Ydinhautausmaa: miten radioaktiivista jätettä varastoidaan. Radioaktiivinen jäte Radioaktiivisen jätteen hävittäminen

Ydinasekokeiden kiellon jälkeen kolmella alueella atomienergian rauhanomaisiin tarkoituksiin käytettäessä syntyvän radioaktiivisen jätteen tuhoamisongelma on yksi ensimmäisistä paikoista säteilyekologian ongelmien joukossa.

Fysikaalisen olomuodon mukaan radioaktiivinen jäte (RW) jaetaan kiinteään, nestemäiseen ja kaasumaiseen.

OSPORB-99 (Perusterveyssäännöt säteilyturvallisuuden takaamiseksi) mukaan kiinteään radioaktiiviseen jätteeseen kuuluvat käytetyt radionuklidilähteet, materiaalit, tuotteet, laitteet, biologiset esineet, maaperä, jota ei ole tarkoitettu jatkokäyttöön, sekä jähmettynyt nestemäinen radioaktiivinen jäte, jossa ominaisaktiiviset radionuklidit ovat suurempia kuin liitteessä P-4 NRB-99 (säteilyturvallisuusstandardit) annetut arvot. Kun radionuklidikoostumus on tuntematon, RW:n tulisi sisältää materiaaleja, joiden ominaisaktiivisuus on suurempi kuin:

100 kBq/kg beetasäteilylähteille;

10 kBq/kg - alfasäteilyn lähteille;

1 kBq/kg - transuraaniradionuklideille (kemialliset radioaktiiviset alkuaineet, jotka sijaitsevat uraanin jälkeisessä alkuainejärjestelmässä, eli joiden atomiluku on suurempi kuin 92. Ne kaikki saadaan keinotekoisesti, ja vain Np:tä ja Pu:ta löytyy luonnosta erittäin pieninä määrät).

Nestemäiseen radioaktiiviseen jätteeseen kuuluvat orgaaniset ja epäorgaaniset nesteet, massat ja lietteet, joita ei enää käytetä ja joissa radionuklidien ominaisaktiivisuus on yli 10 kertaa korkeampi kuin liitteessä P annetut interventiotasot veden kanssa. -2 NRB-99:stä.

Kaasumaiseen radioaktiiviseen jätteeseen kuuluvat tuotantoprosesseissa syntyneet radioaktiiviset kaasut ja aerosolit, joiden tilavuusaktiivisuus ylittää NRB-99:n liitteessä P-2 esitetyn sallitun keskimääräisen vuotuisen tilavuusaktiivisuuden (AVA).

Nestemäiset ja kiinteät radioaktiiviset jätteet jaetaan niiden ominaisaktiivisuuden mukaan kolmeen luokkaan: matala-aktiivinen, keskiaktiivinen ja korkea-aktiivinen (taulukko 26).

Pöytä26 – Nestemäisen ja kiinteän radioaktiivisen jätteen luokitus (OSPORB-99)

Radioaktiivista jätettä syntyy:

− radioaktiivisen mineraalin louhinta- ja käsittelyprosessissa
raakamateriaalit;

− ydinvoimalaitosten käytön aikana;

− ydinvoimalla varustettujen alusten käyttö- ja loppusijoitusprosessissa
asennukset;

− käytettyä ydinpolttoainetta jälleenkäsiteltäessä;

- ydinaseiden tuotannossa;

− kun tehdään tutkimusta hyödyntävää tieteellistä työtä
Telskyn ydinreaktorit ja halkeamiskelpoiset materiaalit;

− käytettäessä radioisotooppeja teollisuudessa kuparia
elokuva, tiede;

− maanalaisten ydinräjähdysten aikana.

Kiinteiden ja nestemäisten RW:ien käsittelyjärjestelmä niiden syntypaikoilla määräytyy kunkin organisaation projektissa, joka suunnittelee työskentelyä avoimien säteilylähteiden kanssa, ja se sisältää niiden keräämisen, lajittelun, pakkaamisen, väliaikaisen varastoinnin, käsittelyn (tiivistäminen, kiinteytys, puristus, poltto), kuljetus, pitkäaikainen varastointi ja hautaaminen.

Radioaktiivisen jätteen keräystä varten organisaatiolla on oltava erityiskeräyksiä. Keräinten paikat tulee varustaa suojalaitteilla, jotka vähentävät säteilyn rajojen yli hyväksyttävälle tasolle.

Yli 2 mGy/h gammasäteilyannoksen lähellä pintaa aiheuttavan radioaktiivisen jätteen tilapäiseen varastointiin tulee käyttää erityisiä suojakaivoja tai syvennyksiä.

Nestemäinen radioaktiivinen jäte kerätään erikoissäiliöihin, jonka jälkeen se lähetetään loppusijoitukseen. Nestemäisen RW:n laskeminen talous- ja sadeviemäreihin, altaisiin, kaivoihin, kaivoihin, kastelukenttiin, suodatuskenttiin ja maan pinnalle on kielletty.

Reaktorin sydämessä tapahtuvien ydinreaktioiden aikana vapautuu radioaktiivisia kaasuja: xenon-133 (T fysikaalinen. = 5 vrk), krypton-85 (T fysikaalinen. = 10 vuotta), radon-222 (T fysikaalinen. = 3,8 vrk) ja muut. Nämä kaasut menevät suodattimen adsorberiin, missä ne menettävät aktiivisuutensa ja vasta sitten vapautuvat ilmakehään. Myös hiiltä 14 ja tritiumia vapautuu ympäristöön.

Toinen toimivista ydinvoimalaitoksista ympäristöön vapautuvien rodonuklidien lähde on epätasapaino- ja prosessivesi. Reaktorin sydämessä sijaitsevat polttoaine-elementit ovat usein vääntyneet ja fissiotuotteet pääsevät jäähdytysnesteeseen. Lisäsäteilyn lähde jäähdytysnesteessä ovat radionuklidit, jotka muodostuvat reaktorimateriaalien säteilyttämisen seurauksena neutroneilla. Siksi primääripiirin vesi uusitaan ajoittain ja puhdistetaan radionuklideista.

Ympäristön saastumisen estämiseksi ydinvoimalaitoksen kaikkien teknisten kiertojen vesi sisällytetään kiertovesijärjestelmään (kuva 8).

Osa nestemäisistä jätevesistä kuitenkin johdetaan kunkin ydinvoimalaitoksen käytettävissä olevaan jäähdytyssäiliöön. Tämä säiliö on heikosti virtaava allas (useimmiten keinotekoinen säiliö), joten jopa pienen määrän radionuklideja sisältävien nesteiden päästäminen siihen voi johtaa vaarallisiin pitoisuuksiin. Nestemäisen radioaktiivisen jätteen laskeminen jäähdytyslammikoihin on saniteettisäännöissä ehdottomasti kielletty. Niihin saa lähettää vain nesteitä, joissa radioisotooppien pitoisuus ei ylitä sallittuja rajoja. Lisäksi säiliöön poistuvien nesteiden määrää rajoittaa sallittu poistonopeus. Tämä normi on asetettu siten, että radionuklidien vaikutukset vedenkäyttäjiin eivät ylitä annosta 5´10 -5 Sv/vuosi. Pääasiallisten radionuklidien tilavuusaktiivisuus Venäjän Euroopan osan ydinvoimaloista poistuneessa vedessä Yu.A. Egorova (2000), on (Bq):

Riisi. 8. Ydinvoimalaitosten kierrätysvesihuollon rakennesuunnitelma

Aikana itsensä puhdistuminen veteen, nämä radionuklidit uppoavat pohjaan ja hautautuvat vähitellen pohjasedimentissä jossa niiden pitoisuus voi olla 60 Bq/kg. Radionuklidien suhteellinen jakautuminen ydinvoimalaitosten jäähdytyslammikoiden ekosysteemeissä Yu.A. Egorov on annettu taulukossa 27. Tämän kirjoittajan mukaan tällaisia ​​altaita voidaan käyttää mihin tahansa kansalliseen talous- ja virkistystarkoituksiin.

Pöytä 27 – Radionuklidien suhteellinen jakautuminen jäähdytyslammikoissa, %

Vahingoittaako ydinvoimalat ympäristöä? Kotimaisten ydinvoimalaitosten käyttökokemus on osoittanut, että asianmukaisella huollolla ja vakiintuneella ympäristövalvonnalla ne ovat käytännössä turvallisia. Radioaktiivinen vaikutus näiden yritysten biosfääriin ei ylitä 2 % paikallisesta säteilytaustasta. Maisemageokemialliset tutkimukset Belojarskin ydinvoimalan kymmenen kilometrin vyöhykkeellä osoittavat, että maaperän plutoniumkontaminaatioiden tiheys metsien ja niittyjen biokenoosissa ei ylitä 160 Bq/m2 ja on globaalilla taustalla (Pavletskaya, 1967). Laskelmat osoittavat, että lämpövoimalaitokset ovat säteilyn kannalta paljon vaarallisempia, koska niissä poltettu kivihiili, turve ja kaasu sisältävät uraani- ja toriumperheiden luonnollisia radionuklideja. Keskimääräiset yksittäiset altistusannokset lämpövoimalaitosten, joiden kapasiteetti on 1 GW/vuosi, sijaintialueella vaihtelevat välillä 6 - 60 μSv/vuosi ja ydinvoimalaitosten päästöistä - 0,004 - 0,13 μSv/vuosi. Siten ydinvoimalaitokset ovat normaalikäytössään ympäristöystävällisempiä kuin lämpövoimalaitokset.

Ydinvoimalaitosten vaara piilee vain radionuklidien sattumanvaraisissa päästöissä ja niiden myöhemmässä leviämisessä ulkoympäristöön ilmakehän, veden, biologisten ja mekaanisten teiden kautta. Tässä tapauksessa biosfäärille tehdään vahinkoa, mikä tekee käytöstä laajoja alueita, joita ei voida käyttää taloudellisessa toiminnassa useisiin vuosiin.

Joten vuonna 1986 Tšernobylin ydinvoimalassa lämpöräjähdyksen seurauksena jopa 10% ydinmateriaalista pääsi ympäristöön,
sijaitsee reaktorin sydämessä.

Maailman ydinvoimaloiden koko toiminta-ajalta on virallisesti kirjattu noin 150 tapausta radionuklidien vahingossa vapautumisesta biosfääriin. Tämä on vaikuttava luku, joka osoittaa, että reservi ydinreaktorien turvallisuuden parantamiseen on edelleen melko suuri. Siksi on erittäin tärkeää seurata ympäristöä ydinvoimalaitosten alueilla, millä on ratkaiseva rooli radioaktiivisen saastumisen paikallistamisen ja poistamisen menetelmien kehittämisessä. Erityinen rooli tässä on tieteellisellä tutkimuksella geokemiallisten esteiden tutkimisen alalla, joille radioaktiiviset elementit menettävät liikkuvuutensa ja alkavat keskittyä.

Radioaktiiviset jätteet, jotka sisältävät radionuklideja, joiden puoliintumisaika on alle 15 vuorokautta, kerätään erikseen ja säilytetään väliaikaisilla varastointialueilla aktiivisuuden vähentämiseksi turvalliselle tasolle, minkä jälkeen se loppusijoitetaan tavallisena teollisuusjätteenä.

Radioaktiivisen jätteen siirto organisaatiosta käsittelyä tai loppusijoitusta varten on suoritettava erityisissä säiliöissä.

Radioaktiivisen jätteen käsittelystä, pitkäaikaisesta varastoinnista ja loppusijoituksesta huolehtivat erikoistuneet organisaatiot. Joissakin tapauksissa on mahdollista suorittaa kaikki RW-hallinnan vaiheet yhdessä organisaatiossa, jos se on hankkeessa säädetty tai jos valtion valvontaelimet myöntävät tähän erityisluvan.

Radioaktiivisen jätteen aiheuttama väestön efektiivinen altistusannos varastointi- ja loppusijoitusvaiheet mukaan lukien saa olla enintään 10 µSv/vuosi.

Suurin määrä radioaktiivista jätettä toimitetaan ydinvoimalaitoksista. Ydinvoimalaitosten nestemäinen radioaktiivinen jäte on haihduttimien tislausjäännöksiä, mekaanisten ja ioninvaihtosuodattimien massaa pintaveden puhdistukseen. Ydinvoimalaitoksilla ne varastoidaan ruostumattomalla teräksellä vuorattuihin betonisäiliöihin. Sitten ne kovetetaan ja haudataan erityisellä tekniikalla. Ydinvoimalaitosjätteeseen kuuluvat vialliset laitteet ja niiden osat sekä käytetyt materiaalit. Niillä on pääsääntöisesti alhainen aktiivisuus ja ne loppusijoitetaan ydinvoimalaitoksiin. Keski- ja korkea-aktiiviset jätteet toimitetaan hävitettäväksi erityisiin maanalaisiin varastoihin.

Radioaktiivisen jätteen varastotilat sijaitsevat syvällä maan alla (vähintään 300 m), ja niitä valvotaan jatkuvasti, koska radionuklideista vapautuu suuri määrä lämpöä. Maanalaisten RW-varastojen tulee olla pitkäaikaisia, sadoille ja tuhansille vuosille suunniteltuja. Ne sijaitsevat seismisesti rauhallisilla alueilla, homogeenisissa kivimassoissa, joissa ei ole halkeamia. Sopivimmat tähän ovat graniittigeologiset kompleksit valtameren rannikon vieressä sijaitsevista vuoristoista. Niihin on kätevintä rakentaa maanalaisia ​​tunneleita radioaktiiviselle jätteelle (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Luotettavat RW-varastot voidaan sijoittaa ikiroutaan. Yksi niistä on tarkoitus luoda Novaya Zemlyalle.

Jälkimmäisten loppusijoituksen ja luotettavuuden helpottamiseksi nestemäinen erittäin aktiivinen radioaktiivinen jäte muunnetaan kiinteiksi inertiksi aineeksi. Tällä hetkellä tärkeimmät nestemäisen radioaktiivisen jätteen käsittelymenetelmät ovat sementointi ja lasittaminen, minkä jälkeen suljetaan terässäiliöihin, joita varastoidaan maan alle useiden satojen metrien syvyyteen.

Moskovan Radon-yhdistyksen tutkijat ehdottivat menetelmää nestemäisen radioaktiivisen jätteen muuttamiseksi stabiiliksi alumiinisilikaattikeraamiksi 900 °C:n lämpötilassa käyttämällä karbamidia (ureaa), fluorisuoloja ja luonnollisia alumiinisilikaatteja (Lashchenova, Lifanov, Solovjov, 1999).

Kaikesta edistyksellisyydestään huolimatta luetelluilla menetelmillä on kuitenkin merkittävä haittapuoli - radioaktiivisen jätteen määrät eivät vähene. Siksi tutkijat etsivät jatkuvasti muita menetelmiä nestemäisen radioaktiivisen jätteen hävittämiseksi. Yksi tällaisista menetelmistä on radionuklidien selektiivinen sorptio. Kuten sorbentit Tutkijat ehdottavat luonnollisten zeoliittien käyttöä, joilla voidaan puhdistaa nesteitä cesiumin, koboltin ja mangaanin radioisotoopeista turvallisiin pitoisuuksiin. Samalla radioaktiivisen tuotteen tilavuus pienenee kymmenkertaiseksi (Savkin, Dmitriev, Lifanov et ai., 1999). Yu.V. Ostrovski, G.M. Zubarev, A.A. Shpak ja muut Novosibirskin tiedemiehet (1999) ehdottivat galvanokemiaa
nestemäisen radioaktiivisen jätteen käsittely.

Lupaava menetelmä korkea-aktiivisten jätteiden hävittämiseksi on viedä ne avaruuteen. Menetelmän ehdotti akateemikko A.P. Kapitsa vuonna 1959. Tällä alueella on käynnissä intensiivinen tutkimus.

Radioaktiivista jätettä tuotetaan suuria määriä ydinvoimalaitoksissa, tutkimusreaktoreissa ja armeijassa (laivojen ja sukellusveneiden ydinreaktorit).

IAEA:n mukaan vuoden 2000 loppuun mennessä ydinreaktoreista oli purettu 200 000 tonnia säteilytettyä polttoainetta.

Oletetaan, että suurin osa siitä poistetaan ilman käsittelyä (Kanada, Suomi, Espanja, Ruotsi, USA), toinen osa käsitellään (Argentiina, Belgia, Kiina, Ranska, Italia, Venäjä, Sveitsi, Englanti, Saksa ).

Belgia, Ranska, Japani, Sveitsi ja Englanti hautaavat lohkoja radioaktiivisen jätteen kanssa, joka on suljettu borosilikaattilasiin.

Hautaus merten ja valtamerten pohjalle. Radioaktiivisen jätteen loppusijoitusta meriin ja valtameriin harjoitettiin monissa maissa. Yhdysvallat teki sen ensin vuonna 1946, sitten Iso-Britannia vuonna 1949, Japani vuonna 1955 ja Alankomaat vuonna 1965. Ensimmäinen nestemäisen radioaktiivisen jätteen merellinen loppusijoituspaikka ilmestyi Neuvostoliittoon viimeistään vuonna 1964.

Pohjois-Atlantin merihautauksissa, joissa IAEA:n mukaan vuosina 1946-1982, 12 maailman maata tulvi radioaktiivista jätettä, jonka kokonaisaktiivisuus oli yli MKi (yksi megaCurie). Maapallon alueet kokonaisaktiivisuutena mitattuna jakautuvat nyt seuraavasti:

a) Pohjois-Atlantti - noin 430 kCi;

b) Kaukoidän meret - noin 529 kCi;

c) Arktinen - ei ylitä 700 kCi.

Ensimmäisestä korkea-aktiivisen jätteen tulvasta Karamerellä on kulunut 25-30 vuotta. Vuosien varrella reaktorien ja käytetyn polttoaineen aktiivisuus on luonnollisesti vähentynyt moninkertaisesti. Tällä hetkellä RW:n kokonaisaktiivisuus pohjoisilla merillä on 115 kCi.

Samalla on oletettava, että radioaktiivisen jätteen merihautaamiseen osallistuivat pätevät ihmiset, oman alansa ammattilaiset. RW tulvi lahden syvennyksissä, joissa virtaukset ja vedenalaiset vedet eivät vaikuta näihin syviin kerroksiin. Koska radioaktiivinen jäte "istuu" siellä eikä leviä minnekään, vaan imeytyy vain erityiseen sateeseen.

On myös otettava huomioon, että aktiivisimman radioaktiivisen jätteen säilytys tapahtuu kovettuvilla seoksilla. Mutta vaikka radionuklidit joutuisivat meriveteen, ne imeytyvät näihin sedimentteihin tulvivan kohteen välittömässä läheisyydessä. Tämä vahvistettiin suorilla säteilytilanteen mittauksilla.

Yleisimmin keskusteltu mahdollisuus radioaktiivisen jätteen loppusijoitukseen on loppusijoitustilojen käyttö syvällä altaassa, jossa keskisyvyys on vähintään 5 km. Syvä kivinen valtameren pohja on peitetty sedimenttikerroksella, ja matala, alle kymmenien metrien sedimenttihauta saadaan pudottamalla kontti laidan yli. Syvä hautaaminen satojen metrien sedimentin alle vaatisi porausta ja jätteiden hävittämistä. Sedimentit kyllästyvät merivedellä, joka voi kymmenien tai satojen vuosien kuluttua syövyttää (korroosion kautta) polttokennokapselit käytetystä polttoaineesta. Kuitenkin oletetaan, että sedimentit itse adsorboivat huuhtoutuneita fissiotuotteita, mikä estää niitä pääsemästä valtamereen. Laskelmat seurauksista äärimmäisen säiliön kuoren tuhoutumisesta välittömästi sedimenttikerrokseen putoamisen jälkeen osoittivat, että fissiotuotteita sisältävän polttoaine-elementin leviäminen sedimenttikerroksen alle tapahtuu aikaisintaan 100-200 vuoden kuluttua. Siihen mennessä radioaktiivisuuden taso laskee useita suuruusluokkia.

Lopullinen hautaus suolaesiintymiin. Suolaesiintymät ovat houkuttelevia paikkoja radioaktiivisen jätteen pitkäaikaiselle loppusijoitukselle. Se, että suola on kiinteässä muodossa geologisessa kerroksessa, osoittaa, että pohjavedellä ei ole ollut kiertoa sen muodostumisen jälkeen useita satoja miljoonia vuosia sitten. Näin ollen tällaiseen esiintymään sijoitettu polttoaine ei joudu pohjaveden huuhtoutumiseen.
vedet. Tämän tyyppiset suolakertymät ovat hyvin yleisiä.

Geologinen hautaus. Geologinen loppusijoitus tarkoittaa käytettyjen polttoaine-elementtien konttien sijoittamista vakaalle kerrokselle, tyypillisesti 1 km:n syvyyteen. Voidaan olettaa, että tällaiset kivet sisältävät vettä, koska niiden esiintymissyvyys on paljon matalampi kuin pohjavesipohja. Vedellä ei kuitenkaan odoteta olevan suurta roolia astioiden lämmönsiirrossa, joten varastointi tulee suunnitella niin, että kapselien pintalämpötila pysyy 100°C:ssa tai sen alapuolella. Pohjaveden läsnäolo tarkoittaa kuitenkin sitä, että varastoiduista lohkoista huuhtoutunut materiaali voi tunkeutua muodostumaan vedellä. Tämä on tärkeä kysymys tällaisten järjestelmien suunnittelussa. Veden kierto kiven läpi lämpötilagradientin aiheuttaman tiheyseron seurauksena pitkän ajan kuluessa on tärkeä fissiotuotteiden kulkeutumisen kannalta. Tämä prosessi on hyvin hidas, eikä sen vuoksi odoteta aiheuttavan suuria ongelmia. Pitkäaikaisissa hävitysjärjestelmissä se on kuitenkin välttämättä otettava huomioon.

Valinnan eri loppusijoitusmenetelmien välillä määrää sopivien paikkojen saatavuus, ja tarvitaan paljon enemmän biologisia ja merentieteellisiä tietoja. Monissa maissa tehdyt tutkimukset osoittavat kuitenkin, että käytetty polttoaine voidaan käsitellä ja hävittää ilman kohtuutonta riskiä ihmisille ja ympäristölle.

Viime aikoina on keskusteltu vakavasti mahdollisuudesta heittää pitkäikäisiä isotooppeja sisältäviä kontteja rakettien avulla Kuun näkymättömälle toiselle puolelle. Näin voidaan taata 100 %, että kaikki laukaisut onnistuvat, ettei yksikään kantoraketeista räjähdä maan ilmakehässä eikä peitä sitä tappavalla tuhkalla? Huolimatta siitä, mitä rakettimiehet sanovat, riski on erittäin suuri. Ja yleensä, emme tiedä miksi jälkeläisemme tarvitsevat Kuun toista puolta. Olisi äärimmäisen kevytmielistä muuttaa se murhaavaksi säteilykaatopaikaksi.

Plutoniumin hautaaminen. Syksyllä 1996 Moskovassa pidettiin kansainvälinen plutoniumin tieteellinen seminaari. Tämä erittäin myrkyllinen aine saadaan ydinreaktorin toiminnasta ja sitä käytettiin aiemmin ydinaseiden valmistukseen. Mutta ydinenergian käytön vuosien aikana maapallolle on kertynyt jo tuhansia tonneja plutoniumia, mikään maa ei tarvitse niin paljon aseiden tuotantoon. Joten heräsi kysymys, mitä sille tehdä seuraavaksi?

Sen jättäminen sellaisenaan jonnekin varastoon on erittäin kallis ilo.

Kuten tiedät, plutoniumia ei esiinny luonnossa, se saadaan keinotekoisesti uraani-238:sta säteilyttämällä viimeksi mainittua neutroneilla ydinreaktorissa:

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

Plutoniumissa on 14 isotooppia, joiden massaluvut vaihtelevat välillä 232-246; Yleisin isotooppi on 239 Pu.

Ydinvoimalaitosten käytetystä polttoaineesta erotettu plutonium sisältää erittäin aktiivisten isotooppien seoksen. Termisten neutronien vaikutuksesta vain Pu-239 ja Pu-241 halkeavat, kun taas nopeat neutronit aiheuttavat kaikkien isotooppien fission.

239 Pu:n puoliintumisaika on 24 000 vuotta, 241 Pu:n 75 vuotta ja isotooppi 241 Am muodostuu voimakkaalla gammasäteilyllä. Myrkyllisyys on sellainen, että gramman tuhannesosa aiheuttaa kuoleman.

Akateemikko Yu. Trutnev ehdotti plutoniumin varastoimista maanalaisiin varastoihin, jotka on rakennettu ydinräjähdyksen avulla. Radioaktiivinen jäte yhdessä kivien kanssa lasittuu eivätkä leviä ympäristöön.

Lupaavana pidetään sitä, että käytetty ydinpolttoaine (SNF) on ydinteollisuuden arvokkain työkalu, jota käsitellään ja käytetään suljetussa kierrossa: uraani - reaktori - plutonium - prosessointi - reaktori (Englanti, Venäjä, Ranska).

Vuonna 2000 Venäjän ydinvoimaloihin kertyi noin 74 000 m 3 nestemäistä RW:tä, jonka kokonaisaktiivisuus oli 0,22´10 5 Ci, noin 93 500 m 3 kiinteää RW:tä, jonka aktiivisuus oli 0,77´10 3 Ci, ja noin 9 000 tonnia käytettyä ydinpolttoainetta. aktiivisuus yli 4´10 9 Key. Monilla ydinvoimalaitoksilla radioaktiivisen jätteen varastot ovat täynnä 75 % ja jäljellä oleva tilavuus riittää vain 5-7 vuodeksi.

Yhdelläkään ydinvoimalaitoksella ei ole laitteita syntyvän radioaktiivisen jätteen käsittelyyn. Venäjän atomienergiaministeriön asiantuntijoiden mukaan seuraavien 30-50 vuoden aikana RW:tä todella varastoidaan ydinvoimalaitosten alueelle, joten sinne on luotava erityisiä pitkäaikaisvarastioita, jotka on mukautettu myöhempi RW:n uuttaminen niistä kuljetettavaksi loppusijoituspaikkaan.

Merivoimien nestemäistä radioaktiivista jätettä varastoidaan rannikko- ja kelluviin tankkeihin alueilla, joilla ydinmoottoreilla varustetut laivat sijaitsevat. Tällaisten jätevesien vuotuinen sisäänvirtaus on noin 1300 m 3 . Niitä prosessoi kaksi teknistä kuljetusalusta (toinen pohjoisen laivaston ja toinen Tyynenmeren laivastossa).

Lisäksi ihmisten taloudellisessa toiminnassa ionisoivan säteilyn käytön lisääntyessä käytettyjen radioaktiivisten lähteiden määrä työssään radioisotooppeja käyttäviltä yrityksiltä ja laitoksilta kasvaa joka vuosi. Suurin osa näistä yrityksistä sijaitsee Moskovassa (noin 1000), alueellisissa ja tasavaltaisissa keskuksissa.

Tämä RW-luokka hävitetään Venäjän federaation alueellisten erityislaitosten "Radon" keskitetyn järjestelmän kautta, joka vastaanottaa, kuljettaa, käsittelee ja hävittää käytetyt ionisoivan säteilyn lähteet. Venäjän federaation rakennusministeriön asunto- ja kunnallispalvelujen osasto vastaa 16 Radon-erikoislaitoksesta: Leningrad, Nižni Novgorod, Samara, Saratov, Volgograd, Rostov, Kazan, Bashkir, Tšeljabinsk, Jekaterinburg, Novosibirsk, Irkutsk, Habarovski, Primorski, Murmansk, Krasnojarsk. Seitsemästoista erikoistehdas, Moskova (sijaitsee lähellä Sergiev Posadin kaupunkia), on Moskovan hallituksen alainen.

Jokaisella Radon-yrityksellä on erityisvarusteet radioaktiivisen jätteen loppusijoituspaikat(PZRO).

Käytettyjen ionisoivan säteilyn lähteiden loppusijoitukseen käytetään kaivotyyppisiä teknisiä lähellä pintaa olevia varastotiloja. Jokaisella radonyrityksellä on normaali
varastotilojen toiminta, haudatun jätteen kirjanpito, jatkuva säteilyvalvonta ja ympäristön radioekologisen tilan seuranta. RWDF:n sijaintialueen radioekologisen tilanteen seurannan tulosten perusteella yritykselle laaditaan määräajoin radioekologinen passi, jonka valvonta- ja valvontaviranomaiset hyväksyvät.

Erikoislaitokset "Radon" suunniteltiin XX-luvun 70-luvulla nyt vanhentuneiden säteilyturvallisuusstandardien vaatimusten mukaisesti.

Elävien organismien (ihmiset, linnut, eläimet, kasvit) olemassaolo maan päällä riippuu pitkälti siitä, kuinka ympäristö, jossa ne elävät, on suojattu saastumiselta. Joka vuosi ihmiskunta kerää valtavan määrän roskaa, ja tämä johtaa siihen, että radioaktiivisesta jätteestä tulee uhka koko maailmalle, jos sitä ei tuhota.

Nyt on jo monia maita, joissa ympäristön saastumisen ongelmaan, jonka lähteenä ovat kotitalous- ja teollisuusjätteet, kiinnitetään erityistä huomiota:

• erotella kotitalousjätteet ja soveltaa sitten menetelmiä sen turvalliseen käsittelyyn;
• rakentaa jätteenkäsittelylaitoksia;
• muodostaa erityisesti varustettuja paikkoja vaarallisten aineiden hävittämiseksi;
• luoda uusia teknologioita uusioraaka-aineiden käsittelyyn.

Maat, kuten Japani, Ruotsi, Alankomaat ja eräät muut valtiot, ottavat radioaktiivisen jätteen loppusijoituksen ja kotitalousjätteen loppusijoituksen vakavasti.

Vastuuttoman asenteen seurauksena syntyy jättimäisiä kaatopaikkoja, joissa jätetuotteet hajoavat ja muuttuvat myrkyllisen roskat vuoriksi.

Milloin oli jätettä

Ihmisen tultua maapallolle ilmestyi jätettä. Mutta jos muinaiset asukkaat eivät tienneet, mitä hehkulamput, lasi, polyeteeni ja muut nykyaikaiset saavutukset ovat, nyt tieteelliset laboratoriot työskentelevät kemiallisen jätteen tuhoamisen ongelman parissa, jossa lahjakkaat tutkijat ovat mukana. Vielä ei ole täysin selvää, mikä odottaa maailmaa satojen, tuhansien vuosien kuluttua, jos jätettä kertyy.

Ensimmäiset kodin keksinnöt ilmestyivät lasituotannon kehittyessä. Aluksi sitä tuotettiin vähän, eikä kukaan ajatellut jätteen syntymisen ongelmaa. Teollisuus, joka pysyi tieteellisten saavutusten tahdissa, alkoi kehittyä aktiivisesti 1800-luvun alussa. Koneita käyttäneet tehtaat kasvoivat nopeasti. Ilmakehään lensi tonnia prosessoitua hiiltä, ​​joka saastutti ilmakehän happaman savun muodostumisen vuoksi. Nyt teollisuusjättiläiset "ruokkivat" jokia, meriä ja järviä valtavalla määrällä myrkyllisiä päästöjä, luonnollisista lähteistä tulee tahattomasti niiden hautauspaikkoja.

Luokitus

Venäjällä on voimassa 11. heinäkuuta 2011 annettu liittovaltion laki nro 190, joka kuvastaa radioaktiivisen jätteen keräystä ja huoltoa koskevia tärkeimpiä säännöksiä. Tärkeimmät arviointikriteerit, joiden mukaan radioaktiivinen jäte luokitellaan, ovat:

• Kertakäyttöinen - radioaktiivinen jäte, joka ei ylitä säteilyaltistuksen riskejä ja varastosta poistamisen ja myöhemmän hautauksen tai käsittelyn kustannuksia.
• erityistä - radioaktiivista jätettä, joka ylittää säteilyaltistuksen riskit ja myöhemmän loppusijoituksen tai talteenoton kustannukset.

Säteilylähteet ovat vaarallisia ihmiskehoon kohdistuvan haitallisen vaikutuksensa vuoksi, ja siksi aktiivisen kaivostoiminnan paikantamisen tarve on erittäin tärkeä. Ydinvoimalat eivät tuota juuri lainkaan kasvihuonekaasuja, mutta niillä on toinen vaikea ongelma. Säiliöt täytetään käytetyllä polttoaineella, ne pysyvät radioaktiivisina pitkään ja sen määrä kasvaa jatkuvasti. Jo 1950-luvulla tehtiin ensimmäiset tutkimusyritykset radioaktiivisen jätteen ongelman ratkaisemiseksi. On ehdotettu niiden lähettämistä avaruuteen, varastoimista merenpohjaan ja muihin vaikeapääsyisiin paikkoihin.

Jätteiden hävittämisestä on erilaisia ​​suunnitelmia, mutta alueiden käyttöä koskevat päätökset kiistävät julkiset organisaatiot ja ympäristönsuojelijat. Valtion tieteelliset laboratoriot ovat työskennelleet vaarallisimman jätteen tuhoamisongelman parissa melkein ydinfysiikan tulon jälkeen.

Jos tämä onnistuu, se vähentää radioaktiivisen jätteen syntymistä ydinvoimaloista jopa 90 prosenttia.

Ydinvoimalaitoksissa tapahtuu niin, että uraanioksidipolttoainesauva on ruostumattomasta teräksestä valmistetussa sylinterissä. Se asetetaan reaktoriin, uraani hajoaa, vapauttaa lämpöenergiaa, joka käyttää turbiinia ja tuottaa sähköä. Mutta kun vain 5 prosenttia uraanista on hajonnut radioaktiivisesti, koko sauva saastutetaan muilla alkuaineilla ja se on hävitettävä.

Osoittautuu, että niin sanottu käytetty radioaktiivinen polttoaine. Se ei enää sovellu sähköntuotantoon ja siitä tulee jätettä. Aine sisältää plutoniumin, americiumin, ceriumin ja muiden ydinhajoamisen sivutuotteiden epäpuhtauksia - tämä on vaarallinen radioaktiivinen "cocktail". Amerikkalaiset tutkijat tekevät kokeita erityisillä laitteilla täydentääkseen keinotekoisesti ydinvoiman hajoamissykliä.

Jätehuolto

Radioaktiivisen jätteen varastointitiloja ei ole merkitty karttoihin, teillä ei ole tunnistemerkkejä, rajat on vartioitu huolellisesti. Samalla on kiellettyä näyttää turvajärjestelmää kenellekään. Kymmeniä tällaisia ​​esineitä on hajallaan Venäjän alueella. Täällä he rakentavat varastotiloja radioaktiiviselle jätteelle. Yksi näistä yhdistyksistä käsittelee ydinpolttoainetta. Hyödylliset aineet erotetaan aktiivisesta jätteestä. Ne hävitetään, arvokkaat komponentit myydään jälleen.

Ulkomaisen ostajan vaatimukset ovat yksinkertaiset: hän ottaa polttoaineen, käyttää sen ja palauttaa radioaktiivisen jätteen takaisin. Ne viedään tehtaalle rautateitse, robotit ovat mukana lastauksessa, ja ihmisen on hengenvaarallista lähestyä näitä kontteja. Suljetut, kestävät kontit asennetaan erikoisvaunuihin. Suuri auto käännetään ympäri, polttoainesäiliöt asetetaan erikoiskoneilla, sitten se palautetaan kiskoille ja lähetetään ydinvoimalaitokselta yrityksen paikkaan erikoisjunilla, joissa on hälytetty rautatiepalvelu, sisäasiainministeriö.

Vuonna 2002 "vihreiden" mielenosoituksia järjestettiin, he vastustivat ydinjätteen tuontia maahan. Venäläiset ydintutkijat uskovat, että ulkomaiset kilpailijat provosoivat heitä.

Erikoistuneet tehtaat käsittelevät keski- ja matalaaktiivisia jätteitä. Lähteitä ovat kaikki, mikä ympäröi ihmistä jokapäiväisessä elämässä: lääkinnällisten laitteiden säteilytetyt osat, elektroniikkalaitteiden osat ja muut laitteet. Ne tuodaan konteissa erikoisajoneuvoilla, jotka kuljettavat radioaktiivista jätettä tavallisia teitä pitkin poliisin mukana. Ulkoisesti ne eroavat tavallisesta roska-autosta vain väriltään. Sisäänkäynnillä on saniteettitarkastuspiste. Täällä kaikkien on vaihdettava vaatteita, vaihtaa kenkiä.

Vasta sen jälkeen pääsee työpaikalle, jossa on kiellettyä syödä, juoda alkoholia, tupakoida, käyttää kosmetiikkaa ja olla ilman haalareita.

Tällaisten yritysten työntekijöille tämä on yleinen työ. Ero on vain yksi: jos ohjauspaneeliin syttyy yhtäkkiä punainen valo, sinun on välittömästi juostava karkuun: säteilylähteitä ei voi nähdä tai tuntea. Ohjauslaitteet on asennettu kaikkiin huoneisiin. Kun kaikki on kunnossa, vihreä merkkivalo palaa. Työalueet on jaettu 3 luokkaan.

1 luokka

Täällä käsitellään jätettä. Uunissa radioaktiivinen jäte muutetaan lasiksi. Ihmisten pääsy tällaisiin tiloihin on kielletty - se on tappavaa. Kaikki prosessit ovat automatisoituja. Voit tulla sisään vain onnettomuuden sattuessa erityisissä suojavarusteissa:

• eristävä kaasunaamari (erityinen lyijysuoja, joka imee radioaktiivista säteilyä, suojat silmien suojaamiseksi);
• erityinen asu;
• kaukosäätimet: anturit, tarttujat, erikoismanipulaattorit;

Tällaisissa yrityksissä työskentelemällä ja moitteetonta varotoimia noudattamalla ihmiset eivät altistu säteilyaltistuksen vaaralle.

Luokka 2

Sieltä käyttäjä ohjaa uuneja, näytöltä hän näkee kaiken, mitä niissä tapahtuu. Toinen luokka sisältää myös tilat, joissa työskentelee konttien kanssa. Ne sisältävät eri toimintojen jätettä. Tässä on kolme perussääntöä: "pysy kauempana", "työskentele nopeammin", "älä unohda suojausta"!

Jäteastiaa ei voi nostaa paljain käsin. On olemassa vakavan altistumisen vaara. Hengityssuojaimia ja työkäsineitä käytetään vain kerran, ja niistä tulee myös radioaktiivista jätettä, kun ne otetaan pois. Ne poltetaan, tuhkat puhdistetaan. Jokaisella työntekijällä on aina käytössään yksilöllinen annosmittari, joka näyttää kuinka paljon säteilyä työvuoron aikana kerätään ja kokonaisannos, jos se ylittää normin, siirretään henkilö turvalliseen työhön.

3. luokka

Se sisältää käytävät ja tuuletuskuilut. Siellä on tehokas ilmastointijärjestelmä. Ilma vaihtuu kokonaan 5 minuutin välein. Radioaktiivisen jätteen käsittelylaitos on puhtaampi kuin hyvän kotiäidin keittiö. Jokaisen kuljetuksen jälkeen autot kastellaan erikoisliuoksella. Muutama ihminen työskentelee kumisaappaissa letku kädessään, mutta prosesseja automatisoidaan, jotta ne olisivat vähemmän työvoimavaltaisia.

2 kertaa päivässä, työpaja-alue pestään vedellä ja tavallisella pesujauheella, lattia on päällystetty muoviseoksella, kulmat pyöristetyt, saumat hyvin tiivistetty, ei ole jalkalistoja ja vaikeapääsyisiä paikkoja, jotka eivät pääse pestä hyvin. Puhdistuksen jälkeen vesi muuttuu radioaktiiviseksi, se virtaa erityisiin reikiin ja kerätään putkien kautta valtavaan astiaan maan alla. Nestemäinen jäte suodatetaan huolellisesti. Vesi puhdistetaan niin, että sitä voi juoda.

Radioaktiivinen jäte on piilotettu "seitsemän lukon alle". Bunkkerien syvyys on yleensä 7-8 metriä, seinät teräsbetoni, varaston täytön aikana sen yläpuolelle asennetaan metallihalli. Erittäin vaarallisten jätteiden varastointiin käytetään korkealuokkaisia ​​säiliöitä. Tällaisen säiliön sisällä on lyijyä, siinä on vain 12 pientä aseen patruunan kokoista reikää. Vähemmän vaarallista jätettä sijoitetaan valtaviin teräsbetonisäiliöihin. Kaikki tämä lasketaan kaivoksiin ja suljetaan luukulla.

Nämä säiliöt voidaan myöhemmin poistaa ja lähettää jatkokäsittelyyn radioaktiivisen jätteen lopulliseksi hävittämiseksi.

Täytetyt holvit peitetään erityisellä savella, joka maanjäristyksen sattuessa liimaa halkeamat yhteen. Varasto on päällystetty teräsbetonilaatoilla, sementoitu, asfaltoitu ja maapäällystetty. Sen jälkeen radioaktiivinen jäte ei aiheuta vaaraa. Jotkut niistä hajoavat harmittomiksi alkuaineiksi vasta 100–200 vuoden kuluttua. Salaisilla kartoilla, joissa holvit on merkitty, on allekirjoitusleima "säilytä ikuisesti"!

Kaatopaikat, joihin radioaktiivista jätettä haudataan, sijaitsevat huomattavan etäisyyden päässä kaupungeista ja vesistöistä. Ydinenergia ja sotilaalliset ohjelmat ovat ongelmia, jotka koskettavat koko maailman yhteisöä. Ne koostuvat paitsi henkilön suojelemisesta radioaktiivisen jätteen syntylähteiden vaikutukselta, vaan myös heidän huolellisesta suojelemisesta terroristeilta. On mahdollista, että kaatopaikat, joissa radioaktiivista jätettä varastoidaan, voivat joutua sotilaallisten konfliktien kohteiksi.

Radioaktiivinen jäte (RW) - jäte, joka sisältää kemiallisten alkuaineiden radioaktiivisia isotooppeja ja jolla ei ole käytännön arvoa.

Venäjän "atomienergian käyttöä koskevan lain" mukaan radioaktiivinen jäte on ydinmateriaaleja ja radioaktiivisia aineita, joiden jatkokäyttöä ei ole ennakoitavissa. Venäjän lain mukaan radioaktiivisen jätteen tuonti maahan on kielletty.

Se sekoitetaan usein radioaktiivisen jätteen ja käytetyn ydinpolttoaineen synonyymeiksi. Nämä käsitteet on erotettava toisistaan. Radioaktiivinen jäte on materiaalia, jota ei ole tarkoitettu käytettäväksi. Käytetty ydinpolttoaine on polttoaine-elementti, joka sisältää ydinpolttoainejäämiä ja monia fissiotuotteita, pääasiassa 137 Cs:a (Cesium-137) ja 90 Sr:ää (Strontium-90), jota käytetään laajalti teollisuudessa, maataloudessa, lääketieteessä ja tieteessä. Siksi se on arvokas resurssi, jonka käsittelyn tuloksena saadaan tuoretta ydinpolttoainetta ja isotooppilähteitä.

Jätteen lähteet

Radioaktiivista jätettä on eri muodoissa, ja niillä on hyvin erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, kuten sen muodostavien radionuklidien pitoisuudet ja puoliintumisajat. Näitä jätteitä voi syntyä:

• · kaasumaisessa muodossa, kuten radioaktiivisia aineita käsittelevien laitosten päästöt;
• · nestemäisessä muodossa tuikelaskuriratkaisuista tutkimuslaitoksista käytetyn polttoaineen jälleenkäsittelyn aikana syntyvään nestemäiseen korkea-aktiiviseen jätteeseen;
• · kiinteässä muodossa (kontaminoidut kulutustarvikkeet, lasitavarat sairaaloista, lääketieteellisistä tutkimuslaitoksista ja radiofarmaseuttisista laboratorioista, polttoaineen käsittelyn lasitettu jäte tai ydinvoimaloiden käytetty polttoaine, kun se katsotaan jätteeksi).

Esimerkkejä radioaktiivisen jätteen lähteistä ihmisen toiminnassa:

• PIR (luonnolliset säteilylähteet). On aineita, jotka ovat luonnostaan ​​radioaktiivisia, ja ne tunnetaan luonnollisina säteilylähteinä (NIR). Suurin osa näistä aineista sisältää pitkäikäisiä nuklideja, kuten kalium-40, rubidium-87 (jotka ovat beetasäteilijöitä), sekä uraani-238, torium-232 (jotka lähettävät alfahiukkasia) ja niiden hajoamistuotteita. Tällaisten aineiden kanssa työskentelyä säätelevät Sanepidnadzorin antamat terveyssäännöt.
• · Hiili. Kivihiili sisältää pienen määrän radionuklideja, kuten uraania tai toriumia, mutta näiden alkuaineiden pitoisuus hiilessä on pienempi kuin niiden keskimääräinen pitoisuus maankuoressa.

Niiden pitoisuus lentotuhkassa kasvaa, koska ne eivät käytännössä pala.

Tuhkan radioaktiivisuus on kuitenkin myös erittäin alhainen, se on suunnilleen yhtä suuri kuin mustaliuskeen ja pienempi kuin fosfaattikiven radioaktiivisuus, mutta se edustaa tunnettua vaaraa, koska lentotuhkaa jää ilmakehään ja ihminen hengittää sitä. Samaan aikaan päästöjen kokonaismäärä on melko suuri ja vastaa 1 000 tonnia uraania Venäjällä ja 40 000 tonnia maailmanlaajuisesti.

• · Öljy ja kaasu. Öljy- ja kaasuteollisuuden sivutuotteet sisältävät usein radiumia ja sen hajoamistuotteita. Sulfaattiesiintymät öljylähteissä voivat olla erittäin runsaasti radiumia; vesi-, öljy- ja kaasukaivot sisältävät usein radonia. Hajotessaan radon muodostaa kiinteitä radioisotooppeja, jotka muodostavat kerrostuman putkistojen sisällä. Jalostamoissa propaanin tuotantoalue on yleensä yksi radioaktiivisimmista alueista, koska radonilla ja propaanilla on sama kiehumispiste.
• · Mineraalien rikastaminen. Mineraalien käsittelystä syntyvä jäte voi olla luonnostaan ​​radioaktiivista.
• · Lääketieteellinen radioaktiivinen jäte. Radioaktiivisessa lääkintäjätteessä vallitsevat beeta- ja gammasäteilylähteet. Nämä jätteet on jaettu kahteen pääluokkaan. Diagnostisessa isotooppilääketieteessä käytetään lyhytikäisiä gammasäteilijöitä, kuten teknetium-99m (99 Tc m). Suurin osa näistä aineista hajoaa lyhyessä ajassa, minkä jälkeen ne voidaan hävittää tavallisena jätteenä. Esimerkkejä muista lääketieteessä käytetyistä isotoopeista (puoliintumisaika suluissa): Yttrium-90, käytetään lymfoomien hoidossa (2,7 päivää); Jodi-131, kilpirauhasen diagnostiikka, kilpirauhassyövän hoito (8 päivää); Strontium-89, luusyövän hoito, suonensisäiset injektiot (52 päivää); Iridium-192, brakyterapia (74 päivää); Koboltti-60, brakyterapia, ulkoinen sädehoito (5,3 vuotta); Cesium-137, brakyterapia, ulkoinen sädehoito (30 vuotta).
• · Teollisuuden radioaktiivinen jäte. Teollisuuden radioaktiivinen jäte voi sisältää alfa-, beeta-, neutroni- tai gammasäteilyn lähteitä. Alfa-lähteitä voidaan käyttää painotalossa (staattisen varauksen poistamiseen); gammasäteilijöitä käytetään radiografiassa; Neutronisäteilyn lähteitä käytetään eri teollisuudenaloilla, esimerkiksi öljykaivojen radiometriassa. Esimerkki beeta-lähteiden käytöstä: radioisotooppitermosähköiset generaattorit autonomisiin majakoihin ja muihin asennuksiin alueilla, joihin ihmisen on vaikea päästä (esimerkiksi vuoristossa).

Jokainen tuotantoprosessi jättää jälkeensä jätettä. Ja radioaktiivisuuden ominaisuuksia käyttävät pallot eivät ole poikkeus. Ydinjätteen vapaa liikkuvuus on pääsääntöisesti jo mahdotonta hyväksyä lainsäädäntötasolla. Sen vuoksi ne on eristettävä ja säilytettävä yksittäisten elementtien ominaisuudet huomioon ottaen.

Kyltti, joka on varoitus radioaktiivisen jätteen (radioaktiivisen jätteen) ionisoivan säteilyn vaarasta

Radioaktiivinen jäte (RW) on aine, joka sisältää radioaktiivisia alkuaineita. Tällaisilla jätteillä ei ole käytännön merkitystä, eli ne eivät sovellu kierrätykseen.

Huomautus! Melko usein käytetään synonyymiä käsitettä -.

Termistä "radioaktiivinen jäte" on syytä erottaa käsite "käytetty ydinpolttoaine - SNF". Ero SNF:n ja RW:n välillä on, että käytetty ydinpolttoaine voidaan asianmukaisen käsittelyn jälkeen käyttää uudelleen tuoreena materiaalina ydinreaktoreita varten.

Lisätietoja: SNF on kokoelma polttoaine-elementtejä, joka koostuu pääasiassa ydinlaitosten polttoainetähteistä ja suuresta määrästä puoliintumisaikatuotteita, jotka ovat pääsääntöisesti 137 Cs- ja 90 Sr-isotooppeja. Niitä käytetään aktiivisesti tieteellisten ja lääketieteellisten laitosten työssä sekä teollisuus- ja maatalousyrityksissä.

Maassamme on vain yksi organisaatio, jolla on oikeus harjoittaa radioaktiivisen jätteen loppusijoitustoimintaa. Tämä on kansallinen radioaktiivisen jätteen huollon laitos (FGUP NO RAO).

Tämän organisaation toimintaa säätelee Venäjän federaation lainsäädäntö (nro 190 FZ, 11. heinäkuuta 2011). Laki määrää Venäjällä tuotetun radioaktiivisen jätteen pakollisen loppusijoituksen ja kieltää myös niiden tuonnin ulkomailta.

Luokitus

Tarkasteltavan jätetyypin luokitus sisältää useita radioaktiivisen jätteen luokkia ja koostuu:

• matala taso (ne voidaan jakaa luokkiin: A, B, C ja GTCC (vaarallisin));
• keskitason (Yhdysvalloissa tämän tyyppistä radioaktiivista jätettä ei ole luokiteltu erilliseen luokkaan, joten käsitettä käytetään yleensä Euroopan maissa);
• erittäin aktiivinen radioaktiivinen jäte.

Joskus eristetään vielä yksi luokka radioaktiivista jätettä: transuraani. Tähän luokkaan kuuluvat jätteet, joille on tunnusomaista transuraani-α-säteilyä lähettävien radionuklidien pitoisuus, joilla on pitkät hajoamisajat ja erittäin korkeat pitoisuudet. Näiden jätteiden pitkän puoliintumisajan vuoksi hautaus on paljon perusteellisempaa kuin matala- ja keskiaktiivisen radioaktiivisen jätteen eristäminen. On erittäin ongelmallista ennustaa, kuinka vaarallisia nämä aineet ovat ympäristötilanteelle ja ihmiskeholle.

Radioaktiivisen jätteen huollon ongelma

Ensimmäisten radioaktiivisia yhdisteitä käyttävien yritysten toiminnan aikana hyväksyttiin yleisesti, että tietyn määrän radioaktiivista jätettä leviäminen ympäristöalueille on sallittua, toisin kuin muilla teollisuuden aloilla syntyvä jäte.

Niinpä pahamaineisessa Mayak-yrityksessä sen toiminnan alkuvaiheessa kaikki radioaktiiviset jätteet päästettiin lähimpiin vesilähteisiin. Siten Techa-joki ja monet siinä sijaitsevat altaat saastuivat vakavasti.

Myöhemmin kävi ilmi, että vaarallisten radioaktiivisten jätteiden kerääntymistä ja pitoisuuksia tapahtuu biosfäärin eri alueilla, ja siksi niiden yksinkertaista päästöä ympäristöön ei voida hyväksyä. Yhdessä saastuneen ruoan kanssa radioaktiivisia elementtejä pääsee ihmiskehoon, mikä lisää merkittävästi altistumisen riskiä. Siksi erilaisia ​​jätevesien keräys-, kuljetus- ja varastointimenetelmiä on kehitetty aktiivisesti viime vuosina.

Hävittäminen ja kierrätys

Radioaktiivisen jätteen loppusijoitus voi tapahtua eri tavoin. Se riippuu RAO-luokasta, johon ne kuuluvat. Alkeellisin on matala- ja keskiaktiivisen radioaktiivisen jätteen loppusijoitus. Huomioimme myös, että rakenteen mukaan radioaktiivinen jäte jaetaan lyhytikäisiin aineisiin, joilla on lyhyt puoliintumisaika, ja jätteisiin, joilla on pitkä puoliintumisaika. Jälkimmäiset kuuluvat pitkäikäisten luokkaan.

Lyhytikäisten jätteiden osalta helpoin tapa hävittää ne pidetään niiden lyhytaikaista varastointia erityisesti suunnitelluilla paikoilla suljetuissa säiliöissä. Tietyssä ajassa radioaktiivinen jäte neutraloidaan, minkä jälkeen radioaktiivisesti vaaraton jäte voidaan kierrättää samalla tavalla kuin kotitalousjätteet. Tällaista jätettä voivat olla esimerkiksi lääketieteellisten laitosten materiaalit (HCF). Säiliö lyhytaikaiseen varastointiin voi olla tavallinen kahdensadan litran metallitynnyri. Jotta radioaktiiviset aineet eivät pääse säiliöstä ympäristöön, jäte täytetään yleensä bitumi- tai sementtiseoksella.

Kuvassa on radioaktiivisen jätteen käsittelytekniikat yhdessä Venäjän nykyaikaisista yrityksistä

Ydinvoimalaitoksilla jatkuvasti syntyvän jätteen loppusijoitus on paljon vaikeampi toteuttaa ja vaatii erikoismenetelmien käyttöä, kuten esimerkiksi Novovoronežin ydinvoimalassa hiljattain käyttöön otettua plasmakäsittelyä. Tässä tapauksessa RW muuttuu lasin kaltaisiksi aineiksi, jotka sitten laitetaan säiliöihin peruuttamatonta hävittämistä varten.

Tällainen käsittely on täysin turvallista ja mahdollistaa radioaktiivisen jätteen määrän vähentämisen useita kertoja. Tätä helpottaa palamistuotteiden monivaiheinen puhdistus. Prosessi voi toimia offline-tilassa 720 tuntia, ja tuottavuus on jopa 250 kg jätettä tunnissa. Samaan aikaan uunin lämpötilan osoitin saavuttaa 1800 0 C. Tällaisen uuden kompleksin uskotaan toimivan vielä 30 vuotta.

Radioaktiivisen jätteen hävittämisen plasmaprosessin edut muihin verrattuna, kuten he sanovat, ovat ilmeisiä. Jätteitä ei siis tarvitse huolellisesti lajitella. Lisäksi lukuisilla puhdistusmenetelmillä voidaan vähentää kaasumaisten epäpuhtauksien vapautumista ilmakehään.

Radioaktiivinen saastuminen, radioaktiivisten jätteiden varastot Venäjällä

Venäjän koillisosassa sijaitseva Mayak oli vuosia ydinvoimala, mutta vuonna 1957 siellä tapahtui yksi katastrofaalisimmista ydinonnettomuuksista. Tapahtuman seurauksena jopa 100 tonnia vaarallista jätettä pääsi luonnonympäristöön vaikuttaen laajoille alueille. Samaan aikaan katastrofi salattiin huolellisesti 1980-luvulle asti. Monien vuosien ajan asemalta ja saastuneelta ympäristöltä kaadettiin jätettä Karachay-jokeen. Tämä on aiheuttanut vesilähteen saastumista, joka on niin välttämätöntä tuhansille ihmisille.

"Mayak" ei ole kaukana ainoa paikka maassamme, joka on altis radioaktiiviselle saastumiselle. Yksi Nižni Novgorodin alueen tärkeimmistä ympäristölle vaarallisista laitoksista on radioaktiivisen jätteen loppusijoituspaikka, joka sijaitsee 17 kilometrin päässä Semjonovin kaupungista, ja joka tunnetaan myös yleisesti nimellä Semjonovskin hautausmaa.

Siperiassa on varasto, joka on varastoinut ydinjätettä yli 40 vuotta. Radioaktiivisten aineiden varastointiin käytetään kattamattomia altaita ja säiliöitä, joissa on jo noin 125 000 tonnia jätettä.

Yleisesti ottaen Venäjältä on löydetty valtava määrä alueita, joiden säteilytasot ylittävät sallitut normit. Niihin kuuluu jopa sellaisia ​​suuria kaupunkeja kuin Pietari, Moskova, Kaliningrad jne. Esimerkiksi päiväkodissa lähellä instituuttia. Pääkaupungissamme Kurchatovissa tunnistettiin lapsille tarkoitettu hiekkalaatikko, jonka säteilytaso oli 612 tuhatta mR / h. Jos henkilö olisi tässä "turvallisessa" lastenhuoneessa 1 päivän, hän altistuisi tappavalle säteilyannokselle.

Neuvostoliiton olemassaolon aikana, varsinkin viime vuosisadan puolivälissä, vaarallisimmat radioaktiiviset jätteet voitiin upottaa lähimpään rotkoon, jolloin muodostui kokonainen kaatopaikka. Ja kaupunkien kasvun myötä näihin tartunnan saaneisiin paikkoihin rakennettiin uusia makuu- ja teollisuuskortteleita.

On melko ongelmallista arvioida, mikä on radioaktiivisen jätteen kohtalo biosfäärissä. Sateet ja tuulet levittävät saastetta aktiivisesti kaikille ympäröiville alueille. Näin ollen viime vuosina Valkoisenmeren saastuminen radioaktiivisen jätteen loppusijoituksen seurauksena on lisääntynyt merkittävästi.

Hautausongelmat

Ydinjätteen varastointi- ja loppusijoitusprosessien toteuttamiseen on nykyään kaksi lähestymistapaa: paikallinen ja alueellinen. Radioaktiivisten jätteiden loppusijoitus niiden tuotantopaikalla on eri näkökulmista erittäin kätevää, mutta tällainen lähestymistapa voi johtaa vaarallisten loppusijoituspaikkojen määrän kasvuun uusien laitosten rakentamisen aikana. Toisaalta, jos näiden paikkojen määrä on tiukasti rajoitettu, syntyy kustannus- ja jätteiden turvallisen kuljetuksen varmistamisen ongelma. Riippumatta siitä, onko radioaktiivisen jätteen kuljetus tuotantoprosessi, kannattaa kuitenkin poistaa olemattomat vaarakriteerit. Tinkittömän valinnan tekeminen tässä asiassa on melko vaikeaa, ellei mahdotonta. Eri osavaltioissa tämä ongelma ratkaistaan ​​eri tavoin, eikä yksimielisyyttä ole vielä saavutettu.

Yksi suurimmista ongelmista voidaan pitää radioaktiivisen jätteen hautausmaan järjestämiseen soveltuvien geologisten muodostumien määrittelyä. Tähän tarkoitukseen soveltuvat parhaiten kivisuolan louhintaan käytettävät syvät kaivokset ja kaivokset. Ja myös ne usein mukauttavat kaivoja alueilla, joissa on runsaasti savea ja kiviä. Korkea vedenkestävyys tavalla tai toisella on yksi tärkeimmistä ominaisuuksista hautauspaikkaa valittaessa. Eräänlainen radioaktiivisen jätteen hautausmaa ilmestyy maanalaisten ydinräjähdysten paikkoihin. Niinpä Nevadan osavaltiossa Yhdysvalloissa paikassa, joka toimi noin 450 räjähdyksen koepaikalla, lähes jokainen näistä räjähdyksistä muodosti kallioon haudatun erittäin aktiivisen ydinjätteen loppusijoitustilan ilman teknisiä "esteitä".

Siten radioaktiivisen jätteen muodostumisongelma on erittäin vaikea ja moniselitteinen. Ydinenergian saavutukset tuovat tietysti valtavia etuja ihmiskunnalle, mutta samalla ne aiheuttavat paljon ongelmia. Ja yksi suurimmista ja ratkaisemattomista ongelmista nykyään on radioaktiivisen jätteen loppusijoitusongelma.

Lisätietoa numeron historiasta sekä nykyaikainen näkemys ydinjätekysymyksestä on nähtävissä televisiokanavan "Science 2.0" -ohjelman "Ydinperintö" -erikoisnumerossa.

Radioaktiivisesta jätteestä on tullut aikamme erittäin akuutti ongelma. Jos energian kehityksen kynnyksellä harvat ihmiset ajattelivat jätemateriaalin varastoinnin tarvetta, nyt tästä tehtävästä on tullut erittäin kiireellinen. Joten miksi kaikki ovat niin huolissaan?

Radioaktiivisuus

Tämä ilmiö havaittiin luminesenssin ja röntgensäteiden välisen suhteen tutkimuksen yhteydessä. 1800-luvun lopulla ranskalainen fyysikko A. Becquerel löysi uraaniyhdisteillä tehtyjen kokeiden aikana tähän asti tuntemattoman aineen, joka kulkee läpinäkymättömien esineiden läpi. Hän jakoi löytönsä Curien kanssa, jotka tutkivat sitä tarkasti. Maailmankuulut Marie ja Pierre huomasivat, että kaikilla uraaniyhdisteillä, kuten itse puhtaalla uraanilla, sekä toriumilla, poloniumilla ja radiumilla on omaisuutta. Heidän panoksensa on ollut todella korvaamaton.

Myöhemmin tuli tiedoksi, että kaikki kemialliset alkuaineet, vismutista alkaen, ovat radioaktiivisia muodossa tai toisessa. Tiedemiehet miettivät myös, kuinka ydinhajoamisprosessia voitaisiin käyttää energian tuottamiseen, ja pystyivät käynnistämään ja toistamaan sen keinotekoisesti. Ja säteilytason mittaamiseksi keksittiin säteilyannosmittari.

Sovellus

Radioaktiivisuutta on käytetty energian lisäksi laajasti muillakin toimialoilla: lääketieteessä, teollisuudessa, tieteellisessä tutkimuksessa ja maataloudessa. Tämän ominaisuuden avulla opittiin pysäyttämään syöpäsolujen leviäminen, tekemään tarkempia diagnooseja, selvittämään arkeologisten aarteiden ikää, seuraamaan aineiden muuttumista erilaisissa prosesseissa jne. Radioaktiivisuuden mahdollisten sovellusten luetteloa täydennetään jatkuvasti. laajenee, joten on jopa yllättävää, että jätemateriaalien hävittämisestä on tullut niin akuutti vasta viime vuosikymmeninä. Mutta tämä ei ole vain roskaa, joka voidaan helposti heittää kaatopaikalle.

radioaktiivinen jäte

Kaikilla materiaaleilla on oma käyttöikänsä. Tämä ei ole poikkeus ydinenergiassa käytettäville elementeille. Tuotos on jätettä, jolla on vielä säteilyä, mutta jolla ei ole enää käytännön arvoa. Pääsääntöisesti käytetty katsotaan erikseen, joka voidaan kierrättää tai käyttää muilla alueilla. Tässä tapauksessa puhumme yksinkertaisesti radioaktiivisesta jätteestä (RW), jonka jatkokäyttöä ei tarjota, joten ne on hävitettävä.

Lähteet ja muodot

Erilaisten käyttötapojen vuoksi jätteet voivat myös tulla eri alkuperää ja olosuhteita. Ne ovat sekä kiinteitä että nestemäisiä tai kaasumaisia. Lähteet voivat myös olla hyvin erilaisia, koska tällaista jätettä syntyy usein muodossa tai toisessa mineraalien, mukaan lukien öljyn ja kaasun, louhinnan ja käsittelyn aikana, ja on myös sellaisia ​​luokkia kuin lääketieteen ja teollisuuden radioaktiivinen jäte. Myös luonnollisia lähteitä on. Perinteisesti kaikki nämä radioaktiiviset jätteet jaetaan matala-, keski- ja korkea-aktiivisiin jätteisiin. Yhdysvallat erottaa myös transuraanisen radioaktiivisen jätteen luokan.

Vaihtoehdot

Melko pitkään uskottiin, että radioaktiivisen jätteen loppusijoitus ei vaadi erityisiä sääntöjä, riitti vain niiden levittäminen ympäristöön. Myöhemmin kuitenkin havaittiin, että isotoopit kerääntyvät tiettyihin järjestelmiin, kuten eläinkudoksiin. Tämä löytö muutti mielipidettä radioaktiivisesta jätteestä, koska tässä tapauksessa niiden liikkumisen ja ruoan kanssa ihmiskehoon joutumisen todennäköisyys nousi melko korkeaksi. Siksi päätettiin kehittää joitakin vaihtoehtoja tämän tyyppisen jätteen käsittelyyn, erityisesti korkea-aktiivisten jätteiden osalta.

Nykytekniikat mahdollistavat RW:n aiheuttaman vaaran maksimaalisen neutraloinnin käsittelemällä niitä eri tavoin tai sijoittamalla ne ihmisille turvalliseen tilaan.

1. Lasitus. Toisella tavalla tätä tekniikkaa kutsutaan lasitukseksi. Samaan aikaan radioaktiivinen jäte käy läpi useita käsittelyvaiheita, minkä seurauksena saadaan melko inertti massa, joka sijoitetaan erityisiin säiliöihin. Sitten nämä säiliöt lähetetään varastoon.
2. Synrock. Tämä on toinen Australiassa kehitetty radioaktiivisen jätteen neutralointimenetelmä. Tässä tapauksessa reaktiossa käytetään erityistä monimutkaista yhdistettä.
3. Hautaaminen. Tässä vaiheessa etsitään maankuoresta sopivia paikkoja, joihin radioaktiivista jätettä voitaisiin sijoittaa. Lupaavin on hanke, jonka mukaan jätemateriaali palautetaan
4. Transmutaatio. Jo kehitetään reaktoreita, jotka voivat muuttaa erittäin radioaktiivisen jätteen vähemmän vaarallisiksi aineiksi. Samanaikaisesti jätteiden neutraloinnin kanssa ne pystyvät tuottamaan energiaa, joten alan teknologioita pidetään erittäin lupaavina.
5. Siirto ulkoavaruuteen. Huolimatta tämän idean houkuttelevuudesta, sillä on monia haittoja. Ensinnäkin tämä menetelmä on melko kallis. Toiseksi on olemassa kantoraketin törmäyksen vaara, mikä voi olla katastrofi. Lopuksi ulkoavaruuden tukkeutuminen tällaisella jätteellä voi hetken kuluttua muuttua suuriksi ongelmiksi.

Hävittämistä ja varastointia koskevat säännöt

Venäjällä radioaktiivisen jätteen huoltoa säätelevät ensisijaisesti liittovaltion laki ja sen selostukset sekä eräät asiaan liittyvät asiakirjat, kuten vesilaki. Liittovaltion lain mukaan kaikki radioaktiiviset jätteet on haudattava syrjäisimpiin paikkoihin, kun taas vesistöjen saastuminen ei ole sallittua, mutta myös lähettäminen avaruuteen on kiellettyä.

Jokaisella luokalla on omat määräyksensä, lisäksi on selkeästi määritelty kriteerit jätteen luokittelulle tiettyyn lajiin ja kaikki tarvittavat menettelyt. Venäjällä on kuitenkin paljon ongelmia tällä alueella. Ensinnäkin radioaktiivisen jätteen loppusijoituksesta voi hyvin pian tulla ei-triviaali tehtävä, koska maassa ei ole niin paljon erikoisvarustettuja varastoja ja ne täyttyvät melko pian. Toiseksi kierrätysprosessin hallintaan ei ole olemassa yhtä järjestelmää, mikä vaikeuttaa vakavasti valvontaa.

Kansainväliset projektit

Koska radioaktiivisen jätteen varastoinnista on tullut kiireellisintä lopettamisen jälkeen, monet maat haluavat tehdä yhteistyötä tässä asiassa. Valitettavasti tällä alalla ei ole vielä päästy yksimielisyyteen, mutta keskustelu eri ohjelmista YK:ssa jatkuu. Lupaavimpia hankkeita näyttävät olevan suuren kansainvälisen radioaktiivisen jätteen varaston rakentaminen haja-asutusalueille, yleensä Venäjälle tai Australiaan. Viimeksi mainitun kansalaiset protestoivat kuitenkin aktiivisesti tätä aloitetta vastaan.

Säteilytyksen seuraukset

Melkein heti radioaktiivisuusilmiön löytämisen jälkeen kävi selväksi, että se vaikuttaa kielteisesti ihmisten ja muiden elävien organismien terveyteen ja elämään. Curien useiden vuosikymmenien aikana tekemät tutkimukset johtivat lopulta vakavaan säteilytaudin muotoon Mariassa, vaikka hän eli 66-vuotiaaksi.

Tämä tauti on tärkein seuraus säteilyn vaikutuksista ihmisiin. Tämän taudin ilmenemismuoto ja sen vakavuus riippuvat pääasiassa saadusta kokonaissäteilyannoksesta. Ne voivat olla melko lieviä tai ne voivat aiheuttaa geneettisiä muutoksia ja mutaatioita ja siten vaikuttaa seuraaviin sukupolviin. Yksi ensimmäisistä kärsii hematopoieesista, usein potilailla on jokin syöpä. Samanaikaisesti useimmissa tapauksissa hoito on melko tehotonta ja koostuu vain aseptisen hoito-ohjelman noudattamisesta ja oireiden poistamisesta.

Ennaltaehkäisy

Säteilyaltistukseen liittyvä tila on melko helppoa estää - riittää, että et joudu alueille, joilla on lisääntynyt tausta. Valitettavasti tämä ei ole aina mahdollista, koska monet nykytekniikat sisältävät aktiivisia elementtejä muodossa tai toisessa. Lisäksi kaikilla ei ole mukanaan kannettavaa säteilyannosmittaria tietääkseen olevansa alueella, jossa pitkäaikainen altistuminen voi aiheuttaa haittaa. On kuitenkin olemassa tiettyjä toimenpiteitä vaarallisen säteilyn ehkäisemiseksi ja suojaamiseksi, vaikka niitä ei ole paljon.

Ensinnäkin se on suojaus. Melkein jokainen, joka tuli röntgenkuvaamaan tiettyä kehon osaa, kohtasi tämän. Jos puhumme kohdunkaulan selkärangasta tai kallosta, lääkäri ehdottaa erityisen esiliinan pukemista, johon ommellaan lyijyelementtejä, jotka eivät päästä säteilyä läpi. Toiseksi, voit tukea kehon vastustuskykyä ottamalla C-, B 6- ja P-vitamiineja. Lopuksi on olemassa erityisiä valmisteita - radioprotektoreita. Monissa tapauksissa ne ovat erittäin tehokkaita.