rádioaktívny odpad
rádioaktívny odpad (RAO) - odpad obsahujúci rádioaktívne izotopy chemických prvkov, ktorý nemá žiadnu praktickú hodnotu.
Podľa ruského „zákona o využívaní atómovej energie“ (z 21. novembra 1995 č. 170-FZ) sú rádioaktívne odpady (RW) jadrové materiály a rádioaktívne látky, ktorých ďalšie využitie sa nepredpokladá. Podľa ruských zákonov je dovoz rádioaktívneho odpadu do krajiny zakázaný.
Často zamieňané a považované za synonymum rádioaktívneho odpadu a vyhoreného jadrového paliva. Tieto pojmy by sa mali rozlišovať. Rádioaktívny odpad je materiál, ktorý nie je určený na použitie. Vyhorené jadrové palivo je palivový článok obsahujúci zvyšky jadrového paliva a mnohé štiepne produkty, najmä 137 Cs a 90 Sr, široko používaný v priemysle, poľnohospodárstve, medicíne a vedecká činnosť. Preto je cenným zdrojom, v dôsledku ktorého spracovania sa získava čerstvé jadrové palivo a zdroje izotopov.
Rádioaktívny odpad prichádza v rôznych formách s veľmi odlišnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, ako sú koncentrácie a polčasy rozpadu rádionuklidov, ktoré ho tvoria. Tieto odpady môžu vznikať:
Príklady zdrojov rádioaktívneho odpadu v ľudskej činnosti:
Prácu s takýmito látkami upravujú hygienické predpisy vydané spoločnosťou Sanepidnadzor.
Ich koncentrácia sa zvyšuje v popolčeku, pretože prakticky nehorí.
Rádioaktivita popola je však tiež veľmi nízka, približne sa rovná rádioaktivite čiernej bridlice a je menšia ako rádioaktivita fosfátových hornín, ale predstavuje známe nebezpečenstvo, pretože časť popolčeka zostáva v atmosfére a človek ho vdychuje. Celkový objem emisií je zároveň pomerne veľký a predstavuje ekvivalent 1 000 ton uránu v Rusku a 40 000 ton na celom svete.
Podmienečne rádioaktívny odpad sa delí na:
Legislatíva USA tiež prideľuje transuránsky rádioaktívny odpad. Táto trieda zahŕňa odpady kontaminované transuránovými rádionuklidmi emitujúcimi alfa s polčasom rozpadu viac ako 20 rokov a koncentráciou nad 100 nCi/g, bez ohľadu na ich formu alebo pôvod, s výnimkou vysokoaktívneho rádioaktívneho odpadu. Vzhľadom na dlhú dobu rozkladu transuránových odpadov je ich zneškodňovanie dôkladnejšie ako ukladanie nízkoaktívnych a strednoaktívnych odpadov. Osobitná pozornosť sa venuje tejto triede odpadu, pretože všetky transuránové prvky sú umelé a správanie niektorých z nich v životnom prostredí a v ľudskom tele je jedinečné.
Nižšie je uvedená klasifikácia kvapalných a pevných rádioaktívnych odpadov podľa „Základných hygienických pravidiel pre zaistenie radiačnej bezpečnosti“ (OSPORB 99/2010).
Jedným z kritérií takejto klasifikácie je rozptyl tepla. V nízkoaktívnom rádioaktívnom odpade je uvoľňovanie tepla extrémne nízke. U stredne aktívnych je to výrazné, ale aktívny odvod tepla nie je potrebný. Vysokoaktívne rádioaktívne odpady uvoľňujú teplo natoľko, že vyžadujú aktívne chladenie.
Pôvodne sa usúdilo, že dostatočným opatrením je rozptyl rádioaktívnych izotopov v životnom prostredí, analogicky s výrobným odpadom v iných priemyselných odvetviach. V závode Mayak sa v prvých rokoch prevádzky všetok rádioaktívny odpad vysypal do blízkych vodných plôch. V dôsledku toho došlo k znečisteniu kaskády nádrží Techa a samotnej rieky Techa.
Neskôr sa ukázalo, že vplyvom prírodných a biologických procesov sa rádioaktívne izotopy koncentrujú v rôznych subsystémoch biosféry (hlavne u zvierat, v ich orgánoch a tkanivách), čo zvyšuje riziká ožiarenia verejnosti (v dôsledku pohybu veľkých koncentrácií rádioaktívne prvky a ich možný vstup s potravou do ľudského tela). Preto sa zmenil postoj k rádioaktívnemu odpadu.
1) Ochrana ľudského zdravia. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby bola zabezpečená prijateľná úroveň ochrany ľudského zdravia.
2) Ochrana životného prostredia. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby bola zabezpečená prijateľná úroveň ochrany životného prostredia.
3) Ochrana za štátnymi hranicami. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby sa zohľadnili možné dôsledky pre ľudské zdravie a životné prostredie presahujúce štátne hranice.
4) Ochrana budúcich generácií. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby predpokladané zdravotné následky pre budúce generácie nepresiahli primeranú mieru následkov, ktorá je v súčasnosti akceptovateľná.
5) Záťaž pre budúce generácie. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby nadmerne nezaťažoval budúce generácie.
6) Vnútroštátna právna štruktúra. Nakladanie s rádioaktívnym odpadom sa vykonáva v rámci vhodného vnútroštátneho právneho rámca, ktorý zabezpečuje jasné rozdelenie zodpovedností a poskytovanie nezávislých regulačných funkcií.
7) Kontrola tvorby rádioaktívneho odpadu. Produkcia rádioaktívneho odpadu je udržiavaná na minimálnej možnej úrovni.
8) Vzájomná závislosť tvorby rádioaktívneho odpadu a nakladania s ním. Náležite sa zohľadnia vzájomné závislosti medzi všetkými fázami tvorby rádioaktívneho odpadu a nakladania s ním.
9) Bezpečnosť inštalácie. Bezpečnosť zariadení na nakladanie s rádioaktívnym odpadom je primerane zabezpečená počas ich životnosti.
V niektorých prípadoch sa skladovanie môže uskutočňovať predovšetkým z technických dôvodov, ako je skladovanie rádioaktívneho odpadu obsahujúceho primárne rádionuklidy s krátkym polčasom rozpadu a následné zneškodnenie v rámci povolených limitov, alebo skladovanie vysokoaktívneho odpadu pred uložením do geologických formácií na účely zníženie tvorby tepla.
Kapsula na rádioaktívny odpad
V jadrovom priemysle sa stredne rádioaktívny odpad zvyčajne podrobuje výmene iónov alebo iným metódam, ktorých účelom je koncentrovať rádioaktivitu v malom objeme. Po spracovaní je oveľa menej rádioaktívne telo úplne neutralizované. Na odstránenie rádioaktívnych kovov z vodných roztokov je možné použiť hydroxid železitý ako flokulant. Po absorpcii rádioizotopov hydroxidom železa sa výsledná zrazenina umiestni do kovového bubna, kde sa zmieša s cementom za vzniku tuhej zmesi. Pre väčšiu stabilitu a odolnosť sa betón vyrába z popolčeka alebo pecnej trosky a portlandského cementu (na rozdiel od bežného betónu, ktorý pozostáva z portlandského cementu, štrku a piesku).
Odstraňovanie nízkoaktívneho rádioaktívneho odpadu
Preprava baniek s vysokoaktívnym rádioaktívnym odpadom vlakom, Spojené kráľovstvo
Pre dočasné skladovanie vysokoaktívnych odpadov sú skladovacie nádrže na vyhoreté jadrové palivo a sklady so suchými sudmi navrhnuté tak, aby umožnili rozpad izotopov s krátkou životnosťou pred ďalším spracovaním.
Dlhodobé skladovanie rádioaktívneho odpadu si vyžaduje konzerváciu odpadu vo forme, ktorá nebude dlhodobo reagovať a rozpadávať sa. Jedným zo spôsobov, ako dosiahnuť tento stav, je vitrifikácia (alebo vitrifikácia). V súčasnosti sa v Sellafielde (Veľká Británia) vysoko aktívne PAO (čistené produkty prvej fázy procesu Purex) zmiešajú s cukrom a potom sa kalcinujú. Kalcinácia zahŕňa prechod odpadu cez vyhrievanú rotačnú trubicu a jej cieľom je odparenie vody a zbavenie dusíkatých produktov štiepenia, aby sa zvýšila stabilita výslednej sklovitej hmoty.
K výslednej látke v indukčnej peci sa neustále pridáva drvené sklo. V dôsledku toho sa získa nová látka, v ktorej sa počas vytvrdzovania odpad spája so sklenenou matricou. Táto látka v roztavenom stave sa naleje do valcov z legovanej ocele. Ochladením kvapalina stuhne a zmení sa na sklo, ktoré je mimoriadne odolné voči vode. Podľa International Society of Technology bude trvať asi milión rokov, kým sa 10% tohto skla rozpustí vo vode.
Po naplnení sa valec uvarí, potom sa umyje. Po preskúmaní vonkajšej kontaminácie sa oceľové fľaše posielajú do podzemných skladovacích zariadení. Tento stav odpadu zostáva nezmenený mnoho tisíc rokov.
Sklo vo vnútri valca má hladký čierny povrch. V Spojenom kráľovstve sa všetka práca vykonáva pomocou komôr s vysokou aktivitou. Cukor sa pridáva, aby sa zabránilo tvorbe prchavej látky RuO 4 obsahujúcej rádioaktívne ruténium. Na západe sa do odpadu pridáva borosilikátové sklo, ktoré má rovnaké zloženie ako pyrex; v krajinách bývalého ZSSR sa zvyčajne používa fosfátové sklo. Množstvo štiepnych produktov v skle musí byť obmedzené, pretože niektoré prvky (paládium, kovy zo skupiny platiny a telúr) majú tendenciu vytvárať kovové fázy oddelene od skla. Jedna z vitrifikačných prevádzok sa nachádza v Nemecku, kde sa spracováva odpad z činnosti malého demonštračného spracovateľského závodu, ktorý zanikol.
V roku 1997 malo 20 krajín s najväčším svetovým jadrovým potenciálom 148 000 ton vyhoreného paliva uložených v reaktoroch, z ktorých 59 % bolo zneškodnených. V externých skladoch bolo 78-tisíc ton odpadu, z toho 44 % bolo recyklovaných. Ak vezmeme do úvahy mieru zneškodňovania (cca 12 tis. ton ročne), do definitívnej likvidácie odpadu je ešte dosť ďaleko.
V niekoľkých krajinách v súčasnosti prebieha hľadanie vhodných hlbinných miest konečného uloženia; očakáva sa, že prvé takéto skladovacie zariadenia budú uvedené do prevádzky po roku 2010. Medzinárodné výskumné laboratórium v Grimsel vo Švajčiarsku sa zaoberá problematikou likvidácie rádioaktívneho odpadu. Švédsko hovorí o svojich plánoch priamej likvidácie vyhoreného paliva pomocou technológie KBS-3 po tom, čo ju švédsky parlament považoval za dostatočne bezpečnú. V Nemecku momentálne prebiehajú diskusie o hľadaní miesta na trvalé uloženie rádioaktívneho odpadu, obyvatelia obce Gorleben v regióne Wendland rázne protestujú. Toto miesto sa až do roku 1990 javilo ako ideálne na ukladanie rádioaktívneho odpadu vzhľadom na blízkosť hraníc bývalej Nemeckej demokratickej republiky. V súčasnosti sú RW dočasne uskladnené v Gorlebene, rozhodnutie o mieste ich definitívneho uloženia ešte nepadlo. Americké úrady si vybrali ako pohrebisko Yucca Mountain v Nevade, no tento projekt sa stretol so silným odporom a stal sa témou búrlivých diskusií. Existuje projekt vytvorenia medzinárodného úložiska vysokoaktívneho odpadu, ako možné úložiská sa navrhuje Austrália a Rusko. Austrálske úrady sú však proti takémuto návrhu.
Existujú projekty na ukladanie rádioaktívneho odpadu do oceánov, medzi ktoré patrí ukladanie pod priepastnou zónou morského dna, ukladanie v subdukčnej zóne, v dôsledku čoho odpad bude pomaly klesať k zemskému plášťu, a ukladanie pod prírodný alebo umelý ostrov. Tieto projekty majú zjavné výhody a umožnia riešenie medzinárodnej úrovni nepríjemný problém likvidácie rádioaktívneho odpadu, no napriek tomu sú v súčasnosti zmrazené z dôvodu zákazu námorného práva. Ďalším dôvodom je, že v Európe a Severná Amerika vážne sa obávajú úniku z takéhoto skladu, čo povedie k ekologickej katastrofe. Reálna možnosť takéhoto nebezpečenstva nebola preukázaná; po vyhadzovaní rádioaktívneho odpadu z lodí sa však zákazy sprísnili. Krajiny, ktoré nedokážu nájsť iné riešenia tohto problému, sú však v budúcnosti schopné vážne uvažovať o vytvorení oceánskych skladovacích zariadení pre rádioaktívny odpad.
V 90. rokoch 20. storočia bolo vyvinutých a patentovaných niekoľko možností pre transport rádioaktívneho odpadu do útrob. Predpokladalo sa, že technológia bude nasledovná: vyvŕta sa štartovací vrt s veľkým priemerom až do hĺbky 1 km, dovnútra sa spustí kapsula naplnená koncentrátom rádioaktívneho odpadu s hmotnosťou do 10 ton, kapsula sa musí samozahriať a roztaviť zemskú horninu vo forme „ohnivej gule“. Po prehĺbení prvej „ohnivej gule“ by sa mala do tej istej studne spustiť druhá kapsula, potom tretia atď., čím sa vytvorí akýsi dopravník.
Ďalšou aplikáciou izotopov obsiahnutých v rádioaktívnom odpade je ich opätovné použitie. Už teraz sa cézium-137, stroncium-90, technécium-99 a niektoré ďalšie izotopy používajú na ožarovanie potravinárskych produktov a zabezpečujú chod rádioizotopových termoelektrických generátorov.
Vyslanie rádioaktívneho odpadu do vesmíru je lákavá myšlienka, keďže rádioaktívny odpad je natrvalo odstránený zo životného prostredia. Takéto projekty však majú značné nevýhody, jednou z najdôležitejších je možnosť zlyhania nosnej rakety. Okrem toho je tento návrh nepraktický v dôsledku značného počtu štartov a ich vysokých nákladov. Vec komplikuje aj fakt, že ešte neboli dosiahnuté medzinárodné dohody o tomto probléme.
Odpad z prednej časti jadrového palivového cyklu – zvyčajne odpadová hornina emitujúca alfa z ťažby uránu. Zvyčajne obsahuje rádium a produkty jeho rozpadu.
Hlavným vedľajším produktom obohacovania je ochudobnený urán, ktorý pozostáva najmä z uránu-238 s menej ako 0,3 % uránu-235. Skladuje sa ako UF 6 (odpadový hexafluorid uránu) a môže sa tiež premeniť na U 3 O 8 . V malých množstvách nachádza ochudobnený urán využitie v aplikáciách, kde sa cení jeho extrémne vysoká hustota, ako napríklad pri výrobe kýlov jácht a protitankových nábojov. Medzitým sa v Rusku a v zahraničí nahromadilo niekoľko miliónov ton odpadového hexafluoridu uránu a jeho ďalšie využitie sa v dohľadnej dobe neplánuje. Odpadový hexafluorid uránu možno použiť (spolu s recyklovaným plutóniom) na vytvorenie zmiešaného oxidového jadrového paliva (po ktorom môže byť dopyt, ak krajina postaví značné množstvo rýchlych neutrónových reaktorov) a na zriedenie vysoko obohateného uránu, ktorý bol predtým súčasťou jadrových zbraní. Toto riedenie, nazývané aj vyčerpanie, znamená, že každá krajina alebo skupina, ktorá dostane do rúk jadrové palivo, bude musieť zopakovať veľmi drahý a zložitý proces obohacovania predtým, ako vytvorí zbraň.
Látky, v ktorých sa skončil cyklus jadrového paliva (väčšinou vyhorené palivové tyče), obsahujú štiepne produkty, ktoré vyžarujú beta a gama žiarenie. Môžu tiež obsahovať aktinidy, ktoré emitujú alfa častice, medzi ktoré patrí urán-234 (234 U), neptúnium-237 (237 Np), plutónium-238 (238 Pu) a amerícium-241 (241 Am), a niekedy dokonca zdroje neutrónov, napr. ako kalifornium-252 (252 Cf). Tieto izotopy sa vyrábajú v jadrových reaktoroch.
Je dôležité rozlišovať medzi spracovaním uránu na výrobu paliva a spracovaním použitého uránu. Použité palivo obsahuje vysoko rádioaktívne štiepne produkty. Mnohé z nich sú absorbéry neutrónov, a preto dostali názov „neutrónové jedy“. AT prípadne ich počet vzrastie natoľko, že zachytením neutrónov zastavia reťazovú reakciu aj pri úplnom odstránení tyčí absorbéra neutrónov.
Palivo, ktoré dosiahlo tento stav, treba vymeniť za čerstvé, napriek stále dostatočnému množstvu uránu-235 a plutónia. V súčasnosti sa v USA použité palivo posiela do skladu. V iných krajinách (najmä v Rusku, Veľkej Británii, Francúzsku a Japonsku) sa toto palivo prepracúva, aby sa odstránili štiepne produkty, a po opätovnom obohatení sa môže znovu použiť. V Rusku sa takéto palivo nazýva regenerované. Proces prepracovania zahŕňa prácu s vysoko rádioaktívnymi látkami a štiepne produkty odstránené z paliva sú koncentrovanou formou vysoko rádioaktívneho odpadu, rovnako ako chemikálie používané pri prepracovaní.
Na uzavretie jadrového palivového cyklu má využívať rýchle neutrónové reaktory, čo umožňuje spracovanie paliva, ktoré je odpadovým produktom tepelných neutrónových reaktorov.
Pri práci s uránom a plutóniom sa často zvažuje možnosť ich využitia pri tvorbe jadrových zbraní. Aktívne jadrové reaktory a zásoby jadrových zbraní sú starostlivo strážené. Avšak vysoko rádioaktívny odpad z jadrové reaktory môže obsahovať plutónium. Je identické s plutóniom používaným v reaktoroch a pozostáva z 239 Pu (ideálne pre jadrové zbrane) a 240 Pu (nežiaduca zložka, vysoko rádioaktívna); tieto dva izotopy je veľmi ťažké oddeliť. Navyše vysoko rádioaktívny odpad z reaktorov je plný vysoko rádioaktívnych produktov štiepenia; väčšina z nich sú však izotopy s krátkou životnosťou. To znamená, že je možná likvidácia odpadu a po mnohých rokoch sa štiepne produkty rozložia, čím sa zníži rádioaktivita odpadu a uľahčí sa práca s plutóniom. Navyše, nežiaduci izotop 240 Pu sa rozkladá rýchlejšie ako 239 Pu, takže kvalita zbrojných surovín časom stúpa (napriek poklesu množstva). To vyvoláva polemiku, že sklady odpadu sa časom môžu zmeniť na akési „plutóniové bane“, z ktorých bude pomerne jednoduché ťažiť suroviny na zbrane. Proti týmto predpokladom je skutočnosť, že polčas rozpadu 240 Pu je 6560 rokov a polčas rozpadu 239 Pu je 24110 rokov; Pu v multiizotopovom materiáli sa sám zníži na polovicu - typická konverzia reaktorovej kvality. plutónium na plutónium určené na zbrane). Preto sa „plutóniové bane na zbrane“ stanú problémom, ak vôbec, až vo veľmi vzdialenej budúcnosti.
Jedným z riešení tohto problému je opätovné použitie prepracovaného plutónia ako paliva, napríklad v rýchlych jadrových reaktoroch. Samotná existencia tovární na regeneráciu jadrového paliva, nevyhnutného na oddelenie plutónia od ostatných prvkov, však vytvára príležitosť na šírenie jadrových zbraní. V pyrometalurgických rýchlych reaktoroch má výsledný odpad aktinoidnú štruktúru, ktorá neumožňuje jeho použitie na výrobu zbraní.
Odpad zo spracovania jadrových zbraní (na rozdiel od ich výroby, ktorá vyžaduje suroviny z paliva reaktora) neobsahuje zdroje beta a gama žiarenia s výnimkou trícia a amerícia. Obsahujú veľa viac aktinidy, ktoré vyžarujú alfa lúče, ako je plutónium-239, ktoré v bombách podlieha jadrovej reakcii, ako aj niektoré látky s vysokou špecifickou rádioaktivitou, ako plutónium-238 alebo polónium.
V minulosti ako jadrová nálož bomby ponúkali berýlium a vysoko aktívne alfa žiariče ako polónium. Alternatívou k polóniu je teraz plutónium-238. Z dôvodov národnej bezpečnosti nie sú podrobné návrhy moderných bômb zahrnuté v literatúre dostupnej širokej verejnosti.
Niektoré modely tiež obsahujú (RTG), ktoré používajú plutónium-238 ako odolný zdroj elektrickej energie na ovládanie elektroniky bomby.
Je možné, že štiepny materiál starej bomby, ktorá sa má nahradiť, bude obsahovať produkty rozpadu izotopov plutónia. Patrí medzi ne alfa emitujúce neptónium-236, vytvorené z inklúzií plutónia-240, ako aj určité množstvo uránu-235, získaného z plutónia-239. Množstvo tohto odpadu z rádioaktívneho rozpadu jadra bomby bude veľmi malé a v každom prípade sú oveľa menej nebezpečné (aj z hľadiska rádioaktivity ako takej) ako samotné plutónium-239.
V dôsledku beta rozpadu plutónia-241 vzniká amerícium-241, zvýšenie množstva amerícia je väčší problém ako rozpad plutónia-239 a plutónia-240, keďže amerícium je gama žiarič (jeho vonkajší zvyšuje sa účinok na pracovníkov) a alfa žiarič schopný generovať teplo. Plutónium môže byť oddelené od amerícia rôznymi spôsobmi, vrátane pyrometrického spracovania a extrakcie vodným/organickým rozpúšťadlom. Jednou z možných separačných metód je aj upravená technológia extrakcie plutónia z ožiareného uránu (PUREX).
V skutočnosti je účinok rádioaktívnych odpadov opísaný účinkom ionizujúceho žiarenia na látku a závisí od ich zloženia (aké rádioaktívne prvky sú súčasťou zloženia). Rádioaktívny odpad nezíska žiadne nové vlastnosti, nestáva sa nebezpečnejším, pretože je odpadom. Ich väčšia nebezpečnosť je spôsobená len tým, že ich zloženie je často veľmi rôznorodé (kvalitatívne aj kvantitatívne) a niekedy neznáme, čo sťažuje posúdenie stupňa ich nebezpečnosti, najmä dávok prijatých v dôsledku nehody.
Rádioaktívny odpad (RW) je vedľajší produkt technickej činnosti obsahujúci biologicky nebezpečné rádionuklidy. RAW sa tvorí:
RW sa klasifikuje podľa rôznych kritérií (obr. 1): podľa stavu agregácie, podľa zloženia (typu) žiarenia, podľa životnosti (polčas rozpadu). T 1/2), podľa aktivity (intenzita žiarenia).
Spomedzi RW sa za najbežnejšie z hľadiska súhrnného stavu považujú kvapalné a pevné látky vznikajúce najmä pri prevádzke jadrových elektrární, iných jadrových elektrární a v rádiochemických zariadeniach na výrobu a spracovanie jadrového paliva. Plynný rádioaktívny odpad vzniká najmä pri prevádzke jadrových elektrární, rádiochemických zariadení na regeneráciu paliva, ako aj pri požiaroch a iných mimoriadnych udalostiach v jadrových zariadeniach.
Rádionuklidy obsiahnuté v rádioaktívnom odpade podliehajú spontánnemu (spontánnemu) rozpadu, pri ktorom dochádza k jednému (alebo viacerým po sebe nasledujúcim) typom žiarenia: a - žiarenie (tok a -častice - dvakrát ionizované atómy hélia), b - žiarenie (tok elektrónov), g -žiarenie (tvrdé krátkovlnné elektromagnetické žiarenie), neutrónové žiarenie.
Procesy rádioaktívneho rozpadu sú charakterizované exponenciálnym zákonom znižovania počtu rádioaktívnych jadier v čase, zatiaľ čo životnosť rádioaktívnych jadier je charakterizovaná polovičný životT 1/2 - časové obdobie, počas ktorého sa počet rádionuklidov zníži v priemere o polovicu. Polčasy niektorých rádioizotopov, ktoré vznikajú pri rozpade hlavného jadrového paliva - uránu-235 - a predstavujú najväčšie nebezpečenstvo pre biologické objekty, sú uvedené v tabuľke.
Tabuľka
Polčasy niektorých rádioizotopov
Spojené štáty, ktoré svojho času aktívne testovali atómové zbrane v Tichom oceáne, využili jeden z ostrovov na likvidáciu rádioaktívneho odpadu. Plutóniové kontajnery uložené na ostrove boli pokryté silnými železobetónovými škrupinami s varovnými nápismi viditeľnými na niekoľko kilometrov: držte sa ďalej od týchto miest na 25 tisíc rokov! (Pripomeňme, že vek ľudskej civilizácie je 15 tisíc rokov.) Niektoré kontajnery boli zničené pod vplyvom neustálych rádioaktívnych rozpadov, úroveň radiácie v pobrežných vodách a horninách dna prekračuje prípustné limity a je nebezpečná pre všetko živé.
Rádioaktívne žiarenie spôsobuje ionizáciu atómov a molekúl látok, vrátane hmoty živých organizmov. Mechanizmus biologického pôsobenia rádioaktívneho žiarenia je zložitý a nie je úplne objasnený. Ionizácia a excitácia atómov a molekúl v živých tkanivách, ku ktorej dochádza, keď absorbujú žiarenie, je len počiatočným štádiom zložitého reťazca následných biochemických premien. Zistilo sa, že ionizácia vedie k pretrhnutiu molekulárnych väzieb, zmenám v štruktúre chemických zlúčenín a v konečnom dôsledku k deštrukcii nukleových kyselín a proteínov. Pôsobením žiarenia sú ovplyvnené bunky, predovšetkým ich jadrá, narušená schopnosť buniek normálneho delenia a metabolizmus v bunkách.
Najcitlivejšie na ožiarenie sú krvotvorné orgány (kostná dreň, slezina, lymfatické uzliny), epitel slizníc (najmä čriev) a štítna žľaza. V dôsledku pôsobenia rádioaktívneho žiarenia na orgány vznikajú ťažké ochorenia: choroba z ožiarenia, zhubné nádory (často smrteľné). Ožarovanie má silný vplyv na genetický aparát, čo vedie k objaveniu sa potomkov s škaredými odchýlkami alebo vrodenými chorobami.
Ryža. 2
Špecifikom rádioaktívneho žiarenia je, že nie sú vnímané ľudskými zmyslami a ani pri smrteľných dávkach mu nespôsobujú bolesť v čase ožiarenia.
Miera biologických účinkov žiarenia závisí od druhu žiarenia, jeho intenzity a dĺžky pôsobenia na organizmus.
Jednotkou rádioaktivity v sústave jednotiek SI je becquerel(Bq): 1 Bq zodpovedá jednému aktu rádioaktívneho rozpadu za sekundu (nesystémová jednotka - kúrie (Ci): 1 Ci = 3,7 10 10 aktov rozpadu za 1 s).
absorbovaná dávka (príp dávka žiarenia) je energia akéhokoľvek druhu žiarenia absorbovaného 1 kg hmoty. Jednotkou dávky v sústave SI je sivá(Gy): pri dávke 1 Gy v 1 kg látky sa pri absorpcii žiarenia uvoľní energia 1 J (nesystémová jednotka - rád: 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 1/100 Gy).
Rádioaktívna citlivosť živých organizmov a ich orgánov je rôzna: smrteľná dávka pre baktérie je 10 4 Gy, pre hmyz - 10 3 Gy, pre ľudí - 10 Gy. Maximálna dávka žiarenia, ktorá nespôsobuje poškodenie ľudského tela pri opakovanom ožiarení, je 0,003 Gy týždenne, pri jednorazovom ožiarení - 0,025 Gy.
Ekvivalentná dávka žiarenia je hlavnou dozimetrickou jednotkou v oblasti radiačnej bezpečnosti, zavedenou na posúdenie možného poškodenia zdravia ľudí chronickou expozíciou. Jednotkou SI ekvivalentnej dávky je sievert(Sv): 1 Sv je dávka žiarenia akéhokoľvek druhu, ktorá má rovnaký účinok ako referenčné röntgenové žiarenie v 1 Gy, alebo v 1 J/kg, 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (ne- systémová jednotka - rem(biologický ekvivalent röntgenu), 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 1/100 Sv).
Energia zdroja ionizujúceho žiarenia (IRS) sa zvyčajne meria v elektrónvoltoch (eV): 1 eV = 1,6 10 -19 J, je dovolené, aby osoba prijala z IRS najviac 250 eV za rok (jednorazová dávka - 50 eV).
jednotka merania röntgen(P) sa používa na charakterizáciu stavu prostredia vystaveného rádioaktívnej kontaminácii: 1 P zodpovedá vytvoreniu 2,082 milióna párov iónov oboch znakov v 1 cm3 vzduchu za normálnych podmienok alebo 1 P \u003d 2,58 10 - 4 C / kg (C - prívesok) .
Prírodné rádioaktívne pozadie - prípustný ekvivalentný dávkový príkon z prírodných zdrojov žiarenia (zemský povrch, atmosféra, voda atď.) v Rusku je 10-20 μR / h (10-20 μrem / h, alebo 0,1-0,2 µSv/h ).
Rádioaktívna kontaminácia má globálny charakter nielen z hľadiska priestorového rozsahu svojho vplyvu, ale aj z hľadiska dĺžky svojho pôsobenia, pričom ohrozuje životy ľudí na mnoho desaťročí (následky havárie v Kyshtyme a Černobyle) a dokonca aj na stáročia. Hlavná „výplň“ atómových a vodíkových bômb – plutónium-239 (Pu-239) – má teda polčas rozpadu 24 tisíc rokov. Dokonca aj mikrogramy tohto izotopu, keď sa dostanú do ľudského tela, spôsobujú rakovinu v rôznych orgánoch; tri „pomaranče“ plutónia-239 by potenciálne mohli zničiť celé ľudstvo bez akýchkoľvek jadrových výbuchov.
Vzhľadom na absolútne nebezpečenstvo rádioaktívneho odpadu pre všetky živé organizmy a pre biosféru ako celok je potrebné ich dekontaminovať a (alebo) dôkladne pochovať, čo je stále nevyriešený problém. Problém boja proti rádioaktívnej kontaminácii životného prostredia sa dostáva do popredia medzi ostatnými environmentálnymi problémami pre jeho obrovský rozsah a obzvlášť nebezpečné následky. Podľa známeho ekológa A.V. Yablokova, "environmentálny problém číslo 1 v Rusku - jeho rádioaktívna kontaminácia."
Nepriaznivá rádiologická situácia v niektorých regiónoch sveta a Ruska je predovšetkým výsledkom dlhodobých pretekov v zbrojení počas studenej vojny a vytvárania zbraní hromadného ničenia.
Na výrobu zbrojného plutónia (Pu-239) v 40. rokoch 20. storočia. boli postavené prvé jadrové elektrárne - reaktory (na jadrové zbrane sú potrebné desiatky ton Pu-239; jednu tonu tejto "výbušniny" vyrába pomalý neutrónový jadrový reaktor s výkonom 1000 MW - jeden blok taký výkon má konvenčná jadrová elektráreň černobyľského typu). Testy jadrové mocnosti(USA, ZSSR a potom Rusko, Francúzsko a ďalšie krajiny) jadrových zbraní v atmosfére a pod vodou, podzemné jadrové výbuchy na „mierové“ účely, na ktoré sa teraz vzťahuje moratórium, viedli k silnému znečisteniu všetkých komponentov biosféra.
V rámci programu „Peaceful atom“ (termín navrhol americký prezident D. Eisenhower) v 50. rokoch 20. storočia. Výstavba JE začala najskôr v USA a ZSSR a potom v ďalších krajinách. V súčasnosti je podiel jadrových elektrární na výrobe elektrickej energie vo svete 17 % (v štruktúre ruskej elektroenergetiky je podiel jadrových elektrární 12 %). V Rusku je deväť jadrových elektrární, z toho osem sa nachádza v európskej časti krajiny (všetky stanice boli postavené počas existencie ZSSR), vrátane najväčšej - Kursk - s výkonom 4000 MW.
Okrem arzenálu jadrových zbraní (bomby, míny, hlavice), jadrových elektrární na výrobu výbušnín a jadrových elektrární sú zdrojmi rádioaktívnej kontaminácie životného prostredia v Rusku (a priľahlých územiach):
K tomuto zoznamu treba dodať, že radiačnú situáciu v Rusku stále určujú následky havárií, ku ktorým došlo v roku 1957 v Majak Production Association (PO) (Čeljabinsk-65) v Kyshtyme (južný Ural) a v roku 1986 v Černobyle. JE (ChNPP) 1 .
Poľnohospodárska pôda v Mordovskej republike a 13 regiónoch je zatiaľ stále vystavená rádioaktívnej kontaminácii v dôsledku havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle. Ruská federácia na ploche 3,5 milióna hektárov. (Dôsledky havárie v Kyshtyme sú uvedené nižšie.)
Celková plocha radiačne destabilizovaného územia Ruska presahuje 1 milión km 2 a žije na ňom viac ako 10 miliónov ľudí. V súčasnosti je celková aktivita nepochovaného rádioaktívneho odpadu na území Ruska viac ako 4 miliardy Ci, čo je z hľadiska následkov osemdesiatich černobyľských katastrof ekvivalentné.
Najnepriaznivejšia radiačná environmentálna situácia sa vyvinula na severe európskeho územia Ruska, v oblasti Uralu, na juhu oblastí západnej a východnej Sibíri, v miestach, kde sídli tichomorská flotila.
Murmanská oblasť prevyšuje všetky ostatné regióny a krajiny v počte jadrových zariadení na obyvateľa. Existujú rozšírené objekty, ktoré používajú rôzne jadrovej technológie. Z civilných zariadení je to predovšetkým JE Kola (KAES), ktorá má štyri energetické bloky (dva z nich sa blížia k vyčerpaniu zdrojov). Asi 60 podnikov a inštitúcií používa rôzne rádioizotopové technologické riadiace zariadenia. Murmansk Atomflot má sedem ľadoborcov a jeden ľahší nosič s 13 reaktormi.
Hlavný počet jadrových zariadení je spojený s ozbrojenými silami. Severná flotila je vyzbrojená 123 loďami s jadrovým pohonom a 235 jadrovými reaktormi; pobrežné batérie zahŕňajú celkovo 3-3,5 tisíc jadrových hlavíc.
Ťažba a spracovanie jadrových surovín sa realizuje na polostrov Kola dva špecializované ťažobné a spracovateľské závody. Rádioaktívny odpad vznikajúci pri výrobe jadrového paliva, pri prevádzke KNPP a lodí s jadrovými elektrárňami sa hromadí priamo na území KNPP a v špeciálnych podnikoch vrátane vojenských základní. Nízko aktívny rádioaktívny odpad z civilných podnikov je pochovaný pri Murmansku; Odpad z KNPP po držaní na stanici sa posiela na spracovanie do Uralu; časť jadrového odpadu námorníctva je dočasne skladovaná na plávajúcich základniach.
Bolo prijaté rozhodnutie o vytvorení špeciálnych úložísk RAO pre potreby regiónu, v ktorých sa budú ukladať už nahromadené odpady a novovzniknuté odpady, vrátane tých, ktoré vzniknú pri vyraďovaní I. etapy KNPP a lodných jadrových elektrární. .
V Murmanskej a Archangeľskej oblasti sa ročne vytvorí až 1 tisíc m 3 pevných a 5 tisíc m 3 kvapalných RW. Uvedená úroveň odpadu sa udržiava za posledných 30 rokov.
Od konca 50. rokov 20. storočia do roku 1992 Sovietsky zväz zneškodnil pevný a kvapalný rádioaktívny odpad s celkovou aktivitou 2,5 milióna Ci v Barentsovom a Karskom mori, vrátane 15 reaktorov z jadrových ponoriek (NPS), troch reaktorov z ľadoborca Lenin (z toho 13 núdzových jadrové ponorkové reaktory vrátane šiestich s nezaťaženým jadrovým palivom). K zatopeniu jadrových reaktorov a kvapalným rádioaktívnym odpadom došlo aj o hod Ďaleký východ: v Japonskom mori a Okhotskom mori a pri pobreží Kamčatky.
Havárie jadrových ponoriek vytvárajú nebezpečnú rádiologickú situáciu. Z nich najznámejšia tragédia jadrovej ponorky Komsomolets (7. apríla 1989), ktorá zaznamenala celosvetový ohlas, mala za následok smrť 42 členov posádky a čln ležal na zemi v hĺbke 1680 m neďaleko Medvedieho ostrova v r. Barentsovo more, 300 námorných míľ od pobrežia Nórska. Jadro reaktora lode obsahuje približne 42 tisíc Ki stroncia-90 a 55 tisíc Ki cézia-137. Okrem toho má loď jadrové zbrane s plutóniom-239.
Oblasť severného Atlantiku, kde sa katastrofa stala, je jednou z biologicky najproduktívnejších oblastí vo Svetovom oceáne, má mimoriadny hospodársky význam a je v sfére záujmov Ruska, Nórska a mnohých ďalších krajín. Výsledky analýz ukázali, že zatiaľ je únik rádionuklidov z lode do vonkajšieho prostredia nevýznamný, no v oblasti záplav sa vytvára zóna kontaminácie. Tento proces môže byť impulzívny, obzvlášť nebezpečná je kontaminácia plutóniom-239 obsiahnutým v hlaviciach člna. Prenos rádionuklidov pozdĺž trofického reťazca morská voda-planktón-ryby ohrozuje vážne environmentálne, politické a ekonomické dôsledky.
Na južnom Urale v Kyshtyme sa nachádza Združenie výroby Mayak (Čeljabinsk-65), kde sa od konca 40. rokov 20. storočia. regenerácia vyhoreného jadrového paliva. Do roku 1951 sa kvapalné RW vznikajúce pri spracovaní jednoducho zlievali do rieky Techa. Cez sieť riek: Techa–Iset–Ob boli rádioaktívne látky odvádzané do Karského mora a od r. morské prúdy do iných morí arktickej panvy. Hoci sa takéto vypúšťanie neskôr zastavilo, po viac ako 40 rokoch koncentrácia rádioaktívneho stroncia-90 v niektorých úsekoch rieky Techa prekročila pozadie 100 až 1000-krát. Od roku 1952 sa jadrový odpad ukladá do jazera Karachay (s názvom technická nádrž č. 3) s rozlohou 10 km2. Vplyvom tepla vytváraného odpadom jazero nakoniec vyschlo. Začalo sa zasypávanie jazera zeminou a betónom; na konečný zásyp bude podľa výpočtov stále potrebných ~800 000 m skalnatej pôdy za cenu 28 miliárd rubľov (v cenách roku 1997). Pod jazerom sa však vytvorila šošovka naplnená rádionuklidmi, ktorých celková aktivita je 120 miliónov Ci (takmer 2,5-krát vyššia ako radiačná aktivita pri výbuchu 4. černobyľského energetického bloku).
Nedávno sa zistilo, že v roku 1957 došlo v Mayak Production Association k vážnej radiačnej havárii: v dôsledku výbuchu kontajnera s rádioaktívnym odpadom sa vytvoril oblak s rádioaktivitou 2 milióny Ci, ktorý sa tiahol na dĺžku 105 km a 8 km na šírku. Vážna radiačná kontaminácia (približne 1/3 Černobyľu) bola vystavená na ploche 15 tisíc km 2, ktorú obývalo viac ako 200 tisíc ľudí. Na radiačne zamorenom území bola vytvorená rezerva, kde sa v podmienkach zvýšenej radiácie desaťročia vykonávali pozorovania živého sveta. Bohužiaľ, údaje z týchto pozorovaní boli považované za tajné, čo nám neumožňovalo poskytnúť potrebné lekárske a biologické odporúčania pri likvidácii černobyľskej havárie. K nehodám na "Majaku" došlo mnohokrát, naposledy - v roku 1994. Zároveň v dôsledku čiastočného zničenia skladu rádioaktívneho odpadu pri Petropavlovsku-Kamčatskom došlo k dočasnému zvýšeniu radiácie v porovnaní s pozadím 1000-krát. došlo.
Doteraz sa v Mayak Production Association ročne vyprodukuje až 100 miliónov Ci kvapalného rádioaktívneho odpadu, z ktorých niektoré sa jednoducho vyhodia do povrchových vôd. Pevný rádioaktívny odpad sa skladuje na zákopových pohrebiskách, ktoré nespĺňajú bezpečnostné požiadavky, v dôsledku čoho je rádioaktívne kontaminovaných viac ako 3 milióny hektárov pôdy. V zóne vplyvu Mayak Production Association sú úrovne rádioaktívnej kontaminácie vzduchu, vody a pôdy 50-100-krát vyššie ako priemerné hodnoty pre krajinu; bol zaznamenaný nárast počtu onkologických ochorení a detskej leukémie. Podnik začal s výstavbou komplexov na vitrifikáciu vysokoaktívnych a bitúmenových strednoaktívnych rádioaktívnych odpadov, ako aj skúšobnú prevádzku kovobetónového kontajnera na dlhodobé skladovanie vyhoretého jadrového paliva z reaktorov série RBMK-1000 (reaktory tohto typu boli inštalované v jadrovej elektrárni v Černobyle).
Celková rádioaktivita existujúceho rádioaktívneho odpadu v Čeľabinskej zóne podľa niektorých odhadov dosahuje obrovské číslo - 37 miliárd GBq. Toto množstvo stačí na otočenie celého územia bývalý ZSSR v analógu zóny presídľovania v Černobyle.
Ďalším ohniskom „rádioaktívneho napätia“ v krajine je ťažobný a chemický závod (MCC) na výrobu plutónia na zbrane a spracovanie rádioaktívneho odpadu, ktorý sa nachádza 50 km od Krasnojarska. Navonok je to mesto bez definitívneho oficiálneho názvu (Sotsgorod, Krasnojarsk-26, Zheleznogorsk) so 100 000 obyvateľmi; samotná rastlina sa nachádza hlboko pod zemou. Mimochodom, podobné objekty (po jednom) existujú v USA, Veľkej Británii, Francúzsku; takéto zariadenie je vo výstavbe v Číne. O Krasnojarskom banskom a chemickom kombináte sa samozrejme vie len málo, okrem toho, že spracovanie RW dovezeného zo zahraničia prináša príjem 500 000 USD za 1 tonu odpadu. Radiačná situácia v bansko-chemickom komplexe sa podľa odborníkov meria nie v mikroR/h, ale v mR/s! Závod už desaťročia odčerpáva kvapalný rádioaktívny odpad do hlbokých horizontov (podľa údajov za rok 1998 ich bolo prečerpaných ~50 miliónov m. Yenisei možno vystopovať na vzdialenosť vyše 800 km.
Pochovávanie vysoko rádioaktívneho odpadu do podzemných vrstiev sa však používa aj v iných krajinách: napríklad v USA je rádioaktívny odpad pochovaný v hlbokých soľných baniach a vo Švédsku - v skalách.
K rádioaktívnemu znečisteniu životného prostredia jadrovými elektrárňami dochádza nielen v dôsledku havarijných okolností, ale celkom pravidelne. Napríklad v máji 1997 počas technologických opráv v JE Kursk došlo k nebezpečnému úniku cézia-137 do atmosféry.
Podniky jadrového priemyslu sa zaoberajú výrobou, používaním, skladovaním, prepravou a likvidáciou rádioaktívnych látok. Inými slovami, výroba RW sprevádza všetky fázy palivového cyklu jadrovej energie (obr. 2), čo kladie osobitné požiadavky na zaistenie radiačnej bezpečnosti.
Uránová ruda sa ťaží v baniach podzemnou alebo povrchovou ťažbou. Prírodný urán je zmesou izotopov: urán-238 (99,3 %) a urán-235 (0,7 %). Keďže hlavným jadrovým palivom je urán-235, ruda po primárnom spracovaní vstupuje do obohacovacieho zariadenia, kde sa obsah uránu-235 v rude zvýši na 3–5 %. Chemické spracovanie paliva spočíva v získaní obohateného hexafluoridu uránu 235 UF 6 pre následnú výrobu palivových tyčí (palivových článkov).
Rozvoj ložísk uránu, ako každé iné odvetvie ťažobného priemyslu, zhoršuje životné prostredie: veľké územia sú vyňaté z ekonomického využitia, mení sa krajina a hydrologický režim, ovzdušie, pôda, povrchové a podzemné vody sú znečistené rádionuklidmi. Množstvo rádioaktívneho odpadu v štádiu primárneho spracovania prírodného uránu je veľmi vysoké a dosahuje 99,8 %. V Rusku sa ťažba a primárne spracovanie uránu vykonáva iba v jednom podniku - Priargunsky bansko-chemické združenie. Vo všetkých donedávna prevádzkovaných podnikoch ťažby a spracovania uránovej rudy sa na skládkach a hlušinách nachádza 108 m 3 rádioaktívneho odpadu s aktivitou 1,8 10 5 Ci.
Palivové články, ktorými sú kovové tyče obsahujúce jadrové palivo (3% urán-235), sú umiestnené v aktívnej zóne reaktora jadrovej elektrárne. Možné sú rôzne typy štiepnych reťazových reakcií uránu-235 (rozdiel vo výsledných fragmentoch a počte emitovaných neutrónov), napríklad:
235U+1 n ® 142 Ba + 91 Kr + 31 n,
235U+1 n ® 137 Te + 97 Zr + 21 n,
235U+1 n ® 140 Xe + 94 Sr + 21 n.
Teplo uvoľnené pri štiepení uránu ohrieva vodu pretekajúcu jadrom a umývanie tyčí. Po približne troch rokoch obsah uránu-235 v palivových tyčiach klesne na 1 %, stávajú sa neefektívnymi zdrojmi tepla a je potrebné ich vymeniť. Každý rok sa z aktívnej zóny odstráni tretina palivových tyčí a nahradí sa novými: pre typickú jadrovú elektráreň s výkonom 1000 MW to znamená ročné odstránenie 36 ton palivových tyčí.
Počas jadrové reakcie palivové články sú obohatené o rádionuklidy - štiepne produkty uránu-235, ako aj (prostredníctvom série b-rozpadov) plutónium-239:
238U+1 n®239U(b)®239Np(b)®239 Pu.
Vyhoreté palivové tyče sú z aktívnej zóny transportované podvodným kanálom do zásobníkov naplnených vodou, kde sú skladované v oceľových kanistroch na niekoľko mesiacov, kým sa väčšina vysoko toxických rádionuklidov (najmä najnebezpečnejší jód-131) rozpadne. Potom sa palivové tyče posielajú do zariadení na regeneráciu paliva, napríklad na získanie plutóniových jadier pre jadrové reaktory s rýchlymi neutrónmi alebo plutónia na zbrane.
Kvapalné odpady z jadrových reaktorov (najmä voda z primárneho okruhu, ktorá sa musí obnovovať) sa po spracovaní (vyparení) umiestňujú do betónových skladovacích zariadení nachádzajúcich sa na území jadrovej elektrárne.
Určité množstvo rádionuklidov sa pri prevádzke jadrových elektrární uvoľňuje do ovzdušia. Rádioaktívny jód-135 (jeden z hlavných produktov rozpadu v prevádzkovanom reaktore) sa nehromadí vo vyhoretom jadrovom palive, pretože jeho polčas rozpadu je len 6,7 hodiny, ale následnými rádioaktívnymi rozpadmi sa mení na rádioaktívny plyn xenón-135. , ktorý aktívne pohlcuje neutróny a tým zabraňuje reťazovej reakcii. Aby sa zabránilo „otrave xenónom“ reaktora, xenón sa z reaktora odstraňuje cez vysoké potrubie.
O vzniku odpadu v etapách spracovania a skladovania vyhoretého jadrového paliva sa už diskutovalo. Žiaľ, všetky existujúce a používané metódy neutralizácie RW (cementovanie, vitrifikácia, bitúmenizácia atď.), ako aj spaľovanie tuhých RW v keramických komorách (ako v NPO Radon v Moskovskej oblasti) sú neúčinné a predstavujú značné environmentálne riziko.
Problém zneškodňovania a zneškodňovania rádioaktívneho odpadu z jadrových elektrární sa vyostruje najmä v súčasnosti, keď prichádza čas na demontáž väčšiny jadrových elektrární na svete (podľa MAAE 2 ide o viac ako 65 reaktorov jadrových elektrární a 260 reaktorov používaných na vedecké účely). Je potrebné poznamenať, že počas prevádzky jadrovej elektrárne sa všetky prvky elektrárne stávajú rádioaktívne nebezpečnými, najmä kovové konštrukcie zóny reaktora. Likvidácia jadrových elektrární je z hľadiska nákladov a času porovnateľná s ich výstavbou, pričom ešte stále neexistuje prijateľná vedecká, technická a environmentálna technológia na demontáž. Alternatívou k demontáži je utesnenie stanice a jej ochrana na 100 a viac rokov.
Ešte pred ukončením požiaru v jadrovej elektrárni v Černobyle sa začalo s položením tunela pod reaktor, pod ním sa vytvorila priehlbina, ktorá bola následne vyplnená niekoľkometrovou vrstvou betónu. Blok aj územia priľahlé k nemu boli vyliate betónom - ide o „zázrak stavby“ (a príklad hrdinstva bez úvodzoviek) 20. storočia. nazývaný „sarkofág“. Explodujúci 4. energetický blok jadrovej elektrárne v Černobyle je stále najväčším a najnebezpečnejším zle vybaveným skladom rádioaktívneho odpadu na svete!
Pri použití rádioaktívnych materiálov v lekárskych a iných výskumných inštitúciách vzniká podstatne menšie množstvo rádioaktívneho odpadu ako v jadrovom priemysle a vojensko-priemyselnom komplexe - ročne ide o niekoľko desiatok metrov kubických odpadu. Využitie rádioaktívnych materiálov sa však rozširuje a s tým sa zvyšuje aj objem odpadu.
Problém rádioaktívneho odpadu je integrálnou súčasťou „Agendy pre 21. storočie“, prijatej na Svetovom summite o problémoch Zeme v Rio de Janeiro (1992) a „Akčného programu pre ďalšiu implementáciu „Agendy pre 21. Storočie““, prijaté na mimoriadnom zasadnutí Valného zhromaždenia Organizácie Spojených národov (jún 1997). V poslednom uvedenom dokumente je načrtnutý najmä systém opatrení na zlepšenie metód nakladania s rádioaktívnymi odpadmi, na rozšírenie medzinárodnej spolupráce v tejto oblasti (výmena informácií a skúseností, pomoc a transfer relevantných technológií a pod.), na sprísnenie zodpovednosti štátov na zabezpečenie bezpečného skladovania a odvozu rádioaktívnych odpadov.
Akčný program uznáva zhoršovanie všeobecných trendov v trvalo udržateľnom rozvoji sveta, ale vyjadruje nádej, že na ďalšom medzinárodnom environmentálnom fóre, ktoré je naplánované na rok 2002, bude zaznamenaný hmatateľný pokrok v zabezpečovaní trvalo udržateľného rozvoja zameraného na vytváranie priaznivých životných podmienok pre budúcich generácií.
E.E. Borovský
________________________________
1 Všetky nižšie uvedené údaje sú prevzaté z materiálov otvorených publikácií v štátnych správach „O stave životného prostredia Ruskej federácie“ Štátneho výboru Ruskej federácie pre ochranu životného prostredia a v ruských environmentálnych novinách „Zelený svet“ ( 1995 – 1999).
2 Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu.
Znalci oceňujú Fourierovo šampanské. Získava sa z hrozna pestovaného v malebných kopcoch Champagne. Je ťažké uveriť, že necelých 10 km od známych viníc sa nachádza najväčšie úložisko rádioaktívneho odpadu. Sú privezené z celého Francúzska, doručené zo zahraničia a pochované na ďalšie stovky rokov. Vo Fourierovom dome sa naďalej vyrába vynikajúce šampanské, naokolo kvitnú lúky, situácia je kontrolovaná, na mieste a v jeho okolí je zaručená úplná čistota a bezpečnosť. Takýto zelený trávnik je hlavným účelom výstavby skládok rádioaktívneho odpadu.
Roman Fishman
Nech už niektoré horúce hlavy povedia čokoľvek, s istotou možno povedať, že Rusku nehrozí, že by sa v dohľadnej dobe stalo globálnou rádioaktívnou skládkou. Prijaté v roku 2011 federálny zákon výslovne zakazuje prepravu takýchto odpadov cez hranice. Zákaz platí obojstranne, s jedinou výnimkou týkajúcou sa vrátenia zdrojov žiarenia, ktoré boli vyrobené v krajine a odoslané do zahraničia.
Ale aj keď existuje zákon, v jadrovom priemysle je len málo skutočne strašidelného odpadu. Najaktívnejšie a najnebezpečnejšie rádionuklidy obsahuje vyhoreté jadrové palivo (VJP): palivové články a zostavy, v ktorých sú umiestnené, vyžarujú ešte viac ako čerstvé jadrové palivo a naďalej uvoľňujú teplo. Nie je to odpad, ale cenný zdroj, obsahuje množstvo uránu 235 a 238, plutónium a množstvo ďalších izotopov užitočných pre medicínu a vedu. To všetko tvorí viac ako 95 % VJP a úspešne sa zhodnocuje v špecializovaných podnikoch - v Rusku je to predovšetkým známa asociácia výroby Mayak v Čeľabinskej oblasti, kde sa teraz zavádza tretia generácia technológií prepracovania, čo umožňuje vrátiť 97 % VJP do prevádzky. Čoskoro bude výroba, prevádzka a spracovanie jadrového paliva uzavreté v jedinom cykle, ktorý neprodukuje prakticky žiadne nebezpečné látky.
Aj bez VJP sa však objemy rádioaktívneho odpadu budú pohybovať v tisíckach ton ročne. Sanitárne predpisy totiž vyžadujú, aby sem bolo zahrnuté všetko, čo vyžaruje nad určitú úroveň alebo obsahuje viac rádionuklidov, ako je predpísané. Do tejto skupiny patrí takmer každý predmet, s ktorým bol v kontakte ionizujúce žiarenie. Časti žeriavov a strojov, ktoré pracovali s rudou a palivom, vzduchové a vodné filtre, drôty a zariadenia, prázdne kontajnery a len montérky, ktoré doslúžili a už nemajú hodnotu. IAEA (Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu) rozdeľuje rádioaktívny odpad (RW) na kvapalný a pevný, v niekoľkých kategóriách, od veľmi nízkej úrovne po vysokú úroveň. A každý má svoj vlastný súbor požiadaviek.
| trieda 1 | trieda 2 | Trieda 3 | 4. trieda | trieda 5 | trieda 6 |
| Pevné | Kvapalina | ||||
|
materiálov Vybavenie Produkty Stuhnutý LRW HLW s vysokým uvoľňovaním tepla |
materiálov Vybavenie Produkty Stuhnutý LRW VAO s nízkou tvorbou tepla SAO dlhoveký |
materiálov Vybavenie Produkty Stuhnutý LRW NKÚ krátko žil HAE dlhoveký |
materiálov Vybavenie Produkty biologické objekty Stuhnutý LRW HAE má krátke trvanie VNAO s dlhou životnosťou |
Organické a anorganické kvapaliny NKÚ krátko žil HAE dlhoveký |
RW vznikajúce pri ťažbe a úprave uránových rúd, minerálnych a organických surovín s vysokým obsahom prírodných rádionuklidov |
|
Konečná izolácia na miestach hlbinných úložísk s predbežnou expozíciou |
Konečná izolácia na hlbokých pohrebiskách v hĺbkach do 100 m |
Konečná izolácia na úrovni terénu v blízkosti povrchových skládok |
Konečná izolácia na existujúcich skládkach |
Konečná izolácia v blízkosti povrchových úložísk |
|
Najväčšie environmentálne chyby spojené s jadrovým priemyslom sa urobili v prvých rokoch tohto odvetvia. Stále si neuvedomujúc si všetky dôsledky, superveľmoci z polovice dvadsiateho storočia sa ponáhľali predbehnúť svojich konkurentov, lepšie ovládať silu atómu a nevenovali veľkú pozornosť nakladaniu s odpadom. Výsledky takejto politiky sa však prejavili pomerne skoro a už v roku 1957 ZSSR prijal uznesenie „O opatreniach na zaistenie bezpečnosti pri práci s rádioaktívnymi látkami“ ao rok neskôr boli otvorené prvé podniky na ich spracovanie a skladovanie.
Niektoré z podnikov stále fungujú, už v štruktúrach Rosatomu, a jeden si zachoval svoj starý „sériový“ názov – „Radon“. Tucet a pol podnikov bolo prevedených do vedenia špecializovanej spoločnosti RosRAO. Spolu s Mayak Production Association, Mining and Chemical Combine a ďalšími podnikmi Rosatomu majú licenciu na nakladanie s rádioaktívnym odpadom rôznych kategórií. Avšak nielen jadroví vedci sa uchyľujú k ich službám: rádioaktívne látky sa používajú na rôzne úlohy, od liečby rakoviny a biochemického výskumu až po výrobu rádioizotopových termoelektrických generátorov (RTG). A všetci, ktorí splnili svoje, sa premenia na odpad.
Väčšina z nich má nízku aktivitu – a samozrejme, postupom času, ako sa krátkodobé izotopy rozpadajú, sa stávajú bezpečnejšími. Takýto odpad sa zvyčajne posiela na pripravené skládky na uskladnenie na desiatky či stovky rokov. Sú vopred spracované: to, čo môže horieť, sa spáli v peciach, pričom sa dym čistí zložitým filtračným systémom. Popol, prášky a iné sypké zložky sa tmelia alebo zalievajú roztaveným borosilikátovým sklom. Kvapalné odpady malých objemov sa filtrujú a koncentrujú odparovaním, pričom sa z nich extrahujú rádionuklidy sorbentmi. Tvrdé sa drvia v lisoch. Všetko sa vloží do 100- alebo 200-litrových sudov a opäť sa lisuje, ukladá do nádob a opäť tmelí. „Všetko je tu veľmi prísne,“ povedal nám poslanec. generálny riaditeľ RusRAO Sergej Nikolajevič Brykin. "Pri nakladaní s rádioaktívnym odpadom je zakázané všetko, čo nie je povolené licenciami."
Na prepravu a skladovanie rádioaktívneho odpadu sa používajú špeciálne kontajnery: v závislosti od aktivity a druhu žiarenia môžu byť železobetónové, oceľové, olovo alebo aj bórom obohatený polyetylén. Spracovanie a balenie sa snažíme vykonávať na mieste pomocou mobilných komplexov, aby sa znížili ťažkosti a riziká prepravy, čiastočne aj pomocou robotickej technológie. Trasy dopravy sú vopred premyslené a dohodnuté. Každý kontajner má svoj vlastný identifikátor a ich osud je vysledovaný až do samého konca.
Centrum úpravy a skladovania rádioaktívneho odpadu v zálive Andreeva na pobreží Barentsovho mora funguje na mieste bývalej technickej základne Severnej flotily.
RITEGy, ktoré sme spomenuli vyššie, sa dnes na Zemi takmer vôbec nepoužívajú. Kedysi poskytovali energiu pre automatické monitorovanie a navigačné body na vzdialených a ťažko dostupných miestach. Avšak, početné prípady úniku rádioaktívne izotopy do životného prostredia a banálne krádeže farebných kovov nútené opustiť ich používanie kdekoľvek inde ako kozmická loď. V ZSSR sa im podarilo vyrobiť a zmontovať viac ako tisíc RTG, ktoré boli demontované a naďalej sa likvidujú.
Viac veľký problém predstavuje dedičstvo studenej vojny: len v priebehu desaťročí bolo vyrobených takmer 270 jadrových ponoriek a dnes ich zostáva v prevádzke menej ako päťdesiat, ostatné sú zlikvidované alebo čakajú na tento zložitý a nákladný postup. Súčasne sa vyhorené palivo vyloží a reaktorový priestor a dva susedné priestory sa vyrežú. Zariadenia sa z nich demontujú, dodatočne zapečatia a nechajú sa uskladniť na hladine. Robilo sa to už roky a začiatkom roku 2000 hrdzavelo v ruskej Arktíde a na Ďalekom východe asi 180 rádioaktívnych „plavákov“. Problém bol taký akútny, že sa o ňom diskutovalo na stretnutí lídrov krajín G8, ktorí sa dohodli Medzinárodná spolupráca pri čistení pobrežia.
Prístavný pontón pre operácie s blokmi reaktorového priestoru (85 x 31,2 x 29 m). Nosnosť: 3500 t; ťažný ťah: 7,7 m; rýchlosť ťahania: do 6 uzlov (11 km/h); životnosť: minimálne 50 rokov. Staviteľ: Fincantieri. Prevádzkovateľ: Rosatom. Miesto: Saida Guba v zálive Kola, navrhnuté na uskladnenie 120 reaktorových oddelení.
Dnes sa bloky vyťahujú z vody a čistia, reaktorové komory sa vyrezávajú a nanáša sa na ne antikorózny náter. Spracované obaly sú inštalované pre dlhodobé bezpečné skladovanie na pripravených betónových miestach. V nedávno spustenom komplexe v Saida Guba v Murmanskej oblasti bol na tento účel dokonca zbúraný kopec, ktorého skalnatá základňa poskytovala spoľahlivú oporu pre sklad, navrhnutý pre 120 priehradiek. Husto natreté reaktory zoradené v rade pripomínajú úhľadný areál továrne alebo sklad priemyselného vybavenia, ktorý sleduje pozorný majiteľ.
Takýto výsledok likvidácie nebezpečných radiačných predmetov sa v jazyku jadrových vedcov nazýva „hnedý trávnik“ a považuje sa za úplne bezpečný, aj keď nie príliš estetický. Ideálnym cieľom ich manipulácií je „zelený trávnik“, podobný tomu, ktorý sa rozprestiera nad už známym francúzskym skladom CSA (Centre de stockage de l’Aube). Vodotesný náter a hrubá vrstva špeciálne vybraného trávnika premenia strechu zasypaného bunkra na čistinku, na ktorej si chcete ľahnúť, najmä preto, že je to dovolené. Len ten najnebezpečnejší rádioaktívny odpad nie je určený na „trávnik“, ale do ponurej tmy konečného uloženia.
Vysoko rádioaktívny odpad, vrátane odpadu zo spracovania VJP, potrebuje spoľahlivú izoláciu na desiatky a stovky tisíc rokov. Vysielanie odpadu do vesmíru je príliš drahé, nebezpečné pre nehody pri štarte a jeho vyhadzovanie do oceánu alebo do trhlín v zemskej kôre je spojené s nepredvídateľnými následkami. Prvé roky či desaťročia sa ešte dajú držať v bazénoch „mokrých“ nadzemných skladov, no potom s nimi bude treba niečo robiť. Napríklad preniesť do bezpečnejšej a odolnejšej suchej oblasti a zaručiť jej spoľahlivosť na stovky a tisíce rokov.
„Hlavným problémom suchého skladovania je prenos tepla,“ vysvetľuje Sergey Brykin. "Ak nie je vodné prostredie, vysokoaktívny odpad sa zahrieva, čo si vyžaduje špeciálne technické riešenia." V Rusku takýto centralizovaný nadzemný zásobník s premysleným systémom pasívneho vzduchového chladenia funguje v Banskom a chemickom kombináte pri Krasnojarsku. Je to však len polovičné opatrenie: skutočne spoľahlivé úložisko by malo byť pod zemou. Potom ho budú chrániť nielen inžinierske systémy, ale aj geologické pomery, stovky metrov nehybnej a najlepšie vodotesnej horniny či hliny.
Takýto podzemný suchý sklad sa používa od roku 2015 a naďalej sa paralelne buduje vo Fínsku. V Onkalo bude vysokoaktívny rádioaktívny odpad a vyhorené palivo uzamykané v žulovej skale v hĺbke asi 440 m, v medených kanistroch, navyše izolovaných bentonitovou hlinkou, a to na dobu minimálne 100 tisíc rokov. V roku 2017 švédski energetici z SKB oznámili, že prijmú túto metódu a vybudujú si vlastné „večné“ úložisko neďaleko Forsmarku. V USA pokračujú diskusie o výstavbe úložiska Yucca Mountain v nevadskej púšti, ktoré sa rozšíri stovky metrov do vulkanického pohoria. Všeobecný ošiaľ podzemného skladovania sa dá vidieť z druhej strany: taký spoľahlivý a bezpečný pohreb môže byť dobrý biznis.
Taryn Simon, 2015-3015. Sklo, rádioaktívny odpad. Vitrifikácia rádioaktívneho odpadu ho utesňuje vo vnútri pevnej inertnej látky na tisícročia. Americká umelkyňa Taryn Simon použila túto technológiu vo svojom diele venovanom stému výročiu Malevichovho Čierneho námestia. Čierna sklenená kocka s vitrifikovaným rádioaktívnym odpadom bola vytvorená v roku 2015 pre Garážové múzeum v Moskve a odvtedy je uložená v Radonovom závode v Sergiev Posad. Do múzea sa dostane asi o tisíc rokov, keď bude konečne bezpečný pre verejnosť.
Po prvé, technológie môžu v budúcnosti vyžadovať nové vzácne izotopy, ktoré sú vo VJP bohaté. Môžu existovať aj spôsoby ich bezpečnej a lacnej ťažby. Po druhé, mnohé krajiny sú už teraz pripravené zaplatiť za likvidáciu vysokoaktívneho odpadu. Na druhej strane Rusko nemá kam ísť: vysoko rozvinutý jadrový priemysel potrebuje moderné „večné“ úložisko takéhoto nebezpečného rádioaktívneho odpadu. V polovici 2020 by preto v blízkosti Bansko-chemického kombinátu malo začať fungovať podzemné výskumné laboratórium.
Do rulovej horniny, ktorá je slabo priepustná pre rádionuklidy, pôjdu tri vertikálne šachty a v hĺbke 500 m bude vybavené laboratórium, kde budú umiestnené kanistre s elektricky vyhrievanými simulátormi obalov rádioaktívnych odpadov. V budúcnosti budú zhutnené stredne a vysokoaktívne odpady ukladané do špeciálnych obalov a oceľových kanistrov ukladané do kontajnerov a tmelené zmesou na báze bentonitu. Medzitým je tu naplánovaných asi jeden a pol sto experimentov a až po 15-20 rokoch testovania a overovania bezpečnosti sa laboratórium zmení na dlhodobý suchý sklad rádioaktívnych odpadov I. a II. - v riedko osídlenej časti Sibíri.
Počet obyvateľov krajiny je dôležitým aspektom všetkých takýchto projektov. Ľudia málokedy vítajú vytvorenie skládok rádioaktívneho odpadu niekoľko kilometrov od ich vlastného domova a v husto obývanej Európe či Ázii nie je ľahké nájsť miesto na stavbu. Aktívne sa preto snažia zaujať také riedko osídlené krajiny ako Rusko či Fínsko. Nedávno sa k nim pridala aj Austrália so svojimi bohatými uránovými baňami. Podľa Sergeja Brykina krajina predložila návrh na vybudovanie medzinárodného úložiska na svojom území pod záštitou MAAE. Úrady očakávajú, že to prinesie ďalšie peniaze a nové technológie. Potom však Rusku rozhodne nehrozí, že sa stane globálnym rádioaktívnym smetiskom.
Článok “Zelený trávnik nad atómovým pohrebiskom” vyšiel v časopise Popular Mechanics (č. 3, marec 2018).
Odvoz, spracovanie a likvidácia odpadov 1 až 5 triedy nebezpečnosti
Spolupracujeme so všetkými regiónmi Ruska. Platná licencia. Kompletná sada záverečných dokumentov. Individuálny prístup ku klientovi a flexibilná cenová politika.
Pomocou tohto formulára môžete zanechať požiadavku na poskytnutie služieb, požiadať o komerčnú ponuku alebo získať bezplatnú konzultáciu s našimi špecialistami.
Zber, úprava a zneškodňovanie rádioaktívneho odpadu by sa malo vykonávať oddelene od ostatných druhov zhodnocovania. Ich vypúšťanie do vodných útvarov je zakázané, inak budú následky veľmi smutné. Rádioaktívny odpad sa nazýva odpad, ktorý nemá praktickú hodnotu pre ďalšiu výrobu. Zahŕňajú súbor rádioaktívnych chemických prvkov. Podľa právnych predpisov Ruska je následné použitie takýchto zlúčenín zakázané.
Pred začatím procesu ukladania je potrebné rádioaktívny odpad roztriediť podľa stupňa rádioaktivity, formy a doby rozpadu. V budúcnosti sa kvôli zníženiu objemu nebezpečných izotopov a neutralizácii rádionuklidov spracovávajú spaľovaním, odparovaním, lisovaním a filtráciou.
Následné spracovanie spočíva v zafixovaní tekutého odpadu cementom alebo bitúmenom za účelom jeho vytvrdnutia, alebo vitrifikácii vysoko rádioaktívneho odpadu.
Fixované izotopy sú umiestnené v špeciálnych, komplexne navrhnutých kontajneroch s hrubými stenami na ich ďalšiu prepravu na miesto uskladnenia. Pre zvýšenie bezpečnosti sú dodávané s dodatočným obalom.
Rádioaktívny odpad môže vznikať z rôznych zdrojov, môže mať rôzne tvary a vlastnosti.
Medzi dôležité vlastnosti rádioaktívneho odpadu patria:
Škodlivé látky môžu mať rôznu formu, existujú tri hlavné stavy agregácie:
Vlastníkom skladu rádioaktívneho odpadu v Rusku môže byť buď subjekt a federálna vláda. Na dočasné uskladnenie by sa rádioaktívny odpad mal umiestniť do špeciálneho kontajnera, ktorý zabezpečí konzerváciu vyhoreného paliva. Okrem toho materiál, z ktorého je nádoba vyrobená, nesmie vstúpiť do žiadnej chemickej reakcie s látkou.
Skladovacie zariadenia by mali byť vybavené suchými sudmi, ktoré umožnia, aby sa krátkodobý rádioaktívny odpad pred ďalším spracovaním rozpadol. Takáto miestnosť je úložiskom rádioaktívneho odpadu. Účelom jej fungovania je realizácia dočasného umiestňovania rádioaktívnych odpadov na ďalšiu prepravu na miesta ich uloženia.
Ukladanie rádioaktívneho odpadu sa nezaobíde bez špeciálneho kontajnera, ktorý sa nazýva kontajner na rádioaktívny odpad. Kontajner na rádioaktívny odpad je nádoba používaná ako úložisko rádioaktívneho odpadu. V Rusku zákon stanovuje veľké množstvo požiadaviek na takýto vynález.
Hlavné sú:
Proces skladovania izotopov v Rusku by mal zabezpečiť:
Hlavné smery procesu skladovania toxického odpadu sú:
V Rusku stále existujú problémy s likvidáciou rádioaktívneho odpadu. Mala by byť zabezpečená nielen ochrana životného prostredia človeka, ale aj životného prostredia. Tento typ z činnosti vyplýva licencia na využívanie podložia a právo vykonávať práce na rozvoji jadrovej energetiky. Skládky rádioaktívneho odpadu môžu byť vo federálnom vlastníctve alebo vo vlastníctve štátnej korporácie Rosatom. Dnes sa likvidácia rádioaktívneho odpadu v Ruskej federácii vykonáva v špeciálne určených oblastiach, ktoré sa nazývajú skládky rádioaktívneho odpadu.
Existujú tri typy likvidácie, ich klasifikácia závisí od doby skladovania rádioaktívnych látok:
Typ pohrebu sa vyberá na základe troch parametrov:
Skladovacie zariadenia pre rádioaktívny odpad v Rusku musia spĺňať tieto požiadavky:
Spracovanie rádioaktívneho odpadu je postup, ktorý je zameraný na priamu transformáciu stav agregácie alebo vlastnosti rádioaktívnej látky, aby sa uľahčila preprava a skladovanie odpadu.
Každý typ odpadu má svoje vlastné metódy na vykonanie takéhoto postupu:
Bez ohľadu na to, aký celok je produkt spracovaný, výsledkom budú imobilizované kompaktné bloky pevných typov. Na imobilizáciu a ďalšiu izoláciu pevných látok sa používajú tieto metódy:
V súvislosti s aktívnym znečisťovaním životného prostredia sa v Rusku a ďalších krajinách sveta snažia nájsť skutočný spôsob dekontaminácie rádioaktívneho odpadu. Áno, likvidácia a likvidácia pevného rádioaktívneho odpadu dáva svoje výsledky, ale žiaľ, tieto postupy nezabezpečujú bezpečnosť životného prostredia, a preto nie sú dokonalé. V súčasnosti sa v Rusku praktizuje niekoľko metód dekontaminácie rádioaktívneho odpadu.
Táto metóda sa používa výlučne pre pevný odpad, ktorý sa dostal do pôdy: uhličitan sodný vylúhuje rádionuklidy, ktoré sú extrahované z alkalického roztoku časticami iónov, ktoré zahŕňajú magnetický materiál. Potom sa chelátové komplexy odstránia magnetom. Tento spôsob spracovania pevných látok je pomerne účinný, má však nevýhody.
Problém metódy:
Metódu aplikujeme na rádioaktívne buničiny a sedimenty, tieto látky sú rozpustené v kyseline dusičnej s prímesou hydrazínu. Roztok sa potom zabalí a vitrifikuje.
hlavný problém je to vysoká cena postupu, pretože odparovanie roztoku a ďalšie uloženie rádioaktívneho odpadu je dosť drahé.
Používa sa na dekontamináciu pôdy a pôdy. Táto metóda je najekologickejšia. Pointa je, že kontaminovaná pôda alebo pôda sa spracuje elúciou vodou, vodnými roztokmi s prídavkami amónnych solí, roztokmi amoniaku.
Hlavným problémom je relatívne nízka účinnosť pri ťažbe rádionuklidov, ktoré sú na chemickej úrovni spojené s pôdou.
Kvapalný rádioaktívny odpad je špeciálny druh odpadu, ktorý sa ťažko skladuje a zneškodňuje. Preto deaktivácia najlepší liek zbaviť sa takejto látky.
Existujú tri spôsoby, ako vyčistiť škodlivý materiál od rádionuklidov:
Bežný problém pri každej metóde:
Rádioaktívny odpad je problémom nielen v Rusku, ale aj v iných krajinách. hlavnou úlohouľudstva je v súčasnosti likvidácia rádioaktívneho odpadu a jeho likvidácia. Aké metódy to urobiť, každý štát rozhodne samostatne.
Švajčiarsko sa nezaoberá vlastným spracovaním a likvidáciou rádioaktívneho odpadu, ale aktívne vyvíja programy na nakladanie s takýmto odpadom. Ak sa nepodniknú žiadne kroky, následky môžu byť najsmutnejšie, až smrť ľudstva a zvierat.
V modernom svete je problém likvidácie rádioaktívneho odpadu na rovnakej úrovni ako ostatné. otázky životného prostredia. S nárastom populácie a rozvojom technologického pokroku množstvo takéhoto odpadu neustále narastá. Medzitým ich správny zber, skladovanie a následná likvidácia je zložitý a časovo náročný proces.
Nebezpečenstvo takýchto materiálov je ťažké preceňovať. Každé územie má svoje vlastné radiačné pozadie, ktoré sa preň považuje za normálne. Ak sa tento druh odpadu dostane do ovzdušia, pôdy alebo vody, zvyšuje lokálne radiačné pozadie. Škodlivé látky vstupujú do organizmov zvierat a ľudí, vyvolávajú vývoj mutácií a otravy a zvyšujú úmrtnosť obyvateľstva.
Vzhľadom na nebezpečenstvo takýchto materiálov dnes zákonodarca zaväzuje podniky, ktoré používajú rádioaktívne suroviny, inštalovať špeciálne filtre, ktoré znižujú znečistenie životného prostredia. Napriek tomu sa počet škodlivých prvkov neustále zvyšuje. Stupeň nebezpečenstva žiarenia priamo závisí od nasledujúcich faktorov:
Škodlivé látky môžu po vstupe do ľudského tela viesť k rozvoju závažných ochorení, ktoré sa vyznačujú vysokou úmrtnosťou. Zabránenie pohybu takýchto látok cez potravinový reťazec je dôležitou úlohou. V prípade neúspechu sa budú nekontrolovateľne šíriť.
Rádioaktívne odpady sú látky, ktoré predstavujú nebezpečenstvo pre životné prostredie a sú nepoužiteľné pre ďalšiu výrobu. Zneškodňovanie rádioaktívnych odpadov sa musí vykonávať podľa osobitných pravidiel oddelene od ostatných druhov používaných látok.
Existuje niekoľko druhov klasifikácie takéhoto odpadu. Môžu mať rôzne fyzikálne formy a chemické vlastnosti. Rozdiely spočívajú aj v koncentrácii látok a polčasoch ich hlavných prvkov. V súčasnosti vzniká rádioaktívny odpad:
Zdrojmi môžu byť aj zdravotnícke pomôcky, riad, ktorý bol v špeciálnych laboratóriách, sklenené nádoby, do ktorých sa nalievalo palivo. Netreba zabúdať ani na existenciu PIR – prírodných zdrojov žiarenia, ktoré môžu znečisťovať okolité oblasti.
Existuje niekoľko znakov, podľa ktorých sa oddeľujú rádioaktívne látky. Napríklad môžu alebo nemusia obsahovať prvky jadrového typu. Existujú aj materiály, ktoré vznikli v dôsledku ťažby uránových rúd a látky, ktoré nijako nesúvisia s jadrovou energiou.
V závislosti od štátu existujú tri formy nebezpečných materiálov:
V závislosti od rádioaktivity odpadu sa delia na:
Najnebezpečnejšia je skupina vysokoaktívneho odpadu, najmenej nebezpečná - nízkoaktívna. Dôležitý je aj polčas rozpadu. Tento indikátor zobrazuje čas, za ktorý sa rozpadne polovica atómov obsiahnutých v rádioaktívnej látke. Čím vyšší je index, tým rýchlejšie sa odpad rozpadá. Tým sa skráti čas, počas ktorého látka stratí svoje negatívne vlastnosti, no pred týmto momentom sa uvoľní viac energie.
Skladovaním RAO sa rozumie zber škodlivých prvkov s ich následným presunom do zariadení na spracovanie alebo zneškodnenie. Ide o dočasné opatrenie, ktoré vám umožňuje sústrediť rádioaktívny odpad na jednom mieste a potom ho preniesť na iné miesto. Pochovaním sa rozumie trvalé umiestnenie rádioaktívneho odpadu do špeciálnych úložísk, kde nepoškodzujú životné prostredie.
V niektorých prípadoch podniky, ktoré vyrábajú takéto látky, uprednostňujú ich skladovanie na svojom území, kým nie sú úplne dekontaminované. To je možné len vtedy, ak polčas rozpadu prvkov nepresiahne niekoľko desaťročí. V ostatných prípadoch sa využívajú pohrebiská.
Treba si uvedomiť, že na pohrebiskách sa nachádzajú látky, ktoré budú ohrozovať životné prostredie najviac na päťsto rokov. Táto okolnosť sa vysvetľuje tým, že skladovaný materiál sa musí stať bezpečným skôr, ako bude zničené miesto jeho uskladnenia. Určité požiadavky sa kladú aj na kontajnery, v ktorých sa bude materiál skladovať. Takže:
V procese skladovania odpadov by mala byť zabezpečená ich izolácia a uľahčenie ďalších postupov, ktoré sa budú vykonávať v ďalších etapách zneškodňovania/spracovania. Štát alebo právnická osoba zabezpečujúca skladovanie by mala monitorovať kontajnery a monitorovať životné prostredie.
Dnes existujú rôzne spôsoby spracovania a ďalšieho zneškodňovania rádioaktívneho odpadu. Ich použitie závisí od konkrétnej látky a jej aktivity. V závislosti od niekoľkých parametrov sa môže použiť:
Napriek tomu, že takéto metódy sa dnes používajú pomerne aktívne, neriešia problém úplnej eliminácie odpadu. Nebezpečné materiály majú stále potenciál ovplyvniť životné prostredie. V tomto smere sa dnes vyvíjajú nové spôsoby likvidácie (napríklad pochovávanie na Slnku).
Vyššie opísané metódy sa používajú na likvidáciu rôznych rádioaktívnych látok. Dôležitú úlohu pri výbere konkrétnej metódy zohráva taký ukazovateľ, ako je aktivita rádioaktívneho odpadu. Takže:
Vysokoaktívny odpad si v niektorých prípadoch môže zachovať svoje nebezpečenstvo aj tisíce rokov. A hoci je počet nádrží s nimi relatívne malý, v budúcnosti sa môžu stať pre ľudstvo vážnym problémom.
Rádioaktívny odpad teda predstavuje nebezpečenstvo pre životné prostredie aj ľudstvo. Preto ich treba likvidovať špeciálnym spôsobom. Dnes sa rádioaktívny odpad klasifikuje podľa rôzne parametre. Najnebezpečnejšie sú vysoko účinné látky. Ich likvidácia zahŕňa vitrifikáciu s následným umiestnením do hlbinných skalných vrtov. Keďže všetky v súčasnosti existujúce metódy neumožňujú úplne sa zbaviť nebezpečných materiálov, dnes sa pracuje na hľadaní nových spôsobov likvidácie RAO.
