Ämne 2. radioaktivt avfall. Problemet med radioaktivt avfall Vilka ämnen är kärnavfall

20.06.2020

Radioaktivt avfall (RW) är en biprodukt av teknisk verksamhet som innehåller biologiskt farliga radionuklider. RAW bildas:

i alla skeden av kärnkraften (från bränsleproduktion till driften av kärnkraftverk, inklusive kärnkraftverk (NPP);
vid produktion, användning och förstörelse av kärnvapen vid produktion och användning av radioaktiva isotoper.

RW klassificeras enligt olika kriterier (Fig. 1): enligt aggregationstillstånd, enligt sammansättning (typ) av strålning, enligt livslängd (halveringstid) T 1/2), efter aktivitet (strålningsintensitet).

Bland RW anses flytande och fasta vara de vanligaste i fråga om aggregattillstånd, främst härrörande från driften av kärnkraftverk, andra kärnkraftverk och vid radiokemiska anläggningar för produktion och bearbetning av kärnbränsle. Gasformigt radioaktivt avfall genereras främst under driften av kärnkraftverk, radiokemiska anläggningar för bränsleregenerering samt vid bränder och andra nödsituationer vid kärnkraftsanläggningar.

Radionuklider i radioaktivt avfall genomgår spontant (spontant) sönderfall, där en (eller flera i följd) av strålningstyperna inträffar: a -strålning (flöde a -partiklar - dubbeljoniserade heliumatomer), b -strålning (elektronflöde), g -strålning (hård kortvågig elektromagnetisk strålning), neutronstrålning.

Processerna för radioaktivt sönderfall kännetecknas av en exponentiell lag för minskning av antalet radioaktiva kärnor med tiden, medan livslängden för radioaktiva kärnor kännetecknas av halveringstidT 1/2 - den tidsperiod under vilken antalet radionuklider kommer att minska med hälften i genomsnitt. Halveringstiderna för vissa radioisotoper som bildas under sönderfallet av det huvudsakliga kärnbränslet - uran-235 - och som representerar den största faran för biologiska objekt, anges i tabellen.

Tabell

Halveringstid för vissa radioisotoper

USA, som vid en tidpunkt aktivt testade atomvapen i Stilla havet, använde en av öarna för bortskaffande av radioaktivt avfall. Plutoniumbehållarna som lagrades på ön var täckta med kraftfulla armerade betongskal med varningsinskriptioner som var synliga i flera miles: håll dig borta från dessa platser i 25 tusen år! (Kom ihåg att den mänskliga civilisationens ålder är 15 tusen år.) Vissa behållare förstördes under påverkan av oupphörliga radioaktiva sönderfall, strålningsnivån i kustvatten och bottenstenar överskrider tillåtna gränser och är farlig för allt levande.

Radioaktiv strålning orsakar jonisering av atomer och materiamolekyler, inklusive materia från levande organismer. Mekanismen för den biologiska verkan av radioaktiv strålning är komplex och inte helt förstådd. Jonisering och excitation av atomer och molekyler i levande vävnader, som sker när de absorberar strålning, är bara det första steget i en komplex kedja av efterföljande biokemiska transformationer. Det har fastställts att jonisering leder till att molekylära bindningar bryts, förändringar i strukturen hos kemiska föreningar och i slutändan till förstörelsen av nukleinsyror och proteiner. Under inverkan av strålning påverkas celler, främst deras kärnor, cellers förmåga till normal delning och metabolism i celler störs.

Hematopoetiska organ (benmärg, mjälte, lymfkörtlar), epitel i slemhinnor (särskilt tarmar) och sköldkörtel är mest känsliga för strålningsexponering. Som ett resultat av verkan av radioaktiv strålning på organ uppstår allvarliga sjukdomar: strålningssjuka, maligna tumörer (ofta dödliga). Bestrålning har en stark effekt på den genetiska apparaten, vilket leder till uppkomsten av avkommor med fula avvikelser eller medfödda sjukdomar.

Ris. 2

En specifik egenskap hos radioaktiv strålning är att de inte uppfattas av de mänskliga sinnena och inte ens vid dödliga doser orsakar smärta hos honom vid exponeringstillfället.

Graden av biologiska effekter av strålning beror på typen av strålning, dess intensitet och varaktighet av exponering för kroppen.

Enheten för radioaktivitet i SI-systemet av enheter är becquerel(Bq): 1 Bq motsvarar en aktion av radioaktivt sönderfall per sekund (icke-systemisk enhet - curie (Ci): 1 Ci = 3,7 10 10 sönderfallshandlingar per 1 s).

absorberad dos (eller stråldos) är energin för alla typer av strålning som absorberas av 1 kg materia. Dosenheten i SI-systemet är grå(Gy): vid en dos av 1 Gy i 1 kg av ett ämne, när strålning absorberas, frigörs energi på 1 J (icke-systemisk enhet - glad: 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 1/100 Gy).

Den radioaktiva känsligheten hos levande organismer och deras organ är annorlunda: den dödliga dosen för bakterier är 10 4 Gy, för insekter - 10 3 Gy, för människor - 10 Gy. Den maximala stråldosen som inte orsakar skada på människokroppen vid upprepad exponering är 0,003 Gy per vecka, med en enda exponering - 0,025 Gy.

Den ekvivalenta stråldosen är den huvudsakliga dosimetriska enheten inom området för strålsäkerhet, införd för att bedöma möjliga skador på människors hälsa av kronisk exponering. SI-enheten för ekvivalent dos är sievert(Sv): 1 Sv är den stråldos av något slag som ger samma effekt som referensröntgenstrålningen i 1 Gy, eller i 1 J/kg, 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (icke- systemisk enhet - rem(biologisk motsvarighet till en röntgen), 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 1/100 Sv).

Energin hos en joniserande strålningskälla (IRS) mäts vanligtvis i elektronvolt (eV): 1 eV = 1,6 10 -19 J, det är tillåtet för en person att inte få mer än 250 eV från IRS per år (enkeldos - 50 eV).

måttenhet röntgen(P) används för att karakterisera tillståndet i miljön som utsätts för radioaktiv kontaminering: 1 P motsvarar bildandet av 2,082 miljoner par joner av båda tecknen i 1 cm 3 luft under normala förhållanden, eller 1 P \u003d 2,58 10 - 4 C / kg (C - hänge) .

Naturlig radioaktiv bakgrund - den tillåtna ekvivalenta doshastigheten från naturliga strålningskällor (jordytan, atmosfären, vatten, etc.) i Ryssland är 10-20 μR/h (10-20 μrem/h, eller 0,1-0,2 µSv/h) ).

Radioaktiv kontaminering har en global karaktär, inte bara när det gäller den rumsliga omfattningen av dess inflytande, utan också när det gäller varaktigheten av dess verkan, som hotar människors liv i många decennier (konsekvenserna av Kyshtym- och Tjernobylolyckorna) och till och med århundraden. Således har den huvudsakliga "stoppningen" av atom- och vätebomber - plutonium-239 (Pu-239) - en halveringstid på 24 tusen år. Även mikrogram av denna isotop, en gång i människokroppen, orsakar cancer i olika organ; tre "apelsiner" av plutonium-239 skulle potentiellt kunna förstöra hela mänskligheten utan några kärnvapenexplosioner.

Med tanke på den absoluta faran med radioaktivt avfall för alla levande organismer och för biosfären som helhet måste de saneras och (eller) grundligt grävas ner, vilket fortfarande är ett olöst problem. Problemet med att bekämpa radioaktiv förorening av miljön aktualiseras bland andra miljöproblem på grund av dess enorma omfattning och särskilt farliga konsekvenser. Enligt den berömda ekologen A.V. Yablokov, "miljöproblem nummer 1 i Ryssland - dess radioaktiva kontaminering."

Den ogynnsamma radiologiska situationen i vissa delar av världen och i Ryssland är främst resultatet av en långvarig kapprustning under det kalla kriget och skapandet av massförstörelsevapen.

För tillverkning av plutonium av vapenkvalitet (Pu-239) på 1940-talet. de första kärnkraftverken byggdes - reaktorer (tiotals ton Pu-239 krävs för kärnvapen; ett ton av detta "sprängämne" produceras av en långsam neutron kärnreaktor med en kapacitet på 1000 MW - en enhet av en konventionella kärnkraftverk av Tjernobyl-typ har sådan kraft). Kärnvapenprover (USA, Sovjetunionen och sedan Ryssland, Frankrike och andra länder) av kärnvapen i atmosfären och under vatten, underjordiska kärnvapenexplosioner för "fredliga" syften, som nu är stoppade, har lett till allvarliga föroreningar alla komponenter i biosfären.

Under programmet "Peaceful atom" (termen föreslogs av den amerikanske presidenten D. Eisenhower) på 1950-talet. NPP-konstruktion började först i USA och Sovjetunionen och sedan i andra länder. För närvarande är andelen kärnkraftverk i produktionen av elektrisk energi i världen 17% (i strukturen för den ryska elkraftindustrin är andelen kärnkraftverk 12%). Det finns nio kärnkraftverk i Ryssland, varav åtta är belägna i den europeiska delen av landet (alla stationer byggdes under Sovjetunionens existens), inklusive den största - Kursk - med en kapacitet på 4000 MW.

Förutom arsenalen av kärnvapen (bomber, minor, stridsspetsar), kärnkraftverk som producerar sprängämnen och kärnkraftverk, är källorna till radioaktiv förorening av miljön i Ryssland (och angränsande territorier):

kärnisbrytarflotta, den mäktigaste i världen;
ubåts- och ytkrigsfartyg med kraftkraftverk (och bärande kärnvapen);
fartygsreparation och varv av sådana fartyg;
företag som är involverade i bearbetning och bortskaffande av radioaktivt avfall från det militärindustriella komplexet (inklusive avvecklade ubåtar) och kärnkraftverk;
sjunkna kärnkraftsfartyg;
rymdfarkoster med kärnkraftverk ombord;
RW-avfallsplatser.

Det bör tilläggas till denna lista att strålningssituationen i Ryssland fortfarande bestäms av konsekvenserna av olyckor som inträffade 1957 vid Mayak Production Association (PO) (Chelyabinsk-65) i Kyshtym (södra Ural) och 1986 i Tjernobyl. NPP (ChNPP) 1 .

Hittills är jordbruksmark i Republiken Mordovia och 13 regioner i Ryska federationen på ett område på 3,5 miljoner hektar fortfarande föremål för radioaktiv kontaminering som ett resultat av olyckan vid kärnkraftverket i Tjernobyl. (Konsekvenserna av Kyshtym-olyckan diskuteras nedan.)

Det totala området för det strålningsdestabiliserade territoriet i Ryssland överstiger 1 miljon km 2 med mer än 10 miljoner människor som bor på det. För närvarande är den totala aktiviteten av oförgrävt radioaktivt avfall i Ryssland mer än 4 miljarder Ci, vilket motsvarar konsekvenserna av åttio Tjernobyl-katastrofer.

Den mest ogynnsamma strålningsmiljösituationen har utvecklats i norra delen av Rysslands europeiska territorium, i Uralregionen, i södra västra och östra Sibiriska regionerna, på de platser där Stillahavsflottan är baserad.

Murmanskregionen överträffar alla andra regioner och länder när det gäller antalet kärnkraftsanläggningar per capita. Objekt som använder olika kärntekniker är utbredda här. Av de civila anläggningarna är detta i första hand Kola NPP (KAES), som har fyra kraftenheter (två av dem närmar sig slutet av sin resurs). Ett 60-tal företag och institutioner använder olika tekniska kontrollanordningar för radioisotop. Murmansk Atomflot har sju isbrytare och en lättare bärare med 13 reaktorer.

Det största antalet kärntekniska anläggningar är knutna till de väpnade styrkorna. Den norra flottan är beväpnad med 123 kärnkraftsdrivna fartyg med 235 kärnreaktorer; kustbatterier inkluderar totalt 3-3,5 tusen kärnstridsspetsar.

Utvinning och bearbetning av kärnkraftsråvaror utförs på Kolahalvön av två specialiserade gruv- och processanläggningar. Radioaktivt avfall som genereras under produktionen av kärnbränsle, under driften av KNPP och fartyg med kärnkraftverk, ackumuleras direkt på KNPP:s territorium och vid speciella företag, inklusive militärbaser. Lågaktivt radioaktivt avfall från civila företag begravs nära Murmansk; Avfall från KNPP efter förvaring på stationen skickas för behandling till Ural; en del av flottans kärnavfall lagras tillfälligt på flytande baser.

Ett beslut fattades om att skapa särskilda RW-förvar för regionens behov, där redan ackumulerat avfall och nygenererat avfall kommer att grävas ner, inklusive de som kommer att genereras under avvecklingen av den första etappen av KNPP och fartygs kärnkraftverk. .

I regionerna Murmansk och Archangelsk bildas upp till 1 tusen m 3 fast och 5 tusen m 3 flytande RW årligen. Den angivna avfallsnivån har bibehållits under de senaste 30 åren.

Sedan slutet av 1950-talet till 1992 bortskaffade Sovjetunionen fast och flytande radioaktivt avfall med en total aktivitet på 2,5 miljoner Ci i Barents- och Karahavet, inklusive 15 reaktorer från atomubåtar (NPS), tre reaktorer från Lenins isbrytare (varav 13 var nödsituationer). ubåtsreaktorer, inklusive sex med olastat kärnbränsle). Översvämningar av kärnreaktorer och flytande radioaktivt avfall inträffade också i Fjärran Östern: i Japanska havet och Okhotskhavet och utanför Kamchatkas kust.

Kärnubåtsolyckor skapar en farlig radiologisk situation. Av dessa resulterade den mest kända tragedin med Komsomolets atomubåt (7 april 1989), som fick världsomspännande resonans, i 42 besättningsmedlemmars död, och båten låg på marken på ett djup av 1680 m nära Bear Island i Barents hav, 300 nautiska mil från Norges kust. Båtens reaktorkärna innehåller cirka 42 tusen Ki strontium-90 och 55 tusen Ki cesium-137. Dessutom har båten kärnvapen med plutonium-239.

Regionen i Nordatlanten, där katastrofen inträffade, är en av de mest biologiskt produktiva i världshavet, är av särskild ekonomisk betydelse och ligger i Rysslands, Norges och ett antal andra länders intressesfär. Resultaten av analyserna visade att utsläppet av radionuklider från båten till den yttre miljön hittills är obetydligt, men en föroreningszon håller på att bildas i området för översvämning. Denna process kan vara impulsiv, särskilt farlig är föroreningen med plutonium-239 som finns i båtens stridsspetsar. Överföringen av radionuklider längs den trofiska kedjan havsvatten–plankton–fisk hotar med allvarliga miljömässiga, politiska och ekonomiska konsekvenser.

I södra Ural i Kyshtym finns Mayak Production Association (Chelyabinsk-65), där sedan slutet av 1940-talet. regenerering av använt kärnbränsle. Fram till 1951 smälte flytande RW som uppstod under bearbetning helt enkelt samman i Techafloden. Genom nätverket av floder: Techa-Iset-Ob fördes radioaktiva ämnen till Karahavet och med havsströmmar till andra hav i den arktiska bassängen. Även om ett sådant utsläpp senare stoppades, efter mer än 40 år, översteg koncentrationen av radioaktivt strontium-90 i vissa delar av Techafloden bakgrunden med 100–1000 gånger. Sedan 1952 har kärnavfall dumpats i Karachaysjön (kallad teknisk reservoar nr 3) med en yta på 10 km2. På grund av värmen som genererades av avfallet torkade sjön så småningom ut. Återfyllning av sjön med jord och betong började; för den slutliga återfyllningen kommer enligt beräkningar fortfarande ~800 tusen m stenig jord att behövas till en kostnad av 28 miljarder rubel (i 1997 års priser). Emellertid bildades en lins fylld med radionuklider under sjön, vars totala aktivitet är 120 miljoner Ci (nästan 2,5 gånger högre än strålningsaktiviteten under explosionen av den fjärde Tjernobyl-kraftenheten).

Nyligen blev det känt att 1957 inträffade en allvarlig strålningsolycka vid Mayak Production Association: som ett resultat av explosionen av en behållare med radioaktivt avfall bildades ett moln med radioaktivitet på 2 miljoner Ci, som sträckte sig 105 km i längd och 8 km i bredd. Allvarlig strålningsförorening (ungefär 1/3 av Tjernobyl) utsattes för ett område på 15 tusen km 2, där mer än 200 tusen människor bodde. En reserv skapades på det strålningsförorenade territoriet, där observationer av den levande världen utfördes i årtionden under förhållanden med ökad strålning. Tyvärr ansågs uppgifterna från dessa observationer vara hemliga, vilket inte tillät oss att ge de nödvändiga medicinska och biologiska rekommendationerna vid likvideringen av Tjernobylolyckan. Olyckor vid "Mayak" inträffade många gånger, sista gången - 1994. Samtidigt, som ett resultat av den partiella förstörelsen av lagringen av radioaktivt avfall nära Petropavlovsk-Kamchatsky, en tillfällig ökning av strålningen jämfört med bakgrunden med 1000 gånger inträffade.

Hittills genereras upp till 100 miljoner Ci flytande radioaktivt avfall årligen vid Mayak Production Association, av vilka en del helt enkelt dumpas i ytvattenförekomster. Fast radioaktivt avfall förvaras i gravfält som inte uppfyller säkerhetskraven, vilket gör att mer än 3 miljoner hektar mark är radioaktivt förorenad. I Mayak Production Associations påverkanszon är nivåerna av radioaktiv förorening av luft, vatten och mark 50–100 gånger högre än medelvärdena för landet; en ökning av antalet onkologiska sjukdomar och barnleukemi noterades. Företaget har börjat bygga komplex för förglasning av högnivå- och bituminisering av medelaktivt radioaktivt avfall, samt provdrift av en metallbetongbehållare för långtidslagring av använt kärnbränsle från RBMK-1000-seriens reaktorer (reaktorer) av denna typ installerades vid kärnkraftverket i Tjernobyl).

Den totala radioaktiviteten för befintliga RW i Chelyabinsk-zonen, enligt vissa uppskattningar, når en enorm siffra - 37 miljarder GBq. Detta belopp är tillräckligt för att förvandla hela det tidigare Sovjetunionens territorium till en analog av Tjernobyl-vidarebosättningszonen.

En annan härd för "radioaktiv spänning" i landet är gruv- och kemiska anläggningen (MCC) för produktion av vapenplutonium och bearbetning av radioaktivt avfall, som ligger 50 km från Krasnoyarsk. På ytan är det en stad utan ett definitivt officiellt namn (Sotsgorod, Krasnoyarsk-26, Zheleznogorsk) med en befolkning på 100 000; själva anläggningen ligger djupt under jorden. Förresten, det finns liknande föremål (ett i taget) i USA, Storbritannien, Frankrike; en sådan anläggning är under uppbyggnad i Kina. Naturligtvis är lite känt om Krasnoyarsk Mining and Chemical Combine, förutom att bearbetningen av RW som importeras från utlandet inbringar 500 000 USD per 1 ton avfall. Enligt experter mäts strålningssituationen vid gruv- och kemikaliekomplexet inte i mikroR/h, utan i mR/s! I decennier har anläggningen pumpat flytande radioaktivt avfall till djupa horisonter (enligt data för 1998 injicerades de ~50 miljoner m 3 med en aktivitet på 800 miljoner Ci), vilket hotar med negativa konsekvenser både i närheten av Krasnoyarsk och Yenisei - påverkan av MCC-utsläppet på vatten Yenisei kan spåras på ett avstånd av över 800 km.

Men nedgrävning av högradioaktivt avfall i underjordiska lager används också i andra länder: i USA grävs till exempel radioaktivt avfall i djupa saltgruvor och i Sverige - i stenar.

Radioaktiva föroreningar av miljön från kärnkraftverk sker inte bara som ett resultat av nödsituationer, utan ganska regelbundet. Till exempel, i maj 1997, under tekniska reparationer vid kärnkraftverket Kursk, inträffade ett farligt läckage av cesium-137 i atmosfären.

Kärnkraftsindustriföretag sysslar med produktion, användning, lagring, transport och bortskaffande av radioaktiva ämnen. RW-generering följer med andra ord alla skeden av kärnkraftens bränslecykel (Fig. 2), vilket ställer särskilda krav på att säkerställa strålsäkerheten.

Uranmalm bryts i gruvor genom underjordisk eller dagbrottsbrytning. Naturligt uran är en blandning av isotoper: uran-238 (99,3%) och uran-235 (0,7%). Eftersom det huvudsakliga kärnbränslet är uran-235 kommer malmen efter primärbearbetning in i anrikningsanläggningen, där halten uran-235 i malmen bringas till 3-5%. Kemisk bearbetning av bränsle består i att erhålla anrikat uranhexafluorid 235 UF 6 för efterföljande produktion av bränslestavar (bränsleelement).

Utvecklingen av uranfyndigheter, liksom alla andra grenar av gruvindustrin, försämrar miljön: stora områden tas ur ekonomisk användning, landskapet och den hydrologiska regimen förändras, luft, mark, yt- och grundvatten förorenas med radionuklider. Mängden radioaktivt avfall i fasen av primär bearbetning av naturligt uran är mycket hög och uppgår till 99,8 %. I Ryssland utförs gruvdrift och primär bearbetning av uran endast på ett företag - Priargunsky Mining and Chemical Association. Vid alla gruv- och bearbetningsföretag för uranmalm som har varit verksamma tills nyligen finns 108 m 3 radioaktivt avfall med en aktivitet på 1,8 10 5 Ci i soptippar och avfall.

Bränsleelement, som är metallstavar som innehåller kärnbränsle (3 % uran-235), placeras i kärnan av en kärnkraftverksreaktor. Olika typer av uran-235 fissionskedjereaktioner är möjliga (skillnad i de resulterande fragmenten och antalet emitterade neutroner), till exempel, såsom:

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

Värmen som frigörs under klyvningen av uran värmer upp vattnet som strömmar genom kärnan och tvättar stavarna. Efter cirka tre år sjunker halten uran-235 i bränslestavarna till 1 %, de blir ineffektiva värmekällor och behöver bytas ut. Varje år tas en tredjedel av bränslestavarna bort från kärnan och ersätts med nya: för ett typiskt 1000 MW kärnkraftverk innebär det att 36 ton bränslestavar tas bort årligen.

Under kärnreaktioner berikas bränsleelement med radionuklider - klyvningsprodukter av uran-235, och även (genom en serie b-sönderfall) plutonium-239:

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

Förbrukade bränslestavar transporteras från kärnan genom en undervattenskanal till lagringsanläggningar fyllda med vatten, där de förvaras i stålkapslar i flera månader, tills de flesta av de mycket giftiga radionuklider (särskilt den farligaste jod-131) sönderfaller. Därefter skickas bränslestavarna till bränsleregenereringsanläggningar, till exempel för att skaffa plutoniumkärnor till snabba neutronkärnreaktorer eller plutonium av vapenkvalitet.

Flytande avfall från kärnreaktorer (särskilt vatten från primärkretsen, som måste förnyas) efter bearbetning (avdunstning) placeras i betonglagringsanläggningar belägna på kärnkraftverkets territorium.

En viss mängd radionuklider släpps ut i luften under driften av kärnkraftverk. Radioaktivt jod-135 (en av de viktigaste sönderfallsprodukterna i en reaktor i drift) ackumuleras inte i använt kärnbränsle, eftersom dess halveringstid bara är 6,7 timmar, men som ett resultat av efterföljande radioaktiva sönderfall omvandlas det till radioaktiv xenon-135 gas , som aktivt absorberar neutroner och därför förhindrar en kedjereaktion. För att förhindra "xenonförgiftning" av reaktorn avlägsnas xenon från reaktorn genom höga rör.

Generering av avfall i stadierna av bearbetning och lagring av använt kärnbränsle har redan diskuterats. Tyvärr är alla befintliga och använda metoder för RW-neutralisering (cementering, förglasning, bituminisering, etc.), såväl som fast RW-förbränning i keramiska kammare (som vid NPO Radon i Moskva-regionen) ineffektiva och utgör en betydande miljörisk. .

Problemet med bortskaffande och slutförvaring av radioaktivt avfall från kärnkraftverk blir särskilt akut nu, när det är dags för nedmontering av de flesta kärnkraftverk i världen (enligt IAEA 2 är dessa mer än 65 kärnkraftverksreaktorer och 260 reaktorer som används för vetenskapliga ändamål). Det bör noteras att under driften av ett kärnkraftverk blir alla delar av stationen radioaktivt farliga, särskilt metallstrukturerna i reaktorzonen. Nedmonteringen av kärnkraftverk är kostnads- och tidsmässigt jämförbar med deras konstruktion, samtidigt som det ännu inte finns någon acceptabel vetenskaplig, teknisk och miljömässig teknik för nedmontering. Ett alternativ till demontering är att täta stationen och skydda den i 100 år eller mer.

Redan före slutet av branden vid kärnkraftverket i Tjernobyl började läggningen av en tunnel under reaktorn, skapandet av en fördjupning under den, som sedan fylldes med ett flermetersskikt av betong. Både blocket och territorierna intill det hälldes med betong - detta är ett "konstruktionsmirakel" (och ett exempel på hjältemod utan citattecken) från 1900-talet. kallas "sarkofag". Den exploderande 4:e kraftenheten i kärnkraftverket i Tjernobyl är fortfarande världens största och farligaste dåligt utrustade lagringsanläggning för radioaktivt avfall!

Vid användning av radioaktiva material i medicinska och andra forskningsinstitutioner genereras en betydligt mindre mängd radioaktivt avfall än i kärnkraftsindustrin och det militärindustriella komplexet - det är flera tiotals kubikmeter avfall per år. Användningen av radioaktiva material ökar dock och därmed ökar mängden avfall.

Problemet med radioaktivt avfall är en integrerad del av "Agenda för det 21:a århundradet", som antogs vid världstoppmötet om jordproblem i Rio de Janeiro (1992) och "Action Programme for the Further Implementation of the "Agenda for the 21st" Century””, antagen av FN:s generalförsamlings extra session (juni 1997). Särskilt det sistnämnda dokumentet beskriver ett system av åtgärder för att förbättra metoderna för hantering av radioaktivt avfall, för att utöka det internationella samarbetet på detta område (utbyte av information och erfarenhet, assistans och överföring av relevant teknik, etc.), för att skärpa ansvaret av stater för att säkerställa säker lagring och avlägsnande av radioaktivt avfall.

Handlingsprogrammet erkänner försämringen av de allmänna trenderna i världens hållbara utveckling, men uttrycker förhoppningen att vid nästa internationella miljöforum, planerat till 2002, kommer påtagliga framsteg att noteras för att säkerställa en hållbar utveckling som syftar till att skapa gynnsamma levnadsvillkor för framtida generationer.

E.E. Borovsky

________________________________
1 Alla uppgifter nedan är hämtade från öppna publikationer i de statliga rapporterna "Om tillståndet för den naturliga miljön i Ryska federationen" från Ryska federationens statliga kommitté för miljöskydd och i den ryska miljötidningen "Green World" (1995) –1999).
2 Internationella atomenergiorganet.

Radioaktivt avfall har blivit ett extremt akut problem i vår tid. Om i början av energiutvecklingen var det få som tänkte på behovet av att lagra avfallsmaterial, nu har denna uppgift blivit extremt brådskande. Så varför är alla så oroliga?

Radioaktivitet

Detta fenomen upptäcktes i samband med studiet av sambandet mellan luminescens och röntgenstrålar. I slutet av 1800-talet, under en rad experiment med uranföreningar, upptäckte den franske fysikern A. Becquerel ett hittills okänt ämne som passerade genom ogenomskinliga föremål. Han delade sin upptäckt med Curies, som studerade den noggrant. Det var de världsberömda Marie och Pierre som upptäckte att alla uranföreningar, liksom rent uran i sig, samt torium, polonium och radium, har egenskapen. Deras bidrag har verkligen varit ovärderligt.

Senare blev det känt att alla kemiska grundämnen, som börjar med vismut, är radioaktiva i en eller annan form. Forskare funderade också på hur processen med kärnkraftsförfall kunde användas för att generera energi och kunde initiera och reproducera den på konstgjord väg. Och för att mäta strålningsnivån uppfanns en stråldosimeter.

Ansökan

Förutom energi har radioaktivitet använts i stor utsträckning inom andra industrier: medicin, industri, vetenskaplig forskning och jordbruk. Med hjälp av denna egenskap lärde de sig att stoppa spridningen av cancerceller, göra mer exakta diagnoser, ta reda på åldern på arkeologiska skatter, övervaka omvandlingen av ämnen i olika processer, etc. Listan över möjliga tillämpningar av radioaktivitet är ständigt expanderar, så det är till och med förvånande att frågan om bortskaffande av avfallsmaterial har blivit så akut först under de senaste decennierna. Men det här är inte bara sopor som lätt kan slängas på en soptipp.

radioaktivt avfall

Alla material har sin egen livslängd. Detta är inget undantag för grundämnen som används i kärnenergi. Resultatet är avfall som fortfarande har strålning, men som inte längre har praktiskt värde. Som regel betraktas använt separat, vilket kan återvinnas eller appliceras på andra områden. I det här fallet talar vi helt enkelt om radioaktivt avfall (RW), vars vidare användning inte tillhandahålls, därför måste de kasseras.

Källor och formulär

På grund av olika användningsområden kan avfall också komma i olika ursprung och förhållanden. De är både fasta och flytande eller gasformiga. Källorna kan också vara mycket olika, eftersom sådant avfall i en eller annan form ofta uppstår vid utvinning och bearbetning av mineraler, inklusive olja och gas, det finns även sådana kategorier som medicinskt och industriellt radioaktivt avfall. Det finns också naturliga källor. Konventionellt delas allt detta radioaktiva avfall in i låg-, medel- och högaktivt avfall. USA särskiljer också kategorin transuraniskt radioaktivt avfall.

alternativ

Under ganska lång tid trodde man att bortskaffandet av radioaktivt avfall inte kräver särskilda regler, det räckte bara för att sprida dem i miljön. Men senare upptäcktes det att isotoper tenderar att ackumuleras i vissa system, såsom djurvävnader. Denna upptäckt ändrade åsikten om radioaktivt avfall, eftersom sannolikheten för att de skulle röra sig och komma in i människokroppen med mat blev ganska hög i detta fall. Därför beslöts det att utveckla några alternativ för hur man ska hantera denna typ av avfall, särskilt för högnivåkategorin.

Modern teknik gör det möjligt att maximalt neutralisera faran från RW genom att bearbeta dem på olika sätt eller genom att placera dem i ett utrymme som är säkert för människor.

Förglasning. På ett annat sätt kallas denna teknik för förglasning. Samtidigt går radioaktivt avfall igenom flera stadier av bearbetning, som ett resultat av vilket en ganska inert massa erhålls, som placeras i speciella behållare. Sedan skickas dessa containrar till lager.
Synrock. Detta är en annan metod för neutralisering av radioaktivt avfall som utvecklats i Australien. I detta fall används en speciell komplex förening i reaktionen.
Begravning. I detta skede pågår en sökning efter lämpliga platser i jordskorpan där radioaktivt avfall kan placeras. Det mest lovande är projektet, enligt vilket avfallsmaterialet återförs till
Transmutation. Redan nu utvecklas reaktorer som kan förvandla högradioaktivt avfall till mindre farliga ämnen. Samtidigt med neutralisering av avfall kan de generera energi, så tekniken inom detta område anses vara extremt lovande.
Förflyttning till yttre rymden. Trots attraktionskraften hos denna idé har den många nackdelar. För det första är denna metod ganska kostsam. För det andra finns det risken för en bärraketskrasch, vilket kan bli en katastrof. Slutligen kan tilltäppning av yttre rymden med sådant avfall efter ett tag bli stora problem.

Regler för avfallshantering och förvaring

I Ryssland regleras hanteringen av radioaktivt avfall främst av den federala lagen och dess kommentarer, samt vissa relaterade dokument, såsom vattenlagen. Enligt den federala lagen måste allt radioaktivt avfall begravas på de mest isolerade platserna, medan förorening av vattendrag inte är tillåten, sändning ut i rymden är också förbjuden.

Varje kategori har sina egna regler, dessutom är kriterierna för att tilldela avfall till en viss typ och alla nödvändiga procedurer tydligt definierade. Ryssland har dock många problem på detta område. För det första kan slutförvaringen av radioaktivt avfall mycket snart bli en icke-trivial uppgift, eftersom det inte finns så många specialutrustade lager i landet, och de kommer att fyllas ganska snart. För det andra finns det inget enda system för att hantera återvinningsprocessen, vilket allvarligt komplicerar kontrollen.

Internationella projekt

Med tanke på att lagring av radioaktivt avfall har blivit den mest akuta efter upphörandet föredrar många länder att samarbeta i denna fråga. Tyvärr har man ännu inte kunnat nå enighet på området, men diskussionen om olika program i FN fortsätter. De mest lovande projekten verkar vara att bygga en stor internationell lagringsanläggning för radioaktivt avfall i glest befolkade områden, vanligtvis i Ryssland eller Australien. Men medborgarna i de senare protesterar aktivt mot detta initiativ.

Konsekvenser av bestrålning

Nästan omedelbart efter upptäckten av fenomenet radioaktivitet blev det klart att det påverkar hälsan och livet för människor och andra levande organismer negativt. Studierna som Curies genomförde under flera decennier ledde så småningom till en allvarlig form av strålsjuka hos Maria, även om hon levde till 66 år gammal.

Denna sjukdom är den främsta konsekvensen av effekterna av strålning på människor. Manifestationen av denna sjukdom och dess svårighetsgrad beror huvudsakligen på den totala stråldosen som tas emot. De kan vara ganska milda, eller så kan de orsaka genetiska förändringar och mutationer, vilket påverkar kommande generationer. En av de första som drabbas är funktionen av hematopoiesis, ofta har patienterna någon form av cancer. Samtidigt är behandlingen i de flesta fall ganska ineffektiv och består endast av att observera den aseptiska regimen och eliminera symtom.

Förebyggande

Det är ganska lätt att förhindra ett tillstånd i samband med exponering för strålning - det räcker att inte komma in i områden med sin ökade bakgrund. Tyvärr är detta inte alltid möjligt, eftersom många moderna tekniker involverar aktiva element i en eller annan form. Dessutom har inte alla en bärbar stråldosimeter med sig för att veta att de befinner sig i ett område där långvarig exponering kan orsaka skada. Det finns dock vissa åtgärder för att förebygga och skydda mot farlig strålning, även om det inte finns många av dem.

För det första är det avskärmning. Nästan alla som kom för att röntga en viss del av kroppen mötte detta. Om vi pratar om halsryggraden eller skallen, föreslår läkaren att man tar på sig ett speciellt förkläde, i vilket blyelement sys, vilket inte tillåter strålning att passera igenom. För det andra kan du stödja kroppens motstånd genom att ta vitaminerna C, B 6 och P. Slutligen finns det speciella preparat - strålskydd. I många fall är de mycket effektiva.

Lagen om användning av kärnenergi säger att radioaktivt avfall är ämnen, material, anordningar och annan utrustning som innehåller förhöjda halter av radionuklider som har förlorat sina konsumentegenskaper och dessutom är olämpliga för återanvändning.

Under vilka omständigheter genereras avfall som innehåller radioaktiva ämnen?

Radioaktivt avfall finns i kärnbränsle, de bildas under driften av kärnkraftverk, detta är en av huvudkällorna. De kan också erhållas som ett resultat:

brytning av radioaktiv malm;
bearbetning av malm;
produktion av värmeavgivande element;
slutförvaring av använt kärnbränsle.

Under utvecklingen av kärnvapen av de ryska väpnade styrkorna genererades också radioaktivt avfall, sådana åtgärder som produktion, bevarande och likvidering av föremål med detta material rehabiliterade inte tidigare arbete med detta material. Som ett resultat finns det mycket avfall som genereras i processen för produktion av kärnmaterial på landets territorium.

Flottan, ubåtar, såväl som civila fartyg som använder kärnreaktorer, lämnar också radioaktivt avfall under sin verksamhet och även efter deras haveri.

Arbete med radioaktivt avfall i Ryssland är förknippat med följande industrier:

I den nationella ekonomin, med hjälp av isotopprodukter.
I medicinska eller farmaceutiska institutioner och laboratorier.
Kemiska, metallurgiska och andra industrier som arbetar inom bearbetningsområdet.
Genomföra vetenskapliga experiment och forskning med kärnbränsle eller liknande element.
Även säkerhetstjänster, i synnerhet tullkontroll.
Utvinning av olja eller gas kräver också användning av kärnämnen, som lämnar efter sig radioaktivt avfall.

Det är viktigt att veta. Använt kärnbränsle kommer inte att falla under kategorin radioaktivt avfall, enligt rysk lagstiftning.

Indelning i typer

Dekretet från Ryska federationens regering gjorde justeringar enligt vilka radioaktivt avfall kan vara:

hård;
flytande;
liknande gas;

typer. Klassificering av radioaktivt avfall avser fast, flytande och gasliknande alla grundämnen och ämnen som innehåller radionuklider. Ett undantag är möjligt endast om bildningen inte är förknippad med kärnenergi, och innehållet av radionuklider beror på utvinning eller bearbetning av naturliga mineraler och organiska råvaror med en ökad nivå av radionuklider eller nära dess naturliga källa. Koncentrationen, som, inom gränserna för tillåtna normer som fastställts genom ett dekret från den ryska regeringen, inte överstiger 1.

RW som tillhör den "fasta" typen innehåller konstgjorda radionuklider, från vilka källor som slutna företag som arbetar med sådana ämnen är uteslutna. De är indelade i fyra kategorier:

mycket aktiv;
måttligt inaktiv;
låg aktiv;
mycket låg aktivitet.

RW som anländer i ett "flytande" tillstånd delas in i endast tre kategorier:

mycket aktiv;
medium aktiv;
låg aktiv.

Slutna, nedlagda företag och anläggningar som arbetar med radionuklider tillhör andra RW-kategorier.

RW klassificering

Det finns en federal lag, för vars syfte klassificeringen av radioaktivt avfall delar upp dem i följande typer:

Engångsartiklar är ämnen för vilka risken förknippad med deras påverkan på miljön inte ökar. Och i fallet med att de flyttas från lagringsplatsen för efterföljande begravning överstiger inte risken för deras vistelse på deras plats. Denna typ kräver ganska stora ekonomiska kostnader för att utföra alla manipulationer med den och förbereda specialutrustning och utbilda personal från återvinningsorganisationer.
Speciellt - radioaktivt avfall, denna typ äventyrar miljön mycket, i händelse av deras utvinning, transport och ytterligare åtgärder, för att städa upp territoriet eller begravning på en annan plats. Manipulationer med denna typ är också mycket kostsamma från den ekonomiska sidan. I fall med denna art är det säkrare och mer ekonomiskt fördelaktigt att utföra begravningsprocessen på sin primära plats.

Klassificeringen av radioaktivt avfall sker beroende på följande egenskaper:

Halveringstiden för radionuklider är kortlivad eller långlivad.
Specifik aktivitet - högaktiv, medelaktiv och lågaktiv RW.
Aggregat tillstånd - kan vara flytande, fast och gasliknande.
Innehållet av kärnämnen, närvarande eller frånvarande i det förbrukade materialet.
Förbrukade, stängda företag för utvinning eller bearbetning av uranbergarter som avger joniserande strålar.
RW inte förknippas med användning eller arbete med kärnenergi. Källor till dessa är bearbetningsföretag för utvinning av organiska och mineraliska råmalmer, med en ökad halt av radionuklider av naturligt ursprung.

RW-klassificeringen utvecklades av Ryska federationens regering för att dela upp dem i typer. Samt ytterligare avlägsnande eller begravning på deras plats.

Klassificeringssystem

För närvarande har klassificeringssystemet inte utvecklats grundligt och kräver ständig förbättring, detta bestäms av bristen på konsistens i nationella system.

Grunden för klassificeringen innehåller övervägande av alternativ för efterföljande slutförvaring av radioaktivt avfall. Det huvudsakliga tecknet på detta är varaktigheten av nuklidens sönderfallsperiod, eftersom bortskaffningstekniken direkt beror på denna indikator. De är nedgrävda med speciella förstärkningslösningar åtminstone under den tid de kan vara miljöfarliga. Enligt dessa uppgifter delar klassificeringssystemet in allt avfall och farliga ämnen i följande kategorier.

Befriad från kontroll

Låg- och medelaktivt radioaktivt avfall

De innehåller tillräckliga halter av radionuklider för att utgöra ett hot mot personal som arbetar med dem och för befolkningen som bor i det närmaste distriktet. Ibland har de så hög aktivitet att de kräver kylning och skyddsåtgärder. Denna kategori innehåller två grupper: långlivade och kortlivade arter. Metoderna för deras begravning är mycket olika och individuella.

Denna typ har en sådan mängd radionuklider att den kräver konstant kylning i processen att arbeta med den. I slutet av varje åtgärd kräver det pålitlig isolering från biosfären, annars kommer infektionsprocessen att fånga hela distriktet, det territorium där det är beläget.

Typiska egenskaper

Avfallsklassen undantagen från kontroll (CW) har en aktivitetsnivå på 0,01 mSv eller lägre, med hänsyn tagen till årsdosen till befolkningen. Har inga restriktioner för radiologisk avfallshantering.

Medium och low active (LILW) kännetecknas av en aktivitetsnivå högre än värdet för CW, men samtidigt är värmeavgivningen i denna klass under 2 W/m3.

Den kortlivade klassen (LILW-SL) har dessa typiska egenskaper. Radionukliders långa överlevnadsförmåga har en begränsad koncentration (mindre än 400 Bq/g för alla förpackningar). Begravningsplatserna för sådana klasser är djupa eller ytnära förråd.

Långlivat avfall (LILW-LL) - vars koncentration är högre än koncentrationen av kortlivat avfall. Sådana klasser kommer att begravas, de ska bara finnas i djupa förråd. Detta är ett av huvudkraven i förhållande till dem.

Högaktiv klass (HLW) - kännetecknas av en mycket hög koncentration av långlivade radionuklider, deras termiska effekt är mer än 2 W / m3. Deras gravplatser bör också vara djupförråd.

RW förvaltningsregler

Radioaktivt avfall kräver klassificering inte bara för att separera dem efter risknivå och möjlighet att välja metoder för slutförvaring, utan också för att ge vägledning om hur det ska hanteras, beroende på deras klass. De måste uppfylla följande kriterier:

Principer för att säkerställa skyddet av människors hälsa, eller åtminstone en acceptabel skyddsnivå, beroende på strålningsexponeringen av RW-element.
Miljöskydd - en acceptabel nivå av skydd av miljön från påverkan av radioaktivt avfall.
Ömsesidigt beroende mellan alla stadier av RW-generering, såväl som hantering av deras element.
Skydd av den framtida generationen genom att förutsäga exponeringsnivån och ransonera mängden nedgrävt material vid varje förvar, baserat på information från regulatoriska dokument.
Sätt inte för stora förhoppningar på den framtida generationen i samband med behovet av att slutförvara radioaktivt avfall.
Kontrollera bildandet och ansamlingen av radioaktivt avfall, begränsa deras ansamling och minimera den uppnådda nivån.
Förebygga olyckor, eller mildra de möjliga konsekvenserna, i händelse av sådana situationer.

Radioaktivt avfall är den farligaste typen av avfall på jorden, som kräver mycket försiktig och noggrann hantering. Att föra med sig de största skadorna på miljön, befolkningen och alla levande varelser på det territorium som dess grundande ligger.

Lär dig allt om radioaktivt avfall

Borttagning, bearbetning och kassering av avfall från 1 till 5 faroklass

Vi arbetar med alla regioner i Ryssland. Giltig licens. Komplett uppsättning av avslutande dokument. Individuellt förhållningssätt till kunden och flexibel prispolicy.

Med detta formulär kan du lämna en begäran om tillhandahållande av tjänster, begära ett kommersiellt erbjudande eller få en kostnadsfri konsultation från våra specialister.

Insamling, modifiering och bortskaffande av radioaktivt avfall bör utföras separat från andra typer av bärgning. Det är förbjudet att dumpa dem i vattendrag, annars blir konsekvenserna mycket tråkiga. Radioaktivt avfall kallas avfall som inte är av praktiskt värde för vidare produktion. De inkluderar en uppsättning radioaktiva kemiska grundämnen. Enligt Rysslands lagstiftning är efterföljande användning av sådana föreningar förbjuden.

Innan deponeringsprocessen påbörjas ska radioaktivt avfall sorteras efter radioaktivitetsgrad, form och sönderfallstid. I framtiden, för att minska volymen av farliga isotoper och neutralisera radionuklider, bearbetas de genom förbränning, förångning, pressning och filtrering.

Efterföljande bearbetning består i att fixera flytande avfall med cement eller bitumen för att härda dem, eller förglasning av högradioaktivt avfall.

De fasta isotoperna placeras i speciella, komplext utformade behållare med tjocka väggar för vidare transport till lagringsplatsen. För att öka säkerheten levereras de med ytterligare förpackningar.

generella egenskaper

Radioaktivt avfall kan genereras från olika källor, har en mängd olika former och egenskaper.

Viktiga egenskaper hos radioaktivt avfall inkluderar:

Koncentration. Parameter som visar värdet av specifik aktivitet. Det vill säga, detta är den aktivitet som faller på en massaenhet. Den mest populära måttenheten är Ki/T. Följaktligen, ju större denna egenskap är, desto farligare kan konsekvenserna av sådant skräp medföra.
Halva livet. Varaktigheten av sönderfallet av hälften av atomerna i ett radioaktivt grundämne. Det är värt att notera att ju snabbare denna period, desto mer energi släpper skräpet, vilket orsakar mer skada, men i det här fallet förlorar ämnet sina egenskaper snabbare.

Skadliga ämnen kan ha en annan form, det finns tre huvudtillstånd för aggregation:

gasformig. Här ingår som regel utsläpp från ventilationsanläggningar hos organisationer som är involverade i direkt bearbetning av radioaktivt material.
i flytande form. Det kan vara flytande avfallstyper som bildades vid bearbetning av redan använt bränsle. Sådant avfall är mycket aktivt och kan därigenom orsaka allvarlig skada på miljön.
Fast form. Det är glas och glasvaror från sjukhus och forskningslaboratorier.

RW lagring

Ägaren av en RW-lagringsanläggning i Ryssland kan vara antingen en juridisk person eller en federal myndighet. För tillfällig lagring bör radioaktivt avfall placeras i en speciell behållare som säkerställer bevarandet av använt bränsle. Materialet som behållaren är gjord av får dessutom inte ingå i någon kemisk reaktion med ämnet.

Lagringsutrymmen bör förses med torra fat som gör att kortlivat radioaktivt avfall kan sönderfalla innan vidare bearbetning. Ett sådant rum är ett förvar av radioaktivt avfall. Syftet med dess funktion är genomförandet av tillfällig placering av radioaktivt avfall för vidare transport till deras slutförvaringsplatser.

Behållare för fast radioaktivt avfall

Omhändertagandet av radioaktivt avfall klarar sig inte utan en speciell behållare, som kallas behållare för radioaktivt avfall. En container för radioaktivt avfall är ett kärl som används som förvar för radioaktivt avfall. I Ryssland fastställer lagen ett stort antal krav för en sådan uppfinning.

De viktigaste är:

Engångsbehållaren är inte avsedd för förvaring av flytande radioaktivt avfall. Dess struktur gör att den endast innehåller fasta eller härdade ämnen.
Kroppen, som har en behållare, ska vara lufttät och inte släppa igenom ens en liten del av det lagrade avfallet.
Efter borttagning av locket och sanering bör kontamineringen inte överstiga 5 partiklar per m 2 . Det är omöjligt att tillåta mer föroreningar, eftersom obehagliga konsekvenser också kan påverka den yttre miljön.
Behållaren måste klara de svåraste temperaturförhållandena från -50 till + 70 grader Celsius.
Vid tömning av ett radioaktivt ämne med hög temperatur i en behållare måste behållaren tåla temperaturer upp till + 130 grader Celsius.
Behållaren måste motstå yttre fysisk påverkan, särskilt jordbävningar.

Processen att lagra isotoper i Ryssland bör ge:

Deras isolering, efterlevnad av skyddsåtgärder, samt övervakning av miljöns tillstånd. Konsekvenserna, om en sådan regel överträds, kan vara beklagliga, eftersom ämnen nästan omedelbart kan förorena närliggande områden.
Möjligheten att underlätta ytterligare förfaranden i efterföljande skeden.

De huvudsakliga riktningarna för processen för lagring av giftigt avfall är:

Lagring av radioaktivt avfall med kort livslängd. Därefter släpps de ut i strikt reglerade volymer.
Förvaring av högaktivt radioaktivt avfall fram till bortskaffande. Detta gör att du kan minska mängden värme som genereras av dem och minska konsekvenserna av skadliga effekter på miljön.

RW-avfallshantering

Problem med bortskaffande av radioaktivt avfall finns fortfarande i Ryssland. Inte bara miljöskyddet för en person, utan även miljön bör säkerställas. Denna typ av verksamhet innebär tillstånd för användning av undergrund och rätt att utföra arbeten med utveckling av kärnenergi. Deponeringsplatser för radioaktivt avfall kan antingen ägas federalt eller ägas av det statliga företaget Rosatom. Idag utförs deponering av radioaktivt avfall i Ryska federationen i särskilt utsedda områden, som kallas för deponeringsplatser för radioaktivt avfall.

Det finns tre typer av bortskaffande, deras klassificering beror på lagringstiden för radioaktiva ämnen:

Långtidsförvaring av radioaktivt avfall - tio år. Skadliga element är begravda i diken, små tekniska strukturer gjorda på eller under marken.
I hundratals år. I det här fallet utförs bortskaffandet av radioaktivt avfall i de geologiska strukturerna på fastlandet, detta inkluderar underjordiska arbeten och naturliga hålrum. I Ryssland och andra länder praktiseras skapandet av gravfält på botten av havet aktivt.
Transmutation. Ett teoretiskt möjligt sätt att bli av med radioaktiva ämnen, som går ut på att bestråla långlivade radionuklider och göra dem till kortlivade.

Typen av begravning väljs utifrån tre parametrar:

Specifik aktivitet hos ett ämne
Förpackningsförseglingsnivå
Beräknad hållbarhet

Lagringsanläggningar för radioaktivt avfall i Ryssland måste uppfylla följande krav:

Förvaringsanläggningen för radioaktivt avfall bör placeras på avstånd från staden. Avståndet mellan dem måste vara minst 20 kilometer. Konsekvenserna av att bryta mot denna regel är förgiftning och eventuell död av befolkningen.
Det bör inte finnas några bebyggda områden i närheten av förvarets territorium, annars finns det risk för skador på behållarna.
Deponin ska ha en plats där avfallet ska grävas ner.
Nivån på markkällor bör avlägsnas så långt det är möjligt. Om avfallet kommer ner i vattnet blir konsekvenserna tråkiga – djurs och människors död
Radioaktiva gravplatser för fast och annat avfall ska ha en sanitär skyddszon. Dess längd får inte vara mindre än 1 kilometer från boskapsbetesområden och bosättningar.
Deponin bör ha en anläggning som sysslar med avgiftning av radioaktivt avfall.

Återvinning

Behandling av radioaktivt avfall är ett förfarande som syftar till att direkt omvandla tillståndet för aggregation eller egenskaper hos ett radioaktivt ämne för att skapa bekvämlighet för transport och lagring av avfall.

Varje typ av sopor har sina egna metoder för att utföra en sådan procedur:

För flytande - utfällning, byt med hjälp av joner och destillation.
För fasta ämnen - bränning, pressning och kalcinering. Resten av det fasta avfallet skickas till deponier.
För gasformig - kemisk absorption och filtrering. Vidare kommer ämnena att lagras i högtryckscylindrar.

Oavsett vilken enhet produkten bearbetas kommer resultatet att bli immobiliserade kompakta block av solida typer. För immobilisering och ytterligare isolering av fasta ämnen används följande metoder:

Cementering. Det appliceras på sopor som har låg och genomsnittlig substansaktivitet. I regel handlar det om fasta typer av avfall.
Bränns vid höga temperaturer.
förglasning.
Packning i speciella behållare. Vanligtvis är sådana behållare gjorda av stål eller bly.

Avaktivering

I samband med den aktiva föroreningen av miljön försöker man i Ryssland och andra länder i världen hitta ett faktiskt sätt att dekontaminera radioaktivt avfall. Ja, bortskaffande och bortskaffande av fast radioaktivt avfall ger sina resultat, men tyvärr garanterar inte dessa procedurer miljöns säkerhet och är därför inte perfekta. För närvarande tillämpas flera metoder för dekontaminering av radioaktivt avfall i Ryssland.

Med natriumkarbonat

Denna metod används uteslutande för fast avfall som har kommit in i jorden: natriumkarbonat läcker ut radionuklider, som extraheras från alkalilösningen av jonpartiklar som innehåller magnetiskt material i sin sammansättning. Därefter avlägsnas kelatkomplexen med en magnet. Denna metod för att bearbeta fasta ämnen är ganska effektiv, men det finns nackdelar.

Metodproblem:

Lixivianten (formel Na2Co3) har en ganska begränsad kemisk kapacitet. Han är helt enkelt inte kapabel att extrahera hela utbudet av radioaktiva föreningar från det fasta tillståndet och omvandla dem till flytande material.
Den höga kostnaden för metoden beror främst på kemisorptionsmaterialet, som har en unik struktur.

Upplösning i salpetersyra

Vi tillämpar metoden på radioaktiva massor och sediment, dessa ämnen löses i salpetersyra med en blandning av hydrazin. Lösningen förpackas sedan och förglasas.

Huvudproblemet är den höga kostnaden för proceduren, eftersom förångningen av lösningen och ytterligare bortskaffande av radioaktivt avfall är ganska dyrt.

Jordeluering

Det används för att sanera jord och jord. Denna metod är den mest miljövänliga. Summan av kardemumman är att den förorenade jorden eller jorden behandlas genom eluering med vatten, vattenlösningar med tillsatser av ammoniumsalter, ammoniaklösningar.

Huvudproblemet är den relativt låga effektiviteten i utvinningen av radionuklider, som är förknippade med marken på kemisk nivå.

Dekontaminering av flytande avfall

Flytande radioaktivt avfall är en speciell typ av avfall som är svår att lagra och omhänderta. Det är därför dekontaminering är det bästa sättet att bli av med ett sådant ämne.

Det finns tre sätt att rensa upp skadligt material från radionuklider:

fysisk metod. Det innebär processen för avdunstning eller frysning av ämnen. Vidare utförs tätning och placering av skadliga element i avfallsgravplatser.
Fysikalisk-kemiska. Med hjälp av en lösning med selektiva extraktionsmedel genomförs extraktion, d.v.s. avlägsnande av radionuklider.
Kemisk. Rening av radionuklider med olika naturliga reagens. Metodens huvudproblem ligger i den stora mängd kvarvarande slam som skickas till gravfälten.

Vanligt problem med varje metod:

Fysiska metoder - extremt höga kostnader för förångnings- och fryslösningar.
Fysikaliska - kemiska och kemiska - enorma volymer radioaktivt slam som skickas till gravfält. Begravningsförfarandet är ganska dyrt, det kräver mycket pengar och tid.

Radioaktivt avfall är ett problem inte bara i Ryssland utan även i andra länder. Mänsklighetens huvuduppgift för tillfället är bortskaffandet av radioaktivt avfall och bortskaffandet av dem. Vilka metoder för att göra detta bestämmer varje stat självständigt.

Schweiz är inte engagerat i sin egen bearbetning och bortskaffande av radioaktivt avfall, utan utvecklar aktivt program för hantering av sådant avfall. Om inga åtgärder vidtas kan konsekvenserna bli de tråkigaste, upp till mänsklighetens och djurens död.

Borttagning, bearbetning och kassering av avfall från 1 till 5 faroklass

Vi arbetar med alla regioner i Ryssland. Giltig licens. Komplett uppsättning av avslutande dokument. Individuellt förhållningssätt till kunden och flexibel prispolicy.

Med detta formulär kan du lämna en begäran om tillhandahållande av tjänster, begära ett kommersiellt erbjudande eller få en kostnadsfri konsultation från våra specialister.

Under 1900-talet verkade det oavbrutna sökandet efter den ideala energikällan vara över. Denna källa var atomernas kärnor och de reaktioner som äger rum i dem - den aktiva utvecklingen av kärnvapen och byggandet av kärnkraftverk började över hela världen.

Men planeten stod snabbt inför problemet med att bearbeta och förstöra kärnavfall. Energin i kärnreaktorer medför många faror, liksom slöseriet från denna industri. Hittills finns det ingen noggrant utvecklad processteknik, medan själva sfären aktivt utvecklas. Därför beror säkerheten i första hand på korrekt avfallshantering.

Definition

Kärnavfall innehåller radioaktiva isotoper av vissa kemiska grundämnen. I Ryssland, enligt definitionen i den federala lagen nr 170 "Om användningen av atomenergi" (daterad 21 november 1995), planeras inte ytterligare användning av sådant avfall.

Den största faran med material ligger i strålningen av gigantiska doser av strålning, som har en skadlig effekt på en levande organism. Konsekvenserna av radioaktiv exponering är genetiska störningar, strålsjuka och dödsfall.

Klassificeringskarta

Den huvudsakliga källan till kärnmaterial i Ryssland är kärnkraftssfären och militär utveckling. Allt kärnavfall har tre strålningsgrader, bekanta för många från fysikkursen:

Alfa - strålande.
Beta - emitterande.
Gamma - emitterande.

De förstnämnda anses vara mest ofarliga, eftersom de ger en ofarlig strålningsnivå, till skillnad från de andra två. Det är sant att det inte hindrar dem från att inkluderas i klassen för det farligaste avfallet.

I allmänhet delar klassificeringskartan av kärnavfall i Ryssland in den i tre typer:

Fast kärnavfall. Detta inkluderar en enorm mängd underhållsmaterial inom energisektorn, personalkläder, sopor som samlas under arbetets gång. Sådant avfall bränns i ugnar, varefter askan blandas med en speciell cementblandning. Den hälls i fat, försluts och skickas till lagring. Nedgravningen beskrivs i detalj nedan.
Flytande. Processen för drift av kärnreaktorer är omöjlig utan användning av tekniska lösningar. Dessutom ingår vatten som används för att behandla specialkostymer och tvättarbetare. Vätskor avdunstas försiktigt och sedan sker begravning. Flytande avfall återvinns ofta och används som bränsle för kärnreaktorer.
Delar av utformningen av reaktorer, transporter och tekniska kontroller på företaget utgör en separat grupp. Deras förfogande är den dyraste. Hittills finns det två utvägar: installation av sarkofagen eller demontering med dess partiella dekontaminering och vidare transport till förvaret för begravning.

Kartan över kärnavfall i Ryssland definierar också låg- och högnivå:

Lågaktivt avfall - uppstår i samband med verksamheten vid medicinska institutioner, institut och forskningscentra. Här används radioaktiva ämnen för att genomföra kemiska tester. Nivån av strålning som avges av dessa material är mycket låg. Korrekt omhändertagande kan göra farligt avfall till normalt avfall på cirka några veckor, varefter det kan slängas som vanligt avfall.
Högaktivt avfall är använt reaktorbränsle och material som används inom den militära industrin för att utveckla kärnvapen. Bränslet på stationerna är en speciell stav med ett radioaktivt ämne. Reaktorn är i drift i cirka 12-18 månader, varefter bränslet måste bytas. Mängden avfall är helt enkelt enorm. Och denna siffra växer i alla länder som utvecklar kärnenergiområdet. Omhändertagandet av högaktivt avfall måste ta hänsyn till alla nyanser för att undvika en katastrof för miljö och människor.

Återvinning och kassering

För närvarande finns det flera metoder för slutförvaring av kärnavfall. Alla har sina fördelar och nackdelar, men vad man än kan säga så eliminerar de inte helt risken för radioaktiv exponering.

begravning

Avfallshantering är den mest lovande metoden för bortskaffande, som används särskilt aktivt i Ryssland. Först inträffar processen med förglasning eller "vitrifiering" av avfallet. Det förbrukade ämnet kalcineras, varefter kvarts tillsätts till blandningen och detta "flytande glas" hälls i speciella cylindriska stålformar. Det resulterande glasmaterialet är resistent mot vatten, vilket minskar möjligheten att radioaktiva ämnen kommer in i miljön.

Färdiga cylindrar bryggs och tvättas noggrant, för att bli av med den minsta föroreningen. Sedan går de till förråd väldigt länge. Förvaret är anordnat i geologiskt stabila områden så att förvaret inte skadas.

Geologisk slutförvaring utförs på mer än 300 meters djup på ett sådant sätt att avfallet under lång tid inte behöver ytterligare underhåll.

Brinnande

En del av kärnmaterialet är, som nämnts ovan, de direkta resultaten av produktionen, och ett slags sidoavfall inom energisektorn. Dessa är material som utsätts för strålning under produktionen: returpapper, trä, kläder, hushållsavfall.

Allt detta bränns i specialdesignade ugnar, som minimerar halten av giftiga ämnen i atmosfären. Askan, bland annat avfall, cementeras.

Cementering

Bortskaffande (ett av sätten) av kärnavfall i Ryssland genom cementering är en av de vanligaste metoderna. Summan av kardemumman är att placera bestrålade material och radioaktiva grundämnen i speciella behållare, som sedan fylls med en speciell lösning. Sammansättningen av en sådan lösning inkluderar en hel cocktail av kemiska element.

Som ett resultat är det praktiskt taget inte exponerat för den yttre miljön, vilket gör det möjligt att uppnå en nästan obegränsad period. Men det är värt att reservera att en sådan begravning endast är möjlig för bortskaffande av avfall med en genomsnittlig risknivå.

Täta

En lång och ganska tillförlitlig praxis som syftar till att gräva ner och minska mängden avfall. Den är inte tillämplig på bearbetning av basbränslematerial, men tillåter bearbetning av annat lågriskavfall. Denna teknik använder hydrauliska och pneumatiska pressar med låg tryckkraft.

Återanvändning

Användningen av radioaktivt material inom energiområdet är inte fullt genomförd på grund av den specifika karaktären hos dessa ämnens aktivitet. När det väl är uttömt förblir avfallet fortfarande en potentiell energikälla för reaktorer.

I den moderna världen, och ännu mer i Ryssland, är situationen med energiresurser ganska allvarlig, och därför verkar återvinningen av kärnmaterial som bränsle för reaktorer inte längre otroligt.

Idag finns det metoder som tillåter användning av förbrukade råvaror för tillämpningar inom energisektorn. Radioisotoper som finns i avfallet används för livsmedelsbearbetning och som ett "batteri" för drift av termoelektriska reaktorer.

Men medan tekniken fortfarande är under utveckling, och den ideala metoden för bearbetning har inte hittats. Ändå gör behandlingen och destruktionen av kärnavfall det möjligt att delvis lösa problemet med sådant skräp genom att använda det som bränsle för reaktorer.

Tyvärr utvecklas praktiskt taget inte en liknande metod för att bli av med kärnavfall i Ryssland.

Volymer

I Ryssland, över hela världen, uppgår mängden kärnavfall som skickas för slutförvaring till tiotusentals kubikmeter årligen. Varje år tar europeiska lagringsanläggningar emot cirka 45 000 kubikmeter avfall, medan i USA är det bara en deponi i Nevada som tar upp en sådan volym.

Kärnavfall och arbete relaterat till det utomlands och i Ryssland är verksamheten hos specialiserade företag utrustade med maskiner och utrustning av hög kvalitet. På företagen utsätts avfallet för olika behandlingsmetoder som beskrivs ovan. Som ett resultat är det möjligt att minska volymen, minska risknivån och till och med använda en del avfall inom energisektorn som bränsle för kärnreaktorer.

Den fridfulla atomen har länge bevisat att allt inte är så enkelt. Energisektorn utvecklas och kommer att fortsätta att utvecklas. Detsamma kan sägas om den militära sfären. Men om vi ibland blundar för utsläpp av annat avfall, kan felaktigt bortskaffat kärnavfall orsaka en total katastrof för hela mänskligheten. Därför måste det här problemet lösas så snart som möjligt innan det är för sent.