66 Jahre alt wurde.

Diese Krankheit ist die Hauptfolge der Auswirkungen von Strahlung auf den Menschen. Die Manifestation dieser Krankheit und ihre Schwere hängen hauptsächlich von der empfangenen Gesamtstrahlendosis ab. Sie können ziemlich mild sein oder genetische Veränderungen und Mutationen verursachen und so die nächsten Generationen beeinträchtigen. Einer der ersten, der darunter leidet, ist die Funktion der Hämatopoese, oft haben Patienten irgendeine Form von Krebs. Gleichzeitig ist die Behandlung in den meisten Fällen ziemlich unwirksam und besteht nur darin, das aseptische Regime einzuhalten und die Symptome zu beseitigen.

Verhütung

Es ist ziemlich einfach, einen Zustand zu verhindern, der mit einer Strahlenbelastung verbunden ist - es reicht aus, nicht in Bereiche mit erhöhtem Hintergrund zu gelangen. Leider ist dies nicht immer möglich, da viele moderne Technologien aktive Elemente in der einen oder anderen Form beinhalten. Darüber hinaus trägt nicht jeder ein tragbares Strahlungsdosimeter bei sich, um zu wissen, dass er sich in einem Bereich befindet, in dem eine längere Exposition zu Schäden führen kann. Es gibt jedoch bestimmte Maßnahmen zur Vorbeugung und zum Schutz vor gefährlicher Strahlung, obwohl es nicht viele davon gibt.

Erstens ist es eine Abschirmung. Fast jeder, der zum Röntgen eines bestimmten Körperteils kam, war damit konfrontiert. Wenn wir über die Halswirbelsäule oder den Schädel sprechen, schlägt der Arzt vor, eine spezielle Schürze anzuziehen, in die Bleielemente eingenäht sind, die keine Strahlung durchlassen. Zweitens können Sie die Widerstandskraft des Körpers durch die Einnahme der Vitamine C, B 6 und P unterstützen. Schließlich gibt es spezielle Präparate – Strahlenschutzmittel. In vielen Fällen sind sie sehr effektiv.