Cmentarzysko nuklearne: sposób przechowywania odpadów radioaktywnych. Odpady radioaktywne Jak usuwać odpady radioaktywne

Po zakazie testów broni jądrowej w trzech obszarach problem niszczenia odpadów promieniotwórczych powstałych w procesie wykorzystywania energii atomowej do celów pokojowych zajmuje jedno z pierwszych miejsc wśród wszystkich problemów ekologii radiacyjnej.

Według stanu fizycznego odpady promieniotwórcze (RW) dzielą się na stałe, płynne i gazowe.

Zgodnie z OSPORB-99 (Podstawowe zasady sanitarne dla zapewnienia bezpieczeństwa radioaktywnego) do odpadów promieniotwórczych stałych zalicza się zużyte źródła radionuklidów, materiały, produkty, urządzenia, obiekty biologiczne, glebę nieprzeznaczoną do dalszego użytkowania, a także zestalone ciekłe odpady promieniotwórcze, w których radionuklidy o aktywności właściwej są większe niż wartości podane w Załączniku P-4 NRB-99 (normy bezpieczeństwa radiologicznego). W przypadku nieznanego składu radionuklidów RW powinien obejmować materiały o określonej aktywności większej niż:

100 kBq/kg dla źródeł promieniowania beta;

10 kBq/kg - dla źródeł promieniowania alfa;

1 kBq/kg - dla radionuklidów transuranu (chemicznych pierwiastków promieniotwórczych znajdujących się w układzie okresowym pierwiastków po uranie, czyli o liczbie atomowej większej niż 92. Wszystkie pozyskiwane są sztucznie, a tylko Np i Pu występują w przyrodzie w niezwykle małych wielkie ilości).

Ciekłe odpady promieniotwórcze obejmują organiczne i nieorganiczne ciecze, pulpy i szlamy, które nie podlegają dalszemu wykorzystaniu, w których aktywność właściwa radionuklidów jest ponad 10-krotnie wyższa niż wartości poziomów interwencyjnych dla wejścia z wodą podane w załączniku P -2 NRB-99.

Gazowe odpady promieniotwórcze obejmują gazy i aerozole promieniotwórcze nie podlegające zużyciu, powstające w procesach produkcyjnych o aktywności objętościowej przekraczającej dopuszczalną średnią roczną aktywność objętościową (AVA) podaną w załączniku P-2 NRB-99.

Odpady promieniotwórcze ciekłe i stałe są podzielone według ich specyficznej aktywności na 3 kategorie: niskoaktywne, średnioaktywne i wysokoaktywne (tabela 26).

Stół26 – Klasyfikacja ciekłych i stałych odpadów promieniotwórczych (OSPORB-99)

Wytwarzane są odpady promieniotwórcze:

− w procesie wydobycia i przerobu minerału promieniotwórczego
surowy materiał;

− podczas eksploatacji elektrowni jądrowych;

− w procesie eksploatacji i utylizacji statków o napędzie jądrowym
instalacje;

− przy przetwarzaniu wypalonego paliwa jądrowego;

- w produkcji broni jądrowej;

− przy wykonywaniu prac naukowych z wykorzystaniem badań
Reaktory jądrowe Telsky i materiały rozszczepialne;

− przy zastosowaniu radioizotopów w przemyśle miedź
kino, nauka;

− podczas podziemnych wybuchów jądrowych.

System obsługi stałych i ciekłych RW w miejscach ich powstawania jest określony przez projekt dla każdej organizacji planującej pracę z otwartymi źródłami promieniowania i obejmuje ich zbieranie, sortowanie, pakowanie, czasowe przechowywanie, kondycjonowanie (zagęszczanie, krzepnięcie, prasowanie, spalanie), transport, długoterminowe przechowywanie i zakopywanie.

W celu odbioru odpadów radioaktywnych organizacja musi mieć specjalne kolekcje. Lokalizacje kolektorów powinny być wyposażone w urządzenia ochronne w celu zmniejszenia promieniowania poza ich granice do akceptowalnego poziomu.

Do tymczasowego składowania odpadów promieniotwórczych, które wytwarzają w pobliżu powierzchni dawkę promieniowania gamma powyżej 2 mGy/h, należy stosować specjalne studnie ochronne lub nisze.

Płynne odpady promieniotwórcze gromadzone są w specjalnych pojemnikach, po czym kierowane są do unieszkodliwienia. Zabrania się odprowadzania cieczy RW do kanalizacji bytowej i deszczowej, zbiorników, studni, studni, pól irygacyjnych, pól filtracyjnych oraz na powierzchnię Ziemi.

Podczas reakcji jądrowych zachodzących w rdzeniu reaktora uwalniane są promieniotwórcze gazy: ksenon-133 (Tfizyczny.=5 dni), krypton-85 (Tfizyczny.=10 lat), radon-222 (Tfizyczny.=3,8 dnia) oraz inni. Gazy te dostają się do adsorbera filtra, gdzie tracą swoją aktywność i dopiero potem są uwalniane do atmosfery. Część węgla-14 i trytu jest również uwalniana do środowiska.

Innym źródłem rodionuklidów uwalnianych do środowiska z działających elektrowni jądrowych jest woda niezbilansowana i procesowa. Elementy paliwowe znajdujące się w rdzeniu reaktora są często zdeformowane, a produkty rozszczepienia dostają się do chłodziwa. Dodatkowym źródłem promieniowania w chłodziwie są radionuklidy powstałe w wyniku napromieniowania materiałów reaktora neutronami. Dlatego woda w obwodzie pierwotnym jest okresowo odnawiana i oczyszczana z radionuklidów.

W celu zapobieżenia zanieczyszczeniu środowiska woda wszystkich obiegów technologicznych EJ włączana jest do sieci wodociągowej obiegowej (rys. 8).

Niemniej jednak część płynnych ścieków jest odprowadzana do zbiornika chłodzącego dostępnego w każdej elektrowni jądrowej. Zbiornik ten jest zbiornikiem słabo płynącym (najczęściej jest to zbiornik sztuczny), więc zrzuty do niego cieczy zawierających nawet niewielką ilość radionuklidów mogą prowadzić do niebezpiecznych stężeń. Zrzut płynnych odpadów promieniotwórczych do stawów chłodzących jest surowo zabroniony przez przepisy sanitarne. Można do nich wysyłać tylko ciecze, w których stężenie radioizotopów nie przekracza dopuszczalnych limitów. Dodatkowo ilość cieczy odprowadzanych do zbiornika jest ograniczona dopuszczalną szybkością odprowadzania. Norma ta jest ustalona w taki sposób, aby oddziaływanie radionuklidów na użytkowników wody nie przekraczało dawki 5´10 -5 Sv/rok. Aktywność objętościowa głównych radionuklidów w wodzie zrzucanej z elektrowni jądrowych w europejskiej części Rosji, według Yu.A. Egorowa (2000), to (Bq):

Ryż. 8. Schemat strukturalny zaopatrzenia w wodę recyklingową w elektrowniach jądrowych

W trakcie samooczyszczanie wody, te radionuklidy opadają na dno i są stopniowo zakopywane w osadach dennych gdzie ich stężenie może osiągnąć 60 Bq/kg. Względna dystrybucja radionuklidów w ekosystemach stawów chłodzących elektrowni jądrowej, według Yu.A. Egorov podano w tabeli 27. Według tego autora takie zbiorniki mogą być wykorzystywane do wszelkich krajowych celów gospodarczych i rekreacyjnych.

Stół 27 – Względny rozkład radionuklidów w basenach chłodzących, %

Czy elektrownie jądrowe szkodzą środowisku? Doświadczenia eksploatacyjne krajowych elektrowni jądrowych wykazały, że przy odpowiedniej konserwacji i ugruntowanym monitoringu środowiska są one praktycznie bezpieczne. Oddziaływanie promieniotwórcze na biosferę tych przedsiębiorstw nie przekracza 2% lokalnego tła radiacyjnego. Badania krajobrazowo-geochemiczne w dziesięciokilometrowej strefie EJ Biełojarsk wskazują, że gęstość zanieczyszczenia gleb plutonem w biocenozach leśnych i łąkowych nie przekracza 160 Bq/m2 i mieści się w tle globalnym (Pavletskaya, 1967). Z obliczeń wynika, że ​​pod względem promieniowania elektrownie cieplne są znacznie bardziej niebezpieczne, gdyż spalany w nich węgiel, torf i gaz zawierają naturalne radionuklidy z rodziny uranu i toru. Średnie indywidualne dawki ekspozycji w rejonie lokalizacji elektrociepłowni o mocy 1 GW/rok wahają się od 6 do 60 μSv/rok, a z emisji EJ - od 0,004 do 0,13 μSv/rok. Tym samym elektrownie jądrowe podczas normalnej eksploatacji są bardziej przyjazne dla środowiska niż elektrownie cieplne.

Zagrożenie elektrowni jądrowych polega jedynie na przypadkowych uwolnieniach radionuklidów i ich późniejszej dystrybucji w środowisku zewnętrznym drogą atmosferyczną, wodną, ​​biologiczną i mechaniczną. W tym przypadku wyrządzane są szkody biosferze, uniemożliwiając rozległe terytoria, które przez wiele lat nie mogą być wykorzystywane w działalności gospodarczej.

Tak więc w 1986 roku w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w wyniku wybuchu termicznego do środowiska przedostało się do 10% materiału jądrowego,
znajduje się w rdzeniu reaktora.

Przez cały okres eksploatacji elektrowni jądrowych na świecie oficjalnie zarejestrowano około 150 przypadkowych przypadków uwolnienia radionuklidów do biosfery. To imponująca liczba pokazująca, że ​​rezerwa na poprawę bezpieczeństwa reaktorów jądrowych jest wciąż dość duża. Dlatego bardzo ważne jest monitorowanie środowiska na terenach elektrowni jądrowych, co odgrywa decydującą rolę w opracowywaniu metod lokalizacji skażeń promieniotwórczych i ich eliminacji. Szczególną rolę odgrywają tu badania naukowe w zakresie badania barier geochemicznych, na których pierwiastki promieniotwórcze tracą swoją mobilność i zaczynają się koncentrować.

Odpady promieniotwórcze zawierające radionuklidy o okresie półtrwania krótszym niż 15 dni są gromadzone oddzielnie i przechowywane w miejscach tymczasowego składowania w celu ograniczenia aktywności do bezpiecznego poziomu, po czym są usuwane jak zwykłe odpady przemysłowe.

Przekazywanie odpadów promieniotwórczych z organizacji do przetwarzania lub unieszkodliwiania powinno odbywać się w specjalnych pojemnikach.

Przetwarzanie, długoterminowe przechowywanie i unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych jest wykonywane przez wyspecjalizowane organizacje. W niektórych przypadkach możliwe jest przeprowadzenie wszystkich etapów zarządzania RW w jednej organizacji, jeśli przewiduje to projekt lub jeśli wydane zostanie na to specjalne zezwolenie przez organy nadzoru państwowego.

Skuteczna dawka narażenia ludności spowodowana odpadami promieniotwórczymi, w tym etapy składowania i składowania, nie powinna przekraczać 10 μSv/rok.

Najwięcej odpadów promieniotwórczych dostarczają elektrownie jądrowe. Płynne odpady promieniotwórcze z elektrowni jądrowych to pozostałości po destylacji wyparek, pulpa z filtrów mechanicznych i jonowymiennych do oczyszczania wody konturowej. W elektrowniach jądrowych są one składowane w betonowych zbiornikach wyłożonych stalą nierdzewną. Następnie są utwardzane i zakopywane przy użyciu specjalnej technologii. Odpady stałe z elektrowni jądrowych obejmują uszkodzone urządzenia i ich części, a także zużyte materiały. Z reguły mają niską aktywność i są utylizowane w elektrowniach jądrowych. Odpady o średniej i wysokiej aktywności kierowane są do unieszkodliwienia w specjalnych podziemnych magazynach.

Magazyny odpadów promieniotwórczych znajdują się głęboko pod ziemią (co najmniej 300 m) i są stale monitorowane, ponieważ radionuklidy emitują duże ilości ciepła. Podziemne magazyny RW powinny być długoterminowe, projektowane na setki, a nawet tysiące lat. Znajdują się one na terenach sejsmicznie spokojnych, w jednorodnych, pozbawionych spękań masywach skalnych. Najbardziej odpowiednie do tego są granitowe kompleksy geologiczne pasm górskich sąsiadujących z wybrzeżem oceanicznym. Najwygodniej jest budować w nich podziemne tunele dla odpadów promieniotwórczych (Kedrovsky, Chesnokov, 2000). Niezawodne magazyny RW mogą znajdować się w wiecznej zmarzlinie. Jeden z nich ma powstać na Nowej Ziemi.

Aby ułatwić usuwanie i niezawodność tych ostatnich, płynne wysoce aktywne odpady promieniotwórcze są przekształcane w stałe substancje obojętne. Obecnie głównymi metodami przetwarzania płynnych odpadów promieniotwórczych są cementowanie i zeszklenie, a następnie zamykanie w stalowych kontenerach, które składowane są pod ziemią na głębokości kilkuset metrów.

Naukowcy z Moskiewskiego Stowarzyszenia „Radon” zaproponowali metodę przekształcania płynnych odpadów promieniotwórczych w stabilną ceramikę glinokrzemianową w temperaturze 900°C przy użyciu karbamidu (mocznika), soli fluoru i naturalnych glinokrzemianów (Lashchenova, Lifanov, Solovyov, 1999).

Jednak pomimo całej swojej progresywności wymienione metody mają istotną wadę - nie zmniejszają się ilości odpadów promieniotwórczych. Dlatego naukowcy nieustannie poszukują innych metod unieszkodliwiania płynnych odpadów promieniotwórczych. Jedną z takich metod jest selektywna sorpcja radionuklidów. Jak sorbenty naukowcy sugerują stosowanie naturalnych zeolitów, które mogą być wykorzystywane do oczyszczania cieczy z radioizotopów cezu, kobaltu i manganu do bezpiecznych stężeń. Jednocześnie objętość produktu radioaktywnego zmniejsza się dziesięciokrotnie (Savkin, Dmitriev, Lifanov et al., 1999). Yu.V. Ostrowski, G.M. Zubarev, A.A. Shpak i inni nowosybirscy naukowcy (1999) zaproponowali galwanochemię
przetwarzanie ciekłych odpadów promieniotwórczych.

Obiecującą metodą unieszkodliwiania odpadów wysokoaktywnych jest usuwanie ich w przestrzeń kosmiczną. Metodę zaproponował akademik A.P. Kapitsa w 1959 roku. W tej dziedzinie trwają obecnie intensywne badania.

Odpady radioaktywne są produkowane w dużych ilościach przez elektrownie jądrowe, reaktory badawcze oraz wojsko (reaktory jądrowe statków i łodzi podwodnych).

Według MAEA do końca 2000 r. z reaktorów jądrowych wyładowano 200 000 ton napromieniowanego paliwa.

Zakłada się, że główna część zostanie usunięta bez przetworzenia (Kanada, Finlandia, Hiszpania, Szwecja, USA), pozostała część zostanie przetworzona (Argentyna, Belgia, Chiny, Francja, Włochy, Rosja, Szwajcaria, Anglia, Niemcy ).

Belgia, Francja, Japonia, Szwajcaria, Anglia zakopują bloki z odpadami radioaktywnymi zamknięte w szkle borokrzemianowym.

Pogrzeb na dnie mórz i oceanów. Usuwanie odpadów radioaktywnych z mórz i oceanów było praktykowane w wielu krajach. Najpierw zrobiły to Stany Zjednoczone w 1946, potem Wielka Brytania w 1949, Japonia w 1955 i Holandia w 1965. Pierwsze morskie składowisko ciekłych odpadów promieniotwórczych pojawiło się w ZSRR nie później niż w 1964 roku.

W pochówkach morskich Północnego Atlantyku, gdzie według MAEA w latach 1946-1982 12 krajów świata zalało odpady promieniotwórcze o łącznej aktywności ponad MKi (jedna megaCurie). Regiony kuli ziemskiej pod względem całkowitej aktywności są teraz podzielone w następujący sposób:

a) Północny Atlantyk - ok. 430 kCi;

b) morza Dalekiego Wschodu – ok. 529 kCi;

c) Arktyka – nie przekracza 700 kCi.

Od pierwszego zalania Morza Karskiego odpadami wysokoaktywnymi minęło 25-30 lat. Na przestrzeni lat aktywność reaktorów i wypalonego paliwa w naturalny sposób wielokrotnie spadała. Obecnie całkowita aktywność RW na morzach północnych wynosi 115 kCi.

Jednocześnie należy założyć, że zakopywaniem odpadów promieniotwórczych w morzu zajmowali się ludzie kompetentni, profesjonaliści w swojej dziedzinie. RW został zalany w zagłębieniach zatok, gdzie na te głębokie warstwy nie wpływają prądy i wody podwodne. Dlatego odpady promieniotwórcze „siedzą” tam i nigdzie się nie rozprzestrzeniają, a jedynie są pochłaniane przez specjalne opady.

Należy również wziąć pod uwagę, że odpady promieniotwórcze o najwyższej aktywności są konserwowane przez mieszanki utwardzające. Ale nawet jeśli radionuklidy dostaną się do wody morskiej, są absorbowane przez te osady w bezpośrednim sąsiedztwie zalanego obiektu. Potwierdziły to bezpośrednie pomiary sytuacji radiacyjnej.

Najczęściej dyskutowaną możliwością unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych jest wykorzystanie składowisk w głębokim basenie, gdzie średnia głębokość wynosi co najmniej 5 km. Głębokie skaliste dno oceanu pokryte jest warstwą osadu, a płytkie zakopanie pod dziesiątkami metrów osadu można uzyskać, po prostu wyrzucając kontener za burtę. Głębokie zakopanie pod setkami metrów osadów wymagałoby wiercenia i usuwania odpadów. Osady są nasycone wodą morską, która po dziesiątkach lub setkach lat może skorodować (korozją) kanistry ogniw paliwowych ze zużytego paliwa. Zakłada się jednak, że same osady adsorbują wyługowane produkty rozszczepienia, uniemożliwiając im przedostanie się do oceanu. Obliczenia skutków skrajnego przypadku zniszczenia powłoki zbiornika bezpośrednio po opadnięciu w warstwę osadu wykazały, że dyspersja elementu paliwowego zawierającego produkty rozszczepienia pod warstwą osadu nastąpi nie wcześniej niż za 100-200 lat. Do tego czasu poziom radioaktywności spadnie o kilka rzędów wielkości.

Ostateczny pochówek w złożach soli. Złoża soli to atrakcyjne miejsca do długoterminowego składowania odpadów promieniotwórczych. Fakt, że sól jest w postaci stałej w warstwie geologicznej wskazuje, że od czasu jej powstania kilkaset milionów lat temu nie było cyrkulacji wód gruntowych. Dzięki temu paliwo umieszczone w takim złożu nie będzie podlegało wypłukiwaniu przez wody gruntowe.
fale. Tego typu złoża soli są bardzo powszechne.

Pochówek geologiczny. Utylizacja geologiczna polega na umieszczaniu pojemników zawierających elementy wypalonego paliwa w stabilnym złożu, zwykle na głębokości 1 km. Można przypuszczać, że takie skały zawierają wodę, gdyż głębokość ich występowania jest znacznie mniejsza niż zwierciadło wód gruntowych. Jednak nie oczekuje się, że woda będzie odgrywać główną rolę w przenoszeniu ciepła z pojemników, dlatego przechowywanie powinno być zaprojektowane tak, aby utrzymać temperaturę powierzchni pojemników na poziomie 100°C lub mniej. Jednak obecność wód gruntowych powoduje, że materiał wypłukiwany ze składowanych bloków może infiltrować formację wodą. Jest to ważna kwestia przy projektowaniu takich systemów. Cyrkulacja wody przez skałę w wyniku różnicy gęstości spowodowanej gradientem temperatury w długim okresie czasu ma duże znaczenie dla określenia migracji produktów rozszczepienia. Ten proces jest bardzo powolny i dlatego nie powinien powodować większych problemów. Jednak w przypadku długoterminowych systemów utylizacji należy to koniecznie wziąć pod uwagę.

Wybór między różnymi metodami utylizacji będzie zależał od dostępności dogodnych miejsc i potrzebne będzie znacznie więcej danych biologicznych i oceanograficznych. Jednak badania w wielu krajach pokazują, że zużyte paliwo można przetwarzać i usuwać bez nadmiernego ryzyka dla ludzi i środowiska.

Ostatnio poważnie dyskutowano o możliwości wyrzucania pojemników z długożyciowymi izotopami za pomocą rakiet na niewidoczną dalszą stronę Księżyca. Tylko jak zapewnić 100% gwarancję, że wszystkie starty zakończą się sukcesem, a żaden z pojazdów nośnych nie eksploduje w ziemskiej atmosferze i nie przykryje jej śmiercionośnym popiołem? Bez względu na to, co mówią rakietnicy, ryzyko jest bardzo wysokie. I generalnie nie wiemy, dlaczego nasi potomkowie będą potrzebować drugiej strony Księżyca. Byłoby niezwykle frywolnym, gdyby zmienił się w mordercze zrzuty promieniowania.

Pogrzeb plutonu. Jesienią 1996 roku w Moskwie odbyło się Międzynarodowe Seminarium Naukowe na temat Plutonu. Ta niezwykle toksyczna substancja jest otrzymywana w wyniku działania reaktora jądrowego i była wcześniej wykorzystywana do produkcji broni jądrowej. Ale przez lata wykorzystywania energii jądrowej na Ziemi zgromadziły się już tysiące ton plutonu, żaden kraj nie potrzebuje tak wiele do produkcji broni. Powstało więc pytanie, co dalej z tym zrobić?

Zostawienie go gdzieś w magazynie to bardzo kosztowna przyjemność.

Jak wiadomo, pluton nie występuje w przyrodzie, jest pozyskiwany sztucznie z uranu-238 poprzez napromieniowanie tego ostatniego neutronami w reaktorze jądrowym:

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

Pluton ma 14 izotopów o liczbach masowych od 232 do 246; najczęstszym izotopem jest 239 Pu.

Pluton wydzielony ze zużytego paliwa elektrowni jądrowej zawiera mieszaninę wysoce aktywnych izotopów. Pod wpływem neutronów termicznych tylko Pu-239 i Pu-241 ulegają rozszczepieniu, podczas gdy prędkie neutrony powodują rozszczepienie wszystkich izotopów.

Okres półtrwania 239 Pu wynosi 24000 lat, 241 Pu wynosi 75 lat, a izotop 241 Am powstaje z silnym promieniowaniem gamma. Toksyczność jest taka, że ​​jedna tysięczna grama powoduje śmierć.

Akademik Yu Trutnev zaproponował przechowywanie plutonu w podziemnych magazynach zbudowanych za pomocą wybuchów jądrowych. Odpady radioaktywne wraz ze skałami zeszkniają i nie przedostają się do środowiska.

Za obiecujące uważa się, że wypalone paliwo jądrowe (SNF) jest najcenniejszym narzędziem dla przemysłu jądrowego, podlegającym przeróbce i zastosowaniu w obiegu zamkniętym: uran – reaktor – pluton – przetwarzanie – reaktor (Anglia, Rosja, Francja).

W 2000 r. rosyjskie elektrownie jądrowe akumulowały około 74 000 m 3 ciekłego RW o łącznej aktywności 0,22´10 5 Ci, około 93 500 m 3 stałego RW o aktywności 0,77´10 3 Ci oraz około 9 000 ton wypalonego paliwa jądrowego o działalność ponad 4´10 9 Key. W wielu elektrowniach jądrowych składowiska odpadów promieniotwórczych są zapełnione w 75%, a pozostała pojemność wystarczy na 5-7 lat.

Żadna elektrownia jądrowa nie jest wyposażona w urządzenia do kondycjonowania powstałych odpadów promieniotwórczych. Według ekspertów Ministerstwa Energii Atomowej Rosji w ciągu najbliższych 30-50 lat RW będzie faktycznie składowany na terenie elektrowni jądrowych, dlatego istnieje potrzeba stworzenia tam specjalnych magazynów długoterminowych, przystosowanych do późniejsze wydobycie RW z nich w celu transportu do miejsca ostatecznego unieszkodliwienia.

Płynne odpady radioaktywne Marynarki Wojennej są przechowywane w przybrzeżnych i pływających zbiornikach w regionach, w których stacjonują statki z silnikami jądrowymi. Roczny dopływ takiego RW wynosi około 1300 m 3 . Przetwarzane są przez dwa techniczne statki transportowe (jeden we Flocie Północnej, drugi we Flocie Pacyfiku).

Ponadto, w związku z intensyfikacją wykorzystania promieniowania jonizującego w działalności gospodarczej człowieka, z roku na rok wzrasta ilość zużytych źródeł promieniotwórczych pochodzących od przedsiębiorstw i instytucji wykorzystujących w swojej pracy radioizotopy. Większość tych przedsiębiorstw znajduje się w Moskwie (około 1000), ośrodkach regionalnych i republikańskich.

Ta kategoria RW jest usuwana za pośrednictwem scentralizowanego systemu terytorialnych zakładów specjalnych „Radon” Federacji Rosyjskiej, które odbierają, transportują, przetwarzają i usuwają zużyte źródła promieniowania jonizującego. Departament Mieszkalnictwa i Usług Komunalnych Ministerstwa Budownictwa Federacji Rosyjskiej zarządza 16 specjalnymi zakładami Radon: Leningrad, Niżny Nowogród, Samara, Saratów, Wołgograd, Rostów, Kazań, Baszkir, Czelabińsk, Jekaterynburg, Nowosybirsk, Irkuck, Chabarowsk, Nadmorski, Murmańsk, Krasnojarsk. Siedemnasty zakład specjalny, Moskwa (położony w pobliżu miasta Siergiew Posad), podlega rządowi moskiewskiemu.

Każde przedsiębiorstwo Radon ma specjalnie wyposażone składowiska odpadów promieniotwórczych(PZRO).

Do unieszkodliwiania zużytych źródeł promieniowania jonizującego wykorzystywane są inżynieryjne przypowierzchniowe magazyny. Każde przedsiębiorstwo Radon ma normalny
eksploatacja magazynów, ewidencja zasypanych odpadów, stała kontrola radiacyjna i monitoring stanu radioekologicznego środowiska. Na podstawie wyników monitoringu sytuacji radioekologicznej na obszarze lokalizacji RZGW sporządzany jest okresowo paszport radioekologiczny przedsiębiorstwa, który jest zatwierdzany przez organy kontroli i nadzoru.

Specjalne instalacje „Radon” zostały zaprojektowane w latach 70. XX wieku zgodnie z wymogami przestarzałych już norm bezpieczeństwa radiologicznego.

Istnienie żywych organizmów na ziemi (ludzi, ptaków, zwierząt, roślin) w dużej mierze zależy od ochrony środowiska, w którym żyją, przed zanieczyszczeniami. Każdego roku ludzkość gromadzi ogromne ilości śmieci, a to prowadzi do tego, że odpady promieniotwórcze stają się zagrożeniem dla całego świata, jeśli nie zostaną zniszczone.

Obecnie jest już wiele krajów, w których zwraca się szczególną uwagę na problem zanieczyszczenia środowiska, którego źródłem są odpady domowe i przemysłowe:

• segregować odpady z gospodarstw domowych, a następnie stosować metody ich bezpiecznego przetwarzania;
• budować zakłady utylizacji odpadów;
• tworzyć specjalnie wyposażone miejsca do usuwania substancji niebezpiecznych;
• tworzyć nowe technologie przetwarzania surowców wtórnych.

Kraje takie jak Japonia, Szwecja, Holandia i niektóre inne państwa poważnie podchodzą do kwestii utylizacji odpadów radioaktywnych i odpadów z gospodarstw domowych.

Efektem nieodpowiedzialnej postawy jest powstawanie gigantycznych wysypisk śmieci, na których rozkładają się odpady, zamieniając się w góry toksycznych śmieci.

Kiedy była strata?

Wraz z nadejściem człowieka na Ziemi pojawiły się odpady. Ale jeśli starożytni mieszkańcy nie wiedzieli, czym są żarówki, szkło, polietylen i inne współczesne osiągnięcia, teraz laboratoria naukowe pracują nad problemem niszczenia odpadów chemicznych, w które zaangażowani są utalentowani naukowcy. Nadal nie jest do końca jasne, co czeka świat za setki, tysiące lat, jeśli nagromadzą się odpady.

Wraz z rozwojem produkcji szkła pojawiły się pierwsze wynalazki gospodarstwa domowego. Początkowo produkowano go trochę i nikt nie myślał o problemie wytwarzania odpadów. Przemysł, dotrzymując kroku zdobyczom nauki, zaczął się aktywnie rozwijać na początku XIX wieku. Szybko rozwijały się fabryki wykorzystujące maszyny. Do atmosfery wrzucono tony przetworzonego węgla, który zanieczyszczał atmosferę poprzez tworzenie się gryzącego dymu. Teraz giganci przemysłowi „zasilają” rzeki, morza i jeziora ogromną ilością toksycznych emisji, naturalne źródła mimowolnie stają się miejscami ich pochówku.

Klasyfikacja

W Rosji obowiązuje ustawa federalna nr 190 z dnia 11 lipca 2011 r., która odzwierciedla główne przepisy dotyczące zbierania i gospodarowania odpadami promieniotwórczymi. Główne kryteria oceny, według których klasyfikowane są odpady promieniotwórcze to:

• Jednorazowe - odpady promieniotwórcze, które nie przekraczają ryzyka narażenia na promieniowanie i kosztów usunięcia z magazynu z późniejszym zakopaniem lub przenoszeniem.
• specjalne - odpady promieniotwórcze, które przekraczają ryzyko narażenia na promieniowanie i koszty późniejszego unieszkodliwienia lub odzyskania.

Źródła promieniowania są niebezpieczne ze względu na ich szkodliwy wpływ na organizm człowieka, dlatego niezmiernie ważna jest konieczność lokalizacji aktywnego wydobycia. Elektrownie jądrowe prawie nie wytwarzają gazów cieplarnianych, ale mają inny trudny problem. Zbiorniki są wypełnione wypalonym paliwem, długo pozostają radioaktywne, a jego ilość stale rośnie. Już w latach pięćdziesiątych podjęto pierwsze próby badań nad rozwiązaniem problemu odpadów promieniotwórczych. Pojawiły się propozycje wysłania ich w kosmos, przechowywania ich na dnie oceanu iw innych trudno dostępnych miejscach.

Istnieją różne plany utylizacji odpadów, ale decyzje dotyczące zagospodarowania terenu są kwestionowane przez organizacje publiczne i ekologów. Państwowe laboratoria naukowe pracują nad problemem niszczenia najbardziej niebezpiecznych odpadów niemal od początku fizyki jądrowej.

Jeśli to się powiedzie, zmniejszy to wytwarzanie odpadów radioaktywnych z elektrowni jądrowych nawet o 90 procent.

W elektrowniach jądrowych pręt paliwowy z tlenku uranu znajduje się w cylindrze ze stali nierdzewnej. Umieszczony w reaktorze uran rozpada się, uwalnia energię cieplną, która napędza turbinę i wytwarza energię elektryczną. Ale po tym, jak tylko 5 procent uranu uległo rozpadowi radioaktywnemu, cały pręt zostaje zanieczyszczony innymi pierwiastkami i musi zostać usunięty.

Okazuje się, że tak zwane wypalone paliwo radioaktywne. Nie nadaje się już do wytwarzania energii elektrycznej i staje się odpadem. Substancja zawiera zanieczyszczenia plutonu, ameryku, ceru i innych produktów ubocznych rozpadu jądrowego - jest to niebezpieczny radioaktywny "koktajl". Amerykańscy naukowcy przeprowadzają eksperymenty przy użyciu specjalnej aparatury, aby sztucznie zakończyć cykl rozpadu jądrowego.

Utylizacja odpadów

Obiekty, w których składowane są odpady promieniotwórcze nie są oznaczone na mapach, na drogach nie ma znaków identyfikacyjnych, teren jest pilnie strzeżony. Jednocześnie zabronione jest pokazywanie nikomu systemu bezpieczeństwa. Dziesiątki takich obiektów są rozrzucone po terytorium Rosji. Tutaj budują magazyny odpadów radioaktywnych. Jedno z tych stowarzyszeń przetwarza paliwo jądrowe. Użyteczne substancje są oddzielane od aktywnych odpadów. Są wyrzucane, cenne komponenty są ponownie sprzedawane.

Wymagania zagranicznego nabywcy są proste: odbiera paliwo, zużywa je i zwraca odpady promieniotwórcze. Do zakładu dowożone są koleją, roboty zajmują się ładowaniem, a zbliżanie się do tych pojemników jest śmiertelnie niebezpieczne. W specjalnych wagonach montuje się szczelne, trwałe kontenery. Duży samochód jest przewracany, zbiorniki z paliwem są umieszczane przez specjalne maszyny, następnie wracają na tory i są wysyłane z elektrowni jądrowej do punktu przedsiębiorstwa specjalnymi pociągami z zaalarmowanymi służbami kolejowymi Ministerstwa Spraw Wewnętrznych.

W 2002 roku odbyły się demonstracje „zielonych”, którzy protestowali przeciwko importowi odpadów nuklearnych do kraju. Rosyjscy naukowcy nuklearni uważają, że prowokują ich zagraniczni konkurenci.

Wyspecjalizowane zakłady przetwarzają odpady o średniej i niskiej aktywności. Źródłem jest wszystko, co otacza człowieka w życiu codziennym: napromieniowane części urządzeń medycznych, części sprzętu elektronicznego i inne urządzenia. Przywożone są one w kontenerach na specjalnych pojazdach, które przewożą odpady promieniotwórcze zwykłymi drogami w towarzystwie policji. Zewnętrznie różnią się od standardowej śmieciarki tylko kolorem. Przy wejściu znajduje się punkt kontroli sanitarnej. Tutaj każdy musi się przebrać, zmienić buty.

Dopiero potem możesz dostać się do miejsca pracy, gdzie nie wolno jeść, pić alkoholu, palić, używać kosmetyków i być bez kombinezonu.

Dla pracowników tak specyficznych przedsiębiorstw jest to praca powszechna. Jest tylko jedna różnica: jeśli na panelu sterowania nagle zapali się czerwona lampka, musisz natychmiast uciekać: źródeł promieniowania nie można zobaczyć ani wyczuć. We wszystkich pomieszczeniach zainstalowane są urządzenia sterujące. Gdy wszystko jest w porządku, zapala się zielona lampka. Obszary pracy podzielone są na 3 klasy.

1 klasa

Tutaj przetwarzane są odpady. W piecu odpady radioaktywne zamieniane są w szkło. Zabronione jest wchodzenie ludzi do takich pomieszczeń - jest to śmiertelne. Wszystkie procesy są zautomatyzowane. Możesz wejść tylko w razie wypadku w specjalnym sprzęcie ochronnym:

• izolująca maska ​​gazowa (specjalna ochrona ołowiana pochłaniająca promieniowanie radioaktywne, osłony chroniące oczy);
• specjalny strój;
• środki zdalne: sondy, chwytaki, specjalne manipulatory;

Pracując w takich przedsiębiorstwach i przestrzegając nienagannych środków ostrożności, ludzie nie są narażeni na niebezpieczeństwo narażenia na promieniowanie.

Klasa 2

Stąd operator steruje piecami, na monitorze widzi wszystko, co się w nich dzieje. Druga klasa obejmuje również pomieszczenia, w których pracują z kontenerami. Zawierają odpady o różnej działalności. Obowiązują tu trzy podstawowe zasady: „zostań dalej”, „pracuj szybciej”, „nie zapomnij o ochronie”!

Nie możesz podnieść pojemnika na odpady gołymi rękami. Istnieje ryzyko poważnego narażenia. Respiratory i rękawice robocze noszone są tylko raz, po zdjęciu stają się również odpadami promieniotwórczymi. Są spalone, prochy są odkażone. Każdy pracownik zawsze nosi indywidualny dozymetr, który pokazuje, ile promieniowania jest zbierane podczas zmiany roboczej i całkowitą dawkę, jeśli przekracza normę, to osoba jest przekazywana do bezpiecznej pracy.

3 klasa

Obejmuje korytarze i szyby wentylacyjne. Istnieje potężny system klimatyzacji. Co 5 minut powietrze jest całkowicie wymieniane. Zakład przetwarzania odpadów radioaktywnych jest czystszy niż kuchnia dobrej gospodyni domowej. Po każdym transporcie samochody są podlewane specjalnym roztworem. Kilka osób pracuje w kaloszach z wężem w rękach, ale procesy są zautomatyzowane, aby były mniej pracochłonne.

2 razy dziennie powierzchnia warsztatu jest myta wodą i zwykłym proszkiem do prania, podłoga pokryta masą plastikową, rogi są zaokrąglone, szwy dobrze uszczelnione, brak listew przypodłogowych i trudno dostępnych miejsc być dobrze umyte. Po oczyszczeniu woda staje się radioaktywna, wpływa do specjalnych otworów i jest zbierana rurami do ogromnego zbiornika pod ziemią. Odpady płynne są dokładnie filtrowane. Woda jest oczyszczona, aby można ją było pić.

Odpady radioaktywne są ukryte „pod siedmioma śluzami”. Głębokość schronów wynosi zwykle 7-8 metrów, ściany są żelbetowe, w trakcie zapełniania magazynu montowany jest nad nim metalowy hangar. Pojemniki o wysokim stopniu ochrony służą do przechowywania bardzo niebezpiecznych odpadów. Wewnątrz takiego pojemnika znajduje się ołów, ma on tylko 12 małych otworów wielkości naboju pistoletowego. Mniej niebezpieczne odpady są umieszczane w ogromnych żelbetowych kontenerach. Wszystko to jest opuszczane do kopalni i zamykane włazem.

Pojemniki te mogą być później usunięte i wysłane do dalszego przetwarzania w celu ostatecznej utylizacji odpadów radioaktywnych.

Wypełnione sklepienia pokryte są specjalną gliną, która w przypadku trzęsienia ziemi sklei pęknięcia. Obiekt magazynowy pokryty jest płytami żelbetowymi, cementowanymi, asfaltowanymi i przysypanymi ziemią. Po tym odpady radioaktywne nie stanowią zagrożenia. Część z nich rozpada się na nieszkodliwe pierwiastki dopiero po 100–200 latach. Na tajnych mapach, gdzie wskazane są skarbce, znajduje się pieczątka z podpisem „zachowaj na zawsze”!

Składowiska, na których składowane są odpady promieniotwórcze, znajdują się w znacznej odległości od miast, miasteczek i zbiorników wodnych. Energetyka jądrowa i programy wojskowe to problemy, które dotyczą całej społeczności światowej. Polegają one nie tylko na ochronie człowieka przed wpływem źródeł wytwarzania odpadów promieniotwórczych, ale także na starannej ochronie przed terrorystami. Możliwe, że składowiska, na których składowane są odpady radioaktywne, mogą stać się celem konfliktów zbrojnych.

Odpady promieniotwórcze (RW) - odpady zawierające promieniotwórcze izotopy pierwiastków chemicznych i niemające wartości użytkowej.

Zgodnie z rosyjską „Ustawą o wykorzystaniu energii atomowej” odpady promieniotwórcze to materiały jądrowe i substancje radioaktywne, których dalsze wykorzystanie nie jest przewidziane. Zgodnie z rosyjskim prawem wwóz odpadów promieniotwórczych do kraju jest zabroniony.

Często mylone i uważane za synonim odpadów radioaktywnych i wypalonego paliwa jądrowego. Te pojęcia należy rozróżnić. Odpady promieniotwórcze to materiały, które nie są przeznaczone do użytku. Zużyte paliwo jądrowe jest elementem paliwowym zawierającym pozostałości paliwa jądrowego i wiele produktów rozszczepienia, głównie 137 Cs (Cez-137) i 90 Sr (Stront-90), szeroko stosowane w przemyśle, rolnictwie, medycynie i nauce. Jest to zatem cenny surowiec, w wyniku którego przerobu uzyskuje się świeże paliwo jądrowe oraz źródła izotopowe.

Źródła odpadów

Odpady radioaktywne występują w różnych formach o bardzo różnych właściwościach fizycznych i chemicznych, takich jak stężenia i okresy półtrwania tworzących je radionuklidów. Odpady te mogą być generowane:

• · w postaci gazowej, takiej jak emisje z wylotów z obiektów, w których przetwarzane są materiały radioaktywne;
• · w postaci płynnej, począwszy od rozwiązań liczników scyntylacyjnych z obiektów badawczych po ciekłe odpady wysokoaktywne powstające podczas przetwarzania wypalonego paliwa;
• · w postaci stałej (zanieczyszczone materiały eksploatacyjne, szkło ze szpitali, medycznych placówek badawczych i laboratoriów radiofarmaceutycznych, zeszklone odpady z przetwarzania paliw lub wypalone paliwo z elektrowni jądrowych, gdy jest to odpady).

Przykładowe źródła odpadów promieniotwórczych w działalności człowieka:

• PIR (naturalne źródła promieniowania). Istnieją substancje naturalnie radioaktywne, znane jako naturalne źródła promieniowania (NIR). Większość z tych substancji zawiera długowieczne nuklidy, takie jak potas-40, rubid-87 (emitery beta), a także uran-238, tor-232 (emisja alfa) oraz produkty ich rozpadu. Praca z takimi substancjami jest regulowana przepisami sanitarnymi wydanymi przez Sanepidnadzor.
• · Węgiel. Węgiel zawiera niewielką ilość radionuklidów, takich jak uran czy tor, ale zawartość tych pierwiastków w węglu jest mniejsza niż ich średnie stężenie w skorupie ziemskiej.

Ich stężenie wzrasta w popiele lotnym, ponieważ praktycznie nie palą się.

Jednak radioaktywność popiołu jest również bardzo niska, w przybliżeniu równa radioaktywności czarnych łupków i mniejsza niż radioaktywności skał fosforanowych, ale stanowi znane zagrożenie, ponieważ część popiołu lotnego pozostaje w atmosferze i jest wdychana przez ludzi. Jednocześnie całkowita wielkość emisji jest dość duża i wynosi równowartość 1000 ton uranu w Rosji i 40 000 ton na całym świecie.

• · Olej i gaz. Produkty uboczne przemysłu naftowego i gazowniczego często zawierają rad i produkty jego rozpadu. Złoża siarczanów w szybach naftowych mogą być bardzo bogate w rad; Studnie wodne, naftowe i gazowe często zawierają radon. Podczas rozpadu radon tworzy stałe radioizotopy, które tworzą osad wewnątrz rurociągów. W rafineriach obszar produkcji propanu jest zwykle jednym z najbardziej radioaktywnych obszarów, ponieważ radon i propan mają tę samą temperaturę wrzenia.
• · Wzbogacanie minerałów. Odpady z przetwarzania minerałów mogą być naturalnie radioaktywne.
• · Medyczne odpady promieniotwórcze. Źródła promieni beta i gamma przeważają w radioaktywnych odpadach medycznych. Odpady te dzielą się na dwie główne klasy. Diagnostyczna medycyna nuklearna wykorzystuje krótkotrwałe emitery gamma, takie jak technet-99m (99Tcm). Większość z tych substancji rozkłada się w krótkim czasie, po czym można je zutylizować jak zwykłe odpady. Przykłady innych izotopów stosowanych w medycynie (okres półtrwania podany w nawiasach): itr-90, stosowany w leczeniu chłoniaków (2,7 dnia); Jod-131, diagnostyka tarczycy, leczenie raka tarczycy (8 dni); Stront-89, leczenie raka kości, iniekcje dożylne (52 dni); Iryd-192, brachyterapia (74 dni); Cobalt-60, brachyterapia, terapia wiązkami zewnętrznymi (5,3 roku); Cez-137, brachyterapia, terapia wiązką zewnętrzną (30 lat).
• · Przemysłowe odpady promieniotwórcze. Przemysłowe odpady promieniotwórcze mogą zawierać źródła promieniowania alfa, beta, neutronowego lub gamma. Źródła alfa mogą być stosowane w drukarni (do usuwania ładunków elektrostatycznych); emitery gamma są wykorzystywane w radiografii; Źródła promieniowania neutronowego są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, np. w radiometrii szybów naftowych. Przykład zastosowania źródeł beta: radioizotopowe generatory termoelektryczne do autonomicznych latarni morskich i innych instalacji na terenach trudno dostępnych dla ludzi (np. w górach).

Każdy proces produkcyjny pozostawia po sobie odpady. A sfery, które wykorzystują właściwości radioaktywności, nie są wyjątkiem. Swobodny obrót odpadami jądrowymi co do zasady jest już niedopuszczalny na poziomie legislacyjnym. W związku z tym muszą być izolowane i konserwowane, biorąc pod uwagę cechy poszczególnych elementów.

Znak, który jest ostrzeżeniem o niebezpieczeństwie promieniowania jonizującego odpadów promieniotwórczych (odpadów promieniotwórczych)

Odpady promieniotwórcze (RW) to substancja zawierająca pierwiastki o radioaktywności. Takie odpady nie mają praktycznego znaczenia, to znaczy nie nadają się do recyklingu.

Notatka! Dość często używa się pojęcia synonimicznego -.

Od pojęcia „odpady promieniotwórcze” warto odróżnić pojęcie „wypalonego paliwa jądrowego – SNF”. Różnica między SNF i RW polega na tym, że wypalone paliwo jądrowe po odpowiednim przetworzeniu można ponownie wykorzystać w postaci świeżych materiałów do reaktorów jądrowych.

Informacje dodatkowe: SNF to zbiór elementów paliwowych, składający się głównie z pozostałości paliwowych z instalacji jądrowych oraz dużej liczby produktów półtrwania, z reguły są to izotopy 137 Cs i 90 Sr. Są aktywnie wykorzystywane w pracy instytucji naukowych i medycznych, a także w przedsiębiorstwach przemysłowych i rolniczych.

W naszym kraju istnieje tylko jedna organizacja, która ma prawo do prowadzenia działań na rzecz ostatecznego unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych. Jest to Krajowy Operator Gospodarki Odpadami Radioaktywnymi (FGUP NO RAO).

Działania tej organizacji reguluje Ustawodawstwo Federacji Rosyjskiej (nr 190 FZ z dnia 11 lipca 2011 r.). Prawo nakazuje obowiązkową utylizację odpadów radioaktywnych produkowanych w Rosji, a także zabrania ich importu z zagranicy.

Klasyfikacja

Klasyfikacja rozpatrywanego rodzaju odpadów obejmuje kilka klas odpadów promieniotwórczych i składa się z:

• niskopoziomowe (można je podzielić na klasy: A, B, C i GTCC (najbardziej niebezpieczne));
• średni poziom (w Stanach Zjednoczonych ten rodzaj odpadów promieniotwórczych nie jest przypisywany do odrębnej klasy, więc pojęcie to jest zwykle stosowane w krajach europejskich);
• wysoce aktywne odpady promieniotwórcze.

Czasami wyodrębnia się jeszcze jedną klasę odpadów promieniotwórczych: transuran. Do tej klasy zalicza się odpady charakteryzujące się zawartością radionuklidów transuranu emitujących α o długich okresach rozpadu i niezwykle wysokich wartościach ich stężeń. Ze względu na długi okres półtrwania tych odpadów, zakopywanie jest znacznie dokładniejsze niż izolacja nisko- i średnioaktywnych odpadów promieniotwórczych. Niezwykle problematyczne jest przewidzenie, jak niebezpieczne będą te substancje dla sytuacji środowiskowej i ludzkiego organizmu.

Problem gospodarowania odpadami promieniotwórczymi

W okresie funkcjonowania pierwszych przedsiębiorstw wykorzystujących związki promieniotwórcze powszechnie przyjmowano, że dyspersja pewnej ilości odpadów promieniotwórczych na obszarach środowiska jest dopuszczalna, w przeciwieństwie do odpadów wytwarzanych w innych sektorach przemysłu.

I tak w niesławnym przedsiębiorstwie Majak, w początkowej fazie jego działalności, wszystkie odpady promieniotwórcze były odprowadzane do najbliższych źródeł wody. W ten sposób doszło do poważnego zanieczyszczenia rzeki Techa i wielu znajdujących się na niej zbiorników.

Następnie okazało się, że na różnych obszarach biosfery występuje nagromadzenie i koncentracja niebezpiecznych odpadów promieniotwórczych, w związku z czym ich proste odprowadzanie do środowiska jest niedopuszczalne. Wraz ze skażoną żywnością pierwiastki promieniotwórcze dostają się do organizmu człowieka, co prowadzi do znacznego wzrostu ryzyka narażenia. Dlatego w ostatnich latach aktywnie rozwijano różne metody zbierania, transportu i przechowywania RW.

Utylizacja i recykling

Usuwanie odpadów promieniotwórczych może odbywać się na różne sposoby. Zależy to od klasy RAO, do której należą. Najbardziej prymitywne jest unieszkodliwianie nisko- i średnioaktywnych odpadów promieniotwórczych. Zwracamy również uwagę, że ze względu na strukturę odpady promieniotwórcze dzielą się na substancje krótkożyciowe o krótkim okresie półtrwania i odpady o długim okresie półtrwania. Te ostatnie należą do klasy długowiecznych.

W przypadku odpadów krótkożyciowych za najłatwiejszy sposób ich unieszkodliwienia uważa się ich krótkotrwałe przechowywanie w specjalnie zaprojektowanych miejscach w szczelnie zamkniętych pojemnikach. Po pewnym czasie odpady promieniotwórcze są unieszkodliwiane, po czym odpady promieniotwórcze nieszkodliwe mogą być poddane recyklingowi w taki sam sposób, jak odpady z gospodarstw domowych. Do takich odpadów mogą należeć np. materiały z placówek medycznych (HCF). Pojemnikiem do krótkotrwałego przechowywania może być standardowa dwustulitrowa beczka wykonana z metalu. Aby uniknąć przedostawania się pierwiastków promieniotwórczych ze zbiornika do środowiska, odpady są zwykle wypełniane mieszanką bitumiczną lub cementową.

Na zdjęciu technologie postępowania z odpadami promieniotwórczymi w jednym z nowoczesnych przedsiębiorstw w Rosji

Utylizacja odpadów stale wytwarzanych w elektrowniach jądrowych jest znacznie trudniejsza w realizacji i wymaga zastosowania specjalnych metod, takich jak np. obróbka plazmowa, wdrożona niedawno w elektrowni jądrowej Nowoworoneż. W tym przypadku RW poddawany jest przemianie w substancje podobne do szkła, które następnie umieszczane są w pojemnikach w celu bezpowrotnej utylizacji.

Takie przetwarzanie jest całkowicie bezpieczne i pozwala kilkakrotnie zmniejszyć ilość odpadów promieniotwórczych. Ułatwia to wieloetapowe oczyszczanie produktów spalania. Proces może działać w trybie offline przez 720 godzin, z wydajnością do 250 kg odpadów na godzinę. W tym samym czasie wskaźnik temperatury w instalacji pieca osiąga 1800 0 C. Uważa się, że taki nowy kompleks będzie działał jeszcze przez 30 lat.

Jak mówią, zalety procesu plazmowego usuwania odpadów radioaktywnych nad innymi są oczywiste. Nie ma więc potrzeby dokładnego sortowania odpadów. Ponadto liczne metody czyszczenia mogą ograniczyć uwalnianie zanieczyszczeń gazowych do atmosfery.

Skażenie radioaktywne, składowiska odpadów radioaktywnych w Rosji

Przez wiele lat Majak, położony w północno-wschodniej części Rosji, był elektrownią atomową, ale w 1957 r. miała tam miejsce jedna z najbardziej katastrofalnych awarii nuklearnych. W wyniku zdarzenia do środowiska naturalnego przedostało się do 100 ton niebezpiecznych RW, dotykając rozległe terytoria. Jednocześnie katastrofę starannie ukrywano aż do lat 80. XX wieku. Przez wiele lat do rzeki Karaczaj zrzucano odpady ze stacji oraz z zanieczyszczonej okolicy. Doprowadziło to do zanieczyszczenia źródła wody, tak potrzebnego tysiącom ludzi.

„Majak” nie jest jedynym miejscem w naszym kraju, gdzie występuje skażenie radioaktywne. Jednym z głównych obiektów niebezpiecznych dla środowiska w rejonie Niżnego Nowogrodu jest składowisko odpadów radioaktywnych, położone 17 kilometrów od miasta Siemionow, powszechnie znane również jako cmentarzysko Siemionowskiego.

Na Syberii znajduje się magazyn, w którym od ponad 40 lat składowane są odpady promieniotwórcze. Do przechowywania materiałów radioaktywnych wykorzystują odkryte baseny i kontenery, które już zawierają około 125 000 ton odpadów.

Ogólnie rzecz biorąc, w Rosji odkryto ogromną liczbę terytoriów o poziomach promieniowania przekraczających dopuszczalne normy. Obejmują one nawet tak duże miasta, jak Petersburg, Moskwa, Kaliningrad itp. Na przykład w przedszkolu w pobliżu Instytutu. Kurchatov w naszej stolicy zidentyfikowano piaskownicę dla dzieci o poziomie promieniowania 612 tysięcy mR / h. Gdyby dana osoba przebywała w tym „bezpiecznym” ośrodku dla dzieci przez 1 dzień, byłaby narażona na śmiertelną dawkę promieniowania.

W okresie istnienia ZSRR, zwłaszcza w połowie ubiegłego wieku, najniebezpieczniejsze odpady promieniotwórcze można było zrzucać do najbliższych wąwozów, tak że powstało całe składowisko. Wraz z rozwojem miast w tych zainfekowanych miejscach zbudowano nowe kwatery sypialne i przemysłowe.

Ocena losu odpadów promieniotwórczych w biosferze jest dość problematyczna. Deszcze i wiatry aktywnie rozprzestrzeniają zanieczyszczenia na wszystkie okoliczne obszary. W związku z tym w ostatnich latach znacznie wzrosło tempo zanieczyszczenia Morza Białego w wyniku składowania odpadów radioaktywnych.

Problemy z pochówkiem

Obecnie istnieją dwa podejścia do wdrażania procesów składowania i unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych: lokalne i regionalne. Utylizacja odpadów promieniotwórczych w miejscu ich produkcji jest bardzo dogodna z różnych punktów widzenia, jednak takie podejście może prowadzić do wzrostu liczby niebezpiecznych składowisk podczas budowy nowych obiektów. Z drugiej strony, jeśli liczba tych miejsc będzie ściśle ograniczona, to pojawi się problem kosztów i zapewnienia bezpiecznego transportu odpadów. Rzeczywiście, niezależnie od tego, czy transport odpadów promieniotwórczych jest procesem produkcyjnym, warto wyeliminować nieistniejące kryteria zagrożenia. Dokonanie bezkompromisowego wyboru w tej sprawie jest dość trudne, jeśli nie niemożliwe. W różnych stanach problem ten jest rozwiązywany na różne sposoby i nie ma jeszcze konsensusu.

Za jeden z głównych problemów można uznać określenie formacji geologicznych odpowiednich do organizacji cmentarzyska odpadów promieniotwórczych. Najlepiej nadają się do tego głębokie sztolnie i kopalnie służące do wydobywania soli kamiennej. A także często adaptują studnie na obszarach bogatych w glinę i skały. Wysoka wodoodporność w taki czy inny sposób jest jedną z najważniejszych cech przy wyborze miejsca pochówku. W miejscach podziemnych wybuchów jądrowych pojawia się rodzaj cmentarzyska odpadów promieniotwórczych. Tak więc w stanie Nevada w USA, w miejscu, które służyło jako poligon doświadczalny dla około 450 eksplozji, prawie każda z tych eksplozji tworzyła składowisko wysoce aktywnych odpadów nuklearnych zakopanych w skale bez żadnych technicznych „przeszkód”.

Tym samym problem powstawania odpadów promieniotwórczych jest niezwykle trudny i niejednoznaczny. Osiągnięcia w energetyce jądrowej oczywiście przynoszą ludzkości ogromne korzyści, ale jednocześnie stwarzają wiele kłopotów. A jednym z głównych i nierozwiązanych dziś problemów jest problem unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych.

Więcej szczegółów na temat historii problemu, a także współczesnego spojrzenia na kwestię odpadów jądrowych można zobaczyć w specjalnym numerze programu „Dziedzictwo nuklearne” kanału telewizyjnego „Nauka 2.0”.

Odpady radioaktywne stały się niezwykle poważnym problemem naszych czasów. Jeśli u zarania rozwoju energetyki niewiele osób myślało o potrzebie przechowywania odpadów, to teraz zadanie to stało się niezwykle pilne. Dlaczego więc wszyscy tak się martwią?

Radioaktywność

Zjawisko to zostało odkryte w związku z badaniem związku między luminescencją a promieniowaniem rentgenowskim. Pod koniec XIX wieku, podczas serii eksperymentów ze związkami uranu, francuski fizyk A. Becquerel odkrył nieznaną dotąd substancję przechodzącą przez nieprzezroczyste obiekty. Podzielił się swoim odkryciem z Curie, którzy dokładnie je przestudiowali. To światowej sławy Marie i Pierre odkryli, że wszystkie związki uranu, takie jak sam czysty uran, a także tor, polon i rad, mają tę właściwość. Ich wkład był naprawdę nieoceniony.

Później okazało się, że wszystkie pierwiastki chemiczne, począwszy od bizmutu, są radioaktywne w takiej czy innej formie. Naukowcy zastanawiali się również, w jaki sposób można wykorzystać proces rozpadu jądrowego do generowania energii i byli w stanie ją sztucznie inicjować i odtwarzać. Aby zmierzyć poziom promieniowania, wynaleziono dozymetr promieniowania.

Podanie

Oprócz energii radioaktywność znalazła szerokie zastosowanie w innych gałęziach przemysłu: medycynie, przemyśle, badaniach naukowych i rolnictwie. Za pomocą tej właściwości nauczyli się powstrzymywać rozprzestrzenianie się komórek rakowych, stawiać dokładniejsze diagnozy, poznawać wiek skarbów archeologicznych, monitorować przemiany substancji w różnych procesach itp. Lista możliwych zastosowań radioaktywności jest stale coraz bardziej się rozwija, więc jest wręcz zaskakujące, że kwestia utylizacji odpadów stała się tak dotkliwa dopiero w ostatnich dziesięcioleciach. Ale to nie tylko śmieci, które można łatwo wyrzucić na wysypisko.

odpady radioaktywne

Wszystkie materiały mają swoją żywotność. Nie jest to wyjątkiem dla pierwiastków stosowanych w energetyce jądrowej. Produktem wyjściowym są odpady, które nadal są napromieniowane, ale nie mają już wartości praktycznej. Z reguły używany jest rozpatrywany osobno, który można poddać recyklingowi lub zastosować w innych obszarach. W tym przypadku mówimy po prostu o odpadach promieniotwórczych (RW), których dalsze wykorzystanie nie jest przewidziane, dlatego należy je usunąć.

Źródła i formy

Ze względu na różnorodność zastosowań odpady mogą mieć również różne pochodzenie i warunki. Są zarówno stałe, jak i płynne lub gazowe. Źródła mogą być również bardzo różne, ponieważ w takiej czy innej postaci takie odpady często powstają podczas wydobycia i przetwarzania minerałów, w tym ropy i gazu, istnieją również takie kategorie, jak medyczne i przemysłowe odpady promieniotwórcze. Istnieją również źródła naturalne. Konwencjonalnie wszystkie te odpady promieniotwórcze dzieli się na nisko-, średnio- i wysokoaktywne. Stany Zjednoczone również wyróżniają kategorię transuranowych odpadów promieniotwórczych.

Opcje

Przez dość długi czas uważano, że unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych nie wymaga specjalnych zasad, wystarczyło rozproszyć je w środowisku. Jednak później odkryto, że izotopy mają tendencję do gromadzenia się w niektórych układach, takich jak tkanki zwierzęce. Odkrycie to zmieniło opinię na temat odpadów promieniotwórczych, gdyż w tym przypadku prawdopodobieństwo ich przemieszczania się i dostania się do organizmu człowieka wraz z pożywieniem stało się dość wysokie. Dlatego zdecydowano się opracować kilka opcji postępowania z tego typu odpadami, zwłaszcza dla kategorii wysokiego poziomu.

Nowoczesne technologie pozwalają maksymalnie zneutralizować zagrożenie, jakie niesie ze sobą RW, przetwarzając je na różne sposoby lub umieszczając w bezpiecznej dla człowieka przestrzeni.

1. Witryfikacja. W inny sposób ta technologia nazywa się zeszkleniem. Jednocześnie odpady promieniotwórcze przechodzą kilka etapów przetwarzania, w wyniku czego uzyskuje się raczej obojętną masę, którą umieszcza się w specjalnych pojemnikach. Następnie te pojemniki trafiają do magazynu.
2. Synrock. To kolejna metoda unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych opracowana w Australii. W tym przypadku w reakcji stosuje się specjalny związek złożony.
3. Pogrzeb. Na tym etapie trwają poszukiwania odpowiednich miejsc w skorupie ziemskiej, w których można by umieścić odpady radioaktywne. Najbardziej obiecujący jest projekt, zgodnie z którym odpady są zwracane do
4. Transmutacja. Obecnie trwają prace nad reaktorami, które mogą przekształcać wysoce radioaktywne odpady w mniej niebezpieczne substancje. Równocześnie z unieszkodliwianiem odpadów są w stanie generować energię, więc technologie w tym obszarze uważane są za niezwykle obiecujące.
5. Przeprowadzka w kosmos. Pomimo atrakcyjności tego pomysłu ma on wiele wad. Po pierwsze, ta metoda jest dość kosztowna. Po drugie, istnieje ryzyko awarii rakiety nośnej, która może być katastrofą. Wreszcie zapychanie przestrzeni kosmicznej takimi odpadami po pewnym czasie może przerodzić się w duże problemy.

Zasady utylizacji i przechowywania

W Rosji gospodarowanie odpadami promieniotwórczymi reguluje przede wszystkim prawo federalne i jego komentarze, a także niektóre powiązane dokumenty, takie jak Kodeks Wodny. Zgodnie z ustawą federalną wszystkie odpady promieniotwórcze muszą być zakopywane w najbardziej odizolowanych miejscach, zanieczyszczenie zbiorników wodnych jest zabronione, a wysyłanie w kosmos jest również zabronione.

Każda kategoria ma swoje własne regulacje, dodatkowo jasno określone są kryteria przyporządkowania odpadów do konkretnego rodzaju oraz wszystkie niezbędne procedury. Jednak Rosja ma w tym zakresie sporo problemów. Po pierwsze, unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych może bardzo szybko stać się zadaniem nietrywialnym, ponieważ w kraju nie ma zbyt wielu specjalnie wyposażonych magazynów, a wkrótce zostaną one zapełnione. Po drugie, nie ma jednego systemu zarządzania procesem recyklingu, co poważnie komplikuje kontrolę.

Projekty międzynarodowe

Biorąc pod uwagę, że składowanie odpadów promieniotwórczych stało się najpilniejsze po zaprzestaniu działalności, wiele krajów woli współpracować w tej sprawie. Niestety nie udało się jeszcze osiągnąć konsensusu w tej dziedzinie, ale dyskusja na temat różnych programów w ONZ trwa. Najbardziej obiecującymi projektami wydają się być budowa dużego międzynarodowego składowiska odpadów radioaktywnych na słabo zaludnionych obszarach, zwykle w Rosji lub Australii. Jednak obywatele tych ostatnich aktywnie protestują przeciwko tej inicjatywie.

Konsekwencje napromieniowania

Niemal natychmiast po odkryciu zjawiska promieniotwórczości stało się jasne, że ma ona negatywny wpływ na zdrowie i życie ludzi oraz innych organizmów żywych. Badania prowadzone przez Curie przez kilka dziesięcioleci doprowadziły ostatecznie do ciężkiej postaci choroby popromiennej u Marii, chociaż dożyła 66 lat.

Ta choroba jest główną konsekwencją wpływu promieniowania na ludzi. Przejawy tej choroby i jej nasilenie zależą głównie od całkowitej otrzymanej dawki promieniowania. Mogą być dość łagodne lub mogą powodować zmiany genetyczne i mutacje, wpływając w ten sposób na kolejne pokolenia. Jednym z pierwszych, który cierpi, jest funkcja hematopoezy, często pacjenci mają jakąś formę raka. Jednocześnie w większości przypadków leczenie jest dość nieskuteczne i polega jedynie na przestrzeganiu reżimu aseptycznego i eliminowaniu objawów.

Zapobieganie

Dosyć łatwo jest zapobiec stanowi związanemu z narażeniem na promieniowanie - wystarczy nie dostać się w obszary o zwiększonym tle. Niestety nie zawsze jest to możliwe, ponieważ wiele nowoczesnych technologii obejmuje aktywne elementy w takiej czy innej formie. Ponadto nie każdy ma przy sobie przenośny dozymetr promieniowania, aby wiedzieć, że znajduje się w obszarze, w którym długotrwałe narażenie może spowodować szkody. Istnieją jednak pewne środki służące zapobieganiu i ochronie przed niebezpiecznym promieniowaniem, chociaż jest ich niewiele.

Po pierwsze to ekranowanie. Stawiali temu czoła prawie wszyscy, którzy przyszli na prześwietlenie pewnej części ciała. Jeśli mówimy o odcinku szyjnym kręgosłupa lub czaszce, lekarz sugeruje założenie specjalnego fartucha, w który wszyte są elementy ołowiu, który nie przepuszcza promieniowania. Po drugie, można wspomóc odporność organizmu, przyjmując witaminy C, B 6 i P. Wreszcie są specjalne preparaty – radioprotektory. W wielu przypadkach są bardzo skuteczne.