Cementerio nuclear: cómo se almacenan los residuos radiactivos. Residuos radiactivos Cómo deshacerse de los residuos radiactivos

Tras la prohibición de los ensayos con armas nucleares en tres áreas, el problema de la destrucción de los desechos radiactivos generados en el proceso de utilización de la energía atómica con fines pacíficos ocupa uno de los primeros lugares entre todos los problemas de la ecología de las radiaciones.

Según el estado físico, los residuos radiactivos (RW) se dividen en sólidos, líquidos y gaseosos.

De acuerdo con OSPORB-99 (Reglas Sanitarias Básicas para Garantizar la Seguridad Radiológica), los desechos radiactivos sólidos incluyen fuentes de radionúclidos gastados, materiales, productos, equipos, objetos biológicos, suelo no destinado a un uso posterior, así como desechos radiactivos líquidos solidificados, en los que el los radionucleidos de actividad específica son mayores que los valores dados en el Apéndice P-4 NRB-99 (normas de seguridad radiológica). Con una composición de radionucleidos desconocida, RW debe incluir materiales con una actividad específica mayor que:

100 kBq/kg para fuentes de radiación beta;

10 kBq/kg - para fuentes de radiación alfa;

1 kBq/kg - para los radionúclidos transuránicos (elementos radiactivos químicos ubicados en el sistema periódico de los elementos después del uranio, es decir, con un número atómico superior a 92. Todos ellos se obtienen artificialmente, y solo Np y Pu se encuentran en la naturaleza en cantidades extremadamente pequeñas cantidades).

Los residuos radiactivos líquidos incluyen líquidos orgánicos e inorgánicos, pulpas y lodos que no están sujetos a un uso posterior, en los que la actividad específica de los radionucleidos es más de 10 veces superior a los valores de los niveles de intervención para la entrada con agua, que figuran en el Anexo P -2 de NRB-99.

Los residuos radiactivos gaseosos incluyen los gases y aerosoles radiactivos no sujetos a uso, generados durante los procesos de producción con una actividad volumétrica superior a la actividad volumétrica anual media (AVA) admisible que figura en el Anexo P-2 de la NRB-99.

Los residuos radiactivos líquidos y sólidos se subdividen según su actividad específica en 3 categorías: de actividad baja, media y alta (Cuadro 26).

Mesa26 – Clasificación de residuos radiactivos líquidos y sólidos (OSPORB-99)

Los residuos radiactivos se generan:

− en el proceso de extracción y procesamiento de minerales radiactivos
materias primas;

− durante el funcionamiento de centrales nucleares;

− en el proceso de operación y enajenación de buques con capacidad nuclear
instalaciones;

− al reprocesar combustible nuclear gastado;

- en la producción de armas nucleares;

− al llevar a cabo un trabajo científico utilizando la investigación
reactores nucleares Telsky y material fisionable;

− cuando se utilizan radioisótopos en la industria, el cobre
cine, ciencia;

− durante explosiones nucleares subterráneas.

El sistema de manejo de RW sólidos y líquidos en los sitios de generación de los mismos está determinado por el proyecto de cada organización que planee el trabajo con fuentes abiertas de radiación, e incluye su recolección, clasificación, empaque, almacenamiento temporal, acondicionamiento (concentración, solidificación, prensado, incineración), transporte, almacenamiento a largo plazo y entierro.

Para la recogida de residuos radiactivos, la organización debe disponer de colecciones especiales. Las ubicaciones de los colectores deben estar provistas de dispositivos de protección para reducir la radiación más allá de sus límites a un nivel aceptable.

Deben utilizarse pozos o nichos especiales de protección para el almacenamiento temporal de desechos radiactivos que crean una dosis de radiación gamma de más de 2 mGy/h cerca de la superficie.

Los residuos radiactivos líquidos se recogen en contenedores especiales, después de lo cual se envían para su eliminación. Queda prohibido el vertido de RW líquido en alcantarillados domésticos y pluviales, embalses, pozos, pozos, campos de riego, campos de filtración y sobre la superficie terrestre.

Durante las reacciones nucleares que ocurren en el núcleo del reactor, se liberan gases radiactivos: xenón-133 (T física = 5 días), criptón-85 (T física = 10 años), radón-222 (T física = 3,8 días) y otros. Estos gases ingresan al filtro de adsorción, donde pierden su actividad y solo entonces se liberan a la atmósfera. Algo de carbono-14 y tritio también se liberan al medio ambiente.

Otra fuente de rodionucleidos liberados al medio ambiente por las centrales nucleares en funcionamiento es el agua de desbalance y de proceso. Los elementos combustibles ubicados en el núcleo del reactor a menudo se deforman y los productos de fisión ingresan al refrigerante. Una fuente adicional de radiación en el refrigerante son los radionucleidos formados como resultado de la irradiación de materiales del reactor con neutrones. Por ello, el agua del circuito primario se renueva periódicamente y se limpia de radionucleidos.

Para evitar la contaminación ambiental, el agua de todos los circuitos tecnológicos de la central nuclear se incluye en el sistema de suministro de agua circulante (Fig. 8).

No obstante, parte de los efluentes líquidos se vierten en el depósito de refrigeración disponible en cada central nuclear. Este reservorio es una cuenca de flujo débil (la mayoría de las veces es un reservorio artificial), por lo que la descarga de líquidos que contienen incluso una pequeña cantidad de radionucleidos en él puede conducir a concentraciones peligrosas. El vertido de residuos radiactivos líquidos en las piscinas de refrigeración está estrictamente prohibido por el Reglamento Sanitario. Solo se les pueden enviar líquidos en los que la concentración de radioisótopos no exceda los límites permisibles. Además, la cantidad de líquidos descargados en el depósito está limitada por la tasa de descarga permitida. Esta norma se establece de forma que el impacto de los radionucleidos en los usuarios del agua no supere la dosis de 5´10 -5 Sv/año. La actividad volumétrica de los principales radionucleidos en el agua descargada de las centrales nucleares en la parte europea de Rusia, según Yu.A. Egorova (2000), es (Bq):

Arroz. 8. Esquema estructural del suministro de agua de reciclaje de la central nuclear

Durante auto-purificación agua, estos radionúclidos se hunden hasta el fondo y se entierran gradualmente en sedimentos de fondo donde su concentración puede alcanzar los 60 Bq/kg. Distribución relativa de radionúclidos en los ecosistemas de los estanques de enfriamiento de la central nuclear, según Yu.A. Egorov se da en la Tabla 27. Según este autor, dichos embalses pueden usarse para cualquier propósito económico y recreativo nacional.

Mesa 27 – Distribución relativa de radionucleidos en estanques de enfriamiento, %

¿Las centrales nucleares dañan el medio ambiente? La experiencia operativa de las centrales nucleares domésticas ha demostrado que, con un mantenimiento adecuado y un control ambiental bien establecido, son prácticamente seguras. El impacto radiactivo en la biosfera de estas empresas no supera el 2% del fondo de radiación local. Los estudios geoquímicos del paisaje en la zona de diez kilómetros de la central nuclear de Beloyarsk muestran que la densidad de la contaminación por plutonio de los suelos en las biocenosis de bosques y praderas no supera los 160 Bq/m2 y está dentro del fondo global (Pavletskaya, 1967). Los cálculos muestran que, en términos de radiación, las centrales térmicas son mucho más peligrosas, ya que el carbón, la turba y el gas que se queman en ellas contienen radionucleidos naturales de las familias del uranio y el torio. Las dosis de exposición individuales promedio en el área de ubicación de las centrales térmicas con una capacidad de 1 GW/año son de 6 a 60 μSv/año, y de las emisiones de NPP, de 0,004 a 0,13 μSv/año. Por tanto, las centrales nucleares durante su funcionamiento normal son más respetuosas con el medio ambiente que las centrales térmicas.

El peligro de las centrales nucleares radica únicamente en la liberación accidental de radionucleidos y su posterior distribución en el medio ambiente externo por vías atmosféricas, acuáticas, biológicas y mecánicas. En este caso, se hace daño a la biosfera, que inutiliza vastos territorios que no podrán ser utilizados en la actividad económica durante muchos años.

Así, en 1986, en la central nuclear de Chernobyl, como consecuencia de una explosión térmica, se liberó al medio ambiente hasta un 10% del material nuclear,
ubicado en el núcleo del reactor.

Durante todo el período de operación de las centrales nucleares en el mundo, se han registrado oficialmente alrededor de 150 casos accidentales de liberación de radionucleidos a la biosfera. Esta es una cifra impresionante que muestra que la reserva para mejorar la seguridad de los reactores nucleares sigue siendo bastante grande. Por ello, es muy importante la vigilancia del medio ambiente en las áreas de las centrales nucleares, que juega un papel decisivo en el desarrollo de métodos para localizar la contaminación radiactiva y eliminarla. Un papel especial aquí pertenece a la investigación científica en el campo del estudio de las barreras geoquímicas, en las que los elementos radiactivos pierden su movilidad y comienzan a concentrarse.

Los desechos radiactivos que contienen radionucleidos con una vida media de menos de 15 días se recolectan por separado y se mantienen en áreas de almacenamiento temporal para reducir la actividad a niveles seguros, después de lo cual se eliminan como desechos industriales normales.

La transferencia de desechos radiactivos de la organización para su procesamiento o eliminación debe realizarse en contenedores especiales.

El procesamiento, el almacenamiento a largo plazo y la eliminación de desechos radiactivos están a cargo de organizaciones especializadas. En algunos casos, es posible llevar a cabo todas las etapas de la gestión de RW en una organización, si así lo prevé el proyecto o si los organismos de supervisión estatales emiten un permiso especial para esto.

La dosis de exposición efectiva al público debido a los desechos radiactivos, incluidas las etapas de almacenamiento y eliminación, no debe exceder los 10 µSv/año.

El mayor volumen de residuos radiactivos es suministrado por las centrales nucleares. Los residuos radiactivos líquidos de las centrales nucleares son los residuos de destilación de los evaporadores, la pulpa de los filtros mecánicos y de intercambio iónico para la purificación del agua de contorno. En las centrales nucleares, se almacenan en tanques de hormigón revestidos de acero inoxidable. Luego se curan y se entierran usando una tecnología especial. Los residuos sólidos de las centrales nucleares incluyen equipos defectuosos y sus piezas, así como materiales gastados. Por regla general, tienen una actividad baja y se eliminan en centrales nucleares. Los residuos de media y alta actividad se envían para su disposición en almacenamientos subterráneos especiales.

Las instalaciones de almacenamiento de desechos radiactivos se encuentran a gran profundidad (al menos 300 m) y se controlan constantemente, ya que los radionúclidos emiten una gran cantidad de calor. Las instalaciones subterráneas de almacenamiento de RW deben ser a largo plazo, diseñadas para cientos y miles de años. Se ubican en zonas sísmicamente tranquilas, en macizos rocosos homogéneos y desprovistos de fisuras. Los más adecuados para esto son los complejos geológicos de granito de las cadenas montañosas adyacentes a la costa del océano. Es más conveniente construir túneles subterráneos para desechos radiactivos en ellos (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Las instalaciones confiables de almacenamiento de RW se pueden ubicar en el permafrost. Se planea crear uno de ellos en Novaya Zemlya.

Para facilitar la disposición final y la confiabilidad de estos últimos, los desechos radiactivos líquidos altamente activos se convierten en sustancias sólidas inertes. Actualmente, los principales métodos de procesamiento de residuos radiactivos líquidos son la cementación y la vitrificación seguidas del confinamiento en contenedores de acero, que se almacenan bajo tierra a una profundidad de varios cientos de metros.

Investigadores de la Asociación de Moscú "Radón" propusieron un método para convertir desechos radiactivos líquidos en cerámicas de aluminosilicatos estables a una temperatura de 900°C utilizando carbamida (urea), sales de flúor y aluminosilicatos naturales (Lashchenova, Lifanov, Solovyov, 1999).

Sin embargo, a pesar de su progresividad, los métodos enumerados tienen un inconveniente importante: los volúmenes de desechos radiactivos no se reducen. Por lo tanto, los científicos buscan constantemente otros métodos de eliminación de desechos radiactivos líquidos. Uno de estos métodos es la sorción selectiva de radionúclidos. Como adsorbentes Los investigadores sugieren usar zeolitas naturales, que pueden usarse para purificar líquidos de radioisótopos de cesio, cobalto y manganeso a concentraciones seguras. Al mismo tiempo, el volumen del producto radiactivo se reduce diez veces (Savkin, Dmitriev, Lifanov et al., 1999). Yu.V. Ostrovsky, G. M. Zubarev, A.A. Shpak y otros científicos de Novosibirsk (1999) propusieron una galvanoquímica
tratamiento de residuos radiactivos líquidos.

Un método prometedor para la eliminación de desechos de actividad alta es llevarlos al espacio. El método fue propuesto por el académico A.P. Kapitsa en 1959. Actualmente se está realizando una intensa investigación en esta área.

Los desechos radiactivos son producidos en grandes cantidades por las plantas de energía nuclear, los reactores de investigación y el ejército (reactores nucleares de barcos y submarinos).

Según el OIEA, a finales de 2000 se habían descargado de reactores nucleares 200.000 toneladas de combustible irradiado.

Se supone que la parte principal se eliminará sin procesar (Canadá, Finlandia, España, Suecia, EE. UU.), la otra parte se procesará (Argentina, Bélgica, China, Francia, Italia, Rusia, Suiza, Inglaterra, Alemania ).

Bélgica, Francia, Japón, Suiza e Inglaterra entierran bloques con desechos radiactivos encerrados en vidrio de borosilicato.

Entierro en el fondo de los mares y océanos. Muchos países practican la evacuación de desechos radiactivos en los mares y océanos. Estados Unidos lo hizo primero en 1946, luego Gran Bretaña en 1949, Japón en 1955 y Holanda en 1965. El primer repositorio marino para desechos radiactivos líquidos apareció en la URSS a más tardar en 1964.

En entierros marinos del Atlántico Norte, donde, según la OIEA, desde 1946 hasta 1982, 12 países del mundo inundaron desechos radiactivos con una actividad total de más de MKi (un megaCurie). Las regiones del globo en términos de actividad total ahora se distribuyen de la siguiente manera:

a) Atlántico Norte - aproximadamente 430 kCi;

b) los mares del Lejano Oriente: alrededor de 529 kCi;

c) Ártico: no supera los 700 kCi.

Han pasado 25-30 años desde la primera inundación de desechos de actividad alta en el mar de Kara. A lo largo de los años, la actividad de los reactores y del combustible gastado naturalmente ha disminuido muchas veces. En la actualidad, la actividad total de RW en los mares del norte es de 115 kCi.

Al mismo tiempo, se debe suponer que personas competentes, profesionales en su campo, se dedicaron a los entierros marinos de desechos radiactivos. RW se inundó en las depresiones de las bahías, donde estas capas profundas no se ven afectadas por las corrientes y aguas submarinas. Por lo tanto, los desechos radiactivos "se asientan" allí y no se esparcen por ninguna parte, sino que solo son absorbidos por una precipitación especial.

También hay que tener en cuenta que los residuos radiactivos con mayor actividad se conservan mediante mezclas de endurecimiento. Pero incluso si los radionúclidos llegan al agua de mar, son absorbidos por estos sedimentos en las inmediaciones del objeto inundado. Esto fue confirmado por mediciones directas de la situación de radiación.

La posibilidad discutida con más frecuencia para la disposición final de desechos radiactivos es el uso de instalaciones de disposición final en una cuenca profunda, donde la profundidad promedio es de al menos 5 km. El profundo fondo rocoso del océano está cubierto con una capa de sedimento, y se puede obtener un entierro poco profundo bajo decenas de metros de sedimento simplemente tirando el contenedor por la borda. Un entierro profundo bajo cientos de metros de sedimento requeriría perforación y eliminación de desechos. Los sedimentos están saturados con agua de mar, que después de decenas o cientos de años puede corroer (por corrosión) los recipientes de las celdas de combustible del combustible usado. Sin embargo, se supone que los propios sedimentos adsorben los productos de fisión lixiviados, evitando que lleguen al océano. Los cálculos de las consecuencias del caso extremo de la destrucción de la cubierta del contenedor inmediatamente después de caer en la capa de sedimentos mostraron que la dispersión del elemento combustible que contiene productos de fisión debajo de la capa de sedimentos ocurrirá no antes de 100-200 años. En ese momento, el nivel de radiactividad se reducirá en varios órdenes de magnitud.

Entierro final en depósitos de sal. Los depósitos de sal son lugares atractivos para la eliminación a largo plazo de desechos radiactivos. El hecho de que la sal esté en forma sólida en la capa geológica indica que no ha habido circulación de agua subterránea desde su formación hace varios cientos de millones de años. Así, el combustible depositado en dicho depósito no estará sujeto a lixiviación por aguas subterráneas.
aguas Los depósitos de sal de este tipo son muy comunes.

Entierro geológico. La disposición final geológica consiste en colocar contenedores que contienen elementos combustibles gastados en un lecho estable, normalmente a una profundidad de 1 km. Se puede suponer que tales rocas contienen agua, ya que la profundidad de su aparición es mucho más baja que el nivel freático. Sin embargo, no se espera que el agua desempeñe un papel importante en la transferencia de calor desde los recipientes, por lo que el almacenamiento debe diseñarse para mantener la temperatura de la superficie de los recipientes a 100 °C o menos. Sin embargo, la presencia de agua subterránea significa que el material lixiviado de los bloques almacenados puede infiltrarse en la formación con agua. Este es un tema importante en el diseño de tales sistemas. La circulación del agua a través de la roca como resultado de la diferencia de densidad provocada por el gradiente de temperatura durante un largo período de tiempo es importante para determinar la migración de los productos de fisión. Este proceso es muy lento y, por lo tanto, no se espera que cause problemas importantes. Sin embargo, para los sistemas de eliminación a largo plazo, necesariamente debe tenerse en cuenta.

La elección entre diferentes métodos de eliminación estará determinada por la disponibilidad de sitios convenientes, y se necesitarán muchos más datos biológicos y oceanográficos. Sin embargo, los estudios en muchos países muestran que el combustible usado se puede procesar y desechar sin riesgo indebido para los seres humanos y el medio ambiente.

Recientemente, se ha discutido seriamente la posibilidad de arrojar contenedores con isótopos de vida larga con la ayuda de cohetes al lado invisible oculto de la Luna. ¿Es así como proporcionar una garantía del 100% de que todos los lanzamientos serán exitosos, ninguno de los vehículos de lanzamiento explotará en la atmósfera terrestre y no lo cubrirá con cenizas mortales? No importa lo que digan los hombres del cohete, el riesgo es muy alto. Y en general, no sabemos por qué nuestros descendientes necesitarán la cara oculta de la Luna. Sería extremadamente frívolo convertirlo en un basurero de radiación asesino.

Entierro de plutonio. En el otoño de 1996 se celebró en Moscú el Seminario Científico Internacional sobre Plutonio. Esta sustancia extremadamente tóxica se obtiene del funcionamiento de un reactor nuclear y anteriormente se usaba para fabricar armas nucleares. Pero a lo largo de los años de uso de la energía nuclear, ya se han acumulado miles de toneladas de plutonio en la Tierra, ningún país necesita tanto para la producción de armas. Entonces surgió la pregunta, ¿qué hacer con él a continuación?

Dejarlo así en algún lugar almacenado es un placer muy costoso.

Como saben, el plutonio no se encuentra en la naturaleza, se obtiene artificialmente a partir del uranio-238 mediante la irradiación de este último con neutrones en un reactor nuclear:

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

El plutonio tiene 14 isótopos con números de masa que van desde 232 a 246; el isótopo más común es 239 Pu.

El plutonio separado del combustible gastado de las centrales nucleares contiene una mezcla de isótopos muy activos. Bajo la acción de los neutrones térmicos, solo el Pu-239 y el Pu-241 se fisionan, mientras que los neutrones rápidos provocan la fisión de todos los isótopos.

La vida media de 239 Pu es de 24000 años, 241 Pu es de 75 años y el isótopo 241 Am se forma con una fuerte radiación gamma. La toxicidad es tal que una milésima de gramo causa la muerte.

El académico Yu. Trutnev propuso almacenar plutonio en instalaciones de almacenamiento subterráneas construidas con la ayuda de explosiones nucleares. Los residuos radiactivos, junto con las rocas, se vitrifican y no se esparcen al medio ambiente.

Se considera prometedor que el combustible nuclear gastado (SNF) sea la herramienta más valiosa para la industria nuclear, sujeta a procesamiento y uso en un ciclo cerrado: uranio - reactor - plutonio - procesamiento - reactor (Inglaterra, Rusia, Francia).

En 2000, las centrales nucleares rusas acumularon unos 74.000 m 3 de RW líquido con una actividad total de 0,22´10 5 Ci, unos 93.500 m 3 de RW sólido con una actividad de 0,77´10 3 Ci y unas 9.000 toneladas de combustible nuclear gastado con una actividad de más de 4´10 9 Clave. En muchas plantas de energía nuclear, las instalaciones de almacenamiento de desechos radiactivos están llenas en un 75 % y el volumen restante será suficiente solo para 5 a 7 años.

Ni una sola central nuclear está equipada con equipos para acondicionar los residuos radiactivos resultantes. Según los expertos del Ministerio de Energía Atómica de Rusia, en los próximos 30 a 50 años, los RW se almacenarán en el territorio de las centrales nucleares, por lo que existe la necesidad de crear allí instalaciones especiales de almacenamiento a largo plazo, adaptadas para la posterior extracción de los RW de los mismos para su transporte al lugar de disposición final.

Los residuos radiactivos líquidos de la Armada se almacenan en tanques costeros y flotantes en las regiones donde tienen su base los barcos con motores nucleares. La entrada anual de tales RW es de unos 1300 m 3 . Son procesados ​​por dos buques de transporte técnico (uno en la Flota del Norte, el otro en la Flota del Pacífico).

Además, debido a la intensificación del uso de la radiación ionizante en las actividades económicas humanas, el volumen de fuentes radiactivas gastadas de empresas e instituciones que utilizan radioisótopos en su trabajo aumenta cada año. La mayoría de estas empresas están ubicadas en Moscú (alrededor de 1000), centros regionales y republicanos.

Esta categoría de RW se elimina a través del sistema centralizado de plantas especiales territoriales "Radón" de la Federación de Rusia, que reciben, transportan, procesan y eliminan fuentes gastadas de radiación ionizante. El Departamento de Vivienda y Servicios Comunales del Ministerio de Construcción de la Federación Rusa está a cargo de 16 plantas especiales de Radón: Leningrado, Nizhny Novgorod, Samara, Saratov, Volgogrado, Rostov, Kazan, Bashkir, Chelyabinsk, Yekaterinburg, Novosibirsk, Irkutsk, Khabarovsk, Primorsky, Murmansk, Krasnoyarsk. La decimoséptima planta especial, Moscú (ubicada cerca de la ciudad de Sergiev Posad), está subordinada al Gobierno de Moscú.

Cada empresa Radon ha equipado especialmente vertederos de residuos radiactivos(PZRO).

Para la eliminación de fuentes gastadas de radiación ionizante, se utilizan instalaciones de ingeniería de almacenamiento cerca de la superficie del tipo pozo. Cada empresa Radon tiene un
explotación de instalaciones de almacenamiento, contabilidad de residuos enterrados, control permanente de la radiación y vigilancia del estado radioecológico del medio ambiente. Con base en los resultados del monitoreo de la situación radioecológica en el área de ubicación de RWDF, se compila periódicamente un pasaporte radioecológico de la empresa, que es aprobado por las autoridades de control y supervisión.

Las plantas especiales "Radón" se diseñaron en los años 70 del siglo XX de acuerdo con los requisitos de las normas de seguridad radiológica ahora obsoletas.

La existencia de organismos vivos en la tierra (personas, pájaros, animales, plantas) depende en gran medida de cómo se protege de la contaminación el entorno en el que viven. Cada año, la humanidad acumula una gran cantidad de basura, y esto lleva a que los desechos radiactivos se conviertan en una amenaza para todo el mundo, si no se destruyen.

Ahora ya hay muchos países donde se presta especial atención al problema de la contaminación ambiental, cuyas fuentes son los desechos domésticos e industriales:

• separar los desechos domésticos y luego aplicar métodos para su procesamiento seguro;
• construir plantas de eliminación de residuos;
• formar sitios especialmente equipados para la eliminación de sustancias peligrosas;
• crear nuevas tecnologías para el procesamiento de materias primas secundarias.

Países como Japón, Suecia, los Países Bajos y algunos otros estados se toman muy en serio las cuestiones de la eliminación de desechos radiactivos y la eliminación de desechos domésticos.

El resultado de una actitud irresponsable es la formación de vertederos gigantes, donde los productos de desecho se descomponen, convirtiéndose en montañas de basura tóxica.

cuando fue el desperdicio

Con la llegada del hombre, aparecieron los desechos en la Tierra. Pero si los antiguos habitantes no sabían qué son las bombillas, el vidrio, el polietileno y otros logros modernos, ahora los laboratorios científicos están trabajando en el problema de destruir los desechos químicos, donde participan científicos talentosos. Todavía no está del todo claro qué le espera al mundo en cientos, miles de años, si se acumulan desechos.

Los primeros inventos domésticos aparecieron con el desarrollo de la producción de vidrio. Al principio se producía poco y nadie pensaba en el problema de la generación de residuos. La industria, siguiendo el ritmo de los logros científicos, comenzó a desarrollarse activamente a principios del siglo XIX. Las fábricas que usaban maquinaria crecieron rápidamente. Se arrojaron a la atmósfera toneladas de carbón procesado, lo que contaminó la atmósfera debido a la formación de humo acre. Ahora los gigantes industriales “alimentan” ríos, mares y lagos con una gran cantidad de emisiones tóxicas, las fuentes naturales se convierten involuntariamente en lugares de entierro.

Clasificación

En Rusia está en vigor la Ley Federal N° 190 de 11 de julio de 2011, que recoge las principales Disposiciones para la recogida y gestión de residuos radiactivos. Los principales criterios de evaluación por los que se clasifican los residuos radiactivos son:

• Desechable: desechos radiactivos que no superan los riesgos de exposición a la radiación y los costos de retiro del almacenamiento con posterior entierro o manipulación.
• especial: desechos radiactivos que exceden los riesgos de exposición a la radiación y los costos de eliminación o recuperación posteriores.

Las fuentes de radiación son peligrosas debido a su efecto perjudicial sobre el cuerpo humano y, por lo tanto, la necesidad de localizar la minería activa es extremadamente importante. Las plantas de energía nuclear casi no producen gases de efecto invernadero, pero tienen otro problema difícil. Los tanques se llenan con combustible gastado, permanecen radiactivos durante mucho tiempo y su cantidad crece constantemente. Allá por la década de 1950 se realizaron los primeros intentos de investigación para solucionar el problema de los residuos radiactivos. Ha habido propuestas para enviarlos al espacio, almacenarlos en el fondo del océano y otros lugares de difícil acceso.

Existen varios planes de disposición de residuos, pero las decisiones sobre el uso de los territorios son cuestionadas por organismos públicos y ambientalistas. Los laboratorios científicos estatales han estado trabajando en el problema de la destrucción de los desechos más peligrosos casi desde el advenimiento de la física nuclear.

Si tiene éxito, esto reducirá la generación de desechos radiactivos de las plantas de energía nuclear hasta en un 90 por ciento.

Lo que sucede en las plantas de energía nuclear es que la barra de combustible de óxido de uranio está en un cilindro de acero inoxidable. Se coloca en un reactor, el uranio se desintegra, libera energía térmica, que mueve una turbina y produce electricidad. Pero después de que solo el 5 por ciento del uranio haya sufrido una desintegración radiactiva, toda la barra se contamina con otros elementos y debe desecharse.

Resulta que el llamado combustible radiactivo gastado. Ya no es apta para generar electricidad y se convierte en un desecho. La sustancia contiene impurezas de plutonio, americio, cerio y otros subproductos de la descomposición nuclear; este es un "cóctel" radiactivo peligroso. Científicos estadounidenses están realizando experimentos utilizando aparatos especiales para completar artificialmente el ciclo de descomposición nuclear.

Deposito de basura

Las instalaciones donde se almacenan los residuos radiactivos no están señalizados en los mapas, no hay marcas de identificación en las carreteras, el perímetro está cuidadosamente vigilado. Al mismo tiempo, está prohibido mostrar el sistema de seguridad a cualquier persona. Decenas de tales objetos se encuentran dispersos por todo el territorio de Rusia. Aquí construyen instalaciones de almacenamiento de residuos radiactivos. Una de estas asociaciones procesa combustible nuclear. Las sustancias útiles se separan de los residuos activos. Se desechan, los componentes valiosos se venden nuevamente.

Los requisitos del comprador extranjero son simples: toma el combustible, lo utiliza y devuelve los residuos radiactivos. Se llevan a la planta por ferrocarril, los robots se dedican a la carga y es mortalmente peligroso que una persona se acerque a estos contenedores. Los contenedores sellados y duraderos se instalan en vagones especiales. Se voltea un automóvil grande, máquinas especiales colocan contenedores con combustible, luego se devuelve a los rieles y se envía desde la planta de energía nuclear al punto de la empresa en trenes especiales con servicios ferroviarios alertados, el Ministerio del Interior.

En 2002, se realizaron manifestaciones de los "verdes", protestaron contra la importación de desechos nucleares al país. Los científicos nucleares rusos creen que están siendo provocados por competidores extranjeros.

Fábricas especializadas procesan residuos de media y baja actividad. Las fuentes son todo lo que rodea a las personas en la vida cotidiana: partes irradiadas de dispositivos médicos, partes de equipos electrónicos y otros dispositivos. Se transportan en contenedores en vehículos especiales que entregan los residuos radiactivos por vías ordinarias, acompañados por policías. Exteriormente, difieren del camión de basura estándar solo en color. En la entrada hay un control sanitario. Aquí todo el mundo tiene que cambiarse de ropa, cambiarse de zapatos.

Solo después de eso puede llegar al lugar de trabajo, donde está prohibido comer, beber alcohol, fumar, usar cosméticos y estar sin overoles.

Para los empleados de empresas tan específicas, este es un trabajo común. Solo hay una diferencia: si de repente se enciende una luz roja en el panel de control, debe huir de inmediato: las fuentes de radiación no se pueden ver ni sentir. Los dispositivos de control están instalados en todas las habitaciones. Cuando todo está en orden, la lámpara verde está encendida. Las áreas de trabajo se dividen en 3 clases.

1 clase

Aquí se procesan los residuos. En el horno, los desechos radiactivos se convierten en vidrio. Está prohibido que las personas ingresen a tales instalaciones, es mortal. Todos los procesos están automatizados. Puede ingresar solo en caso de accidente en equipo de protección especial:

• máscara de gas aislante (protección especial de plomo que absorbe la radiación radiactiva, pantallas para proteger los ojos);
• traje especial;
• medios remotos: palpadores, pinzas, manipuladores especiales;

Al trabajar en tales empresas y seguir precauciones impecables, las personas no están expuestas al peligro de exposición a la radiación.

Grado 2

Desde aquí, el operador controla los hornos, en el monitor ve todo lo que sucede en ellos. La segunda clase también incluye salas donde se trabaja con contenedores. Contienen residuos de diferente actividad. Aquí hay tres reglas básicas: "permanecer más lejos", "trabajar más rápido", "¡no te olvides de la protección"!

No se puede recoger un contenedor de basura con las manos desnudas. Existe riesgo de exposición grave. Los respiradores y guantes de trabajo se usan solo una vez, cuando se quitan, también se convierten en desechos radiactivos. Se queman, las cenizas se descontaminan. Cada trabajador siempre lleva un dosímetro individual, que muestra cuánta radiación se recoge durante el turno de trabajo y la dosis total, si supera la norma, entonces la persona es trasladada a un trabajo seguro.

3er grado

Incluye pasillos y pozos de ventilación. Hay un potente sistema de aire acondicionado. Cada 5 minutos el aire se reemplaza por completo. Una planta de procesamiento de desechos radiactivos es más limpia que la cocina de una buena ama de casa. Después de cada transporte, los autos se riegan con una solución especial. Algunas personas trabajan con botas de goma y una manguera en la mano, pero los procesos se están automatizando para que requieran menos mano de obra.

2 veces al día, el área del taller se lava con agua y detergente común, el piso está cubierto con compuesto plástico, las esquinas están redondeadas, las costuras están bien selladas, no hay zócalos y lugares de difícil acceso que no pueden lavarse bien. Después de la limpieza, el agua se vuelve radiactiva, fluye por agujeros especiales y se recoge a través de tuberías en un enorme contenedor subterráneo. Los residuos líquidos se filtran cuidadosamente. El agua se purifica para poder beberla.

Los desechos radiactivos se esconden "bajo siete cerraduras". La profundidad de los búnkeres suele ser de 7-8 metros, las paredes son de hormigón armado, mientras se llena el almacenamiento, se instala un hangar de metal encima. Los contenedores con alto grado de protección se utilizan para almacenar residuos muy peligrosos. Dentro de dicho contenedor hay plomo, tiene solo 12 pequeños agujeros del tamaño de un cartucho de pistola. Los residuos menos peligrosos se depositan en enormes contenedores de hormigón armado. Todo esto se baja a las minas y se cierra con una escotilla.

Estos contenedores pueden luego ser retirados y enviados para su posterior procesamiento con el fin de disponer finalmente de los residuos radiactivos.

Las bóvedas rellenas están cubiertas con un tipo especial de arcilla, que en caso de terremoto pegará las grietas. El depósito está cubierto con losas de hormigón armado, cementado, asfaltado y cubierto con tierra. Después de eso, los desechos radiactivos no representan un peligro. Algunos de ellos se descomponen en elementos inofensivos solo después de 100 a 200 años. ¡En los mapas secretos, donde se indican las bóvedas, hay un sello de firma "mantener para siempre"!

Los rellenos sanitarios donde se entierran los desechos radiactivos se encuentran a una distancia considerable de las ciudades, pueblos y cuerpos de agua. La energía nuclear y los programas militares son problemas que preocupan a toda la comunidad mundial. Consisten no solo en proteger a una persona de la influencia de las fuentes de generación de desechos radiactivos, sino también en protegerla cuidadosamente de los terroristas. Es posible que los vertederos donde se almacenan los residuos radiactivos se conviertan en blanco de conflictos militares.

Residuos radiactivos (RW): residuos que contienen isótopos radiactivos de elementos químicos y que no tienen valor práctico.

De acuerdo con la "Ley sobre el uso de la energía atómica" de Rusia, los desechos radiactivos son materiales nucleares y sustancias radiactivas, cuyo uso posterior no está previsto. Según la ley rusa, está prohibida la importación de desechos radiactivos al país.

A menudo se confunde y se considera sinónimo de desechos radiactivos y combustible nuclear gastado. Estos conceptos deben distinguirse. Los desechos radiactivos son materiales que no están destinados a ser utilizados. El combustible nuclear gastado es un elemento combustible que contiene residuos de combustible nuclear y muchos productos de fisión, principalmente 137 Cs (Cesio-137) y 90 Sr (Estroncio-90), ampliamente utilizados en la industria, la agricultura, la medicina y la ciencia. Por lo tanto, es un recurso valioso, como resultado del procesamiento del cual se obtienen nuevas fuentes de isótopos y combustible nuclear.

Fuentes de residuos

Los desechos radiactivos se presentan en una variedad de formas con características físicas y químicas muy diferentes, como las concentraciones y las vidas medias de los radionucleidos que los componen. Estos residuos se pueden generar:

• · en forma gaseosa, como las emisiones de ventilación de las instalaciones donde se manipulan materiales radiactivos;
• · en forma líquida, desde soluciones de contador de centelleo de instalaciones de investigación hasta desechos líquidos de alta actividad generados durante el reprocesamiento del combustible gastado;
• · en forma sólida (consumibles contaminados, cristalería de hospitales, instalaciones de investigación médica y laboratorios radiofarmacéuticos, residuos vitrificados del procesamiento de combustible o combustible gastado de centrales nucleares cuando se considere residuo).

Ejemplos de fuentes de desechos radiactivos en actividades humanas:

• PIR (fuentes naturales de radiación). Existen sustancias que son naturalmente radiactivas, conocidas como fuentes naturales de radiación (NIR). La mayoría de estas sustancias contienen nucleidos de vida prolongada, como potasio-40, rubidio-87 (emisores beta), así como uranio-238, torio-232 (emisores alfa) y sus productos de desintegración. El trabajo con tales sustancias está regulado por las normas sanitarias emitidas por Sanepidnadzor.
• · Carbón. El carbón contiene una pequeña cantidad de radionúclidos, como el uranio o el torio, pero el contenido de estos elementos en el carbón es menor que su concentración promedio en la corteza terrestre.

Su concentración aumenta en las cenizas volantes, ya que prácticamente no se queman.

Sin embargo, la radiactividad de la ceniza también es muy baja, es aproximadamente igual a la radiactividad del esquisto negro y menor que la de las rocas de fosfato, pero representa un peligro conocido, ya que algunas cenizas volantes permanecen en la atmósfera y son inhaladas por los humanos. Al mismo tiempo, el volumen total de emisiones es bastante grande y asciende al equivalente de 1.000 toneladas de uranio en Rusia y 40.000 toneladas en todo el mundo.

• · Petróleo y gas. Los subproductos de la industria del petróleo y el gas a menudo contienen radio y sus productos de descomposición. Los depósitos de sulfato en los pozos de petróleo pueden ser muy ricos en radio; los pozos de agua, petróleo y gas a menudo contienen radón. A medida que se desintegra, el radón forma radioisótopos sólidos que forman un depósito dentro de las tuberías. En las refinerías, la zona de producción de propano suele ser una de las más radiactivas, ya que el radón y el propano tienen el mismo punto de ebullición.
• · Enriquecimiento de minerales. Los desechos del procesamiento de minerales pueden ser naturalmente radiactivos.
• · Residuos radiactivos médicos. Las fuentes de rayos beta y gamma predominan en los desechos médicos radiactivos. Estos desechos se dividen en dos clases principales. La medicina nuclear de diagnóstico utiliza emisores gamma de vida corta como el tecnecio-99m (99 Tc m). La mayoría de estas sustancias se descomponen en poco tiempo, después de lo cual pueden eliminarse como residuos ordinarios. Ejemplos de otros isótopos utilizados en medicina (vida media indicada entre paréntesis): Itrio-90, utilizado en el tratamiento de linfomas (2,7 días); Yodo-131, diagnóstico de tiroides, tratamiento de cáncer de tiroides (8 días); Estroncio-89, tratamiento del cáncer de hueso, inyecciones intravenosas (52 días); Iridium-192, braquiterapia (74 días); cobalto-60, braquiterapia, terapia de haz externo (5,3 años); Cesio-137, braquiterapia, radioterapia externa (30 años).
• · Residuos radiactivos industriales. Los desechos radiactivos industriales pueden contener fuentes de radiación alfa, beta, de neutrones o gamma. Las fuentes alfa se pueden usar en una imprenta (para eliminar la carga estática); los emisores gamma se utilizan en radiografía; Las fuentes de radiación de neutrones se utilizan en diversas industrias, por ejemplo, en radiometría de pozos de petróleo. Un ejemplo del uso de fuentes beta: generadores termoeléctricos de radioisótopos para faros autónomos y otras instalaciones en zonas de difícil acceso humano (por ejemplo, en la montaña).

Todo proceso de producción deja residuos. Y las esferas que utilizan las propiedades de la radiactividad no son una excepción. La libre circulación de residuos nucleares, por regla general, ya es inaceptable a nivel legislativo. En consecuencia, deben aislarse y conservarse, teniendo en cuenta las características de los elementos individuales.

Signo, que es una advertencia sobre el peligro de la radiación ionizante de los residuos radiactivos (residuos radiactivos)

Los residuos radiactivos (RW) son una sustancia que contiene elementos que tienen radiactividad. Dichos residuos no tienen importancia práctica, es decir, no son aptos para el reciclaje.

¡Nota! Muy a menudo, se utiliza un concepto sinónimo -.

Del término "residuos radiactivos" cabe distinguir el concepto de "combustible nuclear gastado - SNF". La diferencia entre SNF y RW es que el combustible nuclear gastado después de un procesamiento adecuado se puede reutilizar en forma de materiales nuevos para reactores nucleares.

Información adicional: SNF es una colección de elementos combustibles, que consiste principalmente en residuos de combustible de instalaciones nucleares y una gran cantidad de productos de vida media, por regla general, son isótopos 137 Cs y 90 Sr. Se utilizan activamente en el trabajo de instituciones científicas y médicas, así como en empresas industriales y agrícolas.

En nuestro país, existe una sola organización que tiene derecho a realizar actividades para la disposición final de los residuos radiactivos. Se trata del Operador Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos (FGUP NO RAO).

Las acciones de esta organización están reguladas por la Legislación de la Federación Rusa (No. 190 FZ del 11 de julio de 2011). La ley prescribe la eliminación obligatoria de los desechos radiactivos producidos en Rusia y también prohíbe su importación desde el extranjero.

Clasificación

La clasificación del tipo de residuo considerado incluye varias clases de residuos radiactivos y consiste en:

• bajo nivel (se pueden dividir en clases: A, B, C y GTCC (los más peligrosos));
• nivel medio (en los Estados Unidos, este tipo de desechos radiactivos no se asigna a una clase separada, por lo que el concepto se usa generalmente en los países europeos);
• residuos radiactivos altamente activos.

En ocasiones se aísla una clase más de residuos radiactivos: los transuránicos. Esta clase incluye desechos caracterizados por el contenido de radionúclidos emisores de transuranio α con largos períodos de desintegración y valores extremadamente altos de sus concentraciones. Debido a la larga vida media de estos desechos, el entierro es mucho más completo que el aislamiento de los desechos radiactivos de bajo y medio nivel. Es extremadamente problemático predecir cuán peligrosas serán estas sustancias para la situación ambiental y el cuerpo humano.

El problema de la gestión de residuos radiactivos

Durante el funcionamiento de las primeras empresas que utilizaban compuestos radiactivos, se aceptaba generalmente que la dispersión de una determinada cantidad de residuos radiactivos en áreas del medio ambiente era permisible, a diferencia de los residuos generados en otros sectores industriales.

Así, en la infame empresa Mayak, en la etapa inicial de sus actividades, todos los desechos radiactivos se descargaban en las fuentes de agua más cercanas. Así, se produjo una grave contaminación del río Techa y de una serie de embalses ubicados en él.

Posteriormente, resultó que la acumulación y concentración de desechos radiactivos peligrosos ocurre en varias áreas de la biosfera, y por lo tanto, su simple descarga en el medio ambiente es inaceptable. Junto con los alimentos contaminados, los elementos radiactivos ingresan al cuerpo humano, lo que conduce a un aumento significativo en el riesgo de exposición. Por lo tanto, en los últimos años se han desarrollado activamente varios métodos de recolección, transporte y almacenamiento de RW.

Eliminación y reciclaje

La eliminación de desechos radiactivos puede ocurrir de diferentes maneras. Depende de la clase de RAO a la que pertenezcan. El más primitivo es la eliminación de residuos radiactivos de baja y media actividad. También observamos que, según la estructura, los desechos radiactivos se dividen en sustancias de vida corta con una vida media corta y desechos con una vida media larga. Estos últimos pertenecen a la clase de longevos.

Para los desechos de vida corta, se considera que la forma más fácil de eliminarlos es su almacenamiento a corto plazo en sitios especialmente diseñados en contenedores sellados. En un tiempo determinado, los desechos radiactivos se neutralizan, después de lo cual los desechos radiactivamente inocuos se pueden reciclar de la misma manera que se reciclan los desechos domésticos. Dichos desechos pueden incluir, por ejemplo, materiales de instituciones médicas (HCF). Un contenedor para almacenamiento a corto plazo puede ser un barril estándar de doscientos litros hecho de metal. Para evitar la penetración de elementos radiactivos del depósito al medio ambiente, los residuos se suelen rellenar con una mezcla bituminosa o cementosa.

La foto muestra las tecnologías para el manejo de desechos radiactivos en una de las empresas modernas en Rusia.

La eliminación de los desechos que se generan constantemente en las centrales nucleares es mucho más difícil de implementar y requiere el uso de métodos especiales, como, por ejemplo, el procesamiento de plasma, implementado recientemente en la central nuclear de Novovoronezh. En este caso, el RW se somete a transformación en sustancias similares al vidrio, que posteriormente se colocan en contenedores con el fin de su eliminación irrecuperable.

Tal procesamiento es absolutamente seguro y permite reducir varias veces la cantidad de desechos radiactivos. Esto se ve facilitado por la purificación de múltiples etapas de los productos de combustión. El proceso puede funcionar fuera de línea durante 720 horas, con una productividad de hasta 250 kg de residuos por hora. Al mismo tiempo, el indicador de temperatura en la instalación del horno alcanza los 1800 0 C. Se cree que este nuevo complejo funcionará durante otros 30 años.

Las ventajas del proceso de plasma de eliminación de residuos radiactivos sobre otros, según dicen, son evidentes. Por lo tanto, no hay necesidad de clasificar cuidadosamente los residuos. Además, numerosos métodos de limpieza pueden reducir la liberación de impurezas gaseosas a la atmósfera.

Contaminación radiactiva, repositorios de desechos radiactivos en Rusia

Durante muchos años, Mayak, ubicada en la parte noreste de Rusia, fue una planta de energía nuclear, pero en 1957 ocurrió allí uno de los accidentes nucleares más catastróficos. Como resultado del incidente, se liberaron al medio natural hasta 100 toneladas de RW peligrosos, afectando vastos territorios. Al mismo tiempo, la catástrofe se ocultó cuidadosamente hasta la década de 1980. Durante muchos años, los desechos se vertían al río Karachay desde la estación y desde el área circundante contaminada. Esto ha provocado la contaminación de la fuente de agua, tan necesaria para miles de personas.

"Mayak" está lejos de ser el único lugar en nuestro país sujeto a contaminación radiactiva. Una de las principales instalaciones peligrosas para el medio ambiente en la región de Nizhny Novgorod es el sitio de eliminación de desechos radiactivos, ubicado a 17 kilómetros de la ciudad de Semyonov, también conocida comúnmente como el cementerio de Semyonovsky.

Hay una instalación de almacenamiento en Siberia que ha estado almacenando desechos nucleares durante más de 40 años. Para almacenar los materiales radiactivos utilizan balsas y contenedores descubiertos, que ya contienen unas 125.000 toneladas de residuos.

En general, se ha descubierto una gran cantidad de territorios en Rusia con niveles de radiación que superan las normas permitidas. Incluso incluyen ciudades tan grandes como San Petersburgo, Moscú, Kaliningrado, etc. Por ejemplo, en un jardín de infancia cerca del Instituto. Kurchatov en nuestra capital, se identificó un arenero para niños con un nivel de radiación de 612 mil mR/h. Si una persona estuviera en esta instalación infantil "segura" durante 1 día, estaría expuesta a una dosis letal de radiación.

Durante la existencia de la URSS, sobre todo a mediados del siglo pasado, los residuos radiactivos más peligrosos podían ser vertidos en los barrancos más cercanos, de forma que se formaba todo un vertedero. Y con el crecimiento de las ciudades, se construyeron nuevos barrios industriales y para dormir en estos lugares infectados.

Es bastante problemático evaluar cuál es el destino de los desechos radiactivos en la biosfera. Las lluvias y los vientos propagan activamente la contaminación a todas las áreas circundantes. Por lo tanto, en los últimos años, la tasa de contaminación del Mar Blanco como resultado de la eliminación de desechos radiactivos ha aumentado significativamente.

problemas de entierro

Existen dos enfoques para la implementación de procesos de almacenamiento y eliminación de desechos nucleares en la actualidad: local y regional. La eliminación de desechos radiactivos en el lugar de su producción es muy conveniente desde diferentes puntos de vista, sin embargo, este enfoque puede conducir a un aumento en el número de sitios de eliminación peligrosos durante la construcción de nuevas instalaciones. Por otro lado, si el número de estos lugares está estrictamente limitado, habrá un problema de costo y de garantizar el transporte seguro de los desechos. De hecho, independientemente de que el transporte de residuos radiactivos sea un proceso de producción, vale la pena eliminar criterios de peligrosidad inexistentes. Tomar una decisión intransigente en este asunto es bastante difícil, si no imposible. En diferentes estados, este problema se resuelve de diferentes maneras y aún no hay consenso.

Uno de los principales problemas puede considerarse la definición de formaciones geológicas adecuadas para la organización de un cementerio de residuos radiactivos. Los socavones profundos y las minas utilizadas para la extracción de sal de roca son los más adecuados para este propósito. Y también suelen adaptar pozos en zonas ricas en arcilla y roca. La alta resistencia al agua, de una forma u otra, es una de las características más importantes al elegir un sitio de entierro. En los lugares de las explosiones nucleares subterráneas aparece una especie de cementerio para los desechos radiactivos. Entonces, en el estado de Nevada, EE. UU., en un sitio que sirvió como sitio de prueba para unas 450 explosiones, casi cada una de estas explosiones formó un depósito de desechos nucleares altamente activos enterrados en la roca sin ningún "obstáculo" técnico.

Así, el problema de la formación de residuos radiactivos es extremadamente difícil y ambiguo. Los logros en la energía nuclear, por supuesto, traen enormes beneficios a la humanidad, pero al mismo tiempo crean muchos problemas. Y uno de los principales y no resueltos problemas en la actualidad es el problema de la disposición final de los desechos radiactivos.

Más detalles sobre la historia del tema, así como la visión moderna sobre el tema de los residuos nucleares, se pueden ver en el número especial del programa “Legado nuclear” del canal de televisión “Ciencia 2.0”.

Los desechos radiactivos se han convertido en un problema extremadamente agudo de nuestro tiempo. Si en los albores del desarrollo de la energía pocos pensaban en la necesidad de almacenar material de desecho, ahora esta tarea se ha vuelto sumamente urgente. Entonces, ¿por qué todos están tan preocupados?

Radioactividad

Este fenómeno fue descubierto en relación con el estudio de la relación entre la luminiscencia y los rayos X. A finales del siglo XIX, durante una serie de experimentos con compuestos de uranio, el físico francés A. Becquerel descubrió una sustancia hasta entonces desconocida que atravesaba objetos opacos. Compartió su descubrimiento con los Curie, quienes lo estudiaron de cerca. Fueron los mundialmente famosos Marie y Pierre quienes descubrieron que todos los compuestos de uranio, como el propio uranio puro, así como el torio, el polonio y el radio, tienen la propiedad. Su contribución ha sido verdaderamente invaluable.

Más tarde se supo que todos los elementos químicos, empezando por el bismuto, son radiactivos de una forma u otra. Los científicos también pensaron en cómo se podría utilizar el proceso de desintegración nuclear para generar energía y pudieron iniciarlo y reproducirlo artificialmente. Y para medir el nivel de radiación, se inventó un dosímetro de radiación.

Solicitud

Además de la energía, la radiactividad se ha utilizado ampliamente en otras industrias: medicina, industria, investigación científica y agricultura. Con la ayuda de esta propiedad, aprendieron a detener la propagación de células cancerosas, hacer diagnósticos más precisos, averiguar la edad de tesoros arqueológicos, monitorear la transformación de sustancias en varios procesos, etc. La lista de posibles aplicaciones de la radiactividad es constante. en expansión, por lo que es incluso sorprendente que el problema de la eliminación de materiales de desecho se haya vuelto tan agudo solo en las últimas décadas. Pero esto no es solo basura que puede arrojarse fácilmente a un vertedero.

residuos radiactivos

Todos los materiales tienen su propia vida útil. Esto no es una excepción para los elementos utilizados en la energía nuclear. El resultado es un desecho que todavía tiene radiación, pero ya no tiene valor práctico. Por regla general, se considera por separado lo usado, lo que puede ser reciclado o aplicado en otras áreas. En este caso, estamos hablando simplemente de residuos radiactivos (RW), cuyo uso posterior no está previsto, por lo tanto, deben eliminarse.

Fuentes y formularios

Debido a la variedad de usos, los desechos también pueden tener diferentes orígenes y condiciones. Los hay tanto sólidos como líquidos o gaseosos. Las fuentes también pueden ser muy diferentes, ya que, de una forma u otra, dichos desechos a menudo ocurren durante la extracción y el procesamiento de minerales, incluidos el petróleo y el gas, también existen categorías tales como desechos radiactivos médicos e industriales. También hay fuentes naturales. Convencionalmente, todos estos residuos radiactivos se dividen en de actividad baja, media y alta. Estados Unidos también distingue la categoría de desechos radiactivos transuránicos.

Opciones

Durante mucho tiempo se creyó que la eliminación de desechos radiactivos no requería reglas especiales, bastaba con dispersarlos en el medio ambiente. Sin embargo, más tarde se descubrió que los isótopos tienden a acumularse en ciertos sistemas, como los tejidos animales. Este descubrimiento cambió la opinión sobre los desechos radiactivos, ya que en este caso la probabilidad de que se muevan y lleguen al cuerpo humano con los alimentos se volvió bastante alta. Por lo tanto, se decidió desarrollar algunas opciones sobre cómo tratar este tipo de desechos, especialmente para la categoría de alto nivel.

Las tecnologías modernas permiten neutralizar al máximo el peligro que representan los RW al procesarlos de varias maneras o al colocarlos en un espacio seguro para los humanos.

1. Vitrificación. De otra manera, esta tecnología se llama vitrificación. Al mismo tiempo, los desechos radiactivos pasan por varias etapas de procesamiento, como resultado de lo cual se obtiene una masa bastante inerte, que se coloca en contenedores especiales. Luego, estos contenedores se envían a almacenamiento.
2. Synrock. Este es otro método de neutralización de desechos radiactivos desarrollado en Australia. En este caso, se usa un compuesto complejo especial en la reacción.
3. Entierro. En esta etapa, se está realizando una búsqueda de lugares adecuados en la corteza terrestre donde se puedan colocar los desechos radiactivos. El más prometedor es el proyecto, según el cual el material de desecho se devuelve a
4. Transmutación. Ya se están desarrollando reactores que pueden convertir desechos altamente radiactivos en sustancias menos peligrosas. Simultáneamente a la neutralización de los residuos, son capaces de generar energía, por lo que las tecnologías en esta área se consideran extremadamente prometedoras.
5. Traslado al espacio exterior. A pesar del atractivo de esta idea, tiene muchos inconvenientes. En primer lugar, este método es bastante costoso. En segundo lugar, existe el riesgo de que el vehículo de lanzamiento se estrelle, lo que podría ser un desastre. Finalmente, la obstrucción del espacio exterior con tales desechos después de un tiempo puede convertirse en grandes problemas.

Normas de eliminación y almacenamiento

En Rusia, la gestión de residuos radiactivos está regulada principalmente por la ley federal y sus comentarios, así como por algunos documentos relacionados, como el Código de Aguas. De acuerdo con la Ley Federal, todos los desechos radiactivos deben ser enterrados en los lugares más aislados, mientras que no se permite la contaminación de los cuerpos de agua, también se prohíbe el envío al espacio.

Cada categoría tiene su propia normativa, además, los criterios para la asignación de residuos a un determinado tipo y todos los procedimientos necesarios están claramente definidos. Sin embargo, Rusia tiene muchos problemas en esta área. En primer lugar, la disposición final de los desechos radiactivos puede convertirse muy pronto en una tarea no trivial, porque no hay muchas instalaciones de almacenamiento especialmente equipadas en el país y pronto se llenarán. En segundo lugar, no existe un sistema único para gestionar el proceso de reciclaje, lo que complica seriamente el control.

Proyectos internacionales

Dado que el almacenamiento de residuos radiactivos se ha convertido en lo más urgente tras el cese, muchos países prefieren cooperar en esta materia. Desafortunadamente, aún no ha sido posible llegar a un consenso en esta área, pero la discusión de varios programas en la ONU continúa. Los proyectos más prometedores parecen ser la construcción de una gran instalación internacional de almacenamiento de desechos radiactivos en áreas escasamente pobladas, generalmente en Rusia o Australia. Sin embargo, los ciudadanos de este último están protestando activamente contra esta iniciativa.

Consecuencias de la irradiación

Casi inmediatamente después del descubrimiento del fenómeno de la radiactividad, quedó claro que afecta negativamente la salud y la vida de los seres humanos y otros organismos vivos. Los estudios que llevaron a cabo los Curie durante varias décadas finalmente provocaron una forma grave de enfermedad por radiación en María, aunque vivió hasta los 66 años.

Esta enfermedad es la principal consecuencia de los efectos de la radiación en los humanos. La manifestación de esta enfermedad y su gravedad dependen principalmente de la dosis total de radiación recibida. Pueden ser bastante leves o pueden causar cambios genéticos y mutaciones, afectando así a las próximas generaciones. Uno de los primeros en sufrir es la función de la hematopoyesis, muchas veces los pacientes tienen algún tipo de cáncer. Al mismo tiempo, en la mayoría de los casos, el tratamiento es bastante ineficaz y consiste solo en observar el régimen aséptico y eliminar los síntomas.

Prevención

Es bastante fácil prevenir una condición asociada con la exposición a la radiación: es suficiente no ingresar a áreas con un fondo aumentado. Desafortunadamente, esto no siempre es posible, porque muchas tecnologías modernas involucran elementos activos de una forma u otra. Además, no todos llevan consigo un dosímetro de radiación portátil para saber que están en un área donde la exposición prolongada puede causar daño. Sin embargo, existen ciertas medidas para prevenir y proteger contra las radiaciones peligrosas, aunque no son muchas.

Primero, es blindaje. Casi todos los que vinieron a hacerse una radiografía de cierta parte del cuerpo se enfrentaron a esto. Si estamos hablando de la columna cervical o el cráneo, el médico sugiere ponerse un delantal especial, en el que se cosen elementos de plomo, que no permiten el paso de la radiación. En segundo lugar, puede apoyar la resistencia del cuerpo tomando vitaminas C, B 6 y P. Finalmente, existen preparaciones especiales: radioprotectores. En muchos casos son muy efectivos.