Реферат на тему проблема радиоактивных отходов

Обновлено: 18.05.2024

Радиоактивными называют отходы, в которых концентрации радиоактивных веществ превышают нормативы, установленные для соответствующих сред (например, для воды, воздуха, твердых отходов).

Источниками радиоактивных отходов являются предприятия по добыче и переработке радиоактивного сырья, по производству и использованию радиоактивных материалов, а также учреждения, где ведутся работы с радиоактивными изотопами. Степень санитарной вредности радиоактивных отходов при бесконтрольном удалении их обусловлена возможностью загрязнения радиоактивными веществами объектов внешней среды (воздуха, воды, почвы и т. д.), следствием чего может быть облучение людей. Существенное значение при этом приобретают масштабы загрязнения местности, интенсивность и длительность воздействия ионизирующих излучений на людей.

По физическому состоянию радиоактивные отходы подразделяются на жидкие, газообразные и твердые.

В санитарном отношении наиболее серьезного внимания как потенциальные факторы загрязнения объектов внешней среды заслуживают жидкие и газообразные радиоактивные отходы, что обусловлено их способностью легко распространяться в соответствующих средах.

К жидким радиоактивным отходам относятся отработанные технологические растворы, сточные воды от мытья оборудования, загрязненного радиоактивными веществами, соответствующих помещений, спецодежды и т. д., воды от охлаждения атомных реакторов и др.

Согласно рекомендациям Международного агентства по атомной энергии 1971 г. жидкие радиоактивные отходы по степени радиоактивности подразделяются на высокоактивные (с концентрацией 10-4 кюри/л и выше), средней активности (от 10-4 кюри/л до 10-8 кюри/л) и слабоактивные (10-9 кюри/л и меньше).

Твердые РАО обычно состоят из мусора, содержащего стекло, бумагу, текстиль, резину, дерево, пластмассы, непригодные для дальнейшего использования детали оборудования, лабораторные приборы, трупы лабораторных животных. К твердым РАО относится также спецодежда, загрязненная радиоактивными веществами выше уровня активности III группы (500 000 бета-частиц и 7000 альфа-частиц в 1 мин. со 150 см- поверхности), поскольку спецодежда с таким уровнем радиоактивного загрязнения не подлежит дезактивации.

Количество твердых РАО примерно вдвое превышает количество жидких РАО. Их этого соотношения обычно исходят при проектировании пунктов захоронения РАО.

Радиоактивные газы, образующиеся на радиохимических предприятиях при эксплуатации ядерных реакторов и при сжигании отбросов, содержащих радиоактивный материал, также относятся к РАО. Газообразные выбросы содержат радиоактивные вещества в виде газов, тумана и аэрозолей.

По степени активности радиоактивные отходы делятся на:

слабоактивные с концентрацией бета-излучаюших радиоизотопов до 10-5 кюри/л;
среднеактивные с концентрацией бета-излучателей до 1 кюри/л;
высокоактивные, с концентрацией бета-активных радиоактивных веществ свыше 1 кюри/л.

Главным источником высокоактивных РАО являются ядерные реакторы.

В США и Англии жидкие радиоактивные отходы также делятся на 3 категории:

высокоактивные — с содержанием радиоактивных веществ (РВ) в десятки кюри на 1 л;
среднеактивные — с концентрацией РВ в несколько милликюри или десятые доли кюри;
слабоактивные — с содержанием РВ, в 100—1000 раз превышающим ПДК, установленные для воды.

Радиоактивные отходы участвуют в локальном загрязнении радиоактивными веществами воздуха, воды, почвы и растений. Радиоактивное загрязнение внешней среды повышает уровень естественного радиоактивного фона и создает опасность поступления РВ в организм с водой и пищевыми продуктами. Степень радиационной опасности в свою очередь определяется количеством РАО, поступающих в биосферу, мощностью дозы гамма-радиации, размерами загрязняемой территории и численностью населения, проживающего в данной местности.

Главная опасность радиоактивных отходов заключается не во внешнем воздействии на человека, а в проникновении радиоактивных веществ в организм. Отсюда очевидна необходимость локализации РАО на месте их образования и предотвращения возможности их миграции по пищевым цепям питания человека и животных.

Жидкие РАО малой и средней активности, содержащие короткоживущие радиоизотопы (Т макс. 15 сут.), выдерживают в специальных емкостях до снижения уровня активности, предусмотренного санитарными правилами, после чего сбрасывают в канализационную сеть или отводят в водоемы.

Выдерживание радиоактивных отходов высокой активности экономически невыгодно.

Более распространена очистка радиоактивных сточных вод коагуляцией.

Для очистки применяют обычные коагулянты: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3 и FeCl3. Перешедшие в осадок (1—3% объема) РВ вывозят на пункты захоронения. Наиболее полная дезактивация сточных вод достигается методом ионного обмена. Этим способом концентрация радиоактивных веществ в сточных водах может быть снижена до уровня ПДК. Радиоактивные сточные воды биологических и медицинских учреждений до дезактивации подвергают очистке на биофильтрах по схеме обработки хозяйственно-фекальных сточных вод. После биологической очистки сточные воды подвергают концентрации методом упаривания с последующим захоронением радиоактивного осадка. Дезактивацию сточных вод после фильтрации через биологические фильтры производят путем ионообменной фильтрации. В практике обезвреживания жидких радиоактивных отходов широкое применение находит метод упаривания сточных вод, допускающий дезактивацию радиоактивных вод любого солевого состава и любого уровня активности и обеспечивающий высокую степень дезактивации и получение концентрированного остатка высокой активности. Эффективность этого метода определяется отношением объема жидких РАО к объему концентрата. Объем жидких РАО может быть снижен после упаривания в 1000 раз. Метод непригоден при наличии в сточных водах летучих радиоактивных веществ (J131 и др.). Для уменьшения объема гидратных осадков после упаривания их подвергают обезвоживанию. Объем осадка при этом уменьшается в 10—15 раз. Более полное удаление влаги из гидратных осадков достигается использованием дренажных устройств с последующим высушиванием на открытом воздухе. Для полного удаления воды осадок высушивают на сушильных установках, упаковывают, отправляют в места захоронения. Жидкие горючие РАО, состоящие из смазочных масел, растворителей и экстрагентов (бензина, керосина, ацетона, эфира, спирта), следует выдерживать до спада активности в соответствии с установленными нормами ПДК. После соответствующего выдерживания горючие РАО утилизируют или сжигают. При наличии долгоживущих радиоизотопов применяют сжигание, сушку, фильтрацию и отстаивание.

Выделенные путем фильтрации и отстаивания твердые радиоактивные примеси подвергают захоронению, подобно твердым РАО. Их смешивают с песком или землей, упаковывают в металлические барабаны и заливают раствором бетона. Очищенные масла и растворители утилизируют или сжигают. Для сбора, хранения и перевозки твердых РАО применяют резиновые (пластикатовые) или бумажные мешки одноразового пользования. Небольшие количества жидких РАО иногда подвергают отверждению в мешках из полиэтилена или хлорвинила добавлением гипса, который засыпают в мешок толстым слоем перед заполнением радиоактивной жидкостью. Упакованные таким образом РАО хранят и перевозят в оборотных транспортных контейнерах. Мощность дозы гамма-излучения на расстоянии 1 л от контейнера не должна превышать 3,6 мр/час. В помещениях для хранения контейнеров с радиоактивными отходами, содержащих гамма-излучающие радиоизотопы, должны устраиваться защитные экраны или траншеи, а также холодильники (для хранения трупов лабораторных животных и органических материалов). Контейнеры и хранилища для выдерживания альфа- и бета-активных РАО могут быть более простыми. Пылевидные РАО упаковывают в металлические барабаны, после чего крышки запаивают. Предметы лабораторного оборудования и детали машин во избежание радиоактивного загрязнения транспортных средств и дорог покрывают прочной водоупорной краской. Твердые РАО для снижения активности и уменьшения их объема выдерживают, измельчают и прессуют. Горючие отходы сжигают в специальных печах вдали от населенных пунктов. Процесс сжигания связан с выделением дыма, содержащего радиоактивные аэрозоли; для улавливания их требуется сложная система очистки. Сжигание позволяет уменьшить объем твердых РАО в 20—30 раз, но при этом образуются дополнительные отходы в виде отработанных насадок, фильтрующих тканей и жидких скрубберных остатков. Твердые радиоактивные отходы, содержащие долгоживущие радиоизотопы, перерабатывают в том случае, когда их много и место образования находится далеко от пункта захоронения. Твердые РАО, содержащие короткоживущие радиоизотопы (Т 15—60 дней), целесообразно выдержать в течение времени, равного 10 полураспадам (происходит снижение активности в 210=1024 раза). Если среднее время полураспада лежит в диапазоне 15—60 сут., Р. о. выдерживают 150—600 сут.

Любая система удаления РАО должна отвечать основным гигиеническим требованиям:

1) абсолютно гарантировать непопадание радиоактивных веществ в пищевые продукты и воду;

2) исключать всякую опасность внешнего облучения населения в дозах, превышающих предельно допустимый уровень;

3) не допускать неблагоприятного влияния радиоактивных отходов на месторождения полезных ископаемых и затруднения доступа к ним;

4) быть экономически целесообразной.

Методы обращения с радиоактивными отходами и их последовательность указаны на схеме.

Выделяют 4 основных подхода к обращению с РАО:

1) очистка от высокоактивных примесей пылегазовых и жидких отходов с последующим сбросом низкоактивных радиоактивных отходов в атмосферу или водоемы, где происходит их разбавление до разрешенных уровней.

2) Сброс жидких радиоактивных отходов низкой и средней активности в фильтрующие колодцы и искусственные подземные полости в глинистых толщах. Таким способом в Хэнфорде (США) до 1959 удалено 1,5•107 м3 жидких радиоактивных отходов общей активностью 1•1017 Бк.

3) Выдержка с целью уменьшения удельной активности во временных хранилищах (от нескольких суток до десятков лет) перед переработкой и сбросом в окружающую среду. При временном хранении высокоактивных жидких и твердых РАО предусматривается их принудительное охлаждение. Нарушение режима хранения может иметь катастрофические последствия. Напр., 29 сентября 1957 близ г. Кыштым (Южный Урал) произошел взрыв емкости с высокоактивными радиоактивными отходами. В результате в атмосферу была выброшена смесь радионуклидов 144Се и 144Pr, 95Zr и 95Nb, 106Ru и 106Rh, 90Sr и 90Y, 137Cs общей активности около 7,4•1016 Бк. Общая площадь загрязнения составила (15-23)•103 км2, плотность загрязнения - от 3,7•109 до 1,5•1014 Бк/км2.

4) Переработка радиоактивных отходов с целью уменьшения их объема и проведение работ по изолированию радиоактивных отходов от биосферы. Для жидких радиоактивных отходов используют осаждение, экстракцию, ионный обмен (хим. способы переработки), а также дистилляцию, отверждение ( физические способы). Твердые радиоактивные отходы перерабатывают прессованием, сжиганием, кальцинацией (обжигом при 773-973 К), остатки улавливают и захоранивают. Надежных, абсолютно безопасных способов захоронения твердых радиоактивных отходов нет. Газообразные радиоактивные отходы перерабатывают посредством химического поглощения (радионуклиды I, Вr, Те), адсорбции, фильтрации, их хранят в баллонах при повышенном давлении.

Конечным продуктом переработки различных радиоактивных отходов являются иммобилизованные твердые радиоактивные отходы в виде компактных блоков. Для иммобилизации и изолирования твердых радиоактивных отходов применяют следующие способы: цементирование и битумирование радиоактивных отходов с низкой и средней удельной активностью; высокотемпературный обжиг (кальцинация и суперкальцинация) для получения спеченных частиц; остекловывание с применением боросиликатных (при 1273 К) или фосфатных (при 773 К) стекол, упаковка в контейнеры из нержавеющей стали и свинца.

Длительное хранение переработанных радиоактивных отходов (десятки лет) ведется в траншеях, наземных или неглубоких подземных инженерных сооружениях, снабженных системами контроля за миграцией радионуклидов.

Захоронение (на сотни лет) проводят в материковых геол. структурах (подземных выработках, соляных пластах, естественных полостях) и на дне океана в сейсмически неопасных районах. Как теоретически возможное захоронение РАО рассматривается превращение (трансмутация) долгоживущих радионуклидов в короткоживущие путем облучения в реакторе или на ускорителе (протонное и g-выжигание). Выбор вида захоронения зависит от удельной активности и радионуклидного состава РАО, степени герметизации упаковок и вероятной продолжительности захоронения. Механизмы миграции радионуклидов из мест хранения (или захоронения) в окружающую среду могут быть разными, основная причина - выщелачивание радионуклидов из упаковок и разрушение контейнеров водой. Скорость выщелачивания считается приемлемой на уровне 10-5 -10-8 г/см2 в сутки, что обеспечивает хранение в течение несколько тысяч лет без загрязнения окружающей среды выше допустимых уровней. Согласно Лондонской конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (1972), запрещен сброс в океан отработавшего ядерного топлива, а также некоторых других видов РАО с уд. активностью, превышающей 5•107 Бк/кг (a-излучатели), 2•1010 Бк/кг (β-и γ-излучатели с периодом полураспада Т1/2 более 1 года, кроме трития), 3•1012 Бк/кг (для трития и β-и γ-излучателей с Т1/2 менее 1 года). В настоящее время большая часть высокоактивных радиоактивных отходов, образующихся при переработке ядерного топлива в различных странах, хранится либо в виде жидкостей (кислых или щелочных), либо в виде солевых концентратов в резервуарах из нержавеющей стали (кислые растворы) или из низкоуглеродистой стали (щелочные растворы).

Захоронение радиоактивных отходов осуществляют в специально оборудованных емкостях из нержавеющей стали, помещенных в поверхностные слои земли выше уровня грунтовых вод. Транспортирование, переработка и захоронение радиоактивных отходов производится специальными пунктами или специализированными комбинатами. Участок для захоронения должен быть расположен вне территории перспективного развития населенных пунктов и пригородных зон на расстоянии не менее 500 м от водоемов и водозаборов на незатопляемой и незаболоченной местности. Вокруг пункта или комбината устанавливается санитарно-защитная зона радиусом не менее 1000 м.

Вторая половина ХХ века ознаменовалась резким обострением экологических проблем. Масштабы техногенной активности человечества в настоящее время уже сравнимы с геологическими процессами. К прежним типам загрязнений окружающей среды, получивших экстенсивное развитие, добавилась новая опасность радиоактивного заражения. Радиационная обстановка на Земле за последние 60-70 лет подверглась существенным изменениям: к началу Второй мировой войны во всех странах мира имелось около 10-12 г. полученного в чистом виде естественного радиоактивного вещества- радия. В наши дни один ядерный реактор средней мощности производит 10 т. искусственных радиоактивных веществ. Радиоактивные вещества и источники ионирующего излучения используются практически во всех отраслях промышленности, в здравоохранении, при проведении самых разнообразных научных исследований.

Несомненно, что самый значительный объем РАО образовался на территории нашей страны в результате реализации военных программ на протяжении более 50 лет. Во время создания и совершенствования ядерного оружия одной из главных задач была быстрая наработка ядерных делящихся материалов, дающих цепную реакцию. Такими материалами являются высокообогащенный уран и оружейный плутоний. На Земле образовались самые большие наземные и подземные хранилища РАО, представляющие огромную потенциальную опасность для биосферы на многие сотни лет.

Вопрос обращения с радиоактивными отходами предполагает оценку различных категорий и методов их хранения, а также разные требования в отношении защиты окружающей среды. Целью ликвидации является изоляция отходов от биосферы на чрезвычайно длительные периоды времени, обеспечение того, что остаточные радиоактивные вещества, достигающие биосферы, будут в незначительных концентрациях в сравнении, например, с естественным фоном радиоактивности, а также обеспечение уверенности в том, что риск при небрежном вмешательстве человека будет очень мал. Захоронение в геологическую среду, широко предлагается для достижения этих целей.

На сегодняшний момент существуют несколько путей решения проблемы захоронения радиоактивных отходов (РАО), которые и будут рассмотрены в данной работе.

РАО подразделяются на высокоактивные отходы (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО). Деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами.

Радиоактивные отходы образуются:

- при эксплуатации и снятии с эксплуатации предприятий ядерного топливного цикла (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 изотопной продукции в народном хозяйстве и медицинских 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.

При использовании радиоактивных материалов в медицинских и других научно-исследовательских учреждениях образуется значительно меньшее количество РАО, чем в атомной отрасли промышленности и военно-промышленном комплексе – это несколько десятков кубических метров отходов в год. Однако применение радиоактивных материалов расширяется, а вместе с ним возрастает объем отходов.

РАО классифицируют по различным признакам: по агрегатному состоянию, по виду излучения, по времени жизни (периоду полураспада), по интенсивности излучения. На меру радиационной опасности влияет вид и энергия излучения, а также наличие химически токсичных соединений в отходах. Продолжительность изоляции от окружающей среды среднеактивных отходов составляет 100-300 лет, высокоактивных - 1000 и более лет, для плутония - десятки тысяч лет.

На сегодняшний день наиболее эффективным и безопасным решением проблемы окончательного захоронения РАО является их захоронение в могильниках на глубине не менее 300-500 м в глубинных геологических формациях с соблюдением принципа многобарьерной защиты и обязательным переводом жидких РАО в твердое состояние. Опыт проведения подземных ядерных испытаний доказал, что при определенном выборе геологических структур не происходит утечки радионуклидов из подземного пространства в окружающую среду.

Они позволяют выделять из смеси элементов радиоактивных отходов отдельные группы, близкие по своим геохимическим характеристикам, а именно:

- щелочные и щелочноземельные элементы;

Для этих групп элементов можно попытаться найти породы и минералы, перспективные для их связывания.

Выбор места (площадки) для захоронения или хранения радиоактивных отходов, зависит от ряда факторов: экономических, правовых, социально-политических и природных. Особая роль отводится геологической среде - последнему и важнейшему барьеру защиты биосферы от радиационно-опасных объектов.

Пункт захоронения должен быть окружен зоной отчуждения, в которой допускается появление радионуклидов, но за ее границами активность никогда не достигает опасного уровня. Посторонние объекты могут быть расположены не ближе, чем на расстоянии 3 радиусов зоны от пункта захоронения. На поверхности эта зона носит название санитарно-защитной, а под землей представляет собой отчужденный блок горного массива.

Отчужденный блок необходимо изъять из сферы человеческой деятельности на период распада всех радионуклидов, поэтому он должен располагаться за пределами месторождений полезных ископаемых, а также вне зоны активного водообмена. Проводимые при подготовке к захоронению отходов инженерные мероприятия должны обеспечить необходимый объем и плотность размещения РАО, действие систем безопасности и надзора, а том числе долговременный контроль за температурой, давлением и активностью в пункте захоронения и отчуждаемом блоке, а также за миграцией радиоактивных веществ по горному массиву.

С позиций современной науки, решение о конкретных свойствах геологической среды на участке хранилища должно быть оптимальным, то есть отвечающим всем поставленным целям, и, прежде всего, гарантирующим безопасность. Оно должно быть объективным, то есть защищаемым перед всеми заинтересованными сторонами. Такое решение должно быть доступным для понимания широкой общественности.

Решение должно предусмотреть степень риска при выборе территории для захоронения РАО, а также опасность возникновения различных чрезвычайных ситуаций. При оценке геологических источников риска загрязнения окружающей среды необходимо учитывать физические (механические, тепловые), фильтрационные и сорбционные свойства горных пород; тектоническую обстановку, общую сейсмическую опасность и ряд других факторов. Эти геологические условия, определяющие пригодность территории для устройства хранилища, должны оцениваться независимо, по представительному параметру для всех источников риска. Они должны обеспечить оценку по совокупности частных критериев, связанных с горными породами, гидрогеологическими условиями, геологическими, тектоническими и минеральными ресурсами. Это позволит экспертам дать корректную оценку пригодности геологической среды.

3. Захоронение в море

Удаление в море касается радиоактивных отходов, вывозимых на кораблях и сбрасываемых в море в упаковках, спроектированных:

- для того чтобы взорваться на глубине, в результате чего происходит непосредственный выброс и рассеивание радиоактивного материала в море;

- или для погружения на морское дно и достижения его в неповрежденном виде.

Через какое-то время физическое сдерживание контейнеров перестанет действовать, и радиоактивные вещества будут рассеиваться и разбавляться в море. Дальнейшее разбавление приведет к тому, что радиоактивные вещества будут мигрировать от места сброса под действием течений.

Количество радиоактивных веществ, остающихся в морской воде, далее снижалось бы из-за естественного радиоактивного распада и перемещения радиоактивных веществ в отложения морского дна в процессе сорбции.

Метод удаления в море низко активных и средне активных отходов практиковался на протяжении некоторого времени. Был пройден путь от общепринятого метода удаления, который был фактически реализован рядом стран, к методу, который теперь запрещается международными соглашениями. К странам, которые в то или другое время предпринимали сброс РАО в море, используя вышеупомянутые методы, относятся Бельгия, Франция, Федеративная Республика Германия, Италия, Нидерланды, Швеция и Швейцария, а также Япония, Южная Корея и США. Этот вариант не был реализован для отходов высокого уровня активности.

Вариант удаления предполагает захоронение под морским дном контейнеров с радиоактивными отходами в соответствующую геологическую среду ниже дна океана на большой глубине. Этот вариант был предложен для отходов низкого, среднего и высокого уровня активности. Вариации этого варианта включают:

- хранилище, расположенное ниже морского дна. Хранилище было бы доступно с земли, с небольшого необитаемого острова или с сооружения, расположенного на некотором расстоянии от берега;

- захоронение радиоактивных отходов в глубоких океанических осадках. Этот метод запрещен международными соглашениями.

Раздел 1. Введение
Во второй половине 20-го века разко обострились экологические проблемы. К прежним типам загрязнений окружающей среды, получивших экстенсивное развитие, добавилась новая опасность радиоактивного заражения.
В этом реферате я хочу дать ответ на несколько вопросов, касаемых захоронения радиоактивных отходов и радиации в целом.

Чем отличается проблема захоронения радиоактивных отходов от проблемы загрезнения окружающей среды? Почему радиоактиыный вещества так опасны для человека?
На эти и некоторые другие вопросы я попытаюсь ответить в своём реферате. Так-же я расскажу про классификацию радиоактивных отходов, источники их появления. Расскажу о том как сейчас во всём мире обращаются с ними, рассмотрю радиоактивные вещества с точки зрения истории. И конечно-же расскажу о том, что такое Радиоактивные отходы.

Часть первая. Общий обзор
Радиоактивные отходы (РАО) - отходы, содержащие радиоактивные химические элементы и не имеющие практической ценности. Они представляют из себя растворы, газы, материалы, биологические объекты, в которых содержание радионуклидов превышает значения, установленные действующими нормами и правилами. Часто это продукты ядерных процессов, таких как ядерное деление.

- жидкие отходы, если активность их радионуклидов выше 0,05 Бк/г у альфа-частиц и 0,5 Бк/г у бета-частиц.

- твердые отходы, если активность радионуклидов, содержащихся в веществах, выше 1 беккереля на грамм у альфа-частиц и 100 Бк/г у бета-частиц.

- отходы в любом агрегатном состоянии, если сумма отношений удельных активностей радионуклидов к их предельно допустимым значениям превышает 1.

Часть 2.Класс и фткация (РАО)

Радиоактивные отходы принято классифицировать. Таким образом их условно делят на :

- высокоактивные - результат работы ядерных реакторов. Они содержат продукты деления и трансурановые элементы, полученные в ядре реактора. Эти отходы крайне радиоактивны и часто имеют высокую температуру.

Радиоактивные отходы бывают твёрдыми, жидкими и газообразными.

Часть 3 . Вред радиации для человека .
Радиация опасна для человека и способна нанести ему непоправимый вред. Человека, достаточно облцчённого радиацие спасти на данный момент не представляется возможным.
Дело в том, что в организме человека постоянно происходит два процесса. Это гибель и регенерация клеток. Обычно радиоактивные частицы пореждают в молекулах ДНК небольшое колличесво соединений и организм справляется с их востановлением. Напротив, как считают медики, малое радиоактивное облучение способствует активации биологической защиты организма, следственно положительно влияет на нас. Но с большим колличеством радиации нашь организм не справляется и просто на просто погибает.
Особенность высокого радиационного облучения в том, что оно разрушает и трансформирует клетки ДНК и приводит к генетическим мутациям. И деструктивный процесс может запустить даже одначастица радиации.

Из-за того что ДНК повреждено и гены подверглись мутации клетка не способна делиться. Чем больше клеток облучено, тем больше вероятность отказа органов. Тяжелее всего как правило - костному мозгу, лёгким, слизистой желудка, кишечнику, половым органам.
Опасность для человека может представлть даже слаборадиоактивный предмет, к примеру кольцо или игрушка. А полноценные радиоактивные отходы разумеется в сотни раз опаснее таких мелочей.

Опасность радиации ещё в том, что поначалу облучение вообще не возможно заметить, за исключением прямого и очень сильного облучени (человек чувствует металлический привкус во рту). И эта скрытность позволяет радиации легко поразить ни чего не подозревающую жертву. В итоге облучения результатом становятся:

-Острая лучевая болезнь.

-Нарушение работы ЦНС (центральная нервная система).

-Местные лучевые поражения (ожоги).

-Злокачественные образования (раковые опухли).

-Лейкозы (рак мозга и костей).

-Мутации.
В общем природой не предусмотрены органы чувств, способные учуять радиацию и предупредить человека и по этому едиственный способ её обнаружения - дозиметр.

3.1 Захоронение в горных породах.
Наиболее эффективным и безопасным способом на сегодняшний день является способ захоронения радиоактивнныз отходов в Горных породах. Суть этого способа заключается в утилизации РАО на глубине около 300-500 метров в геологических формациях. Дело в том, что радионуклиды не просачиваются сквозь определённые геологические структкры.
При поиске и выборе места захоранения обычно сталкиваются с рядом проблем эконимеского, правового, социально-политического и природного характера. Место захоранения должно быть ограждено специальной зоной. Посторонние объекты могут быть расположены не ближе, чем на расстоянии 3 радиусов зоны от пункта захоронения. На поверхности она называется санитарно - защитой , а под землёй изолированный квартал горных цепей. Помимо всего прочего важно, что-бы место захоронения ядерных отходов располагалось вне зоны активного водообмена.
Выбирая место захоронения очень важно позаботиться об безопасности. Нужно предусматривать степень риска возникновения аварийных ситуаций. При оценке геологических причин риска загрязнения окружающей среды необходимо учитывать свойства породы, в которой планируется захоронение. Учитывать в озможности землетрясения, структкрную среду и многие другие факторы. Все геологические условия должны рассматриваться индивидуально.

3.2 Захоронения в море.
Суть данного метода заключается в сбрасывании загреметезированых отходов в море. Контейнер с радиоактивными отходам достигает дна. Через определённое время он не выдерживает высокого давления и всё содержимое выходит наружу и растворяется в морской воде. Безусловно высокорадиоактивные отходы ни кто таким образом не утилизирует, такой метод предусмотрен для мало и среднеактивных отходов. Для этого метода утилизации используются правила, установленные международным соглашением. По мимо всего прочего это метод легко реализуемый, с финансовой точки зрения в том числе.
Многие страны не приветствуют и не ипользуют этот метод, но некоторые по той или инной причине им пользуются. Причастны к этому такие страны как:

Бельгия, Япония, США, Швеция, Корея и Нидерланды.
3.3 Захоронение под морским дном.
В данном варианте контейнеры с радиоактивными отходам захоранивают на соответствующей глубине, в соответствующей геологической среде. Таким образом могут утилизироват отходы малой, средне и высокой активности. Существует два варианта данного типа захоронения:

- Хранилище под морским дном. Доступ к подобному хранилищу может осуществлятся с суши, небольших необитаемых островков или спец. сооружений .

- Захоронение в глубоководных отложениях. Этот метод запрещён во всём мире международным соглашением.
Этот метод впервые был рассмотрен в Швеции и Великобритании. Концепция проектировки продумывалась таким образом что-бы отходы в дальнейшем имелось возможным вернуть из хранилища обратно. И по итогу обращение с отходами подобных хранилишь является наиболее лёгким чем другие формы захоронения в море.
В 1980-х годах была изучена возможность удаления высокоактивных отходов в глубоких отложениях, и Организацией экономического сотрудничества и развития был опубликован официальный отчет. Для реализации этой концепции планировалось упаковать радиоактивные отходы в антикоррозийные контейнеры или стекло. Это связано с медленным потоком воды и способностью замедлять движение радионуклидов. Радиоактивный материал, проходящий через осадок, подвергается тем же процессам разбавления, рассеивания, диффузии и сорбции, которые влияют на радиоактивные отходы, сбрасываемые в море. Следовательно, этот способ захоронения может дополнительно содержать радионуклиды по сравнению с захоронением радиоактивных отходов непосредственно на морском дне.
Утилизация радиоактивных отходов в глубоководных отложениях может осуществляться двумя способами: с помощью пенетраторов (устройств для проникновения в осадок) и бурения скважин на местах. Глубина утилизации контейнеров с отходами ниже морского дна различается для каждого из двух методов. Если используется пенетратор, контейнер для отходов можно поместить в осадок на глубину около 50 метров. Пенетратор весом несколько тонн погружается в воду и получает достаточный импульс для проникновения в осадок. Важным аспектом захоронения радиоактивных отходов на морском дне является то, что отходы отделяются от морского дна толщиной отложений. В 1986 году определенная уверенность в этом методе была обеспечена экспериментами, проведенными на глубине около 250 метров в Средиземном море.
Эксперименты ясно показали, что траектория захода на посадку, созданная пенетратором, закрыта и заполнена разрыхленным осадком примерно той же плотности, что и окружающий невозмущенный осадок. Отходы также могут быть размещены на морском дне с использованием буровых установок, которые использовались на больших глубинах в течение 30 лет. Используя этот метод, упакованные отходы могут быть размещены в скважинах, где самый верхний контейнер расположен примерно на 300 метров ниже уровня моря и пробурен до глубины 800 метров ниже уровня моря.
3.4 Захоронение в зоне подвижек.
Зона подвижек - это область, где одна плотная плита коры опускается в сторону другой более легкой плиты.
Этот метод является видом захоронения в море и не разрешен международными соглашениями. Зоны движения плит расположены в нескольких местах на поверхности Земли, но географически их количество очень ограничено. Страны, производящие радиоактивные отходы, не имеют права рассматривать возможность захоронения в глубоководных траншеях без поиска международно приемлемого решения этой проблемы. Однако такой вариант никогда нигде не применялся, поскольку он является формой захоронения радиоактивных отходов в море и не разрешен в международных соглашениях.

3.5 Захоронение в ледниковые щиты.

При таком способе утилизации контейнеры, содержащие отходы, выделяющие тепло, хранятся на стабильных ледяных покровах, например в Гренландии и Антарктике. Когда тает лёд контейнер погружается глубоко в ледяной покров. Там лед кристаллизуется на отходах, создавая прочный барьер.
Технически, все виды радиоактивных отходов могут рассматриваться для удаления на ледяной щит, но только высокоактивные отходы были серьезно изучены, и их тепло генерируется Позволяет встраивать отходы в лед.
Возможность удаления ледяного покрова нигде не реализована. Отклонено странами, которые подписали Договор об Антарктике или которые пообещали предоставить решение по обращению с радиоактивными отходами в пределах своих границ. С 1980 года серьезного рассмотрения этого варианта не уделялось.

3.6 Удаление в космическое пространство.

Данный метод предназначен для окончательного удаления радиоактивых отходов в космос. Отходы должны быть очень прочно упакованы, для того что-бы при аварии не произошла их утечка. Для запуска отходов в космос должны использоваться ракеты и челоноки. Конечные пункты должны быть назначены прямиком на солнце или за пределы солнечной системы. Очень важно позаботиться о том, что-бы отходы улетели достаточно далеко от земли, по скольку в противном случае существует вероятность их возвращения на землю.
Этот метод самый дорогостоющий из всех существующих методов и подразумевает под собой удаление крайне опасных высокоактивных веществ, с очень длительным прериодом распада. Как раз из-за крайне высокой стоимости и по мимо этого риска сбоя за которым может последовать катастрофа метод ещё не был реализован.
Наиболее подробное исследование этого варианта было проведено в США НАСА в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Только космический радиоизотопный генератор (TWG), содержащий несколько килограммов Pu-238, будет запущен в космос.
Для систематической и масштабной транспортировки отходов в Космос ракеты малопригодны.
Существует техническое решение, которое позволит создать надежное, эффективное и экологически чистое газодинамическое баллистическое оборудование, которое действительно решает проблему устранения высокотоксичных отходов и с учетом будущих потребностей.
Баллистическая технология удаления отходов включает в себя объединение нескольких объектов в пусковой комплекс и размещение комплекса в зоне образования или хранения отходов, например, в зоне переработки отработавшего ядерного топлива. Эффективность баллистических технологий для устранения высокотоксичных отходов, включая продажу транспортных услуг, оценивается в 10-12 млрдов долларов США. Ориентировочная стоимость создания фабрики промышленного образца составляет 300-400 миллионов долларов.

Выводы.
В 21 век человечество вступило со многими проблемами, связаными в частности с радиоактивными отходами. Радиационная опасность в современном мире растёт с каждым годом.
Современные радиологические технологии, вощникающие в результате использования ядерной энергии и постоянного расширения ее использования, втяули в окружающий мир массу как известных, так и ранее не знемных радионуклидов. Всё это може значительно изменить экологический и геохимический вид земли.
Основные источники радиоактивного загрязнения в обширных районах Земли , в том числе радиационные эффекты ядерного топливного цикла при нормальной работе установок и в чрезвычайных ситуациях, а также при производстве ядерного оружия постоянно влияют на здоровье населения и состояние биосферы.
Более 40 стран мира имеют сво ю собственн ую атомную промышленность : атомные электростанции (АЭС), мобильные, морские, исследовательские и другие атомные электростанции, где большое количество этих объектов случайно или намеренно разрушено.
Большинство ученых, изучающих эту проблему, знают о наиболее рациональном потенциале захоронения радиоактивных отходов в геологической среде. Этот метод захоронения РАО является лучшим для России. Из-за сложной экономической ситуации в нашей стране использование альтернативных дорогостоящих методов утилизации в промышленных масштабах не было разрешено.
Таким образом, наиболее важной задачей геологических исследований, вероятно, будет изучение оптимальных геологических условий для безопасного захоронения радиоактивных отходов в районе конкретной компании атомной промышленности. Самый быстрый способ решить эту проблему - использовать скважину. Строительство не требует больших капитальных затрат и может начать захоронение ВАО на относительно небольших геологических блоках благоприятной породы.

Список литературы.
-Кедровский О.Л., Шишиц Ю.И., Леонов Е.А., и др. Основные направления решения проблемы надежной изоляции радиоактивных отходов в СССР. 1988г .

Изучение современных проблем обращения с радиоактивными отходами

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Высокий уровень безопасности и надежности действующих атомных электростанций (АЭС) является не только главным условием функционирования современных энергозатратных производств, но и условием существования человечества в отдельных регионах нашей планеты. Действующие мощности АЭС являются системообразующими в европейской части России с долей поставки электроэнергии на Федеральный оптовый рынок энергии и мощности (ФОРЭМ) 41% [3]. В 2014 году АЭС выработали 120 млрд. кВтч электроэнергии, на 16% больше, чем в 2010 году. Для производства этого количества электроэнергии на ТЭС потребовалось бы 36 млрд. куб. м газа (стоимостью около 2,5 млрд. долл.). Рост потребления электроэнергии в стране (2,3 %) был обеспечен на 90 % за счет ее выработки на АЭС. К 2030 году возможен рост установленной мощности АЭС до 60 ГВт с соответствующим уменьшением доли газового электричества до 25 % (при 52 % в 2000 г.) [3, 4, 29].

Развитие атомной энергетики позволяет перенести центр тяжести в энергетическом производстве с традиционных топливодобывающих отраслей и транспорта топлива на современные наукоёмкие ядерные и сопутствующие технологии, а в экспорте с топливного сырья на продукцию высоких технологий.

Одним из фундаментальных принципов развития атомной энергетики является принцип естественной безопасности, т.е. исключение тяжёлых реакторных аварий и аварий на предприятиях ядерного топливного цикла; малоотходная переработка ядерного топлива с радиационно-эквивалентным захоронением радиоактивных отходов; технологическая поддержка режима нераспространения. Атомная энергетика при нормальной эксплуатации отвечает нормативным требованиям по охране окружающей среды и по всем значимым показателям имеет преимущества по сравнению с энергетикой на органическом топливе. Последние исследования показывают, что экономический ущерб от ядерного топливного цикла сопоставим с ущербом от топливного цикла электростанций на природном газе и существенно ниже, чем на угле и мазуте. Наиболее значимой проблемой атомной энергетики является утилизация отходов ядерного топлива [1, 10, 29].

Цель реферативно-исследовательской работы: изучить основные стадии обращения с радиоактивными отходами.

В ходе выполнения работы решались следующие задачи:

Проанализировать существующие источники радиоактивных отходов;

Рассмотреть проблему обращения с РАО – извлечения из технологического цикла, хранения и их захоронения;

Рассмотреть способы обеспечения экологической безопасности РАО.

Сроки выполнения работы: декабрь 2020 г. – март 2021 г.

1. ПРОБЛЕМА РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

1.1. Источники радиоактивных отходов

Радиоактивными называют отходы, не представляющие для дальнейшего производства практической ценности, включающие в себя совокупность радиоактивных химических элементов. Согласно законодательству России, последующее использование подобных соединений запрещено и требует их тщательного захоронения [4, 13, 21].

К настоящему времени на объектах ядерного топливного цикла накоплено жидких и твердых радиоактивных отходов общей активностью приблизительной 2–4 млрд. кюри (без учета активности отработавшего ядерного топлива), которые размещены на 416 объектовых пунктах хранения РАО. Кроме того, имеется 24 объектовых пункта хранения отработавшего ядерного топлива. Указанные объекты представляют большую потенциальную опасность, а обращение с РАО на этих объектах связано со значительными проблемами обеспечения безопасности регионального и глобального масштабов [2].

Страна несет большие затраты по поддержанию приемлемого уровня безопасности существующих хранилищ РАО. Среди наиболее важных примеров экологических проблем обращения с РАО следует отметить:

- подземные хранилища жидких РАО (Горно-химический комбинат, Сибирский химический комбинат, НИИАР), а также радиоактивная "линза" под озером Карачай;

- поверхностные железобетонные емкости-хранилища жидких высокоактивных отходов;

- приповерхностные хранилища твердых РАО, сооруженные без соблюдения современных нормативных требований безопасности;

- отсутствие технологии переработки некоторых видов РАО, в том числе взрыво- и пожароопасных органических материалов.

Весьма примечательно, что в последние годы накопление РАО значительно выросло за счет утилизации атомных подводных лодок. Этот процесс увеличения объемов будет продолжаться и дальше, в том числе за счет вывода из эксплуатации энергоблоков АЭС и исследовательских ядерных реакторов. Наряду с ними в настоящее время имеют место случаи обращения и неучтенных источников. При реорганизации предприятий большая часть этих источников теряется, в результате чего в разных регионах регулярно обнаруживаются локальные участки радиоактивного загрязнения. Большое количество таких участков характерно для бывших пунктов дислокации войсковых частей в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Калининград и др.).

Самостоятельную проблему представляет вывод из эксплуатации радиоизотопных термоэлектрогенераторов (РИТЭГ), выработавших установленный ресурс. Пункты их размещения не охраняются и не защищены, более того, имеются случаи их несанкционированного вскрытия. Значительное количество РАО образуется и в неядерных отраслях промышленности. В частности, в системах химической водоочистки ТЭС, в нефтешлаках нефтяной промышленности и пр. В настоящее время скопилось большое количество низкорадиоактивных металлических РАО из бывшего оборудования нефтехимической промышленности.

1.2. Временное хранение РАО и их захоронение

Для переработки РАО на хранилищах используются местные пункты переработки. Новым направлением обращения с РАО является переход к контейнерному хранению, В настоящее время разработан прототип такого металло-бетонного контейнера для твердых РАО и затвердевших жидких РАО низкой и средней активности - НЗК 150-1,5 П[2].

Кондиционированные РАО, срок радиационной опасности которых не превышает срока действия инженерных барьеров (оценивается в 300-500 лет), могут быть захоронены в приповерхностных или слабозаглубленных могильниках. Для РАО с большим потенциальным сроком опасности требуются подземные могильники, где наряду с инженерными сооружениями защита от их проникновения во внешнюю среду будет обеспечиваться геологическими формациями.

Технология обращения с высокоактивными отходами (ВАО), содержащими долгоживущие ядерные материалы, окончательно еще не разработана. Общая концепция подхода к ним заключается в их кондиционировании, фракционировании, иммобилизации в минералоподобных матрицах и герметизации в специальных контейнерах. Одним из перспективных подходов при решении этой проблемы может служить использование тигель-контейнеров из карбида кремния, в которых будет производиться отверждение фракционированных ВАО СВЧ-нагревом. Для захоронения контейнеров с ВАО требуется создание глубинных (1,5 - 2,0 км) могильников в специальных геологических формациях.

В последние два-три года значительно активизировался процесс создания инфраструктуры могильника для РАО (предположительно, на Новой Земле).

В целом все задачи по обращению с РАО можно разделить на первоочередные и перспективные. К первым относятся сбор, первичная переработка, кондиционирование, фракционирование и перевод на временное хранение. Ко вторым – захоронение [1, 3, 10].

Риск, связанный с использованием ядерной энергии, обусловлен возможностью попадания различного количества радионуклидов в среду обитания. Пути попадания, количество радионуклидов и их состав для различных этапов технологического цикла получения ядерной энергии различны.

1.3. Технологический цикл получения ядерной энергии

Принципиально по количеству и типу радионуклидов весь технологический цикл получения ядерной энергии можно разделить на пять этапов[4, 10]:

1. Добыча урана и/или тория и изготовление свежего ядерного топлива - извлечение природных радионуклидов из-под природных барьеров: основной риск связан с радоном и радием.

2. Облучение ядерного топлива в ядерном реакторе, в процессе которого происходит генерация трех новых видов радионуклидов:

Причем большая часть активности обусловлена ядрами с периодом полураспада меньше одного года.

4. Охлаждение продуктов деления, продуктов активации и актинидов, которые не удалось вернуть в топливный цикл, перед окончательным захоронением. Здесь большая часть активности обусловлена ядрами с периодом полураспада от 30 до 1000 лет.

5. Окончательное захоронение продуктов деления, активации и актинидов или ОЯТ. Большая часть активности этих продуктов обусловлена ядрами с периодом полураспада больше 1000 лет. Накопленные к настоящему времени РАО и ОЯТ образовались в результате работы предприятий оборонного комплекса и получения ядерной энергии для гражданских целей.

1.4. Проблема обеспечения экологической безопасности

Ввиду важности этой проблемы была поставлена задача создания государственной системы учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов. В рамках функционирования этой системы по поручению правительства в различных организациях Российской Федерации была проведена первичная инвентаризация радиоактивных веществ и РАО по состоянию на 1 июля 2000 г. Кроме того, введена ежегодная отчетность предприятий по формам федерального государственного статистического наблюдения за образованием, перемещением, накоплением, переработкой и хранением РАО, поступлением радионуклидов в окружающую среду и загрязненными ими территориями [2, 23 - 28].

В настоящее время на предприятиях Минатома России в 105 пунктах хранения находится более 500 млн. кубометров жидких радиоактивных отходов (ЖРО), суммарная альфа-активность которых оценивается в 1,9x10 16 Бк, а суммарная бета-активность – 7,3x10 19 Бк [1, 10, 29].

При суммарной активности ЖРО 7,3x10 19 Бк активность разных категорий составила [1, 29]:

низкоактивных отходов - 1,9x10 16 Бк (менее 0,04% общей активности),

среднеактивных отходов - 5,9x10 19 Бк (около 81% общей активности),

высокоактивных отходов - 1,4x10 19 Бк (около 19% общей активности ЖРО).

Из 274 имеющихся пунктов хранения ТРО в настоящее время:

131 действует (48%);

110 выведено из эксплуатации (40%);

33 законсервировано (12%).

По месту расположения эти пункты распределились следующим образом:

в на промплощадках - 219 (80%);

в санитарно-защитных зонах - 51 (18%);

в зонах наблюдения - 4 (2%).

Наибольшее количество пунктов хранения ТРО расположено на предприятиях ядерного топливного цикла – 146, на АЭС – 46, на горнорудных предприятиях – 31. На 21 предприятии отрасли эксплуатируются 30 установок переработки радиоактивных отходов.

Количество переработанных твердых низкоактивных отходов составило 45,3 тыс. тонн (с активностью 6,7-10 12 Бк), распределившихся следующим образом по установкам (в тыс. тонн) [1, 29]:

прочих типах установок (дезактивации, плавления) - 42.

Загрязненные радионуклидами территории (участки земель, водоемы) общей площадью 481,4 км2 имеются на 25 предприятиях отрасли, из них:

загрязненные земли - 377 км 2 (78,3%);

загрязненные водоемы - 104,4 км 2 (21,7%).

Площадь загрязненных радионуклидами территорий делится по зонам нахождения следующим образом:

на промплощадках - 63,6 км 2 ;

в санитарно-защитных зонах - 197,9 км 2 ;

в зонах наблюдения - 219,9 км 2 .

Следует отметить, что деятельность предприятий Минатома России в последние годы не приводит к ухудшению экологической обстановки в районах их нахождения.

1.5. Радиационная и санитарно-эпидемиологическая обстановка

Радиационная и санитарно-эпидемиологическая обстановка в районах размещения предприятий атомной промышленности и энергетики, по данным промышленного санитарного надзора Федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при Минздраве России и данным постоянно проводимого контроля соответствующими службами предприятий, в основном удовлетворительная. Анализ данных показывает, что к первоочередным задачам, требующим существенных капиталовложений, относятся [1, 3, 4]:

повышение безопасности хранения жидких РАО;

повышение темпов переработки средне- и низкоактивных РАО;

работы по реабилитации территорий, загрязненных радионуклидами, в том числе за счет реализации специальных экологических программ.

В настоящее время в России находится около 550 млн. тонн радиоактивных отходов, значительная часть которых накоплена еще в советские времена [10, 23 - 27].

2. ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ РАО

Проблема утилизации радиоактивных отходов уже более 50-ти лет находится в центре внимания специалистов и всего общества, однако за это время не только не найдено приемлемого способа ее решения, но наоборот, сегодня она кажется все более и более неразрешимой [2, 4]. Если на заре атомной эры основной массив радиоактивных отходов состоял из продуктов производства, эксплуатации и вторичной переработки рабочих материалов ядерных установок исследовательского, энергетического и военного назначения, то в настоящее время их номенклатура значительно расширилась за счет самих этих технических устройств, обслуживающей их инфраструктуры и территорий, на которых они расположены, включая и проживающих там людей. Отходы атомных станций, содержащие радиоактивные вещества, утилизируются по единым правилам.

2.1. Источники РАО и их классификация

Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, такими, как концентрации и периоды полураспада составляющих их радионуклидов. Эти отходы могут образовываться [2, 4, 6 – 10]:

в газообразной форме, как, например, вентиляционные выбросы установок, где обрабатываются радиоактивные материалы;

в жидкой форме, начиная от растворов сцинтилляционных счётчиков из исследовательских установок до жидких высокоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего топлива;

в твёрдой форме (загрязнённые расходные материалы, стеклянная посуда из больниц, медицинских исследовательских установок и радиофармацевтических лабораторий, остеклованные отходы от переработки топлива или отработавшего топлива от АЭС , когда оно считается отходами).

Примеры источников появления радиоактивных отходов в человеческой деятельности [7 – 10]:

Природные источники радиации. Существуют вещества, обладающие природной радиоактивностью , известные как природные источники радиации (ПИР). Бо́льшая часть этих веществ содержит долгоживущие нуклиды, такие как калий-40 , рубидий-87 (являются бета-излучателями), а также уран-238 , торий-232 (испускают альфа-частицы ) и их продукты распада . Работа с такими веществами регламентируются санитарными нормами и правилами, выпущенными Роспотребнадзором.

Уголь . Уголь содержит небольшое число радионуклидов , таких как уран или торий, однако содержание этих элементов в угле меньше их средней концентрации в земной коре. Их концентрация возрастает в зольной пыли , поскольку они практически не горят.

Радиоактивность золы также очень мала, она примерно равна радиоактивности чёрного глинистого сланца и меньше, чем у фосфатных пород , но представляет известную опасность, так как некоторое количество зольной пыли остается в атмосфере и вдыхается человеком. При этом совокупный объём выбросов достаточно велик и составляет эквивалент 1000 тонн урана в России и 40000 тонн во всём мире.

Нефть и газ . Побочные продукты нефтяной и газовой промышленности часто содержат радий и продукты его распада.

Сульфатные отложения в нефтяных скважинах могут быть очень богаты радием; вода, нефть и газ в скважинах часто содержат радон .

При распаде радон образует твердые радиоизотопы, образующие осадок внутри трубопроводов. На нефтеперерабатывающих заводах участок производства пропана обычно является одной из самых радиоактивных зон, так как радон и пропан обладают одинаковой температурой кипения.

Обогащение полезных ископаемых . Отходы, полученные при обогащении полезных ископаемых, могут обладать природной радиоактивностью.

Медицинские РАО. В радиоактивных медицинских отходах преобладают источники бета- и гамма-лучей . Эти отходы разделены на два основных класса. В диагностической ядерной медицине используются короткоживущие гамма-излучатели, такие как технеций-99m ( 99 Tc m ). Большая часть этих веществ распадается в течение короткого времени, после чего может быть утилизирована как обычный мусор.

Примеры других изотопов, используемых в медицине (в круглых скобках указан период полураспада): иттрий-90 используется при лечении лимфом (2,7 дня); иод-131- диагностика щитовидной железы , лечение рака щитовидной железы (8 дней); стронций-89 - лечение рака костей, внутривенные инъекции (52 дня); иридий-192 - брахитерапия (74 дня); кобальт-60 - брахитерапия, внешняя лучевая терапия (5,3 года); цезий-137 - брахитерапия, внешняя лучевая терапия (30 лет).

Промышленные РАО. Промышленные РАО могут содержать источники альфа-, бета-, нейтронного или гамма-излучения.

Альфа-источники могут применять в типографии (для снятия статического заряда); гамма-излучатели используются в радиографии; источники нейтронного излучения применяются в различных отраслях, например, при радиометрии нефтяных скважин. Пример применения бета-источников: радиоизотопные термоэлектрические генераторы для автономных маяков и иных установок в труднодоступной для человека местности (например, в горах).

Условно радиоактивные отходы делятся на [7 – 10]:

низкоактивные (делятся на четыре класса: A, B, C и GTCC - самый опасный);

среднеактивные (законодательство США не выделяет этот тип РАО в отдельный класс, термин в основном используется в странах Европы);

высокоактивные (к этому классу относятся отходы, загрязненные альфа-излучающими трансурановыми радионуклидами, с периодами полураспада более 20 лет и концентрацией большей 100 нКи/г, вне зависимости от их формы или происхождения, исключая высокоактивные РАО. В связи с долгим периодом распада трансурановых отходов их захоронение проходит тщательнее, чем захоронение малоактивных и среднеактивных отходов. Также особое внимание этому классу отходов выделяется потому, что все трансурановые элементы являются искусственными и поведение в окружающей среде и в организме человека некоторых из них уникально.

Ниже приведена классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов (проект ОСПОРБ-99) [10, 15 - 18].

Читайте также: