Ամեն ինչ ռադիոակտիվ թափոնների մասին. Թեմա 2. Ռադիոակտիվ թափոններ Ինչպե՞ս են հեռացվում ռադիոակտիվ թափոնները

Ռադիոակտիվ թափոնները (ՌԹ) կենսաբանորեն վտանգավոր ռադիոնուկլիդներ պարունակող տեխնիկական գործունեության կողմնակի արտադրանք են: RAW ձևավորվում է.

• ատոմային էներգիայի բոլոր փուլերում (վառելիքի արտադրությունից մինչև ատոմակայանների (ԱԷԿ) շահագործում, ներառյալ ատոմակայանները (ԱԷԿ).
• ռադիոակտիվ իզոտոպների արտադրության և օգտագործման մեջ միջուկային զենքի արտադրության, օգտագործման և ոչնչացման մեջ:

RW-ն դասակարգվում է ըստ տարբեր չափանիշների (նկ. 1)՝ ըստ ագրեգացման վիճակի, ըստ ճառագայթման բաղադրության (տեսակի), ըստ կյանքի տևողության (կես կյանքի Տ 1/2), ըստ ակտիվության (ճառագայթման ինտենսիվության):

RW-ից հեղուկը և պինդը համարվում են առավել տարածված ագրեգատային վիճակով, որոնք հիմնականում առաջանում են ատոմակայանների, այլ ատոմակայանների և միջուկային վառելիքի արտադրության և վերամշակման ռադիոքիմիական կայանների շահագործման ընթացքում: Գազային ռադիոակտիվ թափոններ առաջանում են հիմնականում ատոմակայանների, վառելիքի վերականգնման ռադիոքիմիական կայանների, ինչպես նաև միջուկային օբյեկտներում հրդեհների և այլ արտակարգ իրավիճակների ժամանակ:

Ռադիոակտիվ թափոններում պարունակվող ռադիոնուկլիդները ենթարկվում են ինքնաբուխ (ինքնաբուխ) քայքայման, որի ընթացքում տեղի է ունենում ճառագայթման տեսակներից մեկը (կամ մի քանի հաջորդականությամբ).ա - ճառագայթում (հոսքա - մասնիկներ - կրկնակի իոնացված հելիումի ատոմներ),բ - ճառագայթում (էլեկտրոնների հոսք),է - ճառագայթում (կարճ ալիքի կոշտ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում), նեյտրոնային ճառագայթում:

Ռադիոակտիվ քայքայման գործընթացները բնութագրվում են ռադիոակտիվ միջուկների քանակի ժամանակի նվազման էքսպոնենցիալ օրենքով, մինչդեռ ռադիոակտիվ միջուկների կյանքի տևողությունը բնութագրվում է. կես կյանքՏ 1/2 - այն ժամանակաշրջանը, որի ընթացքում ռադիոնուկլիդների թիվը միջինում կնվազի կիսով չափ: Հիմնական միջուկային վառելիքի` ուրան-235-ի քայքայման ժամանակ առաջացած որոշ ռադիոիզոտոպների կիսատ-ժամկետները ներկայացված են աղյուսակում:

Աղյուսակ

Որոշ ռադիոիզոտոպների կիսամյակներ

Միացյալ Նահանգները, որը ժամանակին ակտիվորեն ատոմային զենք էր փորձարկում Խաղաղ օվկիանոսում, օգտագործեց կղզիներից մեկը ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման համար։ Կղզում պահվող պլուտոնիումով բեռնարկղերը ծածկված էին հզոր երկաթբետոնե պատյաններով, որոնց նախազգուշական գրությունները տեսանելի էին մի քանի մղոն հեռավորության վրա. հեռու մնացեք այս վայրերից 25 հազար տարի: (Հիշենք, որ մարդկային քաղաքակրթության տարիքը 15 հազար տարի է:) Որոշ բեռնարկղեր ոչնչացվել են չդադարող ռադիոակտիվ քայքայման ազդեցության տակ, ափամերձ ջրերում և հատակի ապարներում ճառագայթման մակարդակը գերազանցում է թույլատրելի սահմանները և վտանգավոր է բոլոր կենդանի էակների համար:

Ռադիոակտիվ ճառագայթումը առաջացնում է նյութի ատոմների և մոլեկուլների իոնացում, ներառյալ կենդանի օրգանիզմների նյութը։ Ռադիոակտիվ ճառագայթման կենսաբանական գործողության մեխանիզմը բարդ է և լիովին հասկանալի չէ։ Կենդանի հյուսվածքներում ատոմների և մոլեկուլների իոնացումը և գրգռումը, որը տեղի է ունենում, երբ դրանք կլանում են ճառագայթումը, միայն նախնական փուլն է հետագա կենսաքիմիական փոխակերպումների բարդ շղթայի մեջ: Հաստատվել է, որ իոնացումը հանգեցնում է մոլեկուլային կապերի խզման, քիմիական միացությունների կառուցվածքի փոփոխության և, ի վերջո, նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների ոչնչացմանը։ Ճառագայթման ազդեցության տակ ազդում են բջիջները, հիմնականում նրանց միջուկները, խաթարվում է բջիջների նորմալ բաժանման և նյութափոխանակության ունակությունը բջիջներում:

Ճառագայթային ազդեցության նկատմամբ առավել զգայուն են արյունաստեղծ օրգանները (ոսկրածուծ, փայծաղ, ավշային գեղձեր), լորձաթաղանթների էպիթելի (մասնավորապես՝ աղիքներ) և վահանաձև գեղձը։ Օրգանների վրա ռադիոակտիվ ճառագայթման գործողության արդյունքում առաջանում են ծանր հիվանդություններ՝ ճառագայթային հիվանդություն, չարորակ ուռուցքներ (հաճախ մահացու ելք)։ Ճառագայթումը ուժեղ ազդեցություն է ունենում գենետիկ ապարատի վրա՝ հանգեցնելով տգեղ շեղումներով կամ բնածին հիվանդություններով սերունդների առաջացմանը։

Բրինձ. 2

Ռադիոակտիվ ճառագայթման առանձնահատուկ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք չեն ընկալվում մարդու զգայարաններով և նույնիսկ մահացու չափաբաժիններով նրա մոտ ցավ չեն պատճառում ազդեցության պահին:

Ճառագայթման կենսաբանական ազդեցության աստիճանը կախված է ճառագայթման տեսակից, դրա ինտենսիվությունից և մարմնի ազդեցության տևողությունից:

Ռադիոակտիվության միավորը SI միավորների համակարգում է բեկերել(Bq): 1 Bq-ը համապատասխանում է մեկ վայրկյանում ռադիոակտիվ քայքայման (ոչ համակարգային միավոր - curie (Ci). 1 Ci = 3,7 10 10 քայքայման ակտեր 1 վրկ-ում):

կլանված դոզան (կամ ճառագայթման դոզան) ցանկացած տեսակի ճառագայթման էներգիան է, որը կլանված է 1 կգ նյութով: SI համակարգում դոզայի միավորն է մոխրագույն(Gy). 1 Գի չափաբաժնով նյութի 1 կգ-ում ճառագայթումը կլանելիս արտազատվում է 1 Ջ էներգիա (ոչ համակարգային միավոր՝ ուրախ 1 Gy = 100 ռադ, 1 ռադ = 1/100 Gy):

Կենդանի օրգանիզմների և նրանց օրգանների ռադիոակտիվ զգայունությունը տարբեր է՝ բակտերիաների համար մահացու չափաբաժինը 10 4 գ է, միջատների համար՝ 10 3 գ, մարդկանց համար՝ 10 գ։ Կրկնակի ազդեցության դեպքում մարդու մարմնին չվնասող ճառագայթման առավելագույն չափաբաժինը շաբաթական 0,003 Gy է, մեկ ճառագայթման դեպքում՝ 0,025 Gy:

Ճառագայթման համարժեք չափաբաժինը ճառագայթային անվտանգության ոլորտում հիմնական դոզիմետրիկ միավորն է, որը ներկայացվել է քրոնիկական ազդեցությունից մարդու առողջությանը հասցվող հնարավոր վնասը գնահատելու համար: SI համարժեք դոզայի միավորն է sievert(Sv): 1 Sv-ն ցանկացած տեսակի ճառագայթման չափաբաժինն է, որն առաջացնում է նույն ազդեցությունը, ինչ տեղեկատու ռենտգենյան ճառագայթումը 1 Gy-ով կամ 1 J/kg-ով, 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (ոչ- համակարգային միավոր - rem(ռենտգենի կենսաբանական համարժեքը), 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 1/100 Sv):

Իոնացնող ճառագայթման աղբյուրի (IRS) էներգիան սովորաբար չափվում է էլեկտրոն վոլտներով (eV)՝ 1 eV = 1.6 10 -19 J, թույլատրվում է, որ մարդը տարեկան ստանա IRS-ից ոչ ավելի, քան 250 էՎ (մեկ դոզան՝ 50 ԷՎ):

չափման միավոր ռենտգեն(P) օգտագործվում է ռադիոակտիվ աղտոտման ենթարկված միջավայրի վիճակը բնութագրելու համար. 1 P-ը համապատասխանում է նորմալ պայմաններում 1 սմ 3 օդում երկու նշանների 2,082 միլիոն զույգ իոնների ձևավորմանը, կամ 1 P \u003d 2,58 10 - 4 C / կգ (C - կախազարդ) .

Բնական ռադիոակտիվ ֆոն. Ռուսաստանում ճառագայթման բնական աղբյուրներից (Երկրի մակերես, մթնոլորտ, ջուր և այլն) թույլատրելի համարժեք դոզայի արագությունը կազմում է 10-20 μR/ժ (10-20 մկռեմ/ժ կամ 0,1-0,2 μSv/ժ): .

Ռադիոակտիվ աղտոտումը գլոբալ բնույթ է կրում ոչ միայն իր ազդեցության տարածական մասշտաբով, այլև իր գործողության տևողության առումով, որը սպառնում է մարդկանց կյանքին երկար տասնամյակներ (Կիշտիմի և Չեռնոբիլի վթարների հետևանքները) և նույնիսկ դարեր շարունակ: Այսպիսով, ատոմային և ջրածնային ռումբերի հիմնական «լցոնումը»՝ պլուտոնիում-239 (Pu-239) ունի 24 հազար տարի կիսամյակ: Այս իզոտոպի նույնիսկ միկրոգրամները, հայտնվելով մարդու մարմնում, տարբեր օրգանների քաղցկեղ են առաջացնում. Պլուտոնիում-239-ի երեք «նարնջագույնները» կարող են պոտենցիալ ոչնչացնել ողջ մարդկությունը՝ առանց միջուկային պայթյունների:

Հաշվի առնելով բոլոր կենդանի օրգանիզմների և ընդհանուր առմամբ կենսոլորտի համար ռադիոակտիվ թափոնների բացարձակ վտանգը, դրանք պետք է ախտահանվեն և (կամ) մանրակրկիտ թաղվեն, ինչը դեռևս չլուծված խնդիր է: Շրջակա միջավայրի ռադիոակտիվ աղտոտման դեմ պայքարի խնդիրը, ի թիվս այլ բնապահպանական խնդիրների, առաջ է քաշվում իր հսկայական մասշտաբով և հատկապես վտանգավոր հետևանքներով։ Ըստ հայտնի բնապահպան Ա.Վ. Յաբլոկովի. «Ռուսաստանի թիվ 1 բնապահպանական խնդիրը՝ նրա ռադիոակտիվ աղտոտվածությունը».

Աշխարհի առանձին շրջաններում և Ռուսաստանում տիրող անբարենպաստ ռադիոլոգիական իրավիճակը առաջին հերթին սառը պատերազմի տարիներին սպառազինությունների երկարատև մրցավազքի և զանգվածային ոչնչացման զենքերի ստեղծման արդյունք է։

Զենքի պլուտոնիումի (Pu-239) արտադրության համար 1940-ական թթ. կառուցվել են առաջին ատոմակայանները՝ ռեակտորներ (միջուկային զենքի համար պահանջվում է տասնյակ տոննա Pu-239; այս «պայթուցիկ նյութի» մեկ տոննան արտադրվում է 1000 ՄՎտ հզորությամբ դանդաղ նեյտրոնային միջուկային ռեակտորի կողմից՝ մեկ միավոր Չեռնոբիլի տիպի սովորական ատոմակայանն ունի այդպիսի հզորություն)։ Միջուկային տերությունների (ԱՄՆ, ԽՍՀՄ, այնուհետև Ռուսաստանը, Ֆրանսիան և այլ երկրներ) միջուկային զենքի փորձարկումները մթնոլորտում և ջրի տակ, ստորգետնյա միջուկային պայթյունները «խաղաղ» նպատակներով, որոնք այժմ մորատորիում են, հանգեցրել են խիստ աղտոտման։ կենսոլորտի բոլոր բաղադրիչներից:

«Խաղաղ ատոմ» ծրագրով (տերմինն առաջարկել է Ամերիկայի նախագահ Դ. Էյզենհաուերը) 1950-ական թթ. ԱԷԿ-ի շինարարությունը սկսվել է նախ ԱՄՆ-ում և ԽՍՀՄ-ում, իսկ հետո՝ այլ երկրներում։ Ներկայումս աշխարհում էլեկտրաէներգիայի արտադրության մեջ ատոմակայանների տեսակարար կշիռը կազմում է 17% (Ռուսաստանի էլեկտրաէներգետիկ արդյունաբերության կառուցվածքում ատոմակայանների մասնաբաժինը կազմում է 12%)։ Ռուսաստանում կա ինը ատոմակայան, որոնցից ութը գտնվում են երկրի եվրոպական մասում (բոլոր կայանները կառուցվել են ԽՍՀՄ գոյության օրոք), այդ թվում ամենամեծը՝ Կուրսկը, 4000 ՄՎտ հզորությամբ։

Ի լրումն միջուկային զենքի (ռումբեր, ականներ, մարտագլխիկներ), պայթուցիկ նյութեր արտադրող ատոմակայանների և ատոմակայանների զինանոցից, Ռուսաստանում (և հարակից տարածքներում) շրջակա միջավայրի ռադիոակտիվ աղտոտման աղբյուրներն են.

• միջուկային սառցահատների նավատորմ, ամենահզորն աշխարհում.
• ստորջրյա և վերգետնյա ռազմանավեր՝ հզոր ատոմակայաններով (և միջուկային զենք կրող).
• նման նավերի նավերի վերանորոգում և նավաշինարաններ.
• ձեռնարկություններ, որոնք ներգրավված են ռազմարդյունաբերական համալիրի (ներառյալ շահագործումից հանված սուզանավերի) և ատոմակայանների ռադիոակտիվ թափոնների վերամշակման և հեռացման մեջ.
• խորտակված միջուկային նավեր;
• տիեզերանավ՝ ատոմակայաններով.
• RW հեռացման վայրեր.

Այս ցանկին պետք է ավելացվի, որ Ռուսաստանում ռադիացիոն իրավիճակը դեռևս որոշվում է 1957 թվականին Կիշտիմում (Հարավային Ուրալ) «Մայակ» արտադրական ասոցիացիայի (ՊՕ) (Չելյաբինսկ-65) և 1986 թվականին Չեռնոբիլում տեղի ունեցած վթարների հետևանքով։ ԱԷԿ (ChNPP) 1.

Մինչ այժմ Չեռնոբիլի ատոմակայանում տեղի ունեցած վթարի հետևանքով Մորդովիայի Հանրապետության և Ռուսաստանի Դաշնության 13 շրջանների գյուղատնտեսական նշանակության հողերը 3,5 միլիոն հեկտար տարածքով դեռևս ենթակա են ռադիոակտիվ աղտոտման: (Քիշթիմի վթարի հետևանքները քննարկվում են ստորև):

Ռուսաստանի ռադիացիոն ապակայունացված տարածքի ընդհանուր տարածքը գերազանցում է 1 միլիոն կմ 2-ը, որի վրա ապրում է ավելի քան 10 միլիոն մարդ։ Ներկայումս Ռուսաստանում չթաղված ռադիոակտիվ թափոնների ընդհանուր ակտիվությունը կազմում է ավելի քան 4 միլիարդ Ci, ինչը համարժեք է Չեռնոբիլի ութսուն աղետների հետևանքների առումով։

Առավել անբարենպաստ ճառագայթային բնապահպանական իրավիճակը ստեղծվել է Ռուսաստանի եվրոպական տարածքի հյուսիսում, Ուրալի մարզում, Արևմտյան և Արևելյան Սիբիրյան շրջանների հարավում, այն վայրերում, որտեղ տեղակայված է Խաղաղօվկիանոսյան նավատորմը:

Մուրմանսկի մարզը մեկ շնչին ընկնող միջուկային օբյեկտների քանակով գերազանցում է բոլոր մյուս տարածաշրջաններին և երկրներին։ Այստեղ տարածված են տարբեր միջուկային տեխնոլոգիաներ օգտագործող օբյեկտներ։ Քաղաքացիական օբյեկտներից դա առաջին հերթին Կոլա ԱԷԿ-ն է (KAES), որն ունի չորս էներգաբլոկ (դրանցից երկուսը մոտենում են իրենց ռեսուրսի ավարտին): Մոտ 60 ձեռնարկություններ և հիմնարկներ օգտագործում են ռադիոիզոտոպային տեխնոլոգիական կառավարման տարբեր սարքեր։ Մուրմանսկի Ատոմֆլոտն ունի յոթ սառցահատ և մեկ ավելի թեթեւ կրիչ՝ 13 ռեակտորներով։

Միջուկային օբյեկտների հիմնական թիվը կապված է զինված ուժերի հետ։ Հյուսիսային նավատորմը զինված է 123 միջուկային էներգիայով աշխատող նավով՝ 235 միջուկային ռեակտորներով; ափամերձ մարտկոցները ներառում են ընդհանուր առմամբ 3-3,5 հազար միջուկային մարտագլխիկներ։

Միջուկային հումքի արդյունահանումն ու վերամշակումն իրականացվում է Կոլա թերակղզում երկու մասնագիտացված լեռնահանքային և վերամշակող գործարանների կողմից։ Ռադիոակտիվ թափոնները, որոնք առաջանում են միջուկային վառելիքի արտադրության ժամանակ, ԱԷԿ-ի և ատոմակայաններով նավերի շահագործման ընթացքում, կուտակվում են անմիջապես ԱԷԿ-ի տարածքում և հատուկ ձեռնարկություններում, այդ թվում՝ ռազմակայաններում: Քաղաքացիական ձեռնարկությունների ցածր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնները թաղված են Մուրմանսկի մոտ; KNPP-ի թափոնները կայանում պահելուց հետո ուղարկվում են վերամշակման Ուրալ. Ռազմածովային նավատորմի միջուկային թափոնների մի մասը ժամանակավորապես պահվում է լողացող բազաներում։

Որոշում է կայացվել ստեղծել տարածաշրջանի կարիքների համար հատուկ ՀԷԿ-ի պահեստարաններ, որտեղ կթաղվեն արդեն կուտակված և նոր առաջացած թափոնները, այդ թվում՝ նրանք, որոնք կստեղծվեն ԱԷԿ-ի և նավի ատոմակայանների առաջին փուլի շահագործումից հանելու ժամանակ: .

Մուրմանսկի և Արխանգելսկի շրջաններում տարեկան ձևավորվում է մինչև 1 հազար մ 3 պինդ և 5 հազար մ 3 հեղուկ RW: Թափոնների նշված մակարդակը պահպանվել է վերջին 30 տարիների ընթացքում։

1950-ականների վերջից մինչև 1992 թվականը Խորհրդային Միությունը 2,5 միլիոն Ci ընդհանուր ակտիվությամբ պինդ և հեղուկ ռադիոակտիվ թափոններ է ոչնչացրել Բարենց և Կարա ծովերում, այդ թվում՝ 15 ռեակտորներ միջուկային սուզանավերից (NPS), երեք ռեակտորներ Լենինի սառցահատից (որից 13-ը վթարային էին։ միջուկային սուզանավերի ռեակտորներ, այդ թվում՝ վեցը բեռնաթափված միջուկային վառելիքով): Միջուկային ռեակտորների և հեղուկ ռադիոակտիվ թափոնների հեղեղումներ են տեղի ունեցել նաև Հեռավոր Արևելքում՝ Ճապոնական և Օխոտսկի ծովերում և Կամչատկայի ափերի մոտ:

Միջուկային սուզանավերի վթարները վտանգավոր ռադիոլոգիական իրավիճակ են ստեղծում. Դրանցից «Կոմսոմոլեց» միջուկային սուզանավի ամենահայտնի ողբերգությունը (1989 թ. ապրիլի 7), որը համաշխարհային հնչեղություն ստացավ, հանգեցրեց անձնակազմի 42 անդամների մահվան, իսկ նավը պառկեց գետնին, 1680 մ խորության վրա, Արջի մոտ: Կղզի Բարենցի ծովում, Նորվեգիայի ափից 300 ծովային մղոն հեռավորության վրա: Նավակի ռեակտորի միջուկը պարունակում է մոտավորապես 42 հազար Ki-strontium-90 և 55 հազար Ki ցեզիում-137: Բացի այդ, նավն ունի միջուկային զենք՝ պլուտոնիում-239-ով։

Հյուսիսատլանտյան տարածաշրջանը, որտեղ տեղի է ունեցել աղետը, կենսաբանորեն ամենաարդյունավետներից է Համաշխարհային օվկիանոսում, ունի առանձնահատուկ տնտեսական նշանակություն և ընդգրկված է Ռուսաստանի, Նորվեգիայի և մի շարք այլ երկրների շահերի շրջանակում։ Վերլուծությունների արդյունքները ցույց են տվել, որ մինչ այժմ նավից ռադիոնուկլիդների արտանետումը արտաքին միջավայր աննշան է, սակայն ջրհեղեղի տարածքում ձևավորվում է աղտոտման գոտի։ Այս գործընթացը կարող է իմպուլսիվ լինել, հատկապես վտանգավոր է նավակի մարտագլխիկներում պարունակվող պլուտոնիում-239-ով վարակվածությունը։ Ռադիոնուկլիդների տեղափոխումը տրոֆիկ շղթայով ծովային ջուր-պլանկտոն-ձուկ սպառնում է բնապահպանական, քաղաքական և տնտեսական լուրջ հետևանքներով:

Հարավային Ուրալում, Կիշտիմում, գտնվում է Մայակի արտադրական ասոցիացիան (Չելյաբինսկ-65), որտեղ 1940-ականների վերջից: օգտագործված միջուկային վառելիքի վերականգնում. Մինչև 1951 թվականը վերամշակման ընթացքում առաջացող հեղուկ RW-ն պարզապես միաձուլվում էր Թեչա գետի մեջ: Գետերի՝ Թեչա-Իսեթ-Օբ ցանցի միջոցով ռադիոակտիվ նյութերը հասցվել են դեպի Կարա ծով, իսկ ծովային հոսանքներով՝ դեպի Արկտիկայի ավազանի այլ ծովեր։ Թեև նման արտահոսքը հետագայում դադարեցվեց, սակայն ավելի քան 40 տարի անց, Թեչա գետի որոշ հատվածներում ռադիոակտիվ ստրոնցիում-90-ի կոնցենտրացիան 100–1000 անգամ գերազանցեց ֆոնին։ 1952 թվականից միջուկային թափոնները լցվում են Կարաչայ լիճ (անվանվում է թիվ 3 տեխնիկական ջրամբար)՝ 10 կմ2 տարածքով։ Թափոններից առաջացած ջերմության պատճառով լիճը ի վերջո չորացել է։ Սկսվեց լճի լցոնումը հողով և բետոնով. Վերջնական լցավորման համար, ըստ հաշվարկների, դեռ կպահանջվի ~800 հազար մ քարքարոտ հող՝ 28 միլիարդ ռուբլի արժողությամբ (1997 թվականի գներով): Այնուամենայնիվ, լճի տակ ձևավորվեց ոսպնյակ, որը լցված էր ռադիոնուկլիդներով, որի ընդհանուր ակտիվությունը 120 միլիոն Ci է (գրեթե 2,5 անգամ գերազանցում է ճառագայթային ակտիվությունը Չեռնոբիլի 4-րդ էներգաբլոկի պայթյունի ժամանակ):

Վերջերս հայտնի դարձավ, որ 1957 թվականին «Մայակ» արտադրական միավորումում տեղի է ունեցել ճառագայթային լուրջ վթար. ռադիոակտիվ թափոններով տարայի պայթյունի հետևանքով առաջացել է 2 մլն Ci ռադիոակտիվությամբ ամպ, որը ձգվել է 105 կմ երկարությամբ և 8. կմ լայնությամբ։ Լուրջ ճառագայթային աղտոտվածություն (Չեռնոբիլի մոտ 1/3-ը) ենթարկվել է 15 հազար կմ 2 տարածքի, որտեղ ապրում էր ավելի քան 200 հազար մարդ։ Ճառագայթով աղտոտված տարածքում ստեղծվել է արգելոց, որտեղ ռադիացիայի ավելացման պայմաններում տասնամյակներ շարունակ իրականացվել են կենդանի աշխարհի դիտարկումներ։ Ցավոք, այս դիտարկումների տվյալները համարվում էին գաղտնի, ինչը մեզ թույլ չտվեց անհրաժեշտ բժշկական և կենսաբանական առաջարկություններ տալ Չեռնոբիլի վթարի վերացման գործում։ «Մայակում» դժբախտ պատահարներ տեղի են ունեցել բազմիցս, վերջին անգամ՝ 1994թ.-ին: Միևնույն ժամանակ, Պետրոպավլովսկ-Կամչատսկի մոտ ռադիոակտիվ թափոնների պահեստի մասնակի ոչնչացման հետևանքով, ճառագայթման ժամանակավոր աճը ֆոնի համեմատ 1000 անգամ: տեղի է ունեցել.

Մինչ այժմ «Մայակ» արտադրական միավորումում տարեկան ստեղծվում է մինչև 100 միլիոն Ci հեղուկ ռադիոակտիվ թափոն, որոնց մի մասը պարզապես թափվում է մակերևութային ջրային մարմիններ: Պինդ ռադիոակտիվ թափոնները պահվում են խրամատային տիպի գերեզմանոցներում, որոնք չեն բավարարում անվտանգության պահանջները, ինչի հետևանքով ավելի քան 3 միլիոն հեկտար հողատարածք ռադիոակտիվ աղտոտված է։ «Մայակ» արտադրական ասոցիացիայի ազդեցության գոտում օդի, ջրի և հողի ռադիոակտիվ աղտոտվածության մակարդակը 50-100 անգամ բարձր է երկրի միջին արժեքներից. արձանագրվել է ուռուցքաբանական հիվանդությունների և մանկական լեյկոզների թվի աճ։ Ձեռնարկությունը սկսել է բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների ապակենացման և բիտումացման համալիրների կառուցումը, ինչպես նաև RBMK-1000 սերիայի ռեակտորներից (ռակտորներ) օգտագործված միջուկային վառելիքի երկարաժամկետ պահպանման համար մետաղաբետոնե կոնտեյների փորձնական շահագործում. այս տեսակի տեղադրվել են Չեռնոբիլի ատոմակայանում):

Չելյաբինսկի գոտում գոյություն ունեցող ռադիոակտիվ թափոնների ընդհանուր ռադիոակտիվությունը, ըստ որոշ գնահատականների, հասնում է հսկայական ցուցանիշի՝ 37 միլիարդ ԳԲկ: Այս գումարը բավական է նախկին ԽՍՀՄ-ի ողջ տարածքը Չեռնոբիլի վերաբնակեցման գոտու անալոգի վերածելու համար։

Երկրում «ռադիոակտիվ լարվածության» մեկ այլ օջախ է Կրասնոյարսկից 50 կմ հեռավորության վրա գտնվող զենքի համար նախատեսված պլուտոնիումի արտադրության և ռադիոակտիվ թափոնների վերամշակման հանքարդյունաբերական և քիմիական գործարանը (MCC): Արտաքնապես այն քաղաք է, առանց հստակ պաշտոնական անվանման (Սոցգորոդ, Կրասնոյարսկ-26, Ժելեզնոգորսկ)՝ 100000 բնակչությամբ; գործարանն ինքնին գտնվում է գետնի խորքում: Ի դեպ, նմանատիպ օբյեկտներ կան (մեկ առ մեկ) ԱՄՆ-ում, Մեծ Բրիտանիայում, Ֆրանսիայում; Չինաստանում նման օբյեկտ է կառուցվում։ Իհարկե, Կրասնոյարսկի լեռնաքիմիական կոմբինատի մասին քիչ բան է հայտնի, բացառությամբ, որ արտասահմանից ներկրվող ՀՎ-ի վերամշակումը 1 տոննայի դիմաց 500 հազար դոլար եկամուտ է բերում։ Փորձագետների կարծիքով՝ հանքարդյունաբերական և քիմիական համալիրում ռադիացիոն իրավիճակը չափվում է ոչ թե միկրոՌ/ժ, այլ մՌ/վ-ով: Տասնամյակներ շարունակ կայանը հեղուկ ռադիոակտիվ թափոններ է մղում դեպի խորը հորիզոններ (ըստ 1998թ. տվյալների՝ Ենիսեյին կարելի է հետևել ավելի քան 800 կմ հեռավորության վրա ~50 մլն մ:

Այնուամենայնիվ, բարձր ռադիոակտիվ թափոնները ստորգետնյա հորիզոններ թաղելը կիրառվում է նաև այլ երկրներում. ԱՄՆ-ում, օրինակ, ռադիոակտիվ թափոնները թաղվում են խորը աղի հանքերում, իսկ Շվեդիայում՝ ժայռերի մեջ։

Ատոմակայանների կողմից շրջակա միջավայրի ռադիոակտիվ աղտոտումը տեղի է ունենում ոչ միայն արտակարգ իրավիճակների հետևանքով, այլ բավականին պարբերաբար։ Օրինակ՝ 1997 թվականի մայիսին Կուրսկի ԱԷԿ-ում տեխնոլոգիական վերանորոգման ժամանակ ցեզիում-137-ի վտանգավոր արտահոսք տեղի ունեցավ մթնոլորտ։

Միջուկային արդյունաբերության ձեռնարկությունները զբաղվում են ռադիոակտիվ նյութերի արտադրությամբ, օգտագործմամբ, պահպանմամբ, փոխադրմամբ և հեռացմամբ: Այլ կերպ ասած, RW արտադրությունը ուղեկցում է միջուկային էներգիայի վառելիքի ցիկլի բոլոր փուլերը (նկ. 2), ինչը հատուկ պահանջներ է դնում ճառագայթային անվտանգության ապահովման համար:

Ուրանի հանքաքարը հանքերում արդյունահանվում է ստորգետնյա կամ բաց եղանակով: Բնական ուրանը իզոտոպների խառնուրդ է՝ ուրան-238 (99,3%) և ուրան-235 (0,7%): Քանի որ հիմնական միջուկային վառելիքը ուրան-235-ն է, առաջնային վերամշակումից հետո հանքաքարը մտնում է հարստացման գործարան, որտեղ ուրանի 235-ի պարունակությունը հանքաքարում հասցվում է 3-5%-ի։ Վառելիքի քիմիական մշակումը բաղկացած է հարստացված ուրանի հեքսաֆտորիդ 235 UF 6 ստանալուց՝ վառելիքի ձողերի (վառելիքի տարրերի) հետագա արտադրության համար։

Ուրանի հանքավայրերի զարգացումը, ինչպես հանքարդյունաբերության ցանկացած այլ ճյուղ, վատթարացնում է շրջակա միջավայրը. մեծ տարածքներ դուրս են բերվում տնտեսական շահագործումից, փոխվում է լանդշաֆտը և հիդրոլոգիական ռեժիմը, օդը, հողը, մակերևութային և ստորերկրյա ջրերը աղտոտվում են ռադիոնուկլիդներով։ Բնական ուրանի առաջնային մշակման փուլում ռադիոակտիվ թափոնների քանակը շատ մեծ է և կազմում է 99,8%: Ռուսաստանում ուրանի արդյունահանումը և առաջնային վերամշակումն իրականացվում է միայն մեկ ձեռնարկությունում՝ Պրիարգունսկու լեռնահանքային և քիմիական ասոցիացիա: Մինչև վերջերս գործող ուրանի հանքաքարի արդյունահանման և վերամշակման բոլոր ձեռնարկություններում 1,8 10 5 Ci ակտիվությամբ 108 մ 3 ռադիոակտիվ թափոններ գտնվում են աղբավայրերում և պոչամբարներում:

Վառելիքի տարրերը, որոնք միջուկային վառելիք պարունակող մետաղական ձողեր են (3% ուրան-235), տեղադրված են ատոմակայանի ռեակտորի միջուկում։ Հնարավոր են ուրանի-235 տրոհման շղթայական ռեակցիաների տարբեր տեսակներ (ստացված բեկորների և արտանետվող նեյտրոնների քանակի տարբերություն), օրինակ՝

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

Ուրանի տրոհման ժամանակ արձակված ջերմությունը տաքացնում է միջուկով հոսող ջուրը և լվանում ձողերը։ Մոտ երեք տարի անց ուրանի-235-ի պարունակությունը վառելիքի ձողերում իջնում ​​է մինչև 1%, դրանք դառնում են ջերմության անարդյունավետ աղբյուրներ և կարիք ունեն փոխարինման: Ամեն տարի վառելիքի ձողերի մեկ երրորդը հանվում է միջուկից և փոխարինվում նորերով. 1000 ՄՎտ հզորությամբ տիպիկ ատոմակայանի համար դա նշանակում է տարեկան 36 տոննա վառելիքի ձողերի հեռացում։

Միջուկային ռեակցիաների ընթացքում վառելիքի տարրերը հարստացվում են ռադիոնուկլիդներով՝ ուրանի-235-ի տրոհման արտադրանքներով, ինչպես նաև (մի շարք բ-քայքայման միջոցով) պլուտոնիում-239.

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

Օգտագործված վառելիքի ձողերը միջուկից տեղափոխվում են ստորջրյա ալիքով ջրով լցված պահեստարաններ, որտեղ դրանք պահվում են պողպատե տարաների մեջ մի քանի ամիս, մինչև շատ թունավոր ռադիոնուկլիդների մեծ մասը (մասնավորապես՝ ամենավտանգավոր յոդ-131-ը) քայքայվի: Դրանից հետո վառելիքի ձողերն ուղարկվում են վառելիքի վերականգնման կայաններ, օրինակ՝ արագ նեյտրոնային միջուկային ռեակտորների կամ զենքի դասի պլուտոնիումի համար պլուտոնիումի միջուկներ ստանալու համար:

Միջուկային ռեակտորների հեղուկ թափոնները (մասնավորապես՝ առաջնային շղթայի ջուրը, որը պետք է թարմացվի) վերամշակումից (գոլորշիացումից) հետո տեղադրվում են ատոմակայանի տարածքում գտնվող բետոնե պահեստարաններում։

Ատոմակայանների շահագործման ընթացքում ռադիոնուկլիդների որոշակի քանակություն օդ է արտանետվում։ Ռադիոակտիվ յոդ-135-ը (գործող ռեակտորի քայքայման հիմնական արգասիքներից մեկը) չի կուտակվում օգտագործված միջուկային վառելիքում, քանի որ դրա կիսատ կյանքը ընդամենը 6,7 ժամ է, սակայն հետագա ռադիոակտիվ քայքայման արդյունքում այն ​​վերածվում է քսենոն-135 ռադիոակտիվ գազի: , որն ակտիվորեն կլանում է նեյտրոնները և, հետևաբար, կանխում է շղթայական ռեակցիան։ Ռեակտորի «քսենոնային թունավորումը» կանխելու համար բարձր խողովակներով քսենոնը հեռացվում է ռեակտորից։

Արդեն քննարկվել է ծախսված միջուկային վառելիքի վերամշակման և պահպանման փուլերում թափոնների առաջացումը։ Ցավոք, RW-ի վնասազերծման բոլոր գոյություն ունեցող և օգտագործված մեթոդները (ցեմենտավորում, ապակեպատում, բիտումացում և այլն), ինչպես նաև պինդ RW-ի այրումը կերամիկական խցերում (ինչպես Մոսկվայի մարզում NPO Radon-ում) անարդյունավետ են և զգալի բնապահպանական վտանգ են ներկայացնում:

Ատոմակայաններից ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման և հեռացման խնդիրը հատկապես սրվում է հիմա, երբ գալիս է աշխարհի ատոմակայանների մեծ մասի ապամոնտաժման ժամանակը (ըստ ՄԱԳԱՏԷ-ի 2, դրանք 65-ից ավելի ատոմակայանների ռեակտորներ են։ և գիտական ​​նպատակներով օգտագործվող 260 ռեակտորներ): Նշենք, որ ատոմակայանի շահագործման ընթացքում կայանի բոլոր տարրերը դառնում են ռադիոակտիվ վտանգավոր, հատկապես ռեակտորի գոտու մետաղական կառուցվածքները։ Ատոմակայանների ապամոնտաժումը ծախսերի և ժամանակի առումով համեմատելի է դրանց կառուցման հետ, մինչդեռ դեռևս չկա ապամոնտաժման համար ընդունելի գիտական, տեխնիկական և բնապահպանական տեխնոլոգիա։ Ապամոնտաժման այլընտրանքը կայանի կնքումն ու պաշտպանությունն է 100 կամ ավելի տարի ժամկետով:

Դեռևս Չեռնոբիլի ատոմակայանի հրդեհի ավարտից առաջ սկսվեց ռեակտորի տակ թունելի փռումը, դրա տակ խորշի ստեղծումը, որն այնուհետև լցված էր բետոնի բազմամետրանոց շերտով։ Ե՛վ բլոկը, և՛ դրան հարող տարածքները լցվել են բետոնով՝ սա 20-րդ դարի «շինարարության հրաշք» է (և հերոսության օրինակ՝ առանց չակերտների)։ կոչվում է «սարկոֆագ»: Չեռնոբիլի ատոմակայանի պայթող 4-րդ էներգաբլոկը շարունակում է մնալ աշխարհի ամենամեծ և ամենավտանգավոր վատ սարքավորված ռադիոակտիվ թափոնների պահեստավորումը:

Բժշկական և այլ գիտահետազոտական ​​հաստատություններում ռադիոակտիվ նյութեր օգտագործելիս առաջանում է զգալիորեն ավելի փոքր քանակությամբ ռադիոակտիվ թափոն, քան միջուկային արդյունաբերությունում և ռազմարդյունաբերական համալիրում. սա տարեկան մի քանի տասնյակ խորանարդ մետր թափոն է: Սակայն ռադիոակտիվ նյութերի օգտագործումը գնալով ընդլայնվում է, դրա հետ մեկտեղ ավելանում է թափոնների ծավալը։

Ռադիոակտիվ թափոնների խնդիրը Ռիո դե Ժանեյրոյում կայացած Երկրի հիմնախնդիրների համաշխարհային գագաթնաժողովում ընդունված «21-րդ դարի օրակարգի» անբաժանելի մասն է (1992 թ.) և «21-րդ օրակարգի հետագա իրականացման գործողությունների ծրագրի» դար»», ընդունվել է Միավորված ազգերի կազմակերպության Գլխավոր ասամբլեայի հատուկ նստաշրջանի կողմից (1997թ. հունիս): Վերջին փաստաթուղթը, մասնավորապես, նախանշում է ռադիոակտիվ թափոնների կառավարման մեթոդների կատարելագործման, այս ոլորտում միջազգային համագործակցության ընդլայնման (տեղեկատվության և փորձի փոխանակում, աջակցություն և համապատասխան տեխնոլոգիաների փոխանցում և այլն) միջոցառումների համակարգը, խստացնելու պատասխանատվությունը: պետություններ՝ ռադիոակտիվ թափոնների անվտանգ պահեստավորումն ու հեռացումն ապահովելու համար։

Գործողությունների ծրագիրը ընդունում է աշխարհի կայուն զարգացման ընդհանուր միտումների վատթարացումը, սակայն հույս է հայտնում, որ հաջորդ միջազգային բնապահպանական ֆորումում, որը նախատեսված է 2002 թվականին, շոշափելի առաջընթաց կգրանցվի կայուն զարգացման ապահովման գործում՝ ուղղված բարենպաստ կենսապայմանների ստեղծմանը: ապագա սերունդները։

E.E. Բորովսկի

________________________________
1 Ստորև բերված բոլոր տվյալները վերցված են բաց հրապարակումների նյութերից Ռուսաստանի Դաշնության շրջակա միջավայրի պահպանության պետական ​​կոմիտեի «Ռուսաստանի Դաշնության շրջակա միջավայրի վիճակի մասին» պետական ​​զեկույցներում և «Կանաչ աշխարհ» ռուսական բնապահպանական թերթում ( 1995–1999 թթ.):
2 Ատոմային էներգիայի միջազգային գործակալություն.

Ռադիոակտիվ թափոնները (RW) այն նյութերն են, որոնք պարունակում են ռադիոակտիվ տարրեր և չեն կարող հետագայում կրկին օգտագործվել, քանի որ դրանք գործնական նշանակություն չունեն: Դրանք ձևավորվում են ռադիոակտիվ հանքաքարի արդյունահանման և վերամշակման, ջերմություն առաջացնող սարքավորումների շահագործման և միջուկային թափոնների հեռացման ժամանակ։

Ռադիոակտիվ թափոնների տեսակները և դասակարգումը

Ըստ ռադիոակտիվ թափոնների տեսակների՝ բաժանվում են.

• ըստ վիճակի - պինդ, գազային, հեղուկ;
• ըստ կոնկրետ գործունեության՝ բարձր ակտիվություն, միջին ակտիվություն, ցածր ակտիվություն, շատ ցածր ակտիվություն
• ըստ տեսակի - ջնջված և հատուկ;
• ըստ ռադիոնուկլիդների կիսամյակի՝ երկար և կարճատև;
• միջուկային տիպի տարրերով - իրենց ներկայությամբ, դրանց բացակայությամբ.
• հանքարդյունաբերության համար՝ ուրանի հանքաքարերի վերամշակման, հանքային հումքի արդյունահանման մեջ։

Այս դասակարգումը տեղին է նաև Ռուսաստանի համար և ընդունված է միջազգային մակարդակով։ Ընդհանուր առմամբ, դասերի բաժանումը վերջնական չէ, այն պետք է ներդաշնակեցվի տարբեր ազգային համակարգերի հետ։

Ազատվել է վերահսկողությունից

Կան ռադիոակտիվ թափոնների տեսակներ, որոնցում ռադիոնուկլիդների շատ ցածր կոնցենտրացիան կա: Դրանք գործնականում վտանգ չեն ներկայացնում շրջակա միջավայրի համար։ Նման նյութերը դասակարգվում են որպես ազատված: Դրանցից ազդեցության տարեկան չափը չի գերազանցում 10 μ3վ մակարդակը:

RW կառավարման կանոններ

Ռադիոակտիվ նյութերը բաժանվում են դասերի ոչ միայն վտանգի մակարդակը որոշելու, այլև դրանց հետ վարվելու կանոններ մշակելու համար.

• անհրաժեշտ է ապահովել ռադիոակտիվ թափոններով աշխատող անձի պաշտպանությունը.
• պետք է բարձրացնել շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը վտանգավոր նյութերից.
• վերահսկել թափոնների հեռացման գործընթացը.
• փաստաթղթերի հիման վրա նշեք ազդեցության մակարդակը յուրաքանչյուր պահեստում.
• վերահսկել ռադիոակտիվ տարրերի կուտակումն ու օգտագործումը.
• վտանգի դեպքում պետք է կանխել վթարները.
• արտակարգ իրավիճակներում բոլոր հետևանքները պետք է վերացվեն։

Ո՞րն է ՌԱՕ-ի վտանգը

Նման արդյունքը կանխելու համար ռադիոակտիվ տարրեր օգտագործող բոլոր ձեռնարկությունները պարտավոր են կիրառել ֆիլտրման համակարգեր, վերահսկել արտադրական գործունեությունը, ախտահանել և հեռացնել թափոնները: Սա օգնում է կանխել բնապահպանական աղետը:

RW վտանգի մակարդակը կախված է մի քանի գործոններից: Առաջին հերթին սա մթնոլորտում թափոնների քանակն է, ճառագայթման հզորությունը, աղտոտված տարածքի տարածքը, դրա վրա ապրող մարդկանց թիվը: Քանի որ այդ նյութերը մահացու են, վթարի դեպքում անհրաժեշտ է վերացնել աղետը և բնակչությանը տարհանել տարածքից։ Կարևոր է նաև կանխել և դադարեցնել ռադիոակտիվ թափոնների տեղափոխումը այլ տարածքներ։

Պահպանման և տեղափոխման կանոններ

Ռադիոակտիվ նյութերով աշխատող ձեռնարկությունը պետք է ապահովի թափոնների անվտանգ պահպանումը։ Այն ենթադրում է ռադիոակտիվ թափոնների հավաքում, դրանց տեղափոխում ոչնչացման։ Պահպանման համար անհրաժեշտ միջոցներն ու մեթոդները սահմանվում են փաստաթղթերով: Նրանց համար հատուկ տարաներ են պատրաստվում ռետինից, թղթից եւ պլաստմասից։ Պահվում են նաև սառնարաններում, մետաղյա թմբուկներում։ Ռադիոակտիվ թափոնների տեղափոխումն իրականացվում է հատուկ փակ տարաներով։ Տրանսպորտում դրանք պետք է ապահով կերպով ամրացվեն: Փոխադրումները կարող են իրականացնել միայն այն ընկերությունները, որոնք ունեն դրա համար հատուկ լիցենզիա։

Վերամշակում

Վերամշակման մեթոդների ընտրությունը կախված է թափոնների բնութագրերից: Թափոնների որոշ տեսակներ մանրացված և սեղմված են թափոնների ծավալը օպտիմալացնելու համար: Որոշակի մնացորդներ ընդունված է վառել վառարանում։ RW մշակումը պետք է համապատասխանի հետևյալ պահանջներին.

• նյութերի մեկուսացում ջրից և այլ արտադրանքներից.
• վերացնել ճառագայթումը;
• մեկուսացնել ազդեցությունը հումքի և օգտակար հանածոների վրա.
• գնահատել վերամշակման իրագործելիությունը:

Հավաքում և հեռացում

Ռադիոակտիվ թափոնների հավաքումը և հեռացումը պետք է իրականացվի այն վայրերում, որտեղ չկան ոչ ռադիոակտիվ տարրեր: Այս դեպքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել ագրեգացման վիճակը, թափոնների կատեգորիան, դրանց հատկությունները, նյութերը, ռադիոնուկլիդների կիսամյակը և նյութի հնարավոր վտանգը: Այս առումով անհրաժեշտ է մշակել RW կառավարման ռազմավարություն:

Հավաքման և հեռացման համար անհրաժեշտ է օգտագործել մասնագիտացված սարքավորումներ: Մասնագետները նշում են, որ այդ վիրահատությունները հնարավոր են միայն միջին և ցածր ակտիվ նյութերով։ Գործընթացի ընթացքում յուրաքանչյուր քայլ պետք է վերահսկվի բնապահպանական աղետը կանխելու համար: Անգամ փոքր սխալը կարող է հանգեցնել վթարի, շրջակա միջավայրի աղտոտման և հսկայական թվով մարդկանց մահվան: Շատ տասնամյակներ կպահանջվեն ռադիոակտիվ նյութերի ազդեցությունը վերացնելու և բնությունը վերականգնելու համար։

1-ից 5-րդ վտանգի դասի թափոնների հեռացում, մշակում և հեռացում

Մենք աշխատում ենք Ռուսաստանի բոլոր շրջանների հետ։ Վավերական լիցենզիա. Փակման փաստաթղթերի ամբողջական փաթեթ: Անհատական ​​մոտեցում հաճախորդին և ճկուն գնային քաղաքականություն:

Օգտագործելով այս ձևը, դուք կարող եք թողնել ծառայությունների մատուցման հարցում, պահանջել կոմերցիոն առաջարկ կամ ստանալ անվճար խորհրդատվություն մեր մասնագետներից:

Ուղարկել

Ռադիոակտիվ թափոնները հետագա գործունեության համար ոչ պիտանի նյութ են, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ վտանգավոր տարրեր:

Տարբեր բնական և տեխնածին ճառագայթման աղբյուրները հրահրում են վտանգավոր թափոնների առաջացումը:Նման աղբը առաջանում է հետևյալ գործընթացների ժամանակ.

• միջուկային վառելիք ստեղծելիս
• միջուկային ռեակտորի շահագործում
• վառելիքի տարրերի բուժում ճառագայթման միջոցով
• բնական կամ արհեստական ​​ռադիոիզոտոպների արտադրություն և օգտագործում

Ռադիոակտիվ թափոնների հավաքումը և հետագա մշակումը սահմանվում է Ռուսաստանի Դաշնության օրենսդրությամբ:

Դասակարգում

Ռուսաստանում ռադիոակտիվ թափոնների դասակարգումը հիմնված է 2011 թվականի հուլիսի 11-ի թիվ 190 դաշնային օրենքի վրա, որը կարգավորում է ռադիոակտիվ թափոնների հավաքումն ու կառավարումը։

Ռադիոակտիվ թափոնները կարող են լինել հետևյալ տեսակների.

• Հեռացված. Ռիսկը, որը կարող է առաջանալ արդյունահանման, ինչպես նաև վտանգավոր թափոնների հետագա օգտագործման ընթացքում: Այս ծախսերը չպետք է ավելի բարձր լինեն, քան երկրում պահեստի ստեղծման հետ կապված ռիսկը:
• Հատուկ. Ռիսկ, որը ներառում է վտանգավոր ճառագայթման հնարավոր ազդեցությունը, ինչպես նաև այլ ռիսկեր, որոնք հիմնված են տարրերի որոնման և հետագա օգտագործման վրա: Պետք է գերազանցի գտնվելու վայրի տարածքում նրանց թաղման հետ կապված ռիսկերը:

Բաշխման չափանիշները սահմանում է Ռուսաստանի կառավարությունը:

Ռադիոակտիվ թափոնների դասակարգումն իրականացվում է հետևյալի հիման վրա.

Ռադիոնուկլիդների կիսամյակը ներառում է.

• երկարակյաց
• կարճատև

կոնկրետ գործունեություն. Այսպիսով, կախված ակտիվության աստիճանից, ռադիոակտիվ թափոնները սովորաբար բաժանվում են.

• Թույլ ակտիվ, բետա արտանետող ռադիոիզոտոպների կոնցենտրացիան նման նյութում հասնում է 10-5 կուրի/լ:
• Միջին ակտիվություն, բետա-արտանետվող ռադիոիզոտոպների կոնցենտրացիան հասնում է ավելի քան 1 կուրի/լ:
• Ցածր ակտիվ:
• Շատ ցածր ակտիվություն.

Պետություն. Նման աղբի երեք տեսակ կա.

• LRW (հեղուկ ռադիոակտիվ թափոններ)
• Պինդ

Միջուկային տիպի տարրերի առկայությունը.

• Հասանելիություն
• բացակայությունը

Ընդունված է նաև ընդգծել.

• Ուրանի հանքաքարերի արդյունահանման (վերամշակման) գործընթացում ձևավորված նյութեր.
• Հանքային (օրգանական) հումքի արդյունահանման արդյունքում առաջացած նյութեր, որոնք կապված չեն ատոմային էներգիայի օգտագործման հետ.

Վտանգ

Այս թափոնները չափազանց վտանգավոր են բնության համար, քանի որ բարձրացնում են ռադիոակտիվ ֆոնի մակարդակը։ Սպառված սննդի և ջրի հետ կապված վնասակար նյութերի ներթափանցման վտանգ կա նաև մարդու օրգանիզմ։ Արդյունքը մուտացիան է, թունավորումը կամ մահը:

Այդ իսկ պատճառով ձեռնարկություններին խորհուրդ է տրվում օգտագործել բոլոր տեսակի զտիչներ, որպեսզի կանխեն վնասակար թափոնների մուտքը արտաքին միջավայր։ Այս պահին օրենսդրությունը պարտավորեցնում է հատուկ մաքրող միջոցների տեղադրումը, որոնք հավաքում են վնասակար տարրեր։

Ճառագայթման վտանգի մակարդակը կախված է.

• Ռադիոակտիվ թափոնների քանակները կենսոլորտում.
• Ներկա է գամմա ճառագայթման դոզայի արագությունը:
• Տարածքի աղտոտման ենթակա տարածքները.
• Բնակչություն.

Ռադիոակտիվ թափոնները վտանգավոր են, երբ մտնում են մարդու օրգանիզմ։ Դրա պատճառով անհրաժեշտ է նման հանքարդյունաբերությունը տեղայնացնել դրանց ձևավորման տարածքում։ Շատ կարևոր է կանխել այդ հումքի հնարավոր արտագաղթը կենդանիների և մարդկանց սննդի առկա շղթաներով։

Պահպանում և տեղափոխում

• Ռադիոակտիվ թափոնների պահեստավորում. Պահպանումը ներառում է վնասակար տարրերի հավաքում և հետագա տեղափոխում մշակման կամ հեռացման համար:
• Թաղումը աղբավայրերում թափոնների տեղադրումն է: Այսպիսով, վտանգավոր թափոնները հանվում են մարդու գործունեության շրջանակից և վտանգ չեն ներկայացնում շրջակա միջավայրի համար։

Հարկ է նշել, որ միայն պինդ և պինդ թափոնները կարող են ուղարկվել գերեզմաններ պահեստավորման համար:Թափոնների ռադիոակտիվ վտանգի ժամանակաշրջանը պետք է լինի ավելի ցածր, քան ինժեներական կառույցների «կյանքի ժամկետը», որոնցում կատարվում է պահեստավորում և հեռացում:

Պետք է հաշվի առնել նաև վտանգավոր թափոնների հեռացման հետ կապված հետևյալ հատկանիշները.

• Միայն ռադիոակտիվ թափոնները, որոնց վտանգի ժամկետը չի գերազանցում 500 տարին, կուղարկվեն հեռավոր տարածք ոչնչացնելու համար:
• Թափոնները, որոնց վտանգի ժամկետը մի քանի տասնամյակից ոչ ավելի է, ձեռնարկությունը կարող է դադարեցնել իր տարածքում պահեստավորման համար՝ առանց թաղման ուղարկելու։

Պահեստավորման ուղարկվող վտանգավոր թափոնների առավելագույն քանակը սահմանվում է պահեստի անվտանգության գնահատման հիման վրա: Հատուկ սենյակում թափոնների թույլատրելի պարունակությունը որոշելու մեթոդներն ու միջոցները կարելի է գտնել կարգավորող փաստաթղթերում:

Այս թափոնների համար նախատեսված տարաները միանգամյա օգտագործման տոպրակներ են, որոնք պատրաստված են հետևյալ տարրերից.

• ռետինե
• պլաստիկ
• թուղթ

Նման բեռնարկղերի օգտագործմամբ փաթեթավորված ռադիոակտիվ թափոնների հավաքումը, պահպանումը, փոխադրումը և հետագա բեռնաթափումն իրականացվում է հատուկ սարքավորված տրանսպորտային բեռնարկղերում: Այս տարաների պահպանման համար նախատեսված տարածքները պետք է հագեցած լինեն պաշտպանիչ էկրաններով, սառնարաններով կամ տարաներով:

Տարբեր ռադիոակտիվ թափոնների պահեստավորման տարբերակների մեծ ցանկ կա.

• Սառնարաններ. Դրանք նախատեսված են լաբորատոր կենդանիների դիակներ, ինչպես նաև այլ օրգանական նյութեր պարունակելու համար:
• Մետաղական թմբուկներ. Դրանց մեջ տեղադրվում են փոշիացված ռադիոակտիվ թափոններ և փակվում են կափարիչները։
• Անջրանցիկ ներկ. Նա զբաղվում է լաբորատոր սարքավորումներով տեղափոխման համար:

Վերամշակում

Ռադիոակտիվ թափոնների մշակումը հնարավոր է մի քանի եղանակով, մեթոդի ընտրությունը կախված է վերամշակման ենթակա թափոնների տեսակից։

Ռադիոակտիվ թափոնների հեռացում.

• Նրանք մանրացված և սեղմված են: Դա անհրաժեշտ է հումքի ծավալը օպտիմալացնելու, ինչպես նաև ակտիվությունը նվազեցնելու համար։
• Դրանք այրվում են վառարաններում, որոնք օգտագործվում են այրվող մնացորդները հեռացնելու համար:

Ռադիոակտիվ թափոնների վերամշակումը պետք է անպայմանորեն համապատասխանի հիգիենիկ պահանջներին.

1. 100% երաշխավորված մեկուսացում սննդից և ջրից։
2. Թույլատրելի մակարդակը գերազանցող արտաքին ազդեցության բացակայություն.
3. Ոչ մի բացասական ազդեցություն օգտակար հանածոների հանքավայրերի վրա:
4. ծախսարդյունավետ գործողությունների իրականացում.

Հավաքում և հեռացում

Այդ թափոնների հետագա ոչնչացման ընթացքում հավաքումը և տեսակավորումը պետք է իրականացվի դրանց առաջացման վայրերում՝ ոչ ռադիոակտիվ նյութերից առանձին։

Սա պետք է հաշվի առնել.

• Վնասակար նյութի ագրեգատային վիճակ.
• Նյութի կատեգորիա.
• Հավաքվող նյութի քանակը.
• Նյութի յուրաքանչյուր հատկություն (քիմիական և ֆիզիկական):
• Ռադիոնուկլիդների մոտավոր կիսամյակը: Որպես կանոն, չափումը ներկայացվում է օրերով, այսինքն՝ 15 օրից ավելի կամ 15 օրից պակաս։
• Նյութի պոտենցիալ վտանգ (հրդեհի կամ պայթյունի վտանգ):
• Ռադիոակտիվ թափոնների ապագա կառավարում.

Հարկ է նշել մի կարևոր կետ. հավաքումը և հեռացումը կարող է իրականացվել միայն ցածր և միջին ակտիվ տեսակի թափոնների դեպքում:

NRW - ցածր ակտիվ են օդափոխության արտանետումները, որոնք կարող են հեռացվել խողովակի միջոցով և հետագայում ցրվել: Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարման ազգային օպերատորի կողմից հաստատված CST-ի նորմի համաձայն, գոյություն ունի արտանետման բարձրության և պայմանների պարամետր։

DCS արժեքը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ՝ նյութի տարեկան ընդունման սահմանի հարաբերակցությունը ջրի որոշակի ծավալին (սովորաբար վերցվում է 800 լիտր) կամ օդի (8 միլիոն լիտր): Այս դեպքում CST պարամետրը ջրի և օդի միջոցով մարդու օրգանիզմ վնասակար նյութերի (ռադիոնուկլիդների) տարեկան ընդունման սահմանն է։

Միջանկյալ և հեղուկ թափոնների մշակում

Միջին ակտիվության ռադիոակտիվ նյութի հավաքումն ու հեռացումն իրականացվում է հատուկ սարքերի միջոցով.

• Գազի կրիչներ. Տեխնոլոգիա, որի խնդիրն է գազ ստանալը, պահելը և հետո բաց թողնելը։ Հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ ցածր կիսամյակային կյանք ունեցող թափոնները (1-4 ժամ) կփակվեն սարքի մեջ ճիշտ այնքան ժամանակ, որքան անհրաժեշտ է վնասակար նյութն ամբողջությամբ ապաակտիվացնելու համար:
• կլանման սյուներ. Սարքը նախատեսված է ռադիոակտիվ գազերի ավելի ամբողջական հեռացման համար (մոտ 98%)։ Վնասազերծման սխեման հետևյալն է. գազը սառչում է խոնավության տարանջատման գործընթացով, որին հաջորդում է խորը չորացումը հենց սյուներում և նյութի մատակարարումը adsorber-ին, որը պարունակում է ածուխ՝ վնասակար տարրերը կլանելու համար:

Հեղուկ ռադիոակտիվ թափոնները սովորաբար մշակվում են գոլորշիացման միջոցով:Այն երկու փուլի իոնափոխանակություն է՝ նյութի նախնական մաքրմամբ վնասակար կեղտերից։

Կա ևս մեկ միջոց՝ շրջակա միջավայրի համար վտանգավոր հեղուկ թափոնները կարելի է մաքրել ռետինե ճառագայթման կայանների միջոցով։ Շատ դեպքերում օգտագործվում է Co-60 տիպի ճառագայթիչ, որը պահվում էր ջրի մեջ։

Ռադիոակտիվ թափոնների հայեցակարգը

Թափոնների աղբյուրները

Դասակարգում

Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարում

Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարման հիմնական փուլերը

երկրաբանական թաղում

Փոխակերպում

ռադիոակտիվ թափոններ(ՌԱՕ) - քիմիական տարրերի ռադիոակտիվ իզոտոպներ պարունակող և գործնական նշանակություն չունեցող թափոններ.

Համաձայն Ռուսաստանի «Ատոմային էներգիայի օգտագործման մասին» օրենքի (No 170-FZ 21.11.1995թ.) ռադիոակտիվ թափոնները միջուկային նյութեր և ռադիոակտիվ նյութեր են, որոնց հետագա օգտագործումը չի նախատեսվում։ Ռուսական օրենսդրության համաձայն՝ երկիր ռադիոակտիվ թափոնների ներմուծումն արգելված է։

Հաճախ շփոթում և համարվում է ռադիոակտիվ թափոնների և սպառված միջուկային վառելիքի հոմանիշ: Այս հասկացությունները պետք է տարբերվեն. Ռադիոակտիվ թափոնները այն նյութերն են, որոնք նախատեսված չեն օգտագործելու համար: Օգտագործված միջուկային վառելիքը վառելիքի տարր է, որը պարունակում է միջուկային վառելիքի մնացորդներ և բազմաթիվ տրոհման արտադրանքներ, հիմնականում 137 Cs և 90 Sr, որոնք լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության, գյուղատնտեսության, բժշկության և գիտության մեջ: Ուստի այն արժեքավոր ռեսուրս է, որի վերամշակման արդյունքում ստացվում են թարմ միջուկային վառելիք և իզոտոպային աղբյուրներ։

Թափոնների աղբյուրները

Ռադիոակտիվ թափոնները լինում են տարբեր ձևերով՝ շատ տարբեր ֆիզիկական և քիմիական բնութագրերով, ինչպիսիք են այն կազմող ռադիոնուկլիդների կոնցենտրացիաները և կիսատ կյանքը: Այս թափոնները կարող են առաջանալ.

Գազային տեսքով, ինչպիսիք են օդափոխիչի արտանետումները այն օբյեկտներից, որտեղ մշակվում են ռադիոակտիվ նյութեր.

Հեղուկ տեսքով՝ սկսած ցինտիլացիոն լուծույթներից՝ հետազոտական ​​օբյեկտներից մինչև օգտագործված վառելիքի վերամշակման բարձր մակարդակի հեղուկ թափոններ.

Կոշտ ձևով (աղտոտված սպառվող նյութեր, ապակյա իրեր հիվանդանոցներից, բժշկական գիտահետազոտական ​​հաստատություններից և ռադիոդեղագործական լաբորատորիաներից, վառելիքի վերամշակման ապակենման թափոններ կամ ատոմակայաններից օգտագործված վառելիք, երբ դրանք համարվում են թափոններ):

Մարդկային գործունեության մեջ ռադիոակտիվ թափոնների աղբյուրների օրինակներ.

PIR (ճառագայթման բնական աղբյուրներ): Կան նյութեր, որոնք բնականաբար ռադիոակտիվ են, որոնք հայտնի են որպես ճառագայթման բնական աղբյուրներ (NIR): Այս նյութերի մեծ մասը պարունակում է երկարակյաց նուկլիդներ, ինչպիսիք են կալիում-40-ը, ռուբիդիում-87-ը (որոնք բետա արտանետողներ են), ինչպես նաև ուրան-238, թորիում-232 (որոնք արտանետում են ալֆա մասնիկներ) և դրանց քայքայման արտադրանքները: .

Նման նյութերի հետ աշխատանքը կարգավորվում է Սանեպիդնաձորի կողմից տրված սանիտարական կանոններով։

Ածուխ. Ածուխը պարունակում է փոքր քանակությամբ ռադիոնուկլիդներ, ինչպիսիք են ուրանը կամ թորիումը, սակայն այդ տարրերի պարունակությունը ածուխում ավելի քիչ է, քան երկրակեղևում դրանց միջին կոնցենտրացիան:

Նրանց կոնցենտրացիան աճում է թռչող մոխրի մեջ, քանի որ դրանք գործնականում չեն այրվում:

Այնուամենայնիվ, մոխրի ռադիոակտիվությունը նույնպես շատ ցածր է, այն մոտավորապես հավասար է սև թերթաքարերի ռադիոակտիվությանը և ավելի քիչ, քան ֆոսֆատային ապարներինը, բայց դա հայտնի վտանգ է ներկայացնում, քանի որ որոշակի քանակությամբ թռչող մոխիր մնում է մթնոլորտում և ներշնչվում։ մարդկանց կողմից Միևնույն ժամանակ, արտանետումների ընդհանուր քանակը բավականին մեծ է և համարժեք է 1000 տոննա ուրան Ռուսաստանում և 40000 տոննա ամբողջ աշխարհում։

Նավթ և գազ. Նավթի և գազի արդյունաբերության ենթամթերքները հաճախ պարունակում են ռադիում և դրա քայքայման արտադրանք: Նավթահորերում սուլֆատի հանքավայրերը կարող են շատ հարուստ լինել ռադիումով. ջրի, նավթի և գազի հորերը հաճախ պարունակում են ռադոն: Երբ այն քայքայվում է, ռադոնը ձևավորում է պինդ ռադիոիզոտոպներ, որոնք կուտակում են խողովակաշարերի ներսում: Վերամշակման գործարաններում պրոպանի արտադրության տարածքը սովորաբար առավել ռադիոակտիվ տարածքներից մեկն է, քանի որ ռադոնը և պրոպանը ունեն նույն եռման կետը:

Հանքանյութերի հարստացում. Հանքանյութերի վերամշակման թափոնները կարող են լինել բնական ռադիոակտիվ:

Բժշկական ՌԱՕ. Ռադիոակտիվ բժշկական թափոններում գերակշռում են բետա և գամմա ճառագայթների աղբյուրները։ Այս թափոնները բաժանվում են երկու հիմնական դասի. Ախտորոշիչ միջուկային բժշկությունը օգտագործում է կարճատև գամմա արտանետիչներ, ինչպիսիք են տեխնիում-99մ (99 Tc մ): Այս նյութերի մեծ մասը կարճ ժամանակում քայքայվում է, որից հետո դրանք կարող են հեռացվել որպես սովորական թափոններ։ Բժշկության մեջ օգտագործվող այլ իզոտոպների օրինակներ (կես կյանքը նշված է փակագծերում). Իտրիում-90, որն օգտագործվում է լիմֆոմաների բուժման համար (2,7 օր); Յոդ-131, վահանաձև գեղձի ախտորոշում, վահանաձև գեղձի քաղցկեղի բուժում (8 օր); Ստրոնցիում-89, ոսկրային քաղցկեղի բուժում, ներերակային ներարկումներ (52 օր); Iridium-192, բրախիթերապիա (74 օր); Կոբալտ-60, բրախիթերապիա, արտաքին ճառագայթային թերապիա (5,3 տարի); Ցեզիում-137, բրախիթերապիա, արտաքին ճառագայթային թերապիա (30 տարի):

Արդյունաբերական ռադիոակտիվ թափոններ. Արդյունաբերական ռադիոակտիվ թափոնները կարող են պարունակել ալֆա, բետա, նեյտրոնային կամ գամմա ճառագայթման աղբյուրներ: Ալֆա աղբյուրները կարող են օգտագործվել տպարանում (ստատիկ լիցքը հեռացնելու համար); գամմա արտանետիչներ օգտագործվում են ռադիոգրաֆիայում; Նեյտրոնային ճառագայթման աղբյուրներն օգտագործվում են տարբեր արդյունաբերություններում, օրինակ՝ նավթահորերի ռադիոմետրիայում։ Բետա աղբյուրների օգտագործման օրինակ. ռադիոիզոտոպային ջերմաէլեկտրական գեներատորներ ինքնավար փարոսների և այլ կայանքների համար մարդկանց համար դժվար հասանելի վայրերում (օրինակ՝ լեռներում):

ռադիոակտիվ թափոններ

ռադիոակտիվ թափոններ (ՌԱՕ) - քիմիական տարրերի ռադիոակտիվ իզոտոպներ պարունակող և գործնական նշանակություն չունեցող թափոններ.

Համաձայն Ռուսաստանի «Ատոմային էներգիայի օգտագործման մասին օրենքի» (21.11.1995 թ. No. 170-FZ) ռադիոակտիվ թափոնները (RW) միջուկային նյութեր և ռադիոակտիվ նյութեր են, որոնց հետագա օգտագործումը չի ակնկալվում։ Ռուսական օրենսդրության համաձայն՝ երկիր ռադիոակտիվ թափոնների ներմուծումն արգելված է։

Հաճախ շփոթում և համարվում է ռադիոակտիվ թափոնների և սպառված միջուկային վառելիքի հոմանիշ: Այս հասկացությունները պետք է տարբերվեն. Ռադիոակտիվ թափոնները այն նյութերն են, որոնք նախատեսված չեն օգտագործելու համար: Օգտագործված միջուկային վառելիքը վառելիքի տարր է, որը պարունակում է միջուկային վառելիքի մնացորդներ և բազմաթիվ տրոհման արտադրանքներ, հիմնականում 137 Cs և 90 Sr, որոնք լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության, գյուղատնտեսության, բժշկության և գիտության մեջ: Ուստի այն արժեքավոր ռեսուրս է, որի վերամշակման արդյունքում ստացվում են թարմ միջուկային վառելիք և իզոտոպային աղբյուրներ։

Թափոնների աղբյուրները

Ռադիոակտիվ թափոնները լինում են տարբեր ձևերով՝ շատ տարբեր ֆիզիկական և քիմիական բնութագրերով, ինչպիսիք են այն կազմող ռադիոնուկլիդների կոնցենտրացիաները և կիսատ կյանքը: Այս թափոնները կարող են առաջանալ.

• գազային տեսքով, ինչպիսիք են օդափոխիչի արտանետումները այն օբյեկտներից, որտեղ մշակվում են ռադիոակտիվ նյութեր.
• հեղուկ տեսքով՝ սկսած ցինտիլացիոն լուծույթներից՝ հետազոտական ​​օբյեկտներից մինչև օգտագործված վառելիքի վերամշակման բարձր մակարդակի հեղուկ թափոններ.
• պինդ ձևով (աղտոտված սպառվող նյութեր, ապակյա իրեր հիվանդանոցներից, բժշկական հետազոտական ​​հաստատություններից և ռադիոդեղագործական լաբորատորիաներից, վառելիքի վերամշակման արդյունքում ստացված ապակենման թափոններ կամ ատոմակայաններից օգտագործված վառելիք, երբ դա համարվում է թափոն):

Մարդկային գործունեության մեջ ռադիոակտիվ թափոնների աղբյուրների օրինակներ.

Նման նյութերի հետ աշխատանքը կարգավորվում է Սանեպիդնաձորի կողմից տրված սանիտարական կանոնակարգով։

• Ածուխ . Ածուխը պարունակում է փոքր քանակությամբ ռադիոնուկլիդներ, ինչպիսիք են ուրանը կամ թորիումը, սակայն այդ տարրերի պարունակությունը ածուխում ավելի քիչ է, քան երկրակեղևում դրանց միջին կոնցենտրացիան:

Նրանց կոնցենտրացիան աճում է թռչող մոխրի մեջ, քանի որ դրանք գործնականում չեն այրվում:

Այնուամենայնիվ, մոխրի ռադիոակտիվությունը նույնպես շատ ցածր է, այն մոտավորապես հավասար է սև թերթաքարերի ռադիոակտիվությանը և ավելի քիչ, քան ֆոսֆատային ապարներինը, բայց դա հայտնի վտանգ է ներկայացնում, քանի որ որոշ թռչող մոխիր մնում է մթնոլորտում և ներշնչվում մարդկանց կողմից: Ընդ որում, արտանետումների ընդհանուր ծավալը բավականին մեծ է և կազմում է 1000 տոննա ուրան համարժեք Ռուսաստանում և 40000 տոննա ամբողջ աշխարհում։

Դասակարգում

Պայմանականորեն ռադիոակտիվ թափոնները բաժանվում են.

• ցածր մակարդակ (բաժանված է չորս դասերի՝ A, B, C և GTCC (ամենավտանգավորը);
• միջին ակտիվ (ԱՄՆ օրենսդրությունը ռադիոակտիվ թափոնների այս տեսակը չի դասում որպես առանձին դաս, տերմինը հիմնականում օգտագործվում է եվրոպական երկրներում);
• բարձր ակտիվություն.

ԱՄՆ օրենսդրությունը նաև հատկացնում է տրանսուրանային ռադիոակտիվ թափոններ։ Այս դասը ներառում է ալֆա արտանետող տրանսուրանի ռադիոնուկլիդներով աղտոտված թափոններ, որոնց կեսաժամանակը ավելի քան 20 տարի է և 100 nCi/g-ից ավելի կոնցենտրացիաներ՝ անկախ դրանց ձևից և ծագումից՝ բացառությամբ բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների։ Տրանսուրանային թափոնների քայքայման երկար ժամանակաշրջանի պատճառով դրանց հեռացումն ավելի մանրակրկիտ է, քան ցածր և միջին մակարդակի թափոնների հեռացումը: Նաև հատուկ ուշադրություն է դարձվում թափոնների այս դասին, քանի որ բոլոր տրանսուրանի տարրերն արհեստական ​​են, և դրանցից որոշների վարքագիծը շրջակա միջավայրում և մարդու մարմնում եզակի է:

Ստորև ներկայացված է հեղուկ և պինդ ռադիոակտիվ թափոնների դասակարգումը «Ճառագայթային անվտանգության ապահովման հիմնական սանիտարական կանոններին» (OSPORB 99/2010):

Նման դասակարգման չափանիշներից մեկը ջերմության տարածումն է: Ցածր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոններում ջերմության արտանետումը չափազանց ցածր է: Միջին ակտիվների մոտ դա նշանակալի է, բայց ակտիվ ջերմության հեռացում չի պահանջվում։ Բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնները ջերմություն են թողնում այնքան, որ պահանջում են ակտիվ սառեցում:

Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարում

Ի սկզբանե համարվել է, որ բավարար միջոց է ռադիոակտիվ իզոտոպների ցրումը շրջակա միջավայրում` ի նմանություն այլ ոլորտների արտադրական թափոնների: «Մայակ» գործարանում շահագործման առաջին տարիներին ամբողջ ռադիոակտիվ թափոնները լցվում էին մոտակա ջրային մարմիններ: Արդյունքում աղտոտվել են Տեխա ջրամբարների կասկադը և հենց Թեչա գետը։

Հետագայում պարզվեց, որ բնական և կենսաբանական պրոցեսների պատճառով ռադիոակտիվ իզոտոպները կենտրոնացած են կենսոլորտի տարբեր ենթահամակարգերում (հիմնականում կենդանիների մեջ, նրանց օրգաններում և հյուսվածքներում), ինչը մեծացնում է հանրային ազդեցության ռիսկերը (մեծ կոնցենտրացիաների շարժման պատճառով): ռադիոակտիվ տարրեր և դրանց հնարավոր մուտքը սննդի հետ մարդու մարմնում): Ուստի փոխվեց վերաբերմունքը ռադիոակտիվ թափոնների նկատմամբ։

1) մարդու առողջության պաշտպանություն. Ռադիոակտիվ թափոնները կառավարվում են այնպես, որ ապահովվի մարդու առողջության պաշտպանության ընդունելի մակարդակ։

2) շրջակա միջավայրի պահպանությունը. Ռադիոակտիվ թափոնները կառավարվում են այնպես, որ ապահովվի շրջակա միջավայրի պաշտպանության ընդունելի մակարդակ:

3) ազգային սահմաններից դուրս պաշտպանություն. Ռադիոակտիվ թափոնները կառավարվում են այնպես, որ հաշվի առնվեն ազգային սահմաններից դուրս մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի համար հնարավոր հետևանքները:

4) ապագա սերունդների պաշտպանություն. Ռադիոակտիվ թափոնները կառավարվում են այնպես, որ ապագա սերունդների համար կանխատեսվող առողջական հետեւանքները չգերազանցեն հետեւանքների համապատասխան մակարդակները, որոնք այսօր ընդունելի են:

5) Բեռ ապագա սերունդների համար. Ռադիոակտիվ թափոնները կառավարվում են այնպես, որ ապագա սերունդներին ավելորդ բեռ չդնեն։

6) Ազգային իրավական կառուցվածքը. Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարումն իրականացվում է համապատասխան ազգային իրավական դաշտի շրջանակներում, որը նախատեսում է պարտականությունների հստակ բաշխում և անկախ կարգավորիչ գործառույթների ապահովում:

7) հսկողություն ռադիոակտիվ թափոնների առաջացման նկատմամբ. Ռադիոակտիվ թափոնների առաջացումը պահպանվում է նվազագույն իրագործելի մակարդակի վրա։

8) ռադիոակտիվ թափոնների առաջացման և կառավարման փոխկախվածությունը. Պատշաճ կերպով պետք է հաշվի առնվեն ռադիոակտիվ թափոնների արտադրության և կառավարման բոլոր փուլերի փոխկախվածությունը։

9) տեղադրման անվտանգությունը. Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարման օբյեկտների անվտանգությունը պատշաճ կերպով ապահովված է դրանց ողջ կյանքի ընթացքում:

Ռադիոակտիվ թափոնների կառավարման հիմնական փուլերը

• ժամը պահեստավորումռադիոակտիվ թափոնները պետք է պարունակվեն այնպես, որ.
  • ապահովել նրանց մեկուսացումը, պահպանությունը և շրջակա միջավայրի մոնիտորինգը.
  • հնարավորության դեպքում, հետագա փուլերում (եթե դրանք նախատեսված են) գործողությունները հեշտացվել են:

Որոշ դեպքերում պահեստավորումը կարող է իրականացվել հիմնականում տեխնիկական պատճառներով, ինչպիսիք են՝ հիմնականում կարճատև ռադիոնուկլիդներ պարունակող ռադիոակտիվ թափոնների պահեստավորումը քայքայման և հետագա հեռացման համար թույլատրված սահմաններում, կամ բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների պահպանում՝ նախքան այդ նպատակով երկրաբանական գոյացություններում հեռացնելը: ջերմության արտադրության կրճատում.

• Նախնական մշակումթափոնները թափոնների կառավարման սկզբնական փուլն է: Սա ներառում է հավաքումը, քիմիայի հսկողությունը և ախտահանումը և կարող է ներառել պահեստավորման միջանկյալ ժամանակաշրջան: Այս քայլը շատ կարևոր է, քանի որ շատ դեպքերում նախնական մշակումը լավագույն հնարավորություն է տալիս առանձնացնել թափոնների հոսքերը:

• Բուժումռադիոակտիվ թափոնների կառավարումը ներառում է գործողություններ, որոնց նպատակն է բարելավել անվտանգությունը կամ տնտեսությունը՝ փոխելով ռադիոակտիվ թափոնների բնութագրերը: Հիմնական մշակման հասկացությունները՝ ծավալի կրճատում, ռադիոնուկլիդների հեռացում և կազմի փոփոխություն։ Օրինակներ.
  • այրվող թափոնների այրում կամ չոր կոշտ թափոնների խտացում.
  • հեղուկ թափոնների հոսքերի գոլորշիացում, ֆիլտրում կամ իոնափոխանակում.
  • Քիմիական նյութերի տեղումներ կամ կուտակումներ:

Պարկուճ ռադիոակտիվ թափոնների համար

• ԿոնդիցիոներՌադիոակտիվ թափոնների կառավարումը բաղկացած է այն գործողություններից, որոնցում ռադիոակտիվ թափոնները ձևավորվում են տեղափոխման, փոխադրման, պահեստավորման և հեռացման համար հարմար ձևի: Այս գործողությունները կարող են ներառել ռադիոակտիվ թափոնների անշարժացում, թափոնների տեղադրում տարաներում և լրացուցիչ փաթեթավորման տրամադրում: Անշարժացման ընդհանուր մեթոդները ներառում են ցածր և միջանկյալ մակարդակների հեղուկ ռադիոակտիվ թափոնների պնդացումը ցեմենտի (ցեմենտավորման) կամ բիտումի մեջ ներդնելու միջոցով, ինչպես նաև հեղուկ ռադիոակտիվ թափոնների ապակենացման միջոցով: Անշարժացված թափոնները, իր հերթին, կախված բնույթից և կոնցենտրացիայից, կարող են փաթեթավորվել տարբեր տարաներում՝ սկսած սովորական 200 լիտրանոց պողպատե թմբուկներից մինչև հաստ պատերով բարդ դիզայնով տարաներ: Շատ դեպքերում մշակումն ու կոնդիցիոներն իրականացվում են միմյանց հետ սերտ կապով։

• թաղումհիմնականում այն ​​է, որ ռադիոակտիվ թափոնները տեղադրվում են համապատասխան անվտանգությամբ հեռացման օբյեկտում՝ առանց դրանք հեռացնելու մտադրության և առանց պահպանման երկարաժամկետ մոնիտորինգի և պահպանման: Անվտանգությունը հիմնականում ձեռք է բերվում կոնցենտրացիայի և զսպման միջոցով, որը ներառում է համապատասխան կենտրոնացված ռադիոակտիվ թափոնների տարհանումը տեղահանման վայրում:

Տեխնոլոգիա

Ռադիոակտիվ թափոնների միջանկյալ կառավարում

Սովորաբար միջուկային արդյունաբերության մեջ միջանկյալ մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնները ենթարկվում են իոնափոխանակության կամ այլ մեթոդների, որոնց նպատակը ռադիոակտիվությունը փոքր ծավալով կենտրոնացնելն է։ Մշակումից հետո շատ ավելի քիչ ռադիոակտիվ մարմինը լիովին չեզոքացվում է։ Հնարավոր է օգտագործել երկաթի հիդրօքսիդը որպես ֆլոկուլանտ՝ ռադիոակտիվ մետաղները ջրային լուծույթներից հեռացնելու համար: Երկաթի հիդրօքսիդով ռադիոիզոտոպների կլանումից հետո ստացված նստվածքը տեղադրվում է մետաղյա թմբուկի մեջ, որտեղ այն խառնվում է ցեմենտի հետ՝ ձևավորելով պինդ խառնուրդ: Ավելի մեծ կայունության և ամրության համար բետոնը պատրաստվում է թռչող մոխիրից կամ վառարանի խարամից և պորտլանդական ցեմենտից (ի տարբերություն սովորական բետոնի, որը բաղկացած է պորտլանդական ցեմենտից, մանրախիճից և ավազից):

Բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների մշակում

Ցածր ռադիոակտիվ թափոնների հեռացում

Բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոններով կոլբայի տեղափոխում գնացքով, Մեծ Բրիտանիա

Պահպանում

Բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների ժամանակավոր պահեստավորման համար օգտագործված միջուկային վառելիքի և չոր տակառներով պահեստավորման տանկերը նախագծված են, որպեսզի թույլ տան կարճատև իզոտոպներին քայքայվել մինչև հետագա մշակումը:

Ապակեպատում

Ռադիոակտիվ թափոնների երկարաժամկետ պահպանումը պահանջում է թափոնների պահպանում այնպիսի ձևով, որը չի արձագանքի և չի քայքայվի երկար ժամանակ: Այս վիճակին հասնելու ուղիներից մեկը ապակեպատումն է (կամ ապակենումը): Ներկայումս Սելլաֆիլդում (Մեծ Բրիտանիա) բարձր ակտիվ PAO-ն (Purex գործընթացի առաջին փուլի մաքրված արտադրանքները) խառնվում են շաքարի հետ, այնուհետև կալցինացվում: Կալցինացիան ներառում է թափոնների անցումը տաքացվող պտտվող խողովակի միջով և նպատակ ունի գոլորշիացնել ջուրը և ազիտացնել տրոհման արտադրանքը՝ արդյունքում ստացված ապակենման զանգվածի կայունությունը բարձրացնելու համար:

Ստացված նյութին ինդուկցիոն վառարանում մշտապես ավելացնում են մանրացված ապակի։ Արդյունքում ստացվում է նոր նյութ, որի մեջ կարծրացման ժամանակ թափոնները կապված են ապակե մատրիցայի հետ։ Այս նյութը հալած վիճակում լցվում է լեգիրված պողպատե բալոնների մեջ։ Սառչելով՝ հեղուկը պնդանում է՝ վերածվելով ապակու, որը չափազանց դիմացկուն է ջրի նկատմամբ։ Տեխնոլոգիաների միջազգային ընկերության տվյալներով՝ այս բաժակի 10%-ը ջրում լուծվելու համար կպահանջվի մոտ մեկ միլիոն տարի։

Լրացնելուց հետո մխոցը եփում են, ապա լվանում։ Արտաքին աղտոտվածության համար հետազոտվելուց հետո պողպատե բալոններն ուղարկվում են ստորգետնյա պահեստարաններ: Թափոնների այս վիճակը մնում է անփոփոխ հազարավոր տարիներ:

Մխոցի ներսում ապակին ունի սև հարթ մակերես: Մեծ Բրիտանիայում բոլոր աշխատանքները կատարվում են բարձր ակտիվության պալատների միջոցով: Շաքարավազը ավելացվում է՝ կանխելու RuO 4 ցնդող նյութի առաջացումը, որը պարունակում է ռադիոակտիվ ռութենիում: Արևմուտքում թափոններին ավելացվում է բորոսիլիկատային ապակի, որը բաղադրությամբ նույնական է պիրեքսին. նախկին ԽՍՀՄ երկրներում սովորաբար օգտագործվում է ֆոսֆատ ապակի։ Ապակու մեջ տրոհման արտադրանքի քանակը պետք է սահմանափակվի, քանի որ որոշ տարրեր (պալադիում, պլատինե խմբի մետաղներ և թելուրիում) հակված են ապակուց առանձին ձևավորել մետաղական փուլեր: Ապակենման գործարաններից մեկը գտնվում է Գերմանիայում, որտեղ վերամշակվում են դադարած ցուցադրական վերամշակման փոքր գործարանի գործունեության թափոնները։

1997 թվականին աշխարհի միջուկային պոտենցիալ ունեցող 20 երկրներն ունեին 148000 տոննա սպառված վառելիք ռեակտորների ներսում գտնվող պահեստներում, որոնց 59%-ը ոչնչացվել էր: Արտաքին պահեստարաններում եղել է 78 հազար տոննա թափոն, որից 44%-ը վերամշակվել է։ Հաշվի առնելով հեռացման արագությունը (տարեկան մոտ 12 հազար տոննա), թափոնների վերջնական վերացումը դեռ բավականին հեռու է։

երկրաբանական թաղում

Մի քանի երկրներում ներկայումս իրականացվում են համապատասխան խորքային վերջնական հեռացման վայրերի որոնումներ. Ակնկալվում է, որ առաջին նման պահեստարանները կգործարկվեն 2010 թվականից հետո։ Շվեյցարիայի Գրիմսել քաղաքում գտնվող միջազգային հետազոտական ​​լաբորատորիան զբաղվում է ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման հետ կապված հարցերով։ Շվեդիան խոսում է KBS-3 տեխնոլոգիայի օգտագործմամբ օգտագործված վառելիքի ուղղակի հեռացման իր ծրագրերի մասին, այն բանից հետո, երբ Շվեդիայի խորհրդարանը այն բավական անվտանգ համարեց: Գերմանիայում այս պահին քննարկումներ են ընթանում ռադիոակտիվ թափոնների մշտական ​​պահեստավորման վայր գտնելու շուրջ, Վենդլանդ շրջանի Գորլեբեն գյուղի բնակիչները բուռն բողոքի ցույց են անում։ Այս վայրը մինչև 1990 թվականը իդեալական էր թվում ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման համար՝ նախկին Գերմանիայի Դեմոկրատական ​​Հանրապետության սահմաններին մոտ լինելու պատճառով: Ներկայումս RW-ն ժամանակավոր պահեստում է գտնվում Գորլեբենում, դրանց վերջնական ոչնչացման վայրի մասին որոշումը դեռ չի կայացվել։ ԱՄՆ իշխանությունները որպես թաղման վայր ընտրեցին Նևադա նահանգի Յուկա լեռը, սակայն այս նախագիծը հանդիպեց ուժեղ հակազդեցության և դարձավ բուռն քննարկումների թեմա: Գոյություն ունի բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների միջազգային պահեստ ստեղծելու նախագիծ, որպես հեռացման հնարավոր վայրեր առաջարկվում են Ավստրալիան և Ռուսաստանը: Ավստրալիայի իշխանությունները, սակայն, դեմ են նման առաջարկին։

Կան օվկիանոսներում ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման նախագծեր, որոնցից են՝ հեռացումը ծովի հատակի անդունդային գոտում, հեռացումը սուզման գոտում, որի արդյունքում թափոնները կամաց-կամաց կիջնեն երկրագնդի թիկնոցը և հեռացումը բնական կամ արհեստական ​​կղզի. Այս նախագծերն ակնհայտ արժանիքներ ունեն և թույլ կտան միջազգային մակարդակով լուծել ռադիոակտիվ թափոնների հեռացման տհաճ խնդիրը, սակայն, չնայած դրան, ներկայումս դրանք սառեցված են ծովային օրենսդրության արգելքի պատճառով։ Մեկ այլ պատճառ էլ այն է, որ Եվրոպայում և Հյուսիսային Ամերիկայում լրջորեն վախենում են նման պահեստից արտահոսքից, որը կհանգեցնի բնապահպանական աղետի։ Նման վտանգի իրական հնարավորությունն ապացուցված չէ. Այնուամենայնիվ, արգելքները խստացվեցին նավերից ռադիոակտիվ թափոններ թափելուց հետո: Սակայն ապագայում այն ​​երկրները, որոնք չեն կարող այլ լուծումներ գտնել այս խնդրին, կարող են լրջորեն մտածել ռադիոակտիվ թափոնների օվկիանոսային պահեստարաններ ստեղծելու մասին։

1990-ականներին մշակվել և արտոնագրվել են ռադիոակտիվ թափոնների աղիքներ փոխակրիչով հեռացման մի քանի տարբերակներ: Ենթադրվում էր, որ տեխնոլոգիան հետևյալն է. փորվում է մինչև 1 կմ խորությամբ մեկնարկային մեծ տրամագծով ջրհոր, ներսում իջեցվում է մինչև 10 տոննա կշռող ռադիոակտիվ թափոնների խտանյութով բեռնված պարկուճ, պարկուճը պետք է ինքնուրույն տաքանա և հալվի երկրային քարը։ «հրե գնդիկի» տեսքով։ Առաջին «հրեղենը» խորացնելուց հետո երկրորդ պարկուճը պետք է իջեցնել նույն ջրհորի մեջ, հետո երրորդը և այլն՝ ստեղծելով մի տեսակ փոխակրիչ։

Ռադիոակտիվ թափոնների վերաօգտագործում

Ռադիոակտիվ թափոնների մեջ պարունակվող իզոտոպների մեկ այլ օգտագործումը դրանց վերաօգտագործումն է: Արդեն իսկ ցեզիում-137, ստրոնցիում-90, տեխնեցիում-99 և որոշ այլ իզոտոպներ օգտագործվում են սննդամթերքի ճառագայթման և ռադիոիզոտոպային ջերմաէլեկտրական գեներատորների աշխատանքը ապահովելու համար։

Ռադիոակտիվ թափոնների հեռացում տիեզերք

Ռադիոակտիվ թափոնները տիեզերք ուղարկելը գայթակղիչ գաղափար է, քանի որ ռադիոակտիվ թափոնները մշտապես հեռացվում են շրջակա միջավայրից: Այնուամենայնիվ, նման նախագծերն ունեն զգալի թերություններ, որոնցից ամենակարևորը մեկնարկային մեքենայի խափանման հավանականությունն է: Բացի այդ, գործարկումների զգալի թիվը և դրանց բարձր արժեքը այս առաջարկը դարձնում են ոչ գործնական: Հարցը բարդանում է նաև նրանով, որ այս խնդրի շուրջ միջազգային պայմանավորվածություններ դեռևս ձեռք չեն բերվել։

Միջուկային վառելիքի ցիկլ

Ցիկլի սկիզբ

Թափոններ միջուկային վառելիքի ցիկլի ճակատային մասից. սովորաբար ուրանի արդյունահանումից ալֆա արտանետվող թափոններ: Այն սովորաբար պարունակում է ռադիում և դրա քայքայման արտադրանք:

Հարստացման հիմնական կողմնակի արտադրանքը սպառված ուրանն է, որը հիմնականում բաղկացած է ուրան-238-ից՝ 0,3%-ից պակաս ուրան-235-ով: Այն պահվում է որպես UF 6 (թափոն ուրանի հեքսաֆտորիդ) և կարող է նաև վերածվել U 3 O 8-ի: Փոքր քանակությամբ հյուծված ուրանը օգտագործվում է այնպիսի կիրառություններում, որտեղ նրա չափազանց բարձր խտությունը գնահատվում է, օրինակ՝ զբոսանավերի կիլիաների և հակատանկային պարկուճների արտադրության մեջ: Մինչդեռ Ռուսաստանում և արտերկրում կուտակվել է մի քանի միլիոն տոննա ուրանի հեքսաֆտորիդի թափոն, և տեսանելի ապագայում դրա հետագա օգտագործման պլաններ չկան։ Ուրանի հեքսաֆտորիդի թափոնները կարող են օգտագործվել (վերամշակված պլուտոնիումի հետ միասին) խառը օքսիդով միջուկային վառելիք ստեղծելու համար (որը կարող է պահանջարկ ունենալ, եթե երկիրը կառուցի զգալի քանակությամբ արագ նեյտրոնային ռեակտորներ) և նոսրացնելու բարձր հարստացված ուրանը, որը նախկինում միջուկային զենքի մաս էր կազմում: Այս նոսրացումը, որը նաև կոչվում է սպառում, նշանակում է, որ ցանկացած երկիր կամ խումբ, որն իր ձեռքն է ընկնում միջուկային վառելիքի վրա, պետք է կրկնի շատ թանկ և բարդ հարստացման գործընթացը՝ նախքան զենք ստեղծելը:

Ցիկլի ավարտ

Նյութերը, որոնցում միջուկային վառելիքի ցիկլը ավարտվել է (հիմնականում սպառված վառելիքի ձողերը) պարունակում են տրոհման արտադրանք, որոնք արձակում են բետա և գամմա ճառագայթներ։ Նրանք կարող են նաև պարունակել ակտինիդներ, որոնք արտանետում են ալֆա մասնիկներ, որոնք ներառում են ուրան-234 (234 U), նեպտունիում-237 (237 Np), պլուտոնիում-238 (238 Pu) և ամերիցիում-241 (241 Am), և երբեմն նույնիսկ նեյտրոնների աղբյուր են հանդիսանում, ինչպիսիք են. որպես californium-252 (252 Cf): Այս իզոտոպները արտադրվում են միջուկային ռեակտորներում։

Կարևոր է տարբերակել վառելիքի արտադրության համար ուրանի մշակումը և օգտագործված ուրանի վերամշակումը: Օգտագործված վառելիքը պարունակում է բարձր ռադիոակտիվ տրոհման արտադրանք: Դրանցից շատերը նեյտրոնային կլանիչներ են՝ այդպիսով ստանալով «նեյտրոնային թույներ» անվանումը։ Ի վերջո, նրանց թիվն այնքան մեծանում է, որ նեյտրոնները թակարդում փակելով՝ նրանք դադարեցնում են շղթայական ռեակցիան նույնիսկ այն ժամանակ, երբ նեյտրոնների կլանիչ ձողերն ամբողջությամբ հեռացվում են։

Այս վիճակին հասած վառելիքը պետք է փոխարինվի թարմով, չնայած ուրան-235-ի և պլուտոնիումի դեռևս բավարար քանակությանը։ Ներկայումս ԱՄՆ-ում օգտագործված վառելիքն ուղարկվում է պահեստ։ Այլ երկրներում (մասնավորապես՝ Ռուսաստանում, Մեծ Բրիտանիայում, Ֆրանսիայում և Ճապոնիայում) այս վառելիքը վերամշակվում է տրոհման արտադրանքը հեռացնելու համար, այնուհետև նորից հարստացնելուց հետո այն կարող է կրկին օգտագործվել։ Ռուսաստանում նման վառելիքը կոչվում է վերականգնված: Վերամշակման գործընթացը ներառում է բարձր ռադիոակտիվ նյութերի հետ աշխատանք, և վառելիքից հեռացված տրոհման արտադրանքը բարձր ռադիոակտիվ թափոնների խտացված ձև է, ինչպես վերամշակման ժամանակ օգտագործվող քիմիական նյութերը:

Միջուկային վառելիքի ցիկլը փակելու համար ենթադրվում է օգտագործել արագ նեյտրոնային ռեակտորներ, ինչը թույլ է տալիս վերամշակել վառելիքը, որը ջերմային նեյտրոնային ռեակտորների թափոն է։

Միջուկային զենքի տարածման հարցում

Ուրանի և պլուտոնիումի հետ աշխատելիս հաճախ դիտարկվում է միջուկային զենքի ստեղծման մեջ դրանց կիրառման հնարավորությունը։ Ակտիվ միջուկային ռեակտորները և միջուկային զենքի պաշարները խնամքով պահպանվում են: Այնուամենայնիվ, միջուկային ռեակտորների բարձր ռադիոակտիվ թափոնները կարող են պարունակել պլուտոնիում: Այն նույնական է ռեակտորներում օգտագործվող պլուտոնիումին և բաղկացած է 239 Pu-ից (իդեալական միջուկային զենք ստեղծելու համար) և 240 Pu-ից (անցանկալի բաղադրիչ, խիստ ռադիոակտիվ); այս երկու իզոտոպները շատ դժվար է առանձնացնել: Ավելին, ռեակտորների բարձր ռադիոակտիվ թափոնները լի են բարձր ռադիոակտիվ տրոհման արտադրանքներով. սակայն, դրանցից շատերը կարճատև իզոտոպներ են: Սա նշանակում է, որ թափոնների հեռացումը հնարավոր է, և երկար տարիներ անց տրոհման արտադրանքը կքայքայվի՝ նվազեցնելով թափոնների ռադիոակտիվությունը և հեշտացնելով աշխատանքը պլուտոնիումի հետ: Ավելին, անցանկալի 240 Pu իզոտոպը քայքայվում է ավելի արագ, քան 239 Pu-ն, ուստի զենքի հումքի որակը ժամանակի ընթացքում բարձրանում է (չնայած քանակի նվազմանը)։ Սա հակասություններ է առաջացնում, որ ժամանակի ընթացքում թափոնների պահեստավորման օբյեկտները կարող են վերածվել մի տեսակ «պլուտոնիումի հանքերի», որտեղից համեմատաբար հեշտ կլինի զենքի համար հումք կորզել։ Այս ենթադրություններին հակառակ է այն փաստը, որ 240 Pu-ի կես կյանքը 6560 տարի է, իսկ 239 Pu-ի կես կյանքը՝ 24110 տարի, բազմաիզոտոպային նյութում Pu-ն ինքնին կիսով չափ կկրճատվի՝ ռեակտորի աստիճանի բնորոշ փոխակերպում։ պլուտոնիում մինչև զենքի դասի պլուտոնիում): Հետևաբար, «զենքի համար նախատեսված պլուտոնիումային ականները» խնդիր կդառնան, եթե ոչ, միայն շատ հեռավոր ապագայում։

Այս խնդրի լուծումներից մեկը վերամշակված պլուտոնիումը որպես վառելիքի վերաօգտագործումն է, ինչպես օրինակ արագ միջուկային ռեակտորներում: Այնուամենայնիվ, միջուկային վառելիքի վերամշակման կայանների գոյությունը, որոնք անհրաժեշտ են պլուտոնիումը այլ տարրերից առանձնացնելու համար, հնարավորություն է ստեղծում միջուկային զենքի տարածման համար։ Պիրոմետալուրգիական արագ ռեակտորներում ստացված թափոններն ունեն ակտինոիդ կառուցվածք, ինչը թույլ չի տալիս այն օգտագործել զենք ստեղծելու համար։

Միջուկային զենքի վերամշակում

Միջուկային զենքի մշակման թափոնները (ի տարբերություն դրանց արտադրության, որոնք պահանջում են հումք ռեակտորի վառելիքից), չեն պարունակում բետա և գամմա ճառագայթների աղբյուրներ, բացառությամբ տրիտիումի և ամերիցիումի: Դրանք պարունակում են շատ ավելի մեծ թվով ակտինիդներ, որոնք արձակում են ալֆա ճառագայթներ, օրինակ՝ պլուտոնիում-239, որը միջուկային ռեակցիա է ունենում ռումբերում, ինչպես նաև բարձր հատուկ ռադիոակտիվությամբ որոշ նյութեր, ինչպիսիք են պլուտոնիում-238-ը կամ պոլոնիումը:

Նախկինում բերիլիումը և բարձր ակտիվ ալֆա արտանետողները, ինչպիսին է պոլոնիումը, առաջարկվել են որպես միջուկային զենք ռումբերում: Այժմ պոլոնիումի այլընտրանքը պլուտոնիում-238-ն է: Ազգային անվտանգության նկատառումներից ելնելով, ժամանակակից ռումբերի մանրակրկիտ դիզայնը չի ընդգրկված լայն հանրությանը հասանելի գրականության մեջ:

Որոշ մոդելներ պարունակում են նաև (RTGs), որոնք օգտագործում են պլուտոնիում-238 որպես էլեկտրաէներգիայի կայուն աղբյուր՝ ռումբի էլեկտրոնիկան գործարկելու համար:

Հնարավոր է, որ փոխարինվելիք հին ռումբի տրոհվող նյութը պարունակի պլուտոնիումի իզոտոպների քայքայման արտադրանք: Դրանք ներառում են ալֆա արտանետող նեպտունիում-236, որը ձևավորվել է պլուտոնիում-240-ի ընդգրկումներից, ինչպես նաև պլուտոնիում-239-ից ստացված որոշ ուրան-235-ից: Ռումբի միջուկի ռադիոակտիվ քայքայման արդյունքում ստացված այս թափոնների քանակը շատ փոքր կլինի, և ամեն դեպքում դրանք շատ ավելի քիչ վտանգավոր են (նույնիսկ ռադիոակտիվության առումով որպես այդպիսին), քան ինքը՝ պլուտոնիում-239-ը:

Պլուտոնիում-241-ի բետա քայքայման արդյունքում ձևավորվում է ամերիցիում-241, ամերիցիումի քանակի ավելացումը ավելի մեծ խնդիր է, քան պլուտոնիում-239-ի և պլուտոնիում-240-ի քայքայումը, քանի որ ամերիցիումը գամմա արտանետող է (դրա արտաքին. աշխատողների վրա ազդեցությունը մեծանում է) և ալֆա արտանետիչ, որն ունակ է ջերմություն առաջացնել: Պլուտոնիումը կարելի է առանձնացնել ամերիցիումից տարբեր ձևերով, ներառյալ պիրոմետրիկ մշակումը և արդյունահանումը ջրային/օրգանական լուծիչով: Ճառագայթված ուրանից պլուտոնիումի արդյունահանման փոփոխված տեխնոլոգիան (PUREX) նույնպես հնարավոր տարանջատման մեթոդներից է:

Ժողովրդական մշակույթում

Իրականում ռադիոակտիվ թափոնների ազդեցությունը նկարագրվում է նյութի վրա իոնացնող ճառագայթման ազդեցությամբ և կախված է դրանց բաղադրությունից (որ ռադիոակտիվ տարրերը ներառված են բաղադրության մեջ): Ռադիոակտիվ թափոնները ոչ մի նոր հատկություն չեն ստանում, ավելի վտանգավոր չեն դառնում, քանի որ թափոններ են։ Նրանց ավելի մեծ վտանգը պայմանավորված է միայն նրանով, որ դրանց բաղադրությունը հաճախ շատ բազմազան է (և որակապես, և քանակապես) և երբեմն անհայտ, ինչը բարդացնում է դրանց վտանգավորության աստիճանի գնահատումը, մասնավորապես՝ վթարի հետևանքով ստացված չափաբաժինները։

տես նաեւ

Նշումներ

Հղումներ

• Անվտանգություն ռադիոակտիվ թափոնների հետ աշխատելիս: Ընդհանուր դրույթներ. ՆՊ-058-04
• Հիմնական ռադիոնուկլիդներ և առաջացման գործընթացներ (անհասանելի հղում)
• Բելգիայի միջուկային հետազոտությունների կենտրոն - Գործունեություն (անհասանելի հղում)
• Բելգիայի միջուկային հետազոտությունների կենտրոն - Գիտական ​​հաշվետվություններ (անհասանելի հղում)
• Ատոմային էներգիայի միջազգային գործակալություն – Միջուկային վառելիքի ցիկլ և թափոնների տեխնոլոգիայի ծրագիր (անհասանելի հղում)
• (անհասանելի հղում)
• Միջուկային կարգավորող հանձնաժողով - ծախսված վառելիքի ջերմության առաջացման հաշվարկ (անհասանելի հղում)