Рао и оят реферат

Обновлено: 02.07.2024

Радиоактивные отходы (РАО)

До некоторого времени радиация и радиоактивные вещества были естественной частью окружающей среды. Однако в какой-то момент человек сделал большой шаг вперед и приручил силу атома. С тех пор радиоактивные вещества и радиация применяются в самой разнообразной деятельности: от промышленности и производства энергии до медицины и сельского хозяйства. И как подобает нетривиальному человеческому труду, вся эта деятельность приводит к образованию отходов в различных формах. Причем не просто отходов, а радиоактивных отходов.

Что такое РАО?

Чем отличаются обычные и радиоактивные отходы? В последних содержатся атомы с нестабильными ядрами (радионуклиды). Таким ядрам свойственно спонтанно изменяться, испуская ионизирующее излучение. В быту его часто называют радиацией, хотя это не совсем точно. Бывают и другие виды радиации, например, солнечная, не имеющая никакого отношения к радиоактивности.

Логично предположить — не всё, что содержит радионуклиды, можно записать в радиоактивные отходы. Уточним определение, зайдя на соответствующую страницу русскоязычной вики.

Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не подлежащие использованию.

Радиоактивные отходы — не подлежащие дальнейшему использованию материалы и вещества, а также оборудование, изделия (в том числе отработавшие источники ионизирующего излучения), содержание радионуклидов в которых превышает уровни, установленные в соответствии с критериями, установленными Правительством Российской Федерации.

Какие РАО бывают?

Ядерные отходы могут похвастаться многообразием форм, характеристик и аббревиатур, которыми их называют ядерщики. Чтобы разобраться who is who, приведем некоторые важные свойства радионуклидов и веществ в целом.

Агрегатное состояние. Тут все банально, веществам свойственно иметь различное физическое состояние. РАО — не исключение. Они бывают твердыми (ТРАО), жидкими (ЖРАО) и газообразными (ГРАО).

Уровень активности и период полураспада. Увы, жизнь несправедлива, поэтому срок, отпущенный радионуклидам, сильно варьируется от элемента к элементу. Одни распадаются за несколько миллисекунд, например Нобелий и Лоуренсий. Такие радионуклиды очень радиоактивны. Другие сохраняют свои свойства тысячи и миллионы лет. Периодом полураспада называется время, за которое радиоактивное вещество естественным образом теряет половину своей радиоактивности. Как нетрудно догадаться, чем длиннее период полураспада, тем меньше радиоактивность. По периоду полураспада радионуклидов в отходах можно выделить короткоживущие и долгоживущие РАО.

4,6 квадриллионов Бк/г

3,2 триллионов Бк/г

2,3 миллиарда Бк/г

Активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Удельная активность — активность на единицу массы.

Тепловыделение. Слово говорит само за себя. Некоторые РАО выделяют настолько много тепла, что их требуется активно охлаждать. По уровню активности и тепловыделения РАО подразделяют на высокоактивные (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО).

Также к важным свойствам относят тип испускаемого излучения (α, β и γ) и радиотоксичность (опасность с биологической точки зрения).

Классификация РАО, предложенная МАГАТЭ (Серия норм безопасности МАГАТЭ, No GSG-1). Каждый класс связан с надлежащим подходом к обращению и захоронению.

Классификация, принятая в РФ. Каждый класс связан с надлежащим подходом к обращению и захоронению.

Как РАО образуются?

Радиоактивные отходы проникают в нашу жизнь не только во всевозможных обличиях, но и самыми разнообразными способами. Как говорилось выше, многие виды человеческой деятельности ведут к образованию РАО: от промышленности до медицины и сельского хозяйства. Например, в медицине при лечении онкологических заболеваний применяют высокоактивные кобальтовые источники. Такие источники становятся радиоактивными отходами, когда приходят в негодность.

Существуют процессы, в которых природный радиоактивный материал в концентрированном виде попадает в отходы. Возникают радиоактивные отходы! Отличной иллюстрацией может послужить обедненный уран (ОУ). При изготовлении топлива для некоторых типов ядерных реакторов природный уран обогащают (увеличивают в нем изотопа U-235). Обедненным ураном называют смесь, оставшуюся после удаления обогащенного урана. Его можно отнести к РАО, если не планируется его дальнейшее использование. Например, американцы в ходе войны в Персидском заливе применяли боеприпасы, изготовленные из ОУ.

Боеприпасы с ОУ, использовавшиеся в ходе косовского конфликта. Фото: А. Бляйзе/МАГАТЭ

Само собой, РАО образуются при деятельности атомной промышленности. Работа АЭС, операции ядерного топливного цикла (изготовление топлива или переработка урановой и ториевой руд), эксплуатация атомоходов и радиационные катастрофы — все это трудно представить без жидких радиоактивных отходов.

Звучит грозно, особенно если вы любите природу. Однако наибольшие опасности, а значит и технические трудности, связаны с высокоактивными отходами и отработанным ядерным топливом (ОЯТ). Слава богу, их доля в общем физическом объёме РАО относительно невелика. К слову об опасностях, ОЯТ настолько токсично и радиоактивно, что убивает человека за пару минут. В ходе химической переработки ОЯТ образуются самые высокоактивные РАО. Не удивительно — яблоня от яблони недалеко падает. Подробнее об ОЯТ поговорим чуть позже (в разных странах дела с ним обстоят по-разному). А пока разберем, что со всем этим радиоактивным добром делают.

Что делают с РАО?

С средне- и низкоактивными отходами человечеству удалось совладать. Обычно, жидкие САО и НАО в конце пути ожидает битуминизация. Отходы выпаривают для уменьшения объема, сухие остатки упаривания смешивают с битумной массой, после затвердевания смесь помещают в контейнеры и захоранивают. Также используется цементирование (включение в состав бетона). Этапы обращения с твердыми НАО:

Кондиционирование (уменьшение физического объема).

Сжигание и/или прессование (опять же для уменьшения физического объема).

Иммобилизация (цементирование, реже — битуминизация).

Захоронение на специальных отчужденных площадках (полигоны, могильники).

С ВАО и ОЯТ дела обстоят намного сложнее. Да, существуют промежуточные и временные меры: стеклование, иммобилизация в керамику, промежуточное хранение (30-50 лет) в стальных контейнерах при контроле температурного режима и герметичности. Однако что делать дальше? Самые опасные отходы могут распадаться тысячи и миллионы лет.

Каких только идей не предлагали: выстреливать ядерным мусором в ни в чем не повинное Солнце или в космос (слишком дорого), сбрасывать отходы на Антарктиду… Возможно окончательным решением радиоактивного вопроса станут глубинные геологические захоронения. Недра матери-природы могут обеспечить механическую прочность и биологическую защиту, исключая возможность попадания грунтовых вод и атмосферных осадков. В данный момент работа над глубинными геологическими захоронениями ведется в нескольких странах на уровне исследовательских лабораторий и экспериментальных хранилищ. Например, в России таким местом является Горно-химический комбинат в Нижнеканском массиве скальных пород, недалеко от города Железногорска и реки Енисей.

Начало строительства исследовательской подземной лаборатории. Красноярский край. 2019 г.

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ)

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) образуется при плановом (3-5 лет) нахождение ядерного топлива в активной зоне реактора. Оно содержит меньше урана-235, чем свежее ядерное топливо. Однако в нем по прежнему остаются полезные компоненты — невыгоревший уран, накопившиеся изотопы плутония, другие трансурановые элементы, а также осколки деления - высокорадиоактивные ядра средних масс (от галлия до гольмия). Многое из этого можно с успехом применять в промышленности, медицине и научных исследованиях.

Ядерный топливный цикл, замкнутый по урану

Одна из главных целей переработки ОЯТ — повторное использование в качестве реакторного топлива, в том числе в составе МОХ-топлива или для реализации закрытого топливного цикла. Однако тут есть свои сложности. Во-первых, в ОЯТ присутствуют долгоживущие и радиотоксичные элементы с периодом полураспада более тысячи лет. Во-вторых, при переработке ОЯТ образуются самые высокоактивные РАО. В-третьих, это технологически трудно и затратно. Поэтому в одних странах ОЯТ считается отходом (США, Канада и Швеция), в других — ценным сырьем, идущим на переработку (Россия, Великобритания, Франция и Япония).

Открытый (разомкнутый) ядерный топливный цикл

Радиоактивные отходы в России

Что касается РАО, то их обращением на всех стадиях кроме финальной изоляции занимаются следующие предприятия:

Обращение с РАО в России и предприятия, которые этим занимаются

Ну а как быть с постоянными новостями о доставке ядерных отходов в Россию? В сети, в том числе и на хабре, есть качественные разборы кейсов про Германию и Францию. Если коротко — все это не радиоактивные отходы, так как они подлежат дальнейшему использованию. Ввоз РАО на территорию нашей страны законодательно запрещен. Согласно уже знакомому нам Федеральном закону № 190-ФЗ от 11 июля 2011 г., в России установлен запрет на ввоз в Российскую Федерацию и вывоз из Российской Федерации радиоактивных отходов в целях их хранения, переработки и захоронения.

Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.

Работа содержит 1 файл

Реферат Радиоактивные отходы.doc

Радиоактивные отходы и отработанное ядерное топливо

Опасность для человека

Ионизация, создаваемая излучением в клетках, приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.

Из-за того, что разные типы ионизирующего излучения обладают разной ЛПЭ, одной и той же поглощённой дозе соответствует разная биологическая эффективность излучения. Поэтому для описания воздействия излучения на живые организмы вводят понятия относительной биологической эффективности (коэффициента качества) излучения по отношению к излучению с низкой ЛПЭ (коэффициент качества фотонного и электронного излучения принимают за единицу) и эквивалентной дозы ионизирующего излучения, численно равной произведению поглощённой дозы на коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (до 1963 года - биологический эквивалент рентгена, после 1963 года - биологический эквивалент рада - Энциклопедический словарь). 1 Зв = 100 бэр.

Эффективная доза (E) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

Эффективная доза для персонала работающего на радиоактивном производстве не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000 мЗв, а для обычного населения за всю жизнь - 70 мЗв. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья. [2]

«Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории:

1) Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению.

2) Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Таблица 1 - Воздействие радиации на человека

Радиационные эффекты облучения человека

Локальные лучевые поражения

Опухоли разных органов

Различают пороговые (детерминированные) и стохастические эффекты. Первые возникают, когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 2.

Таблица 2 - Воздействие различных доз радиации на человека

Воздействие различных доз облучения на человеческий организм

Причина и результат воздействия

Доза от естественных источников в год

Предельно допустимая доза профессионального облучения в год

Уровень удвоения вероятности генных мутаций

Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах

Доза возникновения острой лучевой болезни

Без лечения 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга

Смерть наступает через 1-2 недели вследствие поражений главным образом желудочно-кишечного тракта

Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы

Радиационное загрязнение сопровождает все звенья атомного топливного цикла: добычу и переработку урана, производство топлива для АЭС, работу АЭС, а также хранение и переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

По данным самого Росатома, заболеваемость нервной системы и органов чувств у работников атомной отрасли почти в 2 раза выше, чем у населения, проживающего рядом, например, с АЭС. Распространенность гипертонической болезни среди персонала атомных предприятий в 3 раза выше, чем в среднем по стране, а частота заболеваний костно-мышечной системы – вдвое выше, крови (1997 г.) – втрое.

В реальности же от радиационного заражения страдают, сами того не зная, гораздо большее число людей. Даже самые малые дозы облучения вызывают необратимые генетические изменения, которые затем передаются из поколения в поколение. По оценкам американского радиобиолога Р. Бертелл, от атомной индустрии к началу 21 века генетически пострадало не менее 223 млн. человек. Радиация тем и страшна, что ставит под угрозу жизнь и здоровье сотен миллионов людей грядущих поколений, вызывая такие заболевания, как синдром Дауна, эпилепсию, дефекты умственного и физического развития.

Радиоактивные отходы, проблемы их захоронения

Проблема радиоактивных отходов является частным случаем общей проблемы загрязнения окружающей среды отходами человеческой деятельности. Но в то же время резко выраженная специфика РАО требует применения специфичных методов обеспечения безопасности для человека и биосферы.

Исторический опыт обращения с производственными и бытовыми отходами сформировался в условиях, когда осознание опасности отходов и программ её нейтрализации опиралось на непосредственные ощущения. Возможности последних обеспечивали адекватность осознания связей непосредственно воспринимаемых органами чувств воздействий с наступающими последствиями. Уровень знаний позволял представить логику механизмов воздействия отходов на человека и биосферу, достаточно точно соответствующую реальным процессам. К практически выработанным традиционным представлениям о методах обезвреживания отходов исторически присоединились и разработанные с открытием микроорганизмов качественно иные подходы, образовав не только эмпирически, но и научно обоснованное методическое обеспечение безопасности человека и среды его обитания. В медицине и системах управления обществом были сформированы соответствующие подотрасли, например, санитарно-эпидемиологическое дело, коммунальная гигиена и т.п.

С бурным развитием химии и химических производств в производственных и бытовых отходах в массовых количествах появились новые, ранее не попадавшие в них элементы и химические соединения, в том числе не существующие в природе. По масштабам это явление стало сопоставимо с естественными геохимическими процессами. Человечество оказалось перед необходимостью выйти на другой уровень оценки проблемы, где должны учитываться, например, аккумулятивные и отложенные эффекты, методы выявления дозировок воздействий, необходимость применения новых методов и специальной высокочувствительной аппаратуры для обнаружения опасности и т.п.

Основные источники радиоактивных отходов (РАО) высокого уровня активности – атомная энергетика (отработанное ядерное топливо) и военные программы (плутоний ядерных боеголовок, отработанное топливо транспортных реакторов атомных подводных лодок, жидкие отходы радиохимических комбинатов и др.).

Что такое отработавшее ядерное топливо.

ОЯТ всегда содержит три компонента:

• Продукты деления урана;

Чем отработанное ядерное топливо отличается от радиоактивных отходов.

Прежде всего тем, что ОЯТ - это ценный продукт, содержащий 2 полезных компонента - невыгоревший уран и трансурановые элементы. Кроме того, среди продуктов деления содержатся радионуклиды (радиоактивные изотопы), которые можно с успехом применять в промышленности, медицине, а так-же в научных исследованиях. После того как из ОЯТ, которое представляет собой неразделенную смесь полезных и ненужных продуктов, выделяют как минимум два полезных компонента, невыгоревший уран и трансурановые элементы, включая плутоний, остаток превращается в особую разновидность РАО - отходы высокой удельной активности.

Когда возникла проблема обращения с ОЯТ.

С большой долей вероятности можно предположить, что аналогичные радиохимические установки небольшой мощности были использованы Индией и Пакистаном при получении плутония для национальных ядерных зарядов. В настоящее время крупной производительностью отличаются английский РХЗ фирмы BNFL (Селлафилд), находящийся на берегу внутреннего Ирландского моря, и французский - фирмы Cogema на мысе Аг, в проливе Ла-Манш.

США избрали стратегию отсроченной (на 50-70 лет) утилизации выгруженного и выгружаемого из 107 американских АЭС ядерного топлива, приступив к сооружению глубинного федерального хранилища ОЯТ, рассматриваемого как стратегический государственный запас.

Почему другие страны не строят заводы для переработки ОЯТ?

Как осуществляют перевозки ОЯТ.

Проблема транспортировки ОЯТ, которая существует со времени строительства РХЗ для целей выделения плутония как ядерной взрывчатки, обострилась после сооружения первых АЭС. Ведь промышленные реакторы и РХЗ находятся на одной площадке или вблизи друг от друга (например, в Челябинске-40 их разделяют всего 2 км), тогда как АЭС строили в регионах, остро нуждающихся в электроэнергии и удаленных от РХЗ на многие тысячи километров. При перевозках ОЯТ с площадок АЭС следовало решить 3 задачи: обеспечить радиационную безопасность персонала и населения (в том числе при аварийных ситуациях), исключить перегрев ОЯТ во время транспортировки и принять меры против попыток хищения топлива злоумышленниками. Это было сделано в результате разработки массивных защитных контейнеров из таких поглощающих радиацию материалов, как чугун, сталь и бетон, которые снижают интенсивность излучения до допустимых пределов, и специализированных вагон-контейнерных поездов. Ежегодно по дорогам России проходит 30 транспортов с радиационно опасными грузами, и пока не было зафиксировано ни одной аварии. В США для перевозок контейнеров с ОЯТ используют преимущественно автотрейлеры большой грузоподъемности. В Швеции, где большая часть АЭС находится на берегу Балтийского моря, для этой цели разработаны и построены специализированные суда. Транспортировку ОЯТ из японских АЭС на перерабатывающие заводы Великобритании и Франции также осуществляют морским путем. За 50 лет транспортировки ОЯТ и других источников ионизирующих излучений большой активности (в частности, используемых в радиотерапии злокачественных заболеваний) не было ни единого случая аварий с какими-либо радиационными последствиями, хотя в мире уже осуществлено более 1 млн. таких перевозок.

Чем переработка ОЯТ грозит экологической ситуации.

Оценка столь серьезных и опасных производств должна делаться еще на стадии проектирования. Ранее наиболее действенным и реальным был институт экологической экспертизы. Сейчас, увы, позиции государственной экспертизы во многом утрачены, и немалая часть недоброкачественных в экологическом смысле проектов тем не менее реализуется. Поэтому уверенности в том, что весь цикл переработки ОЯТ находится под жестким экологическим контролем, нет. Если же говорить о недавно принятом законе, разрешающем ввоз из-за рубежа и переработку ОЯТ на наших РХЗ, то, полагаю, та поспешность и та атмосфера, в которой принималось это решение, не добавляет нам уверенности в его экологической безупречности.

Каковы перспективы переработки ОЯТ.

Дальнейшие работы по совершенствованию переработки ОЯТ продолжаются.

Разрабатываются также новые способы антикоррозионной защиты химических реакторов и их дезактивации, совершенствуются методы улавливания газов и аэрозолей (особенно радиоактивного йода), изучаются возможности фторидной технологии переработки ОЯТ, практически исключающей образование жидких РАО. Снижаются выбросы и сбросы радиоактивных веществ в окружающую среду.

На мой взгляд, перспективы переработки ОЯТ зависят от ответа на несколько очень важных вопросов. Один из главных - насколько экономически эффективна как сама переработка, так и ядерная отрасль в целом. Проще говоря, сколько стоит весь цикл производства, начиная от разработки месторождения и кончая переработкой и захоронением радиоактивных материалов? К сожалению, таких достоверных данных нет. Все цифры, которые мы имеем на сегодняшний день, весьма неполны, а в некоторых случаях - фальсифицированы. Если посчитать собственно стоимость работы АЭС, то получается, что во многих случаях это рентабельное производство. Беда в том, что полностью ядерный топливный цикл не просчитан. А имеющиеся расчеты показывают, что практически все виды производства электроэнергии требуют примерно одинаковых затрат. В последнее время удалось существенно приблизить к рентабельности даже ветровые и солнечные установки. И тут возникает проблема оценки риска дальнейшего развития атомной энергетики.

Если мы готовы к тому, что примерно раз в столетие на атомных станциях возможна серьезная авария, значит, мы сознательно принимаем такой риск.

Таким образом, мы подошли еще к одному первостепенному вопросу ядерной энергетики - безопасности функционирования отрасли. Каким бы способом мы ни перерабатывали ОЯТ, все равно при этом образуется определенное количество веществ, которые в силу чрезвычайно высокой радиоактивности должны быть очень надежно спрятаны. Так, например, хранилища жидких отходов на многих АЭС близки к заполнению. Хуже всего обстоят дела на Курской АЭС - там почти не осталось места для жидких отходов. Поэтому прежде всего нужно понять, есть ли у атомщиков стратегия переработки ОЯТ и захоронения отходов. Пока такой четкой, предельно ясной стратегии не видно. Во всяком случае, те способы захоронения, которыми пользуются сегодня, довольно опасны. И мы сейчас закладываем бомбу замедленного действия если не для себя, то для наших потомков. Следовательно, перспективы переработки ОЯТ зависят от экономической эффективности ядерной энергетики, правильной оценки допустимой степени риска, которую несет в себе эта отрасль, и возможности безопасного захоронения радиоактивных отходов. Учтя все это, нужно принять решение о приоритетном способе добычи энергии. Станет ли таким приоритетом ядерная энергетика - большой вопрос. Но, конечно, подобное решение не может и не должно приниматься в одночасье. Тем более что время для дискуссии есть. Ведь только разведанных запасов нефти хватит примерно на 100 лет, газа - на 70-150, угля - на 500, если, конечно, не будет существенного скачка энергопотребления.

В чем я убежден совершенно, так это в том, что просто жизненно необходимо активизировать поиски новых источников энергии и развивать энергосберегающие технологии. Для России энергосбережение на ближайшую перспективу - главная задача. Ведь если посчитать, какой объем ВВП (внутреннего валового продукта) в денежном эквиваленте производится на джоуль энергии, то окажется, что в России этот показатель в 6-7 раз меньше, чем в Западной Европе, то есть эффективность очень низкая и резервы тут огромны. [4]

Ближайшими для Новокузнецка являются два радиохимических завода в городах Томск-7 или Северск и закрытый город Красноярск 26. Г. Железногорск.

Томский след северо-восточного направления образовался в 1993 году в результате аварии (химического взрыва технологического аппарата) на РХЗ военного назначения. Существует и след по реке Томь от нормативных сбросов слабоактивных отходов. [2]

Отходами В хранилищах и могильниках РАО находятся в различных физикохимических формах: в твердом виде (загрязненное оборудование, материалы, грунты и др.) — ТРО, в отвержденном — битумные, цементные и стеклоподобные блоки, в жидком виде — ЖРО — радиоактивные растворы и пульпы, хранящиеся в специальных емкостях и открытых бассейнах, а также растворы, закачанные в глубинные подземные горизонты… Читать ещё >

Радиоактивные отходы и ОЯТ ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Радиоактивные отходы вызывали и вызывают особенно большую озабоченность как у экологов, так и у широких слоев населения, являясь одним из основных источников риска для человека и биосферы при использовании ядерной энергии. О чем же идет здесь речь? Помимо предприятий ЯТЦ существуют многочисленные другие учреждения, в которых используются радионуклиды. Деятельность всех их приводит к появлению различных материалов, растворов, газообразных продуктов, биологических объектов, грунтов, изделий и аппаратуры, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные нормативными актами. Все вышеперечисленное и является радиоактивными отходами. Иногда в категорию РАО может быть включено также ОЯТ, если оно по каким-то причинам не подлежит последующей переработке с целью извлечения из него ценных компонентов и после соответствующей выдержки будет направлено на захоронение.

В радиационной экологии помимо РАО и ОЯТ существенным понятием является также радиоактивное вещество, т. е. вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с такой активностью, на которую распространяются требования НРБ.

Радиоактивные отходы образуются:

• при эксплуатации и снятии с эксплуатации предприятий ЯТЦ (добыча и переработка радиоактивных руд, изготовление тепловыделяющих элементов, производство электроэнергии на АЭС, переработка отработавшего ядерного топлива…);
• в процессе реализации военных программ по созданию ядерного оружия, консервации и ликвидации оборонных объектов и реабилитации территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий по производству ядерных материалов;
• при эксплуатации и снятии с эксплуатации кораблей военно-морского и гражданского флотов с ядерными энергетическими установками и баз их обслуживания;
• при использовании радионуклидов в народном хозяйстве, в медицинских учреждениях и в научно-исследовательских учреждениях;
• в результате проведения ядерных взрывов в интересах народного хозяйства, при добыче полезных ископаемых, при выполнении космических программ, а также при авариях на атомных объектах.

Образовавшиеся отходы представляют угрозу для окружающей среды и обслуживающего персонала. Поэтому сложилась определенная практика по обращению с ними. Она включает в себя следующие приемы (см. рис. 9.4): сбор и предварительную обработку, сортировку отходов по химическому и радионуклидному составу, уровню активности; переработку отходов в форму, пригодную для хранения, транспортировки и захоронения; кондиционирование и временное хранение или захоронение отходов.

Рис. 9.4. Типичная схема мероприятий по обращению с радиоактивными.

отходами В хранилищах и могильниках РАО находятся в различных физикохимических формах: в твердом виде (загрязненное оборудование, материалы, грунты и др.) — ТРО, в отвержденном — битумные, цементные и стеклоподобные блоки, в жидком виде — ЖРО — радиоактивные растворы и пульпы, хранящиеся в специальных емкостях и открытых бассейнах, а также растворы, закачанные в глубинные подземные горизонты, и газообразные отходы. В экологическом плане определяющими при классификации РАО являются: активность и физико-химическое состояние вещества. Конечно, в любом случае деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами. Что касается физико-химического состояния, отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные.

Типичными представителями ЖРО являются не подлежащие дальнейшему использованию органические и неорганические жидкости, пульпы и шламы, в которых удельная активность радионуклидов более чем в 10 раз превышает значения уровней вмешательства при поступлении с водой [1] .

Типичными представителями ТРО являются отработавшие свой ресурс радионуклидные источники, не предназначенные для дальнейшего использования материалы, изделия, оборудование, биологические объекты, грунт, а также отвержденные жидкие радиоактивные отходы, в которых удельная активность радионуклидов больше значений, установленных действующими нормами. Если радионуклидный состав не известен, то в тех случаях, когда удельная активность больше:

• 100 кБк/кг — для источников бета-излучения;
• 10 кБк/кг — для источников альфа-излучения;
• 1,0 кБк/кг — для трансурановых радионуклидов.

К газообразным радиоактивным отходам относятся не подлежащие использованию радиоактивные газы и аэрозоли, образующиеся при производственных процессах с объемной активностью, превышающей допустимую объемную активность, установленную действующими нормами.

Согласно наиболее распространенному подходу, базирующемуся в первую очередь на удельной активности отходов, РАО исторически делили на высокоактивные отходы (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО). Кроме того, для твердых РАО (ТРО) учитывается тип доминирующего излучения и мощность экспозиционной дозы на поверхности отходов.

Практика обращения с РАО сложилась в СССР и перешла затем в РФ. Она возникла в 1949—1953 гг. в процессе становления и развития военно-промышленного комплекса СССР в конкретных социально-экономических условиях, которые оказали на нее существенное влияние. Практика подразумевала отложенность решений и привязку к местам непосредственного возникновения РАО, а также изоляцию этих мест от любого стороннего наблюдения, включая и окрестное население. Отягощающим обстоятельством явилось отсутствие в стране развитой законодательной базы в этой области и единой государственной стратегии по обращению с РАО. Наиболее распространенным способом обращения с РАО стало их временное хранение, часто в не приспособленных для этого условиях. Итогом развития такой системы обращения и классификации РАО явилась система классификация, приведенная в табл. 9.1.

После введения закона стала действовать следующая классификация РАО.

1) удаляемые радиоактивные отходы — радиоактивные отходы, для которых риски, связанные с радиационным воздействием, иные риски, а также затраты, связанные с извлечением таких радиоактивных отходов из пункта хранения радиоактивных отходов, последующим обращением с ними, в том числе захоронением, не превышают риски и затраты, связанные с захоронением таких радиоактивных отходов в месте их нахождения;

2) особые радиоактивные отходы — радиоактивные отходы, для которых риски, связанные с радиационным воздействием, иные риски, а также затраты, связанные с извлечением таких радиоактивных отходов из пункта хранения радиоактивных отходов, последующим обращением с ними, в том числе захоронением, превышают риски и затраты, связанные с захоронением таких радиоактивных отходов в месте их нахождения.

Классификация радиоактивных отходов, согласно И. И. Крышеву и Е. П. Рязанцеву .

Активность, Бк-м -3

Активность, Бк-л -1

Мощность дозы на поверхности,.

а-излучатели, Бк-га^ 1

(3-излучатели, Бк-ki- 1

у-излучение, 0,1 м от поверхности, Гр-ч- 1

Интересующие нас в первую очередь удаляемые радиоактивные отходы классифицируются по следующим признакам:

• в зависимости от периода полураспада радионуклидов, содержащихся в РАО: долгоживущие РАО и короткоживущие РАО;
• в зависимости от значения удельной активности: высокоактивные радиоактивные отходы — ВАО, среднеактивные радиоактивные отходы — САО, низкоактивные радиоактивные отходы — НАО и очень низкоактивные радиоактивные отходы — ОНАО;
• в зависимости от агрегатного состояния: ЖРО, ТРО и газообразные РАО;
• в зависимости от содержания ядерных материалов: радиоактивные отходы, содержащие ядерные материалы и радиоактивные отходы, не содержащие ядерных материалов;
• отработавшие закрытые источники ионизирующего излучения;
• радиоактивные отходы, образовавшиеся при добыче и переработке урановых руд;
• радиоактивные отходы, образовавшиеся при осуществлении не связанных с использованием атомной энергии видов деятельности по добыче и переработке минерального и органического сырья с повышенным содержанием природных радионуклидов.

Классификация РАО РФ согласно Постановлению Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. № 40 (ред. от 16 сентября 2013 г.) «Об утверждении СП 2.6.1.2612—10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.

Удельная активность, кБк/кг.

Классификация РАО только по удельной активности никогда не считалась удачной. Необходимо учитывать радионуклидный и физикохимический состав, а также периоды полураспада. Такая простая классификация практически не учитывает наличия плутония и трансурановых элементов, хранение которых требует специальных жестких мер, как это принято в международной практике. Тем не менее именно такая классификация преобладала в СССР. Общий подход к классификации РАО, применяемый в ряде стран, помимо удельной активности учитывает также: как долго активность отходов будет оставаться на опасном уровне и какое количество тепла отходы генерируют.

В случае, когда по приведенным в таблице характеристикам радионуклидов РАО относятся к разным категориям, для них устанавливается наиболее высокая категория отходов.

Твердые и жидкие РАО, содержащие природные радионуклиды, относятся к НАО. Основную их часть составляют отходы, образующиеся при добыче и переработке урановой руды, дезактивационные воды и активированные элементы теплоносителя. Основную часть ОАО составляют оболочки твэлов и отработавшие радионуклидные источники. Основную часть вновь образующихся ВАО составляют растворы, получаемые при регенерации ОЯТ на радиохимических заводах.

Чтобы знать масштаб опасности, нужно иметь количественные значения параметров, ее характеризующих. Первым в этом ряду находится вопрос о суммарной активности и объеме РАО на территории России. Десятилетия такой учет должным образом не велся и только в начале этого столетия стали приниматься меры по его организации. Поскольку прямых измерений своевременно не делали, неудивительно, что появляющиеся оценки не совпадают друг с другом. Точность их в лучшем случае ~(20—50) %. Числа, состоящие из трех или четырех значащих цифр, могут только затруднять понимание проблемы.

По данным отчета Росатома за 2011 г. об экологической безопасности, на территории РФ накоплено: ЖРО—4,3−10 8 млн м 3 (без учета ЖРО, закачанных в подземные горизонты). Из них НАО —426 млн м 3 , САО —2,0 млн м 3 , ВАО —0,08 млн м 3 . Согласно отчету за 2017 г., оценки объема РАО вдруг возросли до —5,6−10 8 м 3 , что практически в 5 раз превышает объем РАО, накопленный в США, и больше, чем у всех стран мира.

Современные отчеты, к сожалению, ориентированы на создание часто довольно деформированного представления об экологической ситуации. Так, утверждается, что из —8−10 19 Бк более 99% обусловлено прошлой деятельностью в военной области [2] [3] , иногда делается вывод, что на таком фоне новые РАО от современной атомной отрасли России ничего ухудшить просто не могут.

Читайте также: