Rádioaktívne „pohrebiská“. Odkaz
Odvoz, spracovanie a zneškodnenie odpadov z triedy nebezpečnosti 1 až 5
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 služby, požiadať o obchodnú ponuku alebo prijať bezplatná konzultácia našich špecialistov.
Zber, úprava a zneškodňovanie rádioaktívnych odpadov sa musí vykonávať oddelene od ostatných druhov odpadov. Ich vypúšťanie do vodných útvarov je zakázané, inak budú následky veľmi smutné. , ktoré nemajú praktickú hodnotu pre ďalšiu výrobu. Zahŕňajú súbor rádioaktívnych chemických prvkov. Podľa ruskej legislatívy je následné použitie takýchto zlúčenín zakázané.
Pred začatím procesu ukladania je potrebné rádioaktívny odpad roztriediť podľa stupňa rádioaktivity, formy a doby rozpadu.
Následne na zníženie objemu nebezpečných izotopov a neutralizáciu rádionuklidov sa spracovávajú spaľovaním, odparovaním, lisovaním a filtráciou.
Následné spracovanie pozostáva z fixácie cementom alebo bitúmenom za účelom vytvrdnutia, prípadne vitrifikácie vysokoaktívnych rádioaktívnych odpadov.
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 balením.
Všeobecné charakteristiky Rádioaktívny odpad môže pochádzať z rôznych zdrojov a má rôznorodé rôzne tvary
a vlastnosti. TO dôležité vlastnosti
- Rádioaktívny odpad zahŕňa:
- Polovičný život. Trvanie rozpadu polovice atómov v rádioaktívnom prvku. Stojí za zmienku, že čím rýchlejšie je toto obdobie, tým viac energie odpad uvoľňuje, čo spôsobuje viac škody, ale v tomto prípade látka rýchlejšie stráca svoje vlastnosti.
Škodlivé látky môžu mať rôzne formy, existujú tri hlavné fyzikálne stavy:
- Plynný. Spravidla sem patria emisie z vetracích jednotiek organizácií zapojených do priameho spracovania rádioaktívnych materiálov.
- V tekutých formách. Môže ísť o tekutý odpad, ktorý vznikol pri spracovaní už použitého paliva. Tento druh odpadu je iný vysoká aktivita, čo spôsobuje vážne poškodenie životného prostredia.
- Pevná forma. Toto je sklo a sklenený tovar z nemocníc a výskumných laboratórií.
Skladovanie rádioaktívneho odpadu
Vlastníkom skladu rádioaktívneho odpadu v Rusku môže byť buď právnická osoba, resp federálny orgán orgány. Na dočasné uskladnenie musí byť rádioaktívny odpad umiestnený v špeciálnej nádobe, ktorá zabezpečuje konzerváciu vyhoreného paliva. Okrem toho by materiál, z ktorého je nádoba vyrobená, nemal vstúpiť do žiadneho chemická reakcia s hmotou.
Skladovacie priestory musia byť vybavené suchými sudmi, ktoré umožňujú rozpad rádioaktívneho odpadu s krátkou životnosťou pred ďalším spracovaním. Takáto miestnosť je skladom rádioaktívneho odpadu. Účelom jej prevádzky je dočasné umiestnenie rádioaktívnych odpadov na ďalšiu prepravu na miesta ich uloženia.
Kontajner na pevný rádioaktívny odpad
Likvidácia rádioaktívneho odpadu sa nezaobíde bez špeciálneho kontajnera nazývaného kontajner na rádioaktívny odpad. Kontajner na rádioaktívny odpad je nádoba používaná ako sklad rádioaktívneho odpadu. V Rusku zákon stanovuje veľké množstvo požiadaviek na takýto vynález.
Tie hlavné:
- Nevratný kontajner nie je určený na skladovanie kvapalných rádioaktívnych odpadov. Jeho štruktúra umožňuje, aby obsahoval iba pevné alebo stužené látky.
- Telo, ktoré kontajner má, musí byť utesnené a nesmie prepustiť ani malú časť uloženého odpadu.
- Po odstránení krytu a dekontaminácii by kontaminácia nemala presiahnuť 5 častíc na m2. Viac znečistenia nie je možné povoliť, keďže nepríjemné následky môže tiež ovplyvniť vonkajšie prostredie.
- Nádoba musí vydržať najtvrdšie teplotné podmienky od -50 do + 70 stupňov Celzia.
- Pri vypúšťaní rádioaktívnej látky z vysoká teplota do nádoby, nádoba musí odolať teplotám do + 130 stupňov Celzia.
- Nádoba musí odolať vonkajším fyzikálnym vplyvom, najmä zemetraseniam.
Proces skladovania izotopov v Rusku musí zabezpečiť:
- Ich izolácia, dodržiavanie ochranných opatrení, ako aj sledovanie stavu životného prostredia. Dôsledky porušenia takéhoto pravidla môžu byť katastrofálne, pretože látky môžu takmer okamžite znečistiť blízke oblasti.
- Možnosť uľahčenia ďalších postupov v ďalších fázach.
Hlavné smery procesu sú:
- Skladovanie rádioaktívneho odpadu s krátkodobýživota. Následne sú vypúšťané v prísne regulovaných objemoch.
- Skladovanie vysokoaktívneho odpadu až do uloženia. To vám umožňuje znížiť množstvo tepla, ktoré vytvárajú, a znížiť následky škodlivých vplyvov na životné prostredie.
Likvidácia rádioaktívneho odpadu
V Rusku stále existujú problémy s ukladaním rádioaktívneho odpadu. Je potrebné zabezpečiť nielen ochranu životného prostredia človeka, ale aj životného prostredia. Tento typčinnosť predpokladá prítomnosť licencie na využívanie podložia a právo vykonávať práce na rozvoji jadrovej energetiky. Zariadenia na likvidáciu rádioaktívneho odpadu môžu byť buď federálnym majetkom alebo vo vlastníctveštátna korporácia
"Rosatom". Dnes je rádioaktívny odpad pochovaný v Ruskej federácii na špeciálne určených miestach, ktoré sa nazývajú úložiská rádioaktívneho odpadu.
- Existujú tri typy likvidácie, ich klasifikácia závisí od doby skladovania rádioaktívnych látok:
- Dlhodobé ukladanie rádioaktívneho odpadu - desať rokov. Škodlivé prvky sú pochované v zákopoch, malých inžinierskych stavbách vyrobených na alebo pod zemou.
- Už stovky rokov. V tomto prípade sa pochovávanie rádioaktívneho odpadu vykonáva v geologických štruktúrach kontinentu, ktorý zahŕňa podzemné diela a prírodné dutiny. V Rusku a ďalších krajinách aktívne praktizujú vytváranie pohrebísk na dne oceánu.
Transmutácia. Teoreticky možný spôsob, ako sa zbaviť rádioaktívnych látok, ktorý zahŕňa ožiarenie rádionuklidov s dlhou životnosťou a ich premenu na krátkodobé.
- Typ pohrebu sa vyberá na základe troch parametrov:
- Špecifická aktivita látky
- Úroveň tesnenia obalu
Odhadovaná trvanlivosť
- Sklad rádioaktívneho odpadu by mal byť umiestnený mimo mesta. Vzdialenosť medzi nimi musí byť najmenej 20 kilometrov. Dôsledky porušenia tohto pravidla sú otravy a možná smrť obyvateľov.
- V blízkosti areálu úložiska by nemala byť zastavaná plocha, inak hrozí poškodenie kontajnerov.
- Na cvičisku musí byť priestor, kde sa bude práca vykonávať.
- Úroveň pozemných zdrojov by mala byť čo najďalej. Ak sa do vody dostane odpad, následky budú smutné – smrť zvierat a ľudí
- Rádioaktívne pohrebiská pevného a iného odpadu musia mať pásmo hygienickej ochrany. Jeho dĺžka nemôže byť menšia ako 1 kilometer od pasienkov dobytka a obývaných oblastí.
- Na skládke by mal byť závod zaoberajúci sa detoxikáciou rádioaktívneho odpadu.
Recyklácia odpadu
Prepracovanie rádioaktívneho odpadu je postup, ktorý je zameraný na priamu transformáciu stavu agregácie alebo vlastností rádioaktívnej látky s cieľom vytvoriť pohodlie pre prepravu a skladovanie odpadu.
Každý druh odpadu má svoje vlastné metódy na vykonanie takéhoto postupu:
- Pre kvapaliny - zrážanie, výmena pomocou iónov a destilácia.
- Pre tuhé látky – spaľovanie, lisovanie a kalcinácia. Zvyšky pevný odpad posielané na pohrebiská.
- Pre plyny - chemická absorpcia a filtrácia. Látky budú následne uskladnené vo vysokotlakových fľašiach.
Bez ohľadu na to, v ktorej jednotke sa výrobok spracováva, výsledkom budú imobilizované kompaktné bloky pevné typy. Na imobilizáciu a ďalšiu izoláciu pevných látok sa používajú tieto metódy:
- Cementovanie. Používa sa na odpady s nízkou a strednou aktivitou látky. Spravidla ide o tuhý odpad.
- Spaľovanie pri vysokých teplotách.
- Vitrifikácia.
- Balenie v špeciálnych nádobách. Tieto nádoby sú zvyčajne vyrobené z ocele alebo olova.
Deaktivácia
Kvôli aktívnemu znečisťovaniu životného prostredia sa v Rusku a ďalších krajinách sveta snažia nájsť moderný spôsob dekontaminácie rádioaktívneho odpadu. Áno, pochovávanie a likvidácia pevného rádioaktívneho odpadu prináša výsledky, ale žiaľ, tieto postupy nezabezpečujú bezpečnosť životného prostredia, a preto nie sú dokonalé. IN prítomný okamih V Rusku sa praktizuje niekoľko metód dekontaminácie rádioaktívneho odpadu.
Použitie uhličitanu sodného
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 obsahujú magnetický materiál. Potom sa pomocou magnetu odstránia chelátové komplexy. Tento spôsob spracovania pevných látok je dosť účinný, má však nevýhody.
Problém metódy:
- Lixiviant (vzorec Na2Co3) má dosť obmedzenú chemickú schopnosť. Jednoducho nie je schopný extrahovať celý rad rádioaktívnych zlúčenín z pevného skupenstva a premeniť ich na kvapalné materiály.
- Vysoká cena metódy je spôsobená najmä chemisorpčným materiálom, ktorý má jedinečnú štruktúru.
Rozpustenie v kyseline dusičnej
Aplikujme metódu na rádioaktívne buničiny a sedimenty, tieto látky sú rozpustené v kyseline dusičnej zmiešanej s hydrazínom. Potom sa roztok zabalí a vitrifikuje.
Hlavný problém Ide o nákladný postup, pretože odparovanie roztoku a ďalšie zneškodňovanie rádioaktívneho odpadu je dosť nákladné.
Elúcia pôdy
Používa sa na dekontamináciu pôdy a pôdy. Táto metóda je najekologickejšia. Pointa je nasledovná: kontaminovaná pôda alebo pôda sa spracuje elúciou vodou, vodnými roztokmi s prídavkom amónnych solí a roztokmi amoniaku.
Hlavným problémom je relatívne nízka účinnosť pri extrakcii rádionuklidov, ktoré sú viazané na pôdu na chemickej úrovni.
Dekontaminácia tekutého odpadu
Rádioaktívny odpad kvapalného typu - zvláštny druh odpadky, ktoré sa ťažko skladujú a likvidujú. Preto je dekontaminácia najlepším prostriedkom, ako sa takejto látky zbaviť.
Existujú tri spôsoby, ako vyčistiť škodlivý materiál od rádionuklidov:
- Fyzikálna metóda. Vzťahuje sa na proces vyparovania alebo zmrazovania látok. Ďalej sa nebezpečné prvky zapečatia a uložia do úložísk odpadu.
- Fyzikálno-chemické. Extrakcia sa uskutočňuje pomocou roztoku so selektívnymi extraktantmi, t.j. odstránenie rádionuklidov.
- Chemický. Čistenie rádionuklidov pomocou rôznych prírodných činidiel. Hlavným problémom tejto metódy je veľké množstvo zvyšného kalu, ktorý sa posiela na skládky.
Bežný problém pri každej metóde:
- Fyzikálne metódy - extrémne vysoké náklady na odparovanie a mrazenie roztokov.
- Fyzikálno-chemické a chemické - obrovské objemy rádioaktívneho kalu posielané na pohrebiská. Postup pochovávania je dosť drahý, vyžaduje si veľa peňazí a času.
Rádioaktívny odpad je problémom nielen v Rusku, ale aj v iných krajinách. Hlavná úlohaľudskosť na momentálne– zneškodňovanie rádioaktívneho odpadu a jeho zneškodňovanie. Každý štát sa samostatne rozhoduje, ako to urobiť.
Švajčiarsko nie je zapojené nezávislé spracovanie a zneškodňovanie rádioaktívneho odpadu, ale aktívne vyvíja programy na nakladanie s takýmto odpadom. Ak nepodniknete žiadne kroky, následky môžu byť najtragickejšie, vrátane smrti ľudstva a zvierat.
Odvoz, spracovanie a zneškodnenie odpadov z triedy nebezpečnosti 1 až 5
Spolupracujeme so všetkými regiónmi Ruska. Platná licencia. Kompletná sada záverečných dokumentov. Individuálny prístup ku klientovi a flexibilná cenová politika.
Pomocou tohto formulára môžete odoslať požiadavku na služby, požiadať o komerčnú ponuku alebo získať bezplatnú konzultáciu od našich špecialistov.
V 20. storočí sa zdalo, že nonstop hľadanie ideálneho zdroja energie skončilo. Tento zdroj sa stal jadrami atómov a reakciami, ktoré sa v nich vyskytujú - aktívny vývoj sa začal po celom svete jadrové zbrane a výstavba jadrových elektrární.
Ale planéta rýchlo čelila problému spracovania a zničenia jadrový odpad. Energia z jadrových reaktorov so sebou nesie veľa nebezpečenstiev, rovnako ako odpad z tohto priemyslu. Doteraz neexistuje žiadna dôkladne vyvinutá technológia spracovania, zatiaľ čo samotná oblasť sa aktívne rozvíja. Bezpečnosť preto závisí predovšetkým od správnej likvidácie.
Definícia
Jadrový odpad obsahuje rádioaktívne izotopy určitých chemických prvkov. V Rusku podľa definície uvedenej vo federálnom zákone č. 170 „O využívaní atómovej energie“ (z 21. novembra 1995) nie je ustanovené ďalšie využitie takéhoto odpadu.
Hlavným nebezpečenstvom materiálov je vyžarovanie gigantických dávok žiarenia, ktoré má škodlivý vplyv na živý organizmus. Dôsledky rádioaktívneho ožiarenia zahŕňajú genetické poruchy, choroby z ožiarenia a smrť.
Klasifikačná mapa
Hlavným zdrojom jadrových materiálov v Rusku je sektor jadrovej energetiky a vojenský rozvoj. Všetok odpad jadrovej výroby majú tri stupne žiarenia, ktoré mnohí poznajú z kurzov fyziky:
- Alfa - vyžarovanie.
- Beta - vyžarovanie.
- Gamma - vyžarovanie.
Prvé sú považované za najviac neškodné, keďže na rozdiel od ostatných dvoch produkujú nie nebezpečnú úroveň žiarenia. Pravda, to nebráni ich zaradeniu do triedy najnebezpečnejšieho odpadu.
Mapa klasifikácií jadrového odpadu v Rusku ho vo všeobecnosti rozdeľuje do troch typov:
- Pevné jadrové zvyšky. To zahŕňa obrovské množstvo údržbových materiálov v energetickom sektore, personálne oblečenie a odpadky, ktoré sa hromadia počas práce. Takýto odpad sa spaľuje v peciach, po ktorých sa popol zmieša so špeciálnou cementovou zmesou. Naleje sa do sudov, zapečatí a odošle do skladu. Pohreb je podrobne popísaný nižšie.
- Kvapalina. Prevádzka jadrových reaktorov nie je možná bez použitia technologických riešení. Okrem toho sem patrí voda, ktorá sa používa na ošetrenie špeciálnych oblekov a pranie pracovníkov. Kvapaliny sa dôkladne odparia a potom dôjde k zakopaniu. často spracovávané a používané ako palivo pre jadrové reaktory.
- Konštrukčné prvky reaktorov, dopravy a zariadení technická kontrola v podniku tvoria samostatnú skupinu. Ich likvidácia je najdrahšia. Dnes existujú dve možnosti: inštalácia sarkofágu alebo jeho demontáž s čiastočnou dekontamináciou a jeho ďalšie odoslanie do skladu na pohreb.
Mapa jadrového odpadu v Rusku tiež identifikuje nízkoúrovňový a vysokoúrovňový:
- Nízkoaktívny odpad – vzniká pri činnosti liečebných ústavov, ústavov a výskumných centier. Rádioaktívne látky sa tu používajú na vykonávanie chemických testov. Úroveň žiarenia emitovaného týmito materiálmi je veľmi nízka. Správna likvidácia umožňuje premeniť nebezpečný odpad na bežný odpad približne za niekoľko týždňov, po ktorých je možné ho likvidovať ako bežný odpad.
- Vysokoaktívny odpad je vyhorené palivo reaktora a materiály použité v vojenský priemysel na vývoj jadrových zbraní. Palivo na staniciach tvoria špeciálne tyče s obsahom rádioaktívnej látky. Reaktor je v prevádzke približne 12 - 18 mesiacov, potom je potrebné vymeniť palivo. Objem odpadu je jednoducho kolosálny. A toto číslo rastie vo všetkých krajinách, ktoré rozvíjajú sektor jadrovej energie. Likvidácia vysokoaktívneho odpadu musí brať do úvahy všetky nuansy, aby sa predišlo katastrofám pre životné prostredie a ľudí.
Recyklácia a likvidácia
V súčasnosti existuje niekoľko spôsobov likvidácie jadrového odpadu. Všetky majú svoje výhody a nevýhody, no bez ohľadu na to, ako sa na ne pozeráte, neumožňujú vám úplne sa zbaviť nebezpečenstva rádioaktívneho ožiarenia.
Pochovanie
Najsľubnejšia metóda likvidácie, ktorá sa aktívne používa najmä v Rusku. Najprv dochádza k procesu vitrifikácie alebo „vitrifikácie“ odpadu. Použitá látka sa kalcinuje, potom sa do zmesi pridá kremeň a takéto „tekuté sklo“ sa naleje do špeciálneho valcové tvary vyrobené z ocele. Prijaté sklenený materiál odolný voči vode, čo znižuje možnosť vstupu rádioaktívnych prvkov do životného prostredia.
Hotové valce sa varia a dôkladne umyjú, čím sa zbavia najmenšej kontaminácie. Potom sa odošlú do skladu na veľmi dlhú dobu. dlho. Sklad je umiestnený v geologicky stabilných priestoroch tak, aby nedošlo k poškodeniu skladovacieho objektu.
Geologická likvidácia sa vykonáva v hĺbke viac ako 300 metrov tak, aby odpad dlhodobo nevyžadoval ďalšiu údržbu.
Pálenie
Niektoré jadrové materiály, ako je uvedené vyššie, sú priamym výsledkom výroby a akýmsi odpadom vedľajších produktov v energetickom sektore. Ide o materiály, ktoré boli pri výrobe vystavené žiareniu: odpadový papier, drevo, odevy, domový odpad.
To všetko sa spaľuje v špeciálne navrhnutých peciach, aby sa minimalizovala hladina toxické látky do atmosféry. Popol sa okrem iných odpadov cementuje.
Cementovanie
Likvidácia (jedna z metód) jadrového odpadu v Rusku cementovaním je jednou z najbežnejších praktík. Cieľom je umiestniť ožiarené materiály a rádioaktívne prvky do špeciálnych kontajnerov, ktoré sa potom naplnia špeciálnym roztokom. Zloženie takéhoto roztoku zahŕňa celý koktail chemických prvkov.
Vďaka tomu prakticky nie je vystavený vonkajšiemu prostrediu, čo mu umožňuje dosiahnuť takmer neobmedzenú životnosť. Ale stojí za to urobiť výhradu, že takýto pohreb je možný len na likvidáciu odpadu so strednou úrovňou nebezpečnosti.
Pečať
Dlhoročná a pomerne spoľahlivá prax zameraná na zneškodňovanie a znižovanie objemu odpadu. Neslúži na spracovanie základných palivových materiálov, ale umožňuje spracovanie iných odpadov nízka úroveň nebezpečenstvo. Táto technológia využíva hydraulické a pneumatické lisy s nízkym tlakom.
Opätovné použitie
K použitiu rádioaktívneho materiálu v energetickom poli nedochádza v naplno– kvôli špecifickej aktivite týchto látok. Po vyčerpaní času zostáva odpad stále potenciálnym zdrojom energie pre reaktory.
V modernom svete a najmä v Rusku je situácia s energetickými zdrojmi dosť vážna, a preto opätovné použitie jadrové materiály ako palivo pre reaktory sa už nezdajú byť nepravdepodobné.
Dnes existujú metódy, ktoré umožňujú využiť použité suroviny na energetické aplikácie. Na úpravu sa využívajú rádioizotopy obsiahnuté v odpade potravinárske výrobky a ako „batéria“ na prevádzku termoelektrických reaktorov.
Technológia je však stále vo vývoji a ideálna metóda spracovania sa nenašla. Spracovanie a likvidácia jadrového odpadu však môže čiastočne vyriešiť problém s takýmto odpadom tým, že sa použije ako palivo pre reaktory.
Bohužiaľ, v Rusku sa takáto metóda zbavovania sa jadrového odpadu prakticky nevyvíja.
Objemy
V Rusku na celom svete objem jadrového odpadu odosielaného na zneškodnenie predstavuje desiatky tisíc metrov kubických ročne. Európske sklady každoročne prijmú okolo 45-tisíc metrov kubických odpadu, pričom v Spojených štátoch tento objem pohltí iba jedna skládka v štáte Nevada.
Jadrový odpad a práce s ním súvisiace v zahraničí a v Rusku sú činnosťou špecializovaných podnikov vybavených kvalitnou technikou a vybavením. V podnikoch sa odpad podrobuje rôznym spôsobom spracovania opísaným vyššie. Vďaka tomu je možné zmenšiť objem, znížiť mieru nebezpečenstva a dokonca využiť časť odpadu v energetike ako palivo pre jadrové reaktory.
Pokojný atóm už dávno dokázal, že všetko nie je také jednoduché. Energetický sektor sa rozvíja a bude sa rozvíjať aj naďalej. To isté možno povedať o vojenskej sfére. Ale ak niekedy prižmúrim oči pred emisiami iného odpadu, nesprávne zneškodnený jadrový odpad môže spôsobiť totálnu katastrofu pre celé ľudstvo. Preto si tento problém vyžaduje skoré vyriešenie skôr, než bude príliš neskoro.
Rádioaktívny odpad (RAO) - odpad obsahujúci rádioaktívne izotopy chemických prvkov, ktorý nemá žiadnu praktickú hodnotu.
Podľa ruského „zákona o využívaní atómovej energie“ (č. 170-FZ z 21. novembra 1995) je rádioaktívny odpad (RAO) jadrové materiály a rádioaktívne látky, ktorých ďalšie využitie sa nepredpokladá. Podľa ruskej legislatívy je dovoz rádioaktívneho odpadu do krajiny zakázaný.
Rádioaktívny odpad a vyhorené jadrové palivo sú často zamieňané a považované za synonymá. Tieto pojmy treba rozlišovať. Rádioaktívny odpad je materiál, ktorý nie je určený na použitie. Vyhorené jadrové palivo je palivový prvok obsahujúci zvyškové jadrové palivo a rôzne štiepne produkty, najmä 137 Cs a 90 Sr, široko používané v priemysle, poľnohospodárstvo, medicína a vedecká činnosť. Preto je cenným zdrojom, v dôsledku jeho spracovania sa získava čerstvé jadrové palivo a zdroje izotopov.
Zdroje odpadu
Rádioaktívny odpad vzniká v rôzne formy s veľmi odlišnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, ako sú koncentrácie a polčasy rozpadu rádionuklidov, ktoré ich tvoria. Tento odpad môže vzniknúť:
- v plynnej forme, ako sú emisie z ventilácie zo zariadení, kde sa spracúvajú rádioaktívne materiály;
- v kvapalnej forme, počnúc riešeniami scintilačného čítača z výskumných zariadení až po kvapalný vysokoaktívny odpad vznikajúci pri prepracovaní vyhoreného paliva;
- v tuhej forme (kontaminované spotrebný materiál, sklo z nemocníc, zdravotníckych výskumných zariadení a rádiofarmaceutických laboratórií, vitrifikovaný odpad z prepracovania paliva alebo vyhoreté palivo z jadrových elektrární, ak sa považuje za odpad).
Príklady zdrojov rádioaktívneho odpadu v ľudskej činnosti:
Prácu s takýmito látkami upravujú hygienické predpisy vydané Úradom hygienického a epidemiologického dozoru.
- Uhlie . Uhlie obsahuje malé množstvo rádionuklidov, ako je urán alebo tórium, ale obsah týchto prvkov v uhlí je menší ako ich priemerná koncentrácia v zemskej kôre.
Ich koncentrácia sa zvyšuje v popolčeku, pretože prakticky nehorí.
Rádioaktivita popola je však tiež veľmi malá, približne sa rovná rádioaktivite čiernej bridlice a je menšia ako rádioaktivita fosfátových hornín, ale predstavuje známe nebezpečenstvo, pretože určité množstvo popolčeka zostáva v atmosfére a je vdychované ľudí. Celkový objem emisií je zároveň pomerne veľký a predstavuje ekvivalent 1 000 ton uránu v Rusku a 40 000 ton na celom svete.
Klasifikácia
Bežne sa rádioaktívny odpad delí na:
- nízkoúrovňové (rozdelené do štyroch tried: A, B, C a GTCC (najnebezpečnejšie);
- stredná úroveň (legislatíva USA nerozlišuje tento druh rádioaktívneho odpadu do samostatnej triedy; tento pojem sa používa najmä v európskych krajinách);
- vysoko aktívny.
Legislatíva USA rozlišuje aj transuránový rádioaktívny odpad. Táto trieda zahŕňa odpad kontaminovaný rádionuklidmi transuránu emitujúcimi alfa s polčasmi rozpadu dlhšími ako 20 rokov a koncentráciami vyššími ako 100 nCi/g, bez ohľadu na ich formu alebo pôvod, s výnimkou vysokoaktívneho rádioaktívneho odpadu. Vzhľadom na dlhú dobu rozkladu transuránových odpadov je ich likvidácia dôkladnejšia ako likvidácia 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 na zaistenie radiačnej bezpečnosti“ (OSPORB 99/2010).
Jedným z kritérií takejto klasifikácie je tvorba tepla. Nízko aktívny rádioaktívny odpad má extrémne nízku tvorbu tepla. U stredne aktívnych je to významné, ale aktívny odvod tepla nie je potrebný. Vysoko rádioaktívny odpad vytvára toľko tepla, že si vyžaduje aktívne chladenie.
Nakladanie s rádioaktívnym odpadom
Spočiatku sa tomu verilo dostatočné opatrenie je rozptyl rádioaktívnych izotopov v prostredí, podobne ako odpad z výroby v iných priemyselných odvetviach. V podniku Mayak sa v prvých rokoch prevádzky všetok rádioaktívny odpad vysypal do blízkych nádrží. V dôsledku toho došlo k znečisteniu kaskády nádrží Techa a samotnej rieky Techa.
Neskôr sa ukázalo, že vďaka prirodzenému a biologické procesy rádioaktívne izotopy sa koncentrujú v určitých subsystémoch biosféry (hlavne u živočíchov, v ich orgánoch a tkanivách), čím sa zvyšuje riziko ožiarenia obyvateľstva (v dôsledku pohybu veľkých koncentrácií rádioaktívnych prvkov a ich možného vstupu do ľudského organizmu s jedlom). Preto sa postoj k rádioaktívnemu odpadu zmenil.
1) Ochrana ľudského zdravia. S rádioaktívnymi odpadmi 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 s ním počítalo možné následky pre ľudské zdravie a životné prostredie za hranicami jednotlivých štátov.
4) Ochrana budúcich generácií. S rádioaktívnym odpadom sa nakladá tak, aby predvídateľné následky na zdravie budúcich generácií nepresiahli zodpovedajúce úrovne následkov, ktoré sú dnes prijateľné.
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 nezávislé regulačné funkcie.
7) Kontrola tvorby rádioaktívneho odpadu. Produkcia rádioaktívneho odpadu je udržiavaná na minimálnej možnej úrovni.
8) Vzájomné závislosti medzi vznikom rádioaktívnych odpadov a nakladaním s nimi. Náležitá pozornosť sa venuje vzájomnej závislosti medzi všetkými fázami tvorby rádioaktívneho odpadu a nakladania s ním.
9) Bezpečnosť inštalácie. Bezpečnosť zariadení na nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi je dostatočne zabezpečená počas ich životnosti.
Hlavné etapy nakladania s rádioaktívnym odpadom
- o skladovanie rádioaktívny odpad by mal byť uložený tak, aby:
- bola zabezpečená ich izolácia, ochrana a monitorovanie životného prostredia;
- Ak to bolo možné, uľahčili sa činnosti v nasledujúcich fázach (ak boli poskytnuté).
V niektorých prípadoch môže byť skladovanie predovšetkým z technických dôvodov, ako je skladovanie rádioaktívnych odpadov obsahujúcich primárne rádionuklidy s krátkou životnosťou za účelom rozpadu a následného vypúšťania v rámci povolených limitov, alebo skladovanie vysokoaktívnych odpadov pred uložením do geologických formácií za účelom zníženia tvorby tepla.
- Predúprava odpad je počiatočnou fázou odpadového hospodárstva. Zahŕňa zber, reguláciu chemické zloženie a dekontamináciu a môže zahŕňať obdobie dočasného uskladnenia. Tento krok je veľmi dôležitý, pretože v mnohých prípadoch poskytuje predúprava najlepšiu príležitosť na oddelenie tokov odpadu.
- Spracovanie rádioaktívny odpad zahŕňa činnosti, ktorých účelom je zlepšiť bezpečnosť alebo hospodárnosť zmenou charakteristík rádioaktívneho odpadu. Základné koncepty spracovania: redukcia objemu, odstránenie rádionuklidov a úprava zloženia. Príklady:
- spaľovanie horľavého odpadu alebo zhutňovanie suchého tuhého odpadu;
- odparovanie, filtrácia alebo iónová výmena prúdov kvapalného odpadu;
- sedimentácia alebo flokulácia chemikálií.
Kapsula s rádioaktívnym odpadom
- Kondicionovanie rádioaktívny odpad pozostáva z činností, pri ktorých rádioaktívny odpad dostáva formu vhodnú na pohyb, prepravu, skladovanie a zneškodňovanie. Tieto operácie môžu zahŕňať znehybnenie rádioaktívneho odpadu, umiestnenie odpadu do kontajnerov a poskytnutie dodatočného balenia. Bežné metódy imobilizácie zahŕňajú solidifikáciu kvapalných nízko a stredne aktívnych rádioaktívnych odpadov ich uložením do cementu (cementovanie) alebo bitúmenu (bitumenizácia) a vitrifikáciu kvapalných rádioaktívnych odpadov. Imobilizovaný odpad je zas v závislosti od povahy a jeho koncentrácie možné baliť do rôznych kontajnerov, od obyčajných 200-litrových oceľových sudov až po komplexne riešené kontajnery s hrubými stenami. V mnohých prípadoch sa spracovanie a úprava uskutočňujú vo vzájomnom úzkom spojení.
- Pochovanie V zásade sa rádioaktívny odpad ukladá do úložiska za vhodných bezpečnostných podmienok bez zámeru jeho odstránenia a bez dlhodobého dozoru a údržby úložiska. Bezpečnosť sa dosahuje predovšetkým koncentráciou a kontrolou, čo zahŕňa izoláciu riadne koncentrovaného rádioaktívneho odpadu v úložisku.
technológie
Nakladanie so stredne aktívnym rádioaktívnym odpadom
V jadrovom priemysle sa rádioaktívny odpad strednej úrovne 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 vloží do kovového bubna, kde sa zmieša s cementom a vytvorí sa tuhá zmes. 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).
Nakladanie s vysokoaktívnym rádioaktívnym odpadom
Odstraňovanie nízkoaktívneho rádioaktívneho odpadu
Preprava baniek s vysokoaktívnym odpadom vlakom, Veľká Británia
Skladovanie
Na dočasné skladovanie vysokoaktívnych rádioaktívnych odpadov sú určené nádrže na skladovanie vyhoretého jadrového paliva a skladovacie priestory so suchými sudmi, ktoré umožňujú rozpad krátkodobých izotopov pred ďalším spracovaním.
Vitrifikácia
Dlhodobé skladovanie rádioaktívneho odpadu si vyžaduje konzerváciu odpadu vo forme, ktorá nebude dlhodobo reagovať a nedegradovať. Jedným zo spôsobov, ako dosiahnuť tento stav, je vitrifikácia (alebo vitrifikácia). V súčasnosti sa v Sellafielde (Spojené kráľovstvo) vysoko aktívne RW (čistené produkty prvej fázy procesu Purex) zmiešajú s cukrom a potom sa kalcinujú. Kalcinácia zahŕňa prechod odpadu cez vyhrievanú rotujúcu trubicu a jej cieľom je odparenie vody a denitrogenizácia štiepnych produktov, aby sa zvýšila stabilita výslednej sklovitej hmoty.
Do výslednej látky, umiestnenej v indukčnej peci, sa neustále pridáva drvené sklo. Výsledkom je nová látka, v ktorej sa po vytvrdnutí odpad naviaže na sklenenú matricu. Táto látka v roztavenom stave sa naleje do valcov z legovanej ocele. Chladnutím kvapalina stvrdne na sklo, ktoré je mimoriadne odolné voči vode. Podľa medzinár technologickej spoločnosti, bude trvať asi milión rokov, kým sa 10% takéhoto skla rozpustí vo vode.
Po naplnení sa valec uvarí a následne umyje. Po kontrole 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 účinnou látkou. Cukor sa pridáva, aby sa zabránilo tvorbe prchavej látky RuO 4, ktorá obsahuje 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 oddelené od skla. Jedna z vitrifikačných prevádzok sa nachádza v Nemecku, kde sa spracováva odpad z malej demonštračnej spracovateľskej fabriky, ktorá zanikla.
V roku 1997 20 krajín s väčšinou svetového jadrového potenciálu, zásoby vyhoreného paliva v skladoch vo vnútri reaktorov predstavovali 148 tis. ton, z ktorých bolo 59 % zneškodnených. Externé sklady obsahovali 78 tisíc ton odpadu, z čoho bolo 44 % recyklovaných. Ak vezmeme do úvahy mieru recyklácie (asi 12 tis. ton ročne), do definitívnej likvidácie odpadu je ešte dosť ďaleko.
Geologické pochovávanie
Vo viacerých krajinách v súčasnosti prebieha hľadanie vhodných lokalít na hĺbkové konečné uloženie odpadu; Očakáva sa, že prvé takéto skladovacie zariadenia budú uvedené do prevádzky po roku 2010. Medzinárodné výskumné laboratórium vo švajčiarskom Grimsel sa zaoberá otázkami spojenými s likvidáciou rádioaktívneho odpadu. Švédsko hovorí o svojich plánoch priamej likvidácie použitého paliva pomocou technológie KBS-3 po tom, čo ju švédsky parlament označil za dostatočne bezpečnú. V Nemecku v súčasnosti prebiehajú diskusie o nájdení miesta na trvalé uloženie rádioaktívneho odpadu, obyvatelia obce Gorleben v regióne Wendland aktívne protestujú. Táto lokalita sa až do roku 1990 javila ako ideálna na ukladanie rádioaktívneho odpadu vzhľadom na blízkosť hraníc bývalej Nemeckej demokratickej republiky. Teraz je rádioaktívny odpad dočasne uložený v Gorlebene, zatiaľ nebolo prijaté rozhodnutie o mieste jeho konečného uloženia. Americké úrady si vybrali ako pohrebisko Yucca Mountain v Nevade, ale tento projekt sa stretol so silným odporom a stal sa témou búrlivých diskusií. Existuje projekt na vytvorenie medzinárodného úložiska pre vysokoaktívny odpad ako možné úložiská sú navrhnuté Austrália a Rusko. Austrálske úrady sú však proti takémuto návrhu.
Existujú projekty na ukladanie rádioaktívneho odpadu do oceánov vrátane ukladania pod priepasť morské dno, pochovanie v subdukčnej zóne, pričom odpad bude pomaly klesať k zemskému plášťu a pochovanie pod prírodným alebo umelým ostrovom. Tieto projekty majú zjavné výhody a umožní vám rozhodnúť sa medzinárodnej úrovni nepríjemný problém likvidácie rádioaktívneho odpadu, no napriek tomu sú v súčasnosti zmrazené z dôvodu prohibičných ustanovení námorného práva. Ďalším dôvodom je, že v Európe a Severná Amerika vážne sa obávajú úniku z takéhoto skladovacieho zariadenia, čo povedie k ekologická katastrofa. Reálna možnosť takéhoto nebezpečenstva nebola preukázaná; zákazy sa však posilnili po vypustení rádioaktívneho odpadu z lodí. Krajiny, ktoré nedokážu nájsť iné riešenia tohto problému, však môžu v budúcnosti 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. Technológia mala byť nasledovná: vyvŕta sa veľkopriemerový štartovací vrt s hĺbkou do 1 km, dovnútra sa spustí kapsula naložená koncentrátom rádioaktívneho odpadu s hmotnosťou do 10 ton, kapsula by sa mala samozahriať a roztaviť zemskú horninu vo forme „ohnivej gule“. Po prehĺbení prvej „ohnivej gule“ by sa mala do toho istého otvoru spustiť druhá kapsula, potom tretia atď., čím sa vytvorí akýsi dopravník.
Opätovné využitie rádioaktívneho odpadu
Ďalším využitím 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 výrobkov a zabezpečujú chod rádioizotopových termoelektrických generátorov.
Odstránenie rádioaktívneho odpadu do vesmíru
Vyslanie rádioaktívneho odpadu do vesmíru je lákavá myšlienka, pretože rádioaktívny odpad je natrvalo odstránený z prostredia. Takéto projekty však majú značné nevýhody, jednou z najdôležitejších je možnosť havárie nosnej rakety. Okrem toho je tento návrh nepraktický v dôsledku značného počtu štartov a ich vysokých nákladov. Vec je tiež komplikovaná skutočnosťou, že medzinárodné dohody o tomto probléme.
Cyklus jadrového paliva
Začiatok cyklu
Odpad počiatočné obdobie jadrové palivový cyklus- zvyčajne hlušina vznikajúca pri ťažbe uránu, ktorá emituje alfa častice. Zvyčajne obsahuje rádium a produkty jeho rozpadu.
Hlavným vedľajším produktom obohacovania je ochudobnený urán, ktorý pozostáva predovšetkým z uránu-238 s menej ako 0,3 % uránu-235. Skladuje sa vo forme UF 6 (odpadový hexafluorid uránu) a môže sa premeniť aj na formu U 3 O 8 . IN malé množstvá Ochudobnený urán sa používa v aplikáciách, kde sa cení jeho extrémne vysoká hustota, ako sú kýly jácht a protitankové panciere. Medzitým sa v Rusku a v zahraničí nahromadilo niekoľko miliónov ton odpadového hexafluoridu uránového a jeho ďalšie využitie sa v dohľadnej dobe neplánuje. Odpadový hexafluorid uránu možno použiť (spolu s opätovne použitým plutóniom) na vytvorenie zmiešaného oxidového jadrového paliva (ktoré môže byť potrebné, ak krajina postaví veľké 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 získa jadrové palivo, bude musieť zopakovať veľmi drahé a zložitý proces obohacovanie predtým, ako bude môcť vytvoriť zbrane.
Koniec cyklu
Látky, ktoré dosiahli koniec cyklu 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 tvoria v jadrové reaktory.
Je dôležité rozlišovať medzi spracovaním uránu na výrobu paliva a opätovným spracovaním použitého uránu. Použité palivo obsahuje vysoko rádioaktívne štiepne produkty. Mnohé z nich sú absorbéry neutrónov, a preto dostali názov „neutrónové jedy“. V konečnom dôsledku sa ich počet zvýši do takej miery, že zachytením neutrónov zastavia reťazovú reakciu aj pri úplnom odstránení tyčí absorbéra neutrónov.
Palivo, ktoré dosiahlo tento stav, musí byť napriek tomu vymenené za čerstvé palivo dostatočné množstvo urán-235 a plutónium. 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 vysokoaktívneho rádioaktívneho odpadu, rovnako ako chemikálie používané pri prepracovaní.
Na uzavretie jadrového palivového cyklu sa navrhuje použiť rýchle neutrónové reaktory, ktoré umožňujú spracovanie paliva, ktoré je odpadom z tepelných neutrónových reaktorov.
K otázke šírenia jadrových zbraní
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. Vysoko rádioaktívny odpad z jadrových reaktorov však môže obsahovať plutónium. Je identické s plutóniom používaným v reaktoroch a pozostáva z 239 Pu (ideálne na výrobu jadrových zbraní) a 240 Pu (nežiaduca zložka, vysoko rádioaktívna); tieto dva izotopy je veľmi ťažké oddeliť. Vysoko rádioaktívny odpad z reaktorov je navyše plný vysoko rádioaktívnych produktov štiepenia; väčšina z nich sú však izotopy s krátkou životnosťou. To znamená, že odpad môže byť pochovaný a po mnohých rokoch sa štiepne produkty rozložia, čím sa zníži rádioaktivita odpadu a bude sa s plutóniom ľahšie manipulovať. Navyše, nežiaduci izotop 240 Pu sa rozkladá rýchlejšie ako 239 Pu, takže kvalita zbrojných materiálov sa časom zvyšuje (napriek poklesu množstva). To vyvoláva polemiku o možnosti, že by sa sklady odpadu časom mohli zmeniť na akési plutóniové bane, z ktorých by sa dali pomerne ľahko ťažiť suroviny na výrobu zbraní. Proti týmto predpokladom je skutočnosť, že polčas rozpadu 240 Pu je 6560 rokov a polčas rozpadu 239 Pu je 24110 rokov, takže k komparatívnemu obohateniu jedného izotopu vo vzťahu k druhému dôjde až po 9000 rokoch (toto znamená, že počas tejto doby sa podiel 240 Pu v látke pozostávajúcej z niekoľkých izotopov nezávisle zníži na polovicu - typická premena reaktorového plutónia na plutónium určené na zbrane). V dôsledku toho, ak sa „plutóniové bane na zbrane“ stanú problémom, bude to len vo veľmi vzdialenej budúcnosti.
Jedným z riešení tohto problému je opätovné použitie recyklovaného plutónia ako paliva, napríklad v rýchlych jadrových reaktoroch. Avšak samotná existencia zariadení na regeneráciu jadrového paliva, ktoré sú potrebné na oddelenie plutónia od iných prvkov, vytvára možnosť šírenia jadrových zbraní. V pyrometalurgických rýchlych reaktoroch má výsledný odpad aktinoidnú štruktúru, ktorá neumožňuje jeho použitie na výrobu zbraní.
Prepracovanie jadrových zbraní
Odpad z prepracovania jadrových zbraní (na rozdiel od ich výroby, ktorá vyžaduje primárne suroviny z paliva reaktora) neobsahuje zdroje beta a gama žiarenia, s výnimkou trícia a amerícia. Obsahujú veľa väčšie číslo aktinidy, ktoré vyžarujú alfa lúče, ako je plutónium-239, ktoré podlieha jadrovej reakcie v bombách, ako aj niektoré látky s vysokou špecifickou rádioaktivitou, ako je plutónium-238 alebo polónium.
V minulosti sa ako jadrové zbrane v bombách navrhovalo 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.
Existencia živých organizmov na Zemi (ľudí, vtákov, zvierat, rastlín) do značnej miery závisí od toho, ako je prostredie, v ktorom žijú, chránené pred znečistením. Každý rok ľudstvo nahromadí obrovské množstvo odpadu a to vedie k tomu, že rádioaktívny odpad sa stáva hrozbou pre celý svet, ak nie je zničený.
V súčasnosti už existuje veľa krajín, kde venujú osobitnú pozornosť problému znečistenia životného prostredia, ktorého zdrojmi sú domáci a priemyselný odpad:
- separovať domáci odpad a potom použiť metódy na jeho bezpečnú recykláciu;
- vybudovať zariadenia na recykláciu odpadu;
- vytvoriť špeciálne vybavené miesta na likvidáciu nebezpečných látok;
- vytvárať nové technológie na spracovanie druhotných surovín.
Krajiny ako Japonsko, Švédsko, Holandsko a niektoré ďalšie štáty o otázkach likvidácie a likvidácie rádioaktívneho odpadu domový odpad sa berú vážne.
Výsledkom nezodpovedného postoja je vznik obrovských skládok, kde sa odpadové látky rozkladajú a menia sa na hory toxického odpadu.
Kedy sa objavil odpad?
S príchodom človeka na Zem sa objavil aj odpad. Ak však starí obyvatelia nevedeli, čo sú to žiarovky, sklo, polyetylén a iné moderné výdobytky, teraz vedecké laboratóriá, ktoré priťahujú talentovaných vedcov, pracujú na probléme ničenia chemického odpadu. Stále nie je celkom jasné, čo čaká svet o stovky, tisícky rokov, ak sa odpad bude naďalej hromadiť.
S vývojom sa objavili prvé vynálezy pre domácnosť výroba skla. Spočiatku sa vyrábalo málo a nikto sa nezamýšľal nad problémom tvorby odpadu. Priemysel, držať krok s vedecké úspechy, sa začali aktívne rozvíjať smerom k začiatkom XIX storočí. Továrne, ktoré používali stroje, rýchlo rástli. Do ovzdušia sa dostali tony spracovaného uhlia, ktoré znečisťovalo ovzdušie tvorbou štipľavého dymu. Teraz priemyselné giganty „kŕmia“ rieky, moria a jazerá obrovské množstvo toxických emisií, prírodné zdroje sa nevyhnutne stávajú miestami ich pochovania.
Klasifikácia
Platné v Rusku Federálny zákon 190 zo dňa 11. júla 2011, ktorý obsahuje hlavné ustanovenia o zbere a nakladaní s rádioaktívnym odpadom. Hlavné hodnotiace kritériá, podľa ktorých sa rádioaktívny odpad klasifikuje, sú:
- uložený - rádioaktívny odpad, ktorý nepresahuje riziká ožiarenia a náklady na vyskladnenie s následným uložením alebo nakladaním.
- špeciálny - rádioaktívny odpad, ktorý prevyšuje riziká ožiarenia a náklady na následné zneškodnenie alebo zhodnotenie.
Zdroje žiarenia sú nebezpečné pre svoj škodlivý účinok na ľudský organizmus, a preto je mimoriadne dôležitá potreba lokalizácie aktívneho odpadu. Jadrové elektrárne nevyrábajú takmer žiadnu energiu, no spája sa s nimi ďalšia vec. komplexný problém. Vyhoreté palivo sa plní do kontajnerov, ktoré sú dlhodobo rádioaktívne a ich množstvo neustále rastie. Už v 50. rokoch sa uskutočnili prvé výskumné pokusy vyriešiť problém rádioaktívneho odpadu. Boli urobené návrhy poslať ich do vesmíru, uložiť na dno oceánu a na iné ťažko dostupné miesta.
Existujú rôzne plány likvidácia odpadu, ale rozhodnutia o využití území sú sporné verejné organizácie a environmentalistov. Štátne vedecké laboratóriá riešia problém likvidácie najnebezpečnejšieho odpadu takmer odkedy sa objavila jadrová fyzika.
Ak sa to podarí, zníži sa tým množstvo rádioaktívneho odpadu produkovaného jadrovými elektrárňami až o 90 percent.
V jadrových elektrárňach sa stane, že palivová tyč obsahujúca oxid uránu je obsiahnutá vo valci z nehrdzavejúcej ocele. Je umiestnený v reaktore, urán sa rozkladá a uvoľňuje tepelná energia, poháňa turbínu a vyrába elektrinu. Ale keď už len 5 percent uránu prešlo rádioaktívnym rozpadom, celá tyč sa kontaminuje inými prvkami a musí sa zlikvidovať.
Vzniká tak takzvané vyhorené rádioaktívne palivo. Už nie je užitočný na výrobu elektriny a stáva sa odpadom. Látka obsahuje nečistoty plutónia, amerícia, céru a iných vedľajších produktov jadrového rozpadu - ide o nebezpečný rádioaktívny „koktail“. Americkí vedci uskutočňujú experimenty pomocou špeciálnych zariadení na umelé dokončenie cyklu jadrového rozpadu.
Likvidácia odpadu
Zariadenia, kde sa skladujú rádioaktívne odpady, nie sú vyznačené na mapách, na cestách nie sú žiadne identifikačné značky, perimeter je starostlivo strážený. Zároveň je zakázané nikomu ukazovať zabezpečovací systém. Niekoľko desiatok takýchto predmetov je roztrúsených po celom Rusku. Budujú sa tu sklady rádioaktívneho odpadu. Jedno z týchto združení prepracováva jadrové palivo. Živiny oddelené od aktívneho odpadu. Zlikvidujú sa a cenné komponenty sa opäť predávajú.
Požiadavky zahraničného kupujúceho sú jednoduché: vezme palivo, použije ho a vráti rádioaktívny odpad. Do závodu sa prepravujú po železnici, nakladanie robia roboty a priblížiť sa k týmto kontajnerom je pre človeka smrteľne nebezpečné. Utesnené, odolné kontajnery sú inštalované v špeciálnych autách. Veľký vagón sa prevráti, kontajnery s palivom sa umiestnia do špeciálnych strojov, potom sa vráti na koľajnice a odošle sa špeciálnymi vlakmi s výstražnými železničnými službami a ministerstvom vnútra. jadrovej elektrárne k bodu podniku.
V roku 2002 sa konali „zelené“ demonštrácie, protestovali proti dovozu jadrového odpadu do krajiny. Ruskí jadroví vedci sa domnievajú, že ich provokujú zahraniční konkurenti.
Špecializované závody spracúvajú odpad strednej a nízkej aktivity. Zdroje sú všetko, čo obklopuje ľudí v každodennom živote: ožiarené časti lekárskych prístrojov, časti elektronických zariadení a iné zariadenia. Privážajú sa v kontajneroch na špeciálnych vozidlách, ktoré rozvážajú rádioaktívny odpad po bežných cestách v sprievode polície. Navonok sa od štandardného smetiarskeho auta odlišujú iba sfarbením. Pri vchode sa nachádza hygienická kontrola. Tu sa každý musí prezliecť a prezuť.
Až potom môžete vstúpiť na pracovisko, kde je zakázané jesť, piť alkohol, fajčiť, používať kozmetiku, byť bez montérok.
Pre zamestnancov takýchto špecifických podnikov je to bežná práca. Rozdiel je v jednom: ak sa na ovládacom paneli náhle rozsvieti červené svetlo, musíte okamžite utiecť: zdroje žiarenia nie je možné vidieť ani cítiť. Vo všetkých miestnostiach sú nainštalované ovládacie zariadenia. Keď je všetko v poriadku, rozsvieti sa zelená kontrolka. Pracovné priestory sú rozdelené do 3 tried.
1. trieda
Spracováva sa tu odpad. V peci sa rádioaktívny odpad mení na sklo. Do takýchto priestorov majú ľudia zakázaný vstup – je to smrteľne nebezpečné. Všetky procesy sú automatizované. Vstup v prípade nehody je možný len v špeciálnych ochranných pomôckach:
- izolačná plynová maska (špeciálna ochrana z olova, absorbčná, štíty na ochranu očí);
- špeciálne uniformy;
- diaľkové prostriedky: sondy, chápadlá, špeciálne manipulátory;
Pri práci v takýchto podnikoch a dodržiavaní dokonalých bezpečnostných opatrení ľudia nie sú vystavení žiareniu.
2. stupeň
Odtiaľ obsluhuje pece na monitore, vidí všetko, čo sa v nich deje. Do druhej triedy patria aj miestnosti, kde sa pracuje s kontajnermi. Obsahujú odpad rôznej činnosti. Sú tu tri základné pravidlá: „stoj ďalej“, „pracuj rýchlejšie“, „nezabudni na ochranu“!
Nádobu na odpad nemôžete vybrať holými rukami. Existuje riziko vážneho ožiarenia. Respirátory a pracovné rukavice sa nosia len raz, keď sa zložia, stávajú sa tiež rádioaktívnym odpadom. Spália sa a popol sa dekontaminuje. Každý pracovník má vždy na sebe individuálny dozimeter, ktorý ukazuje, koľko žiarenia sa nazbiera počas pracovnej zmeny a celková dávka, ak prekročí normu, je osoba preradená na bezpečnú prácu.
3. trieda
Patria sem chodby a vetracie šachty. Nachádza sa tu výkonný klimatizačný systém. Každých 5 minút sa vzduch úplne vymení. Závod na spracovanie rádioaktívneho odpadu je čistejší ako kuchyňa dobrej gazdinky. Po každej preprave sú vozidlá polievané špeciálnym roztokom. Niekoľko ľudí pracuje v gumených čižmách s hadicou v rukách, ale procesy sú automatizované, takže sú menej náročné na prácu.
Priestor dielne sa 2x denne umýva vodou a bežným pracím práškom, podlaha je pokrytá plastovou hmotou, rohy sú zaoblené, švy sú dobre utesnené, nie sú žiadne podlahové lišty ani ťažko dostupné miesta, ktoré by sa nedali dôkladne vyčistiť umyté. Po vyčistení sa voda stáva rádioaktívnou, preteká do špeciálnych otvorov a potrubím sa zbiera do obrovskej nádoby pod zemou. Tekutý odpad dôkladne prefiltrujte. Voda je prečistená, aby sa dala piť.
Rádioaktívny odpad je skrytý „pod siedmimi zámkami“. Hĺbka bunkrov je zvyčajne 7-8 metrov, steny sú železobetónové, pri plnení skladu je nad ním inštalovaný kovový hangár. Kontajnery s vysokým stupňom ochrany slúžia na skladovanie veľmi nebezpečného odpadu. Vo vnútri takejto nádoby je olovo, je tam len 12 malých otvorov veľkosti nábojnice do pištole. Menej nebezpečný odpad sa ukladá do obrovských železobetónových kontajnerov. To všetko je spustené do šácht a uzavreté poklopom.
Tieto kontajnery môžu byť neskôr odstránené a odoslané na následné spracovanie, aby sa dokončilo konečné uloženie rádioaktívneho odpadu.
Naplnené skladovacie priestory sú vyplnené špeciálnym typom hliny, ktorá v prípade zemetrasenia zlepí trhliny. Sklad je pokrytý železobetónovými doskami, tmelenými, asfaltovanými a pokrytými zeminou. Potom už rádioaktívny odpad nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo. Niektoré z nich sa rozpadajú na bezpečné prvky až po 100–200 rokoch. Na tajných mapách, kde sú označené trezory, je pečiatka „udržať navždy“!
Skládky, kde sa ukladá rádioaktívny odpad, sa nachádzajú v značnej vzdialenosti od miest, obcí a nádrží. Jadrová energia, vojenské programy sú problémy, ktoré sa týkajú celého svetového spoločenstva. Majú nielen chrániť ľudí pred vplyvom zdrojov rádioaktívneho odpadu, ale aj starostlivo chrániť pred teroristami. Je možné, že skládky, kde sa skladuje rádioaktívny odpad, by sa mohli stať cieľom počas vojenských konfliktov.
Ako sa likviduje jadrový odpad? Áno, je to elementárne, jednoducho to vezmú a pochovajú. Chýba len orchester a vence „Od kolegov“, ale princíp je rovnaký. V skale vybuchne veľká diera, umiestnia sa tam sudy s rádioaktívnym odpadom a celé zariadenie sa zaleje betónom. No a to je v skratke všetko. A podrobnejšie samotný technologický proces pochovávania vyzerá o niečo komplikovanejšie. Ale najprv to.
Miesto udalostí
Ako osud chcel, skončil som v Uralskom elektrochemickom závode. Ak niekto nevie, tak poviem, že ide o najväčšie svetové výrobné zariadenie na výrobu obohateného uránu (40 % celosvetovej produkcie), z ktorého sa potom dá vyrobiť palivo pre jadrové elektrárne a ak potom nariadi vlasť atómová bomba(no, to je mimochodom). A ako každá výroba sa, žiaľ, nezaobíde bez odpadu. A bolo by v poriadku, keby vyrábal traktory alebo televízory, inak vyrába urán a odpad je teda rádioaktívny. Nemožno ich hodiť na skládku ani recyklovať. Východisko je len jedno – pochovať, t.j. transformovať ich do „neobnoviteľnej formy“.
Pre informáciu: JSC UEIP (Novouralsk) je najväčší svetový podnik na obohacovanie uránu. Prvý podnik v krajine na separáciu izotopov uránu a spracovanie vysoko obohateného uránu na nízko obohatený urán. Je súčasťou TVEL Fuel Company štátnej korporácie Rosatom. Pohodlne sa nachádza v horská dolina na Strednom Urale. Založená 1946
Podstata otázky
Čo je to ten istý rádioaktívny odpad? Sú to filtre, všetky druhy spojok, tesnenia, hadice a dokonca aj špeciálne odevy, ktoré boli vystavené α-žiareniu. Urán je drahá vec, preto sa neposiela do odpadu, ak sa v týchto veciach niekde stratí čo i len miligram látky, nájde sa, vyberie a vráti späť do technologického reťazca. A to, čo zostane, sa posiela na recykláciu.
Hlavným nebezpečenstvom rádioaktívneho odpadu je žiarenie. Žiarenie má tiež rôzne formy, existuje alfa žiarenie, beta žiarenie, gama žiarenie. Alfa žiarenie je takpovediac „najneškodnejšie“. Vo svojom jadre sú to len atómy hélia, len s kladným nábojom. Fyzikálne vlastnosti uránu sú také, že neprodukuje žiadne iné žiarenie a dokonca aj list papiera je pre α-častice neprekonateľnou bariérou. Ďalšia vec je vyhorené jadrové palivo, toto je skutočné peklo! Ľudia si často zamieňajú rádioaktívny odpad a vyhorené jadrové palivo, no rozdiel medzi nimi je obrovský. Stačí povedať, že uránovú tabletu pred ponorením do reaktora ľahko vezmete do ruky. Ak sa pokúsite urobiť to isté s vyhoreným palivom, okamžite prídete o ruku a potom pravdepodobne zomriete.
Vlastne samotné palivo pre jadrové elektrárne vyzerá takto. Áno, áno, toto je urán (foto )
α-žiarenie tiež nie je vtip. No, chytil si kúsok uránu - pfft...umyl si si ruky mydlom a to je všetko. α-častice nie sú schopné ani preniknúť cez stratum corneum vašej pokožky. Ale ak sa rádioaktívny prach dostane do tela, potom budú problémy (pamätajte na chudáka Litvinenka). Preto sú respirátory pre jadrových pracovníkov vecou číslo jedna. A ešte jeden detail – v dielni je vodná fontána. Pýtam sa - môžem piť? Odpovedajú - je to potrebné! Len nepite, ale opláchnite, išiel som fajčiť - vypláchol som si ústa, išiel som sa najesť - dvakrát som opláchol!
Na snímke pracovník zatvára kontajner s rádioaktívnym odpadom
Samotný proces.
Vráťme sa však k technológii recyklácie. Vzniknutý odpad je teda starostlivo zabalený do špeciálneho kontajnera a odoslaný do recyklačnej dielne. Čakajú ich tam dva osudy – buď lisovanie, alebo pálenie. Lisujú sa hlavne filtre. Samotný postup nám samozrejme neukázali, pretože... boli napätí z odpadu. Ak v roku 2010 závod vytlačil 560 metrov kubických odpadu, tak v roku 2011 to bolo len 500 a tento rok ešte menej - plán je 465 metrov kubických. Nie sú lisované každý deň a spálené ešte menej často. Presnejšie povedané, pec sa zapína len dvakrát do roka. Samotná pec je pomerne objemná konštrukcia s výškou 12,5 m.
Tu je. Nič veľké. Separátor na výrobu jogurtu dokonca vyzerá chladnejšie.
Všetko gumené, plastové a textilné ide do ohniska. V dôsledku horenia (ako vieme) vzniká dym a popol. Dym, ktorý prešiel PIATIMI stupňami čistenia, sa dostáva do atmosféry a zároveň je neuveriteľne čistejší ako to, čo pochádza z komína vášho kúpeľného domu v krajine, ale popol sa zbiera a balí do špeciálnych 200-litrové sudy. Každý sud stojí 1 000 rubľov a vôbec nehrdzavie. Sud sa po naplnení umiestni na špeciálny otočný podstavec a pomocou hmotnostného spektrometra sa začne merať jeho rádioaktivita. Na stojane sa točí asi 30 minút, potom sa vyhotoví pas do kontajnera, kde sa takmer atomicky zapíše, aký odpad, s akým žiarením a v akom množstve sa tam nachádza.
No a tu je samotná hlaveň a hmotnostný spektrometer Trans Spec.
Potom je odvezený do PPZR - prízemného úložiska rádioaktívneho odpadu. PPZR, ako som písal vyššie, je malá jama v skale, hlboká 7 metrov. Sudy po 4 kusoch sa ukladajú do špeciálnych betónových kontajnerov s hrúbkou steny 10 cm. Pôvodne si dizajnéri mysleli, že takéto „cintoríny“ budú existovať pohodlne 300 rokov, no po preskúmaní úplne prvých pohrebísk, ktoré mali už šesťdesiat rokov, dospeli k záveru, že v roku 1500 bude treba prejaviť obavy o ich stav. rokov, nie skôr.
Táto jama nie je naša, ale juhoafrická, ale všetko je po starom.
Títo nukleárni vedci sú ozajstnými grošmi. Napriek tomu, že vyrábajú stovky ton jadrového paliva, trasú sa o každý miligram a vedú záznamy takmer na piate desatinné miesto. Zakopanie odpadu je pre nich to isté ako zakopanie peňazí. Ak to vyjadríme číslami, tak poviem jedno – to, čo prichádza do recyklačného obchodu a čo z neho vychádza, sa objemovo líši 100-150-krát! To znamená, že pri vchode je naložený KamAZ, na výstupe je 200-litrový sud, pri vchode je 200-litrový sud, na výstupe je jeden a pol litrová fľaša.
Problémy sú aj s radiáciou. Počas nášho novinárskeho turné sa častejšie neozvalo „poďme sa odfotiť“, ale „poďme sa zmerať!“ Chudáci dozimetristi boli vyčerpaní, splnili nám všetky želania. Výsledky sú:
Zázemie na ulici, pri dielni – 0,07 mSv.
Pozadie pri „sporáku“ je 0,14 mSv.
Prípustná norma je 2,3 mSv.
Náš anjel strážny dozimetrista
Pre informáciu: Sievert (Sv/Sv) biologický účinok žiarenia alebo dávky prijímanej organickým tkanivom. Závisí od charakteru žiarenia a ožarovaných orgánov tela. Výsledok sa nazýva "účinná dávka" a zvyčajne sa meria v milisievertoch (mSv). 70 % žiarenia, ktoré človek dostáva, pochádza zo slnka, vzduchu a jedla.
O uráne.
Zvedavý čitateľ si pravdepodobne položí otázku: „A čo urán?“ Skutočne, ak sa „obyčajný“ urán zmení na „obohatený“ urán, kam potom pôjde „ochudobnený“? A ide do skladu. V skutočnosti samotná prítomnosť niekoľkých stoviek železných sudov pred vašimi očami nie je príliš inšpirujúca, ale uvedomujúc si, že všetko toto vybavenie, ktoré leží pred vami, stojí viac ako MILIARDU dolárov, chtiac-nechtiac sa chcete toho všetkého dotknúť. Nič neospevuje železný valec viac ako nápis „hexafluorid uránu“.
Videl už niekto miliardu dolárov na jednom mieste? Tu je pred vami
Tento sklad obsahuje domáci urán, japonský a americký. Suroviny na spracovanie sa dovážajú z celého sveta. Izotop uránu 235 sa izoluje z východiskového produktu, ktorý sa používa na výrobu paliva a odpadový urán 238 putuje do skladu. Odpadový urán238 sa nielen skladuje, ale aj skladuje. Ako hovoria samotní jadroví vedci, tieto sudy sú kľúčom k pohodlnej existencii našich vnúčat. Z toho všetkého sa dá vyťažiť takmer bezplatná energia, len technologická úroveň ľudskej civilizácie ešte nie je dostatočne vysoká, ale je to otázka času.
No to je všetko. Opúšťame jadrové koše (v doslova toto slovo) našej krajiny.