Ядерные отходы это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Среди отработанных продуктов промышленных предприятий самыми опасными являются радиоактивные отходы. Это вещества разного агрегатного состояния, в состав которых входят химические элементы обладающие радиоактивностью.

Что представляют собой радиоактивные отходы?

Протекающие ядерные реакции, в результате деятельности человека (без условий природной среды), сопровождаются искусственной радиоактивностью. Материалы, которые содержат радионуклиды и источники излучения не подлежат применению.

Ввоз и хранение РАО на территорию страны запрещен на законодательном уровне.

Следует различать определения РАО и ОЯТ. Выгоревшее ядерное топливо (ОЯТ) — это ценный ресурс для вторичного обращения. Многие отрасли нуждаются в 2 важных компонентах — невыгоревшем уране и трансурановых элементах. Россия отказалась от окончательного захоронения ОЯТ. Страна приняла закрытый цикл с оборотом топлива.

Как образуются радиоактивные отходы?

В отличие от природного образования радиации, человек должен контролировать техногенное получение радиоактивных отходов, главный источник которого – эксплуатация атомных электростанций.

добывающие и перерабатывающие руду;
утилизирующие отработанное ядерное топливо;
по изготовлению элементов тепловыделения;
по добыче нефти и газа.

Период разработки российского ядерного оружия связан с появлением отходов, последствия которого привели к массовому консервированию и захоронению опасных веществ.

Запрещено размещение радиоактивного мусора на свалке без дезактивации.

космические;
энергетические;
исследовательские;
оружейные;
судовые;
научно-исследовательские опыты связаны с экспериментальными реакторами.

Классификация радиоактивных отходов

Принятая в России система классификации радиоактивных отходов несовершенна и требует доработок. Это нужно для согласования с мировыми стандартами.

К удаляемым относят вещества, вред которых на природу не возрастает при перемещении с первичного местонахождения. Утилизирующая компания, которая производит доставку с места локализации на захоронение, должна иметь штат обученных сотрудников.
Особые радиоактивные отходы подвергают риску экосистему при их извлечении и перевозке для захоронения на другом участке. Эти действия экономически невыгодны. В таких ситуациях, для экономии денег и снижения опасности для окружающей среды, целесообразно захоранивать отходы в месте первичного образования.

агрегатное состояние;
период полураспада (долгоживущих, короткоживущих радионуклидов);
удельная активность (высокая, средняя, низкая, очень низкая);
остаточное содержание ядерных элементов в отработанном материале (присутствуют, отсутствуют).

ураносодержащей руды;
сырья, которое не связано с атомной энергией.

Проблема обращения с радиоактивными отходами

С каждым годом риски возникновения радиационных аварий повышаются из-за массивного скопления РАО, которые требуют для безопасного обращения с этой категорией наличия особых технологических условий.

Проводимые проверки выявляют многочисленные нарушения действующего законодательства. Материалы, наделенные радиоактивностью, в соответствии с санитарными нормами и правилами обращения с радиоактивными отходами, дезактивируют и захоранивают.

Масштаб накопления отработанного ядерного топлива на объектах Минобороны и Министерства атомной энергетики привел к проблеме по хранению и переработке. Мероприятия по захоронению мало финансируются.

В России нет АЭС с полным комплексом установок, где обрабатываются радиоактивные материалы до безопасного уровня. МинАтом сообщает, что 400 млн м3 расположены в специальных бассейнах и открытых водоемах.

Единственной организацией, которая санкционирована изолировать РАО является ФГУП Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами.

Опасность

Одним из показателей, который определяет способ обращения с радиоактивными отходами значится период потенциальной опасности. Это срок вынужденного блокирования, снижающего обременение для будущих поколений.

Ядерный мусор чрезвычайно опасен для экосистемы планеты и человечества. Проходя круговорот веществ в природе радиоактивные элементы вызывают генные мутации. После аварий лучевая болезнь приводит к мучительной гибели любого живого организма.

Все предприятия должны быть оборудованы фильтрами для снижения попадания радиации в биосферу.

мощность радиационной дозы;
объем отходов и их концентрация в окружающей среде;
участок заражения.

Хранение и удаление

Под хранением понимается сбор опасных материалов с передачей для переработки или захоронения на полигоне радиоактивных отходов или могильниках.

Хранение на территории предприятия допускается, если возможная угроза не длится более 2—3 десятилетий.
В отдаленные места отправляют отходы опасность которых длится не более 500 лет.
В нормативных документах указаны способы определения безопасного и допустимого нахождения отходов на территории могильника.
Для упаковки зараженных объектов применяют плотную тару из бумаги, пластмассы, резины, которую помещают в контейнер для радиоактивных отходов.
Хранилище радиоактивных отходов оборудуется защитным экраном, специальными контейнерами, холодильниками.

в запаянных металлических барабанах (для пылевидных форм);
при покрытии водоупорной краской;
в холодильных установках для трупов подопытных животных и других исследовательских материалов.

На месте образования сортировка проводится отдельно от мусора не обладающего радиоактивностью.

С целью понижения удельной активности запрещено смешивание нерадиоактивных и радиоактивных отходов.

По нормам безопасности на объектах, связанных с наличием излучения, ведется журнал радиационного контроля. В нем регулярно указываются проводимые замеры.

Утилизация и переработка

гарантия полной изоляции от водных источников;
испускание внешнего облучения не превышает допустимый порог;
месторождения полезных ископаемых не подвергаются отрицательному воздействию;
при нахождении радиоактивных материалов на свалке ТКО требуется проведение утилизирующих работ;
проводимые мероприятия экономически целесообразны.

Материалы с долгоживущими радиоизотопами, герметично упакованные в капсулы, направляются на захоронение в радиационных могильниках.

Жидкие РАО с короткоживущими изотопами выдерживают в отстойниках на период полураспада, далее разбавляются водой до 3 раз и сбрасываются в канализацию.

Метод применим только для загрязнённой одежды, дерева, макулатуры. Мусоросжигательные печи оборудованы установками снижающими выбросы в атмосферу.

Собранные материалы в упаковке помещаются в контейнер, который заливается цементной смесью с химическими веществами.

Прессование подходит для крупногабаритного мусора с целью снижения размера.

Стабильная форма боросиликатного стекла позволяет безопасно сохранять отходы тысячи лет.

Проблемы захоронения

Серьезную экологическую проблему представляют РАО, неправильное обращение с которыми приводит к природной катастрофе. Особенно это касается высоко радиационных отходов, которые не распадаются тысячи лет. Надёжного могильника пригодного для захоронения таких материалов не существует по всему миру.

Несанкционированных свалки для размещения радиоактивных отходов находят по всей территории страны. Радиационное загрязнение ведет к утрате здоровья населения и разрушению биосферы.

Проблему ядерных отходов решают исходя от класса опасности. Хранение первых двух проходит на спецполигонах в герметичных контейнерах до момента распада опасных веществ, далее материал утилизируется как обычный мусор.

Отходы АЭС требуют повышенного внимания. Утилизация проводится только на специализированных заводах, но полностью дезактивировать высокоактивные компоненты с большим периодом полураспада пока невозможно, что увеличивает бремя будущих поколений.

Могильники радиоактивных отходов в России

Ежегодно в стране образуется 500 млн тонн РАО, а захоронению подвергается только 3 млн тонн. В планах к 2025 году перерабатывать более 90% щадящими для окружающей среды и человека методами.

Известные радиоактивные свалки образованы в период СССР. Сегодня в разных регионах находятся объекты хранения, захоронения и переработки ядерных отходов. Перечень пунктов по территориальной схеме планирования утвердило Правительство РФ.

Чтобы решить проблему ликвидации радиоактивных отходов недостаточно имеющихся способов утилизации. Требуется разработка новых методов и строительство объектов снижающих влияние на окружающую среду.

На атомных электростанциях, радиоактивные отходы результат деления ядер в реакторах. Эти отходы могут создать серьезную проблему загрязнения окружающей среды, учитывая их высокую степень токсичности и длительное время разложения. Существуют различные способы обращения с радиоактивными отходами для уменьшения воздействия на окружающую среду.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о радиоактивных отходах, их характеристиках и управлении окружающей средой.

Características principales

Радиоактивными отходами считаются любые материалы или отходы, использование которых не предусмотрено, которые содержат или загрязнены радионуклидами в концентрациях или уровнях активности выше, чем те, которые установлены Министерством промышленности и энергетики, после положительного отчета Управления ядерной энергетики. Совет по безопасности. Есть несколько критериев, позволяющих классифицировать радиоактивные отходы по их характеристикам и происхождению. Посмотрим, что это за критерии:

Физическое состояние. По своему физическому состоянию отходы делятся на твердые, жидкие и газообразные. Поскольку радиоактивные отходы обрабатываются или регулируются по-разному, в зависимости от того, твердые они, жидкие или газообразные, это правило очень важно.
Тип испускаемого излучения. Радионуклиды, содержащиеся в радиоактивных отходах, могут разлагаться по-разному, что приводит к испусканию различных частиц или лучей. С этой точки зрения радиоактивные отходы классифицируются на выбросы α, β и γ. Поскольку каждый тип излучения взаимодействует с веществом по-разному, демонстрируя разную длину проникновения или одинаковую длину, достигая облучаемой среды, стандарт определяет защитный барьер, обращение с отходами и общие условия радиационного воздействия. На месте хранения.
Период полураспада: В зависимости от периода полураспада радионуклидов, содержащихся в отходах (или времени, по истечении которого радиоактивность уменьшается вдвое), можно классифицировать короткоживущие и долгоживущие отходы.
Специфическая деятельность: этот критерий определяет краткосрочные проблемы защиты, поскольку уровень активности отходов обуславливает экранирование при нормальном обращении и транспортировке.
Радиотоксичность: Радиотоксичность - это свойство радиоактивных отходов, которое определяет их опасность с биологической точки зрения.

Захоронение радиоактивных отходов

Ядерные отходы составляют более 90% урана. Таким образом, отработанное топливо (лом) по-прежнему содержит 90% годного к употреблению топлива. Его можно химически обработать, а затем поместить в усовершенствованный реактор на быстрых нейтронах (еще не реализованный в больших масштабах), чтобы остановить топливный цикл. Замкнутый топливный цикл означает меньше ядерных отходов и больше энергии, извлекаемой из сырой руды.

Самыми долгоживущими радиоактивными остатками в ядерных отходах являются нуклиды, которые можно использовать в качестве топлива: элементы серии p и sub-act. Если эти материалы будут сжигаться для получения топлива путем вторичной переработки, ядерные отходы останутся радиоактивными в течение нескольких сотен лет вместо сотен тысяч. Это значительно снижает проблему длительного хранения.

Если все потребление электроэнергии в Соединенных Штатах будет равномерно распределено среди населения и все будет производиться за счет ядерной энергии, количество ядерных отходов, которые каждый человек будет производить каждый год, составит 39,5 грамма. Если мы будем получать всю электроэнергию из угля и природного газа, мы ежегодно выбрасываем более 10,000 XNUMX кг углекислого газа на человека.

Где хранятся радиоактивные отходы

Хранение радиоактивных отходов и обращение с ними представляет немало проблем. И дело в том, что вы должны найти способ уменьшить загрязнение окружающей среды и избежать катастрофы. Метод, используемый при речь идет об уничтожении радиоактивных отходов, а именно о том, чтобы закопать их глубоко. Однако эта процедура не так проста, как кажется.

Мы должны иметь в виду, что захоронение высокоактивных ядерных отходов требует довольно большой глубины, поскольку эти отходы могут быть очень опасными. В мире существует несколько известных мест захоронения радиоактивных отходов. Например, у шведов есть объект в Оскарсхамне, где долгое время хранятся ядерные отходы уже более 100.000 XNUMX лет.

Переработка и переработка

Неудивительно, что этого избегают, поскольку ученые работают над решением проблемы отходов путем их переработки и вторичного использования. Если эти исследования и исследования могут быть успешными, количество радиоактивных отходов может быть уменьшено. вырабатывается всеми атомными электростанциями до 90%.

Когда 5% урана в ядерных стержнях прореагировало, весь топливный стержень загрязняется плутонием и другими продуктами ядерного деления. Эти использованные бруски эффективны для выработки электроэнергии, поэтому с ними следует обращаться как с отходами. Переработка радиоактивных отходов заключается в извлечении полезных элементов, которые все еще остаются для производства энергии. Цель этих технологий - эффективно замкнуть ядерный топливный цикл.

Однако есть несколько проблем, связанных с переработкой и переработкой ядерных отходов. Среди проблем, которые это влечет за собой, наиболее важной является стоимость и дискуссия о том, являются ли эти методы полезными или нет для окружающей среды. В настоящее время в некоторых странах переработка ядерных отходов не допускается.

Мы знаем, что ядерная энергия не производит парниковых газов, отходов, которые остаются радиоактивными более 100.000 XNUMX лет. Это представляет собой ужасную проблему как для людей, так и для окружающей среды.

Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о радиоактивных отходах и их характеристиках.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Ядерные отходы – термин, появившийся сравнительно недавно. Гонка вооружений 20 века ускорила процесс использования энергии атома. В любом случае, будь то военное использование этой энергии или мирное, в процессе образуются отходы, опасные для всего живого на Земле. Статья раскрывает некоторые аспекты проблемы утилизации ядерных отходов.

Что представляют собой ядерные отходы?

Обширные исследования в области ядерной физики в начале ХХ века привели к масштабному использованию энергии атома и радиоактивных материалов в науке, промышленности, медицине, сельском хозяйстве и в образовательном процессе. Понятно, что эта практика сопровождается образованием разных отходов. Особенностью этого вида отходов является наличие в них радиоактивных элементов. Нельзя забывать о том, что радиоактивность присутствовала на Земле всегда и присутствует сейчас. Вопрос состоит только в том, каков уровень этой радиоактивности.

Критерии отнесения отходов к радиоактивным

Согласно нормам радиационной безопасности СанПин 2.6.1.2523-09 отходы относят к радиоактивным в случае, когда результат сложения отношений удельных (твердые и жидкие отходы) и объемных (газы) активностей радионуклидов в отходах к их минимальной удельной активности больше, чем один. Если вычислить это невозможно, то критерием причисления отходов к радиоактивным считается степень излучения для отходов в твердом состоянии:

один Бк/г – источники, испускающие α-частицы;
сто Бк/г – источники, испускающие β-частицы;

и для жидкостей:

0,05 Бк/г – источники, испускающие α-частицы;
0,5 Бк/г — источники, испускающие β-частицы.

Отходы, испускающие γ-излучение попадают в категорию ядерных, когда мощность дозы на расстоянии 10 см от их поверхности больше одного мкЗв/ч.

Бк – Беккерель равен одному распаду в секунду на один грамм (килограмм) вещества.

Зв – Зиверт равен примерно сто рентген. Рентгенами измеряется общее излучение, а зивертами – облучение, полученное человеком.

Отходы в твердом агрегатном состоянии можно рассортировать по мощности дозы γ-излучения на расстоянии 10 см от поверхности на отходы:

низкой активности — 1 мкЗв/ч – 0,3 мЗв/ч;
средней активности — 0,3 мЗв/ч – 10 мЗв/ч;
высокой активности — более 10 мЗв/ч.

Короткоживущие отходы содержат нуклиды с периодом распада их до безобидного уровня менее 1 года. К очень низкоактивным отходам (ОНАО) относятся отходы, которые не превышают дозу γ-излучения в 1 мкЗв/ч.

Отдельно выделяют отходы отработанных конструкций реакторов, транспорта и средств технического контроля.

Как утилизируют ядерные отходы, способы утилизации и переработки

Первоначально предприятие, на котором образуются ядерные отходы, должно осуществить их сбор, дать характеристику, произвести сортировку и обеспечить их временное хранение. Затем надлежащим образом упакованные ядерные отходы должны транспортироваться на предприятие, где производится переработка РАО. Завод выбирает технологию по переработке и захоронению с учетом инженерных и нетехнических характеристик обращения с радиоактивными отходами.

Отходы высокой радиоактивности служат источником для получения вторичного сырья (примерно 95% от объема отходов). Оставшиеся 5% веществ, период полураспада которых составляет сотни и тысячи лет, подвергают остеклению и хранятся в глубоких скважинах, находящихся в скалах.

Среднеактивные и низкоактивные РАО подвергаются следующим видам переработки:

Твердые:

сгораемые отходы подвергаются сжиганию в печах, плазменному сжиганию, термохимической обработке, сжиганию при остекловывании или кислотному разложению;
прессуемые – компактированию и суперкомпактированию;
металлические – компактированию и плавлению;
несгораемые и непрессуемые – отправляются в контейнеры.

Жидкие:

органические сгораемые отходы подвергаются сжиганию в печах или отдельно, или вместе с твердыми отходами;
органические несгораемые – адсорбции на порошках и цементированию, термохимической переработке;
водные малосолевые – концентрированию и цементированию;
водные высокосолевые – битумированию и остекловыванию.

Газообразные отходы подвергаются улавливанию химическими реагентами или с помощью адсорбции.

Рассмотрим разные способы утилизации ядерных отходов, которые осуществляет завод по переработке, по отдельности.

Сжиганию в специально сконструированных печах подвергается одежда, бумага, дерево, бытовой мусор, которые подверглись облучению. Пепел подлежит цементированию.

Печь для сжигания ядерных отходов

Компактирование – это прессование ТРО под давлением. Данный способ переработки неприемлем для взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ.

Суперкомпактирование – это спрессовывание ТРО, прошедших стадию компактирования. Производится с целью уменьшения объемов отходов.

Капсула для уплотнения ядерных отходов

Цементирование – это один из самых доступных методов переработки ядерных отходов, особенно жидких. Его преимущества:

доступность;
негорючесть и непластичность конечного продукта;
дешевизна оборудования и емкостей для переработки;
относительная простота технологии.

Битумирование – это включение РАО, особенно отходов, содержащих какие – либо жидкости, в состав битума. По технологической сложности битумирование превосходит цементирование, но оно имеет и некоторое преимущество. При битумировании происходит испарение влаги, поэтому отходы не увеличиваются в объеме и остаются влагостойкими.

Остекловывание – это способ переработки ядерных отходов разных уровней активности. Стекло является материалом, который может поглощать большой объем веществ, не входящих в его состав. Кроме того, полученный продукт не подвергнется разложению очень долгое время.

Остекловывание РАО

После переработки контейнеры с ядерными отходами подвергаются захоронению. По данным МАГАТЭ захоронение – это размещение отходов в специально подготовленных местах (могильник ядерных отходов) без цели дальнейшего их использования. Захоронению подлежат отходы, переведенные в твердое состояние и упакованные надлежащим образом.

Существуют такие виды захоронений:

Глубоководное захоронение ядерных отходов: контейнеры размещаются на дне моря глубиной примерно 1000 м.
Геологическое: изоляция отходов в специально подготовленных инженерных сооружениях в устойчивых слоях породы на глубине нескольких сотен метров. В основном так хоронят высокоактивные и долгоживущие РАО.
Приповерхностное: контейнеры помещаются в инженерные сооружения на поверхности и близком к ней слое земли или в шахтах на глубине несколько десятков метров от поверхности. Так хоронят короткоживущие, низко и среднеактивные отходы.
Захоронение в глубинные отложения океанического дна: размещение контейнеров с отходами в осадочные породы на дне моря на глубине нескольких тысяч метров.
Захоронение под океаническим дном: размещение РАО в инженерных сооружениях, которые находятся в породах приберегового морского дна.

Куда девают ядерные отходы в России

Куда девают ядерные отходы в нашей стране? В России, как и во всем мире, работа с ядерными отходами ведется на специализированных предприятиях, снабженных качественным оборудованием и техникой. Ежегодно на территории нашего государства образуется 5 миллионов тонн ядерных отходов, из них перерабатывается и подвергается утилизации 3 миллиона тонн. К 2025 году предполагается 89,5% РАО хранить в безопасном для людей и среды обитания состоянии, 8% – в специальных емкостях, 0,016% – в непостоянных хранилищах.

Где хранятся ядерные отходы в России, которые были накоплены еще при гонке вооружений СССР и США? Вспомним примеры использования энергии атома и создания могильников ядерных отходов в нашей стране.

Однако в 1967 году в результате засухи со дна озера Карачай – свалки ядерных отходов на многие километры вокруг были рассеяны те же радиоактивные элементы. После этого было принято решение о ликвидации Карачая. В конце 60 – х годов прошлого столетия озеро начали консервировать, и процесс этот продлился более 40 лет. Сегодня в нем захоронено с использованием новейших технологий более 200 тысяч кубометров высокоактивных техногенных илов и суглинков.

В интернете можно посмотреть карты, наглядно изображающие места захоронения ядерных отходов в России.

Об уникальных способах переработки радиоактивных отходов на предприятии Дальнего Востока рассказывают в следующем видео

Научно – технический прогресс невозможен без развития атомной науки и техники. Однако в современной гонке вооружений не стоит забывать о возможных последствиях. РАО представляют угрозу для всего человечества и для всех живых организмов нашей планеты. Поэтому необходимо разрабатывать новые безопасные методы утилизации ядерных отходов.

Население планеты постоянно растет и каждый ее житель – потребитель производимых продуктов. Научно-технический прогресс также не стоит на месте, на смену свалкам и мусорным полигонам приходят практичные способы переработки мусора. Однако, существуют особо опасные отходы, которые вырабатываются на предприятиях и жестко регулируются законом. Они несут в себе радиационную опасность и утилизируются особыми способами с соблюдением правил безопасности.

Что понимают под радиоактивными отходами

Человечество за XX век совершило много важных открытий, которые определили некоторые аспекты жизнедеятельности. В том числе, был раскрыт потенциал атомной энергии, которую начали применять для обеспечения энергоснабжения городов и в других сферах науки, медицины и тяжелой промышленности.

В результате такой деятельности начал образовываться ядерный мусор, содержащий в себе разные по опасности элементы. Эти отходы являются конечным этапом переработки добытых в природе веществ посредством атомной энергетики. Их нельзя уже использовать повторно.

По каким критериям отходы относят в категорию радиоактивных

Не каждый радиоактивный мусор можно причислить к классу ядерных отходов. Для четкого разделения были разработаны нормативы, которые различают следующие агрегатные состояния радиоактивных отходов:

Нормы показателей определены следующим образом:

Для жидких отходов: 0,05 Бк/г – излучение α-частиц, 0,5 Бк/г – излучение β-частиц.
Для твердых отходов: 1 Бк/г – излучение α-частиц, 100 Бк/г – излучение β-частиц.

В случаях, когда отходы излучают γ-частицы свыше 10 м3в/ч, считается, что они радиоактивны и опасны для здоровья человека.
Важно

Опасность РАО для экологии и человека

Главная опасность для человека исходит от альфа- и бета-частиц, которые при должной концентрации нарушают работу клеток организма, разрушают иммунитет и приводят к скорой смерти. На расстоянии они не представляют особой опасности, так как их пролет ограничен несколькими метрами. Однако, они вызывают болезни, если попадают в жидкость. Тогда радиоактивные частицы способны нанести вред желудку, легким и печени.

Для экологии радиоактивные отходы несут неисправимый вред, меняя окружающую среду и отравляя почву на многие десятилетия. Всем известен случай на Чернобыльской АЭС, когда произошел невообразимый по масштабам выброс радиации. Вся близлежащая территория ЧАЭС и Чернобыльский лес стали непригодны для проживания людей и животных.

Особенности хранения ядерных отходов

Для размещения РАО разработаны специальные ящики, которые блокируют радиацию и не вступают в реакцию с отходами. Их создают из полиэтилена, свинца и железобетона. Наполненные отходами контейнеры размещаются в сухотарные ящики, которые потом утилизируют в местах размещения РАО.

Различают радиоактивные отходы кратко- и долговременные. Первые распадаются еще при производстве и поддаются последующей переработке. Долгоживущие невозможно обработать современными методами, поэтому их вывозят на полигоны.

Что такое обработка ядерных отходов

Для повышения безопасности экологии и экономичности радиоактивные вещества всячески обрабатывают для:

уменьшения объема РАО;
корректировки состава;
удаления радиационного излучения.

При такой обработке возникает сопутствующий вторичный мусор: фильтры, смолы, радиоактивные осадки. Их тоже следует утилизировать с учетом безопасности для экологии. После процесса обработки некоторые материалы радиоактивного мусора могут быть переработаны для дальнейшего применения.

Методы обработки

Каждая тара с РАО тщательно проверяется на цельность, мощность и производимую дозу излучения. Особо опасные радиоактивные отходы обрабатывают разными методами, цель которых – уменьшить опасность для экологии и человека. В России применяют несколько популярных и эффективных способов.

Трансмутация радиоактивных отходов

Трансмутация – это уменьшение срока жизни радиоактивных нуклидов. Посредством такой обработки, в теории, может выделяться электроэнергия для обеспечения городов. К сожалению, из-за неразвитости современных технологий трасмутация пока невозможна.

Синрок

Под синроком понимают создание особого керамического материала, который способен сдерживать радиационные вещества, и пригоден для последующей переработки. Такой продукт создают в печах под воздействием высокого давления и запредельных температур.

Витрификация или остекловывание

Наиболее эргономичный метод для обработки жидких отходов – витрификация. Процесс заключается в добавлении сахарозы и последующем испарении из материала жидкости. Выпаривают вредные вещества в специальной трубе под действием высоких температур. Получившуюся консистенцию вместе со стеклянными частицами размещают в индукционной печи. После чего, материал помещают в стальные контейнеры, которые транспортируют на хранение.

Особенности переработки радиоактивных отходов

Различается переработка РАО в зависимости от их структуры. Слабоактивные вещества сжигают, дым от горения тщательно фильтруют многоступенчатой системой. Твердые отходы прессуют для уменьшения размера. Жидкие – выпаривают до определенной консистенции, понижая радиоактивный фон паров.

Законы, регламентирующие захоронение радиоактивных отходов в России

Принципы, которых придерживаются при захоронении РАО

Все нормативы при захоронении РАО прописываются в лицензии, которая выдается предприятию государством. Несмотря на установленные правила, находятся организации, нарушающие их и наносящие тем самым вред экологии. Основным принципом при размещении радиоактивных отходов является сохранение природы и использование новейших способов утилизации. При захоронении РАО должны учитываться условия выбранного места, активность веществ и период их полураспада.

Безопасность захоронения ядерных отходов

Различают два типа современных полигонов для размещения радиоактивного мусора:

Спецхранилища, в которых мусор может находиться в течение нескольких столетий. Они расположены на дне морей и океанов или в закрытых шахтах.
Могильники в выкопанных земных лощинах или на поверхности в обустроенных для этой цели зданиях. В таких условиях радиоактивный мусор может храниться несколько десятилетий.

Для достижения безопасности ко всем местам размещения РАО предъявляются особые требования:

населенный пункт должен находиться более чем в 20 км от места размещения;
захоронение обязано быть полностью автономным;
материалы служебных зданий не должны пропускать радиацию;
выбор места подразумевает отсутствие грунтовых вод для предотвращения их загрязнения;
сохранность контейнеров с радиоактивным мусором является приоритетом.

Территории захоронения РАО

Прошедшее все этапы обработки ядерное топливо содержит в себе высокое число продуктов деления. Разогрев происходит до нескольких сотен градусов по Цельсию. Именно поэтому, радиоактивные отходы сначала хранятся в бассейнах атомных станций. Вода поглощает тепло и гарантирует безопасность. Отходы хранятся там несколько лет, после чего отправляются в отведенные места.

Что такое мокрые хранилища радиоактивного мусора

Во время эксплуатации отработанное ядерное топливо сильно разогревается, поэтому его помещают в воду для охлаждения. После чего отходы дезактивируют и направляют в специализированные места. Мокрое хранилище представляет собой выстланный металлом обширный зал, в котором контейнеры с отходами скрыты под двухметровой толщей дистиллированной воды. Такая технология позволяет создать эффективный радиационный заслон. Все процессы автоматизированы для безопасности на станции.

Что представляют собой сухие хранилища

Сухие хранилища состоят из бетонных блоков, которые содержат в себе герметичные карманы для размещения радиоактивных веществ. Охлаждаются холодным воздухом. Такие хранилища относительно дешевле и безопаснее мокрых, они не требуют наличия водоснабжения или электроэнергии. Воздуховоды разработаны по принципу печной тяги.

Контейнер для твердых РАО

Еще один способ размещения РАО – герметичные контейнеры. В них не допускается размещение жидких отходов, а герметичность должна сохраняться даже при высоких или низких температурах. Ящики производят ударопрочными.

Альтернативные способы захоронения радиоактивных отходов

Современные технологии позволяют использовать иные способы переработки радиоактивных веществ. Было разработано немало схем и теорий, которые так и не увидели свет, а некоторые не были разрешены государством.

Помещение радиоактивных отходов в ледниковые щиты

Суть метода заключается в транспортировке самонагревающихся контейнеров с отходами в ледники Гренландии и Антарктиды. Из-за большой температуры они бы сами проделывали дыру в толще льда и опускались на дно. Образование льда создавало бы естественный барьер. Однако, проводимые исследования показали, что такой способ может быть только в теории.

Выброс в космическое пространство

При таком методе отработанное ядерное топливо навсегда отправлялось в космос на орбиту Земли. Такой способ сочли опасным и дорогостоящим. Проблема космического мусора на орбите уже сейчас становится актуальной.

Помещение радиоактивных отработок в зоны подвижек

Идея транспортировки радиоактивных отходов непосредственно в разлом литосферных плит была отвергнута мировым сообществом из соображений безопасности. При таком способе, в теории, РАО тонули бы в толще земли под воздействием потоков лавы и магмы глубоко в океанах.

Помещение в море

Этот способ, в отличие от предыдущих, уже применялся в прошлом Францией, Бельгией и ФРГ. Ядерные отходы вывозились на корабле и сбрасывались в толщу моря в герметичных контейнерах. Спустя несколько лет такой метод захоронения запретили из-за потенциального вреда экологии.

Помещение радиоактивного мусора под морское дно

Еще один нереализованный способ размещения ядерных веществ подразумевал захоронение их под дно моря рядом с необитаемыми островами или малыми участками суши. Амбициозный проект обходился бы слишком дорого и не воплотился в жизнь из-за несовершенства технологий.

Международные проекты по работе с РАО

После холодной войны, в ходе которой был сделан сильный скачок в атомной науке, были разработаны международные проекты, регулирующие вопросы оптимального размещения РАО. Пока, сообщество не добилось единого мнения по вопросу захоронения ядерных отходов. Одним из самых спорных проектов стало строительство единого ядерного могильника на малонаселенных территориях России или Австралии. Однако, проект был раскритикован многими странами и не получит дальнейшей разработки.

Концепция замкнутого ядерного цикла

Эта концепция считается передовой в сфере утилизации ядерных отходов и заключается в повторной обработке отработанного ядерного топлива, которое поступает из реакторов станций. Цикл переработки не ограничен и позволяет повторно использовать получившийся из отходов материал. Таким образом, снижается опасная для жизни добыча урана.

Заключение

Несмотря на постоянное развитие технологий и создание эффективных методов переработки, все еще не был реализован метод для полной и безопасной переработки радиоактивного мусора. Практика развитых стран показывает эффективность отказа от атомной энергии, получая необходимые ресурсы экологическим путем, однако, нераскрытый потенциал ядерной энергии волнует многие государства. Возможно, в будущем, технологии позволят без вреда утилизировать радиоактивный мусор, но сейчас приходится учитывать весь вред для окружающей среды и жизнедеятельности человека.

Читайте также: