Problém rádioaktívneho odpadu. Aké je nebezpečenstvo rádioaktívneho odpadu Rao rádioaktívneho odpadu

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. Ich správny zber, skladovanie a následná likvidácia je zložitý a časovo náročný proces.

Aké je nebezpečenstvo rádioaktívnych látok?

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:

• počet ľudí žijúcich v nebezpečnej zóne;
• územie, ktoré bolo kontaminované (oblasť, charakter);
• dávkové rýchlosti;
• množstvo odpadu obsiahnutého v biosfére.

Po vstupe do ľudského tela môžu škodlivé látky viesť k rozvoju vážnych chorôb ktoré majú vysokú úmrtnosť. Zabránenie pohybu takýchto látok cez potravinový reťazec je dôležitou úlohou. V prípade neúspechu sa budú nekontrolovateľne šíriť.

Zdroje nebezpečného odpadu

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:

• tvorba paliva určeného na prevádzku jadrových reaktorov;
• prevádzka jadrových reaktorov;
• spracovanie paliva žiarením;
• spracovanie scintilačných počítačov;
• recyklácia predtým použitého paliva;
• prevádzka ventilačných systémov (ak zariadenie používa rádioaktívne látky, budú emitované ventilačným systémom vo forme plynu).

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.

Klasifikácia

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:

• ťažké. Patrí sem sklo, ktoré sa používa v nemocniciach a špeciálnych výskumných laboratóriách;
• kvapalina. Vzniká ako výsledok spracovania predtým použitého paliva. Aktivita takýchto látok je zvyčajne dosť vysoká, takže môžu spôsobiť značné škody na životnom prostredí;
• plynný. Táto skupina látok zahŕňa materiály uvoľňované ventilačnými systémami podnikov zapojených do spracovania rádioaktívnych surovín.

V závislosti od rádioaktivity odpadu sa delia na:

• vysoko aktívny;
• stredne aktívny;
• málo aktívny.

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.

úložisko RW

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:

• týmto spôsobom možno skladovať iba pevné látky alebo materiály, ktoré vytvrdli v dôsledku spracovania;
• nádoba musí byť úplne utesnená. Je potrebné vylúčiť možnosť najmenšieho úniku materiálu z nádoby;
• nádoba si musí zachovať svoje vlastnosti pri teplotách od päťdesiat (mínus) do sedemdesiatich (plus) stupňov. Počas vypúšťania látok s vysoká teplota, nádoba musí vydržať ohrev až na sto tridsať stupňov;
• sila je podmienkou. Nádoba musí normálne odolať pôsobeniu fyzikálnych síl (napríklad zostať neporušená po zemetrasení).

V procese skladovania odpadov by mala byť zabezpečená ich izolácia a uľahčenie ďalších postupov, ktoré sa budú vykonávať v ďalších etapách zneškodňovania/spracovania. Štát, príp subjekt Správca skladu musí dohliadať na kontajnery a monitorovať prostredie.

Recyklácia

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:

• vitrifikáciu. Spracovanie rádioaktívneho odpadu sa vykonáva pomocou borosilikátového skla. Má stabilný tvar, vďaka ktorému budú rádioaktívne prvky v takomto materiáli bezpečne uložené niekoľko tisíc rokov;
• pálenie. Metódu možno aplikovať na obmedzené zníženie objemu sálavých materiálov. Keďže pri ich spaľovaní môže byť znečistený vzduch, je možné túto metódu použiť na likvidáciu kontaminovaného odpadového papiera, dreva, odevov, gumy. Špeciálna konštrukcia pecí zabraňuje nadmernému uvoľňovaniu nebezpečných materiálov do ovzdušia;
• tuleň. Používa sa, keď je potrebné zlikvidovať veľké predmety. Lisovanie umožňuje zhutňovanie materiálu, čím sa znižuje jeho konečná veľkosť;
• cementovanie. Odpad sa umiestni do špeciálneho kontajnera, ktorý sa potom naplní veľkým množstvom cementu vytvoreného výberom špeciálnych chemikálií.

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).

Spracovanie rádioaktívnych odpadov v závislosti od ich aktivity

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:

• najľahšie sa likviduje nízkoaktívny odpad. Stanú sa bezpečnými v priebehu niekoľkých rokov. Na ich skladovanie stačí použiť špeciálne uzavreté nádoby. Po pominutí nebezpečenstva ich možno zlikvidovať bežným spôsobom;
• stredne aktívny odpad sa dekontaminuje oveľa dlhšie (niekoľkokrát). Na ich skladovanie sa používajú špeciálne sudy vyrobené z viacerých zliatin. Po naplnení sa naplnia cementom a bitúmenom v niekoľkých vrstvách;
• najnebezpečnejší je vysokoaktívny odpad. Zostávajú hrozbou pre životné prostredie po mnoho storočí. Preto sa pred zneškodnením takéhoto odpadu (vo väčšine prípadov ide o palivo používané v jadrových elektrárňach) v elektrárňach recykluje. Postup umožňuje opätovné použitie väčšiny paliva. Neužitočný zvyšok sa naplní sklom (vitrifikácia) a nechá sa uskladniť v hlbokých vrtoch, ktoré sú v horninách.

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 existujúce tento moment metódy neumožňujú úplne sa zbaviť nebezpečných materiálov, dnes sa pracuje na hľadaní nových spôsobov likvidácie RAO.

Rádioaktívny odpad vzniká pri prevádzke pozemných jadrových zariadení a lodných reaktorov. Ak sa rádioaktívny odpad vysype do riek, morí, oceánov, ako aj iného odpadu ľudskej činnosti, všetko sa môže skončiť smutne. Rádioaktívne ožiarenie, ktoré presahuje prirodzenú úroveň, je škodlivé pre všetko živé na zemi a vo vodných útvaroch. Akumulujúce sa žiarenie vedie k nezvratným zmenám v živých organizmoch, dokonca k deformáciám v nasledujúcich generáciách.

Dnes na svete jazdí asi 400 lodí s jadrovým pohonom. Rádioaktívny odpad vypúšťajú priamo do vôd oceánov. Väčšinu odpadu v tejto oblasti vytvára jadrový priemysel. Existujú odhady, že ak sa jadrová energia stane hlavným zdrojom energie na svete, množstvo odpadu by mohlo dosiahnuť tisíce ton ročne ... Početné medzinárodné organizácie aktívne presadzovať zákaz ukladania rádioaktívneho odpadu do prírodných vôd planéty.

Existujú však aj iné spôsoby likvidácie rádioaktívneho odpadu, ktoré nespôsobujú významné škody na životnom prostredí.

Počas neslávne známej havárie vo výrobnom zväze Mayak (Ozersk, Čeľabinská oblasť) došlo v jednej zo skladovacích nádrží rádiochemického závodu k chemickému výbuchu tekutého vysokoaktívneho odpadu. Hlavnou príčinou výbuchu bolo nedostatočné ochladenie odpadových nádob, ktoré boli vystavené silnému teplu a explodovali. Podľa odborníkov sa na výbuchu podieľalo 20 Mci aktivity rádionuklidov v nádrži, z toho 18 Mci sa usadilo na území zariadenia a 2 Mci sa rozptýlili na území Čeľabinskej a Sverdlovskej oblasti. Vznikla rádioaktívna stopa, neskôr nazývaná východuralská rádioaktívna stopa. Územie vystavené rádioaktívnej kontaminácii predstavovalo pás široký 20 - 40 km a dlhý až 300 km. Územie, na ktorom sa vyžadovalo zavedenie opatrení na radiačnú ochranu a bol mu pridelený stav rádioaktívne kontaminované (s akceptovanou maximálnou hustotou kontaminácie 74 kBq / m2 alebo 2 Ci / km 2 pre stroncium-90), predstavovalo skôr úzky pás široký do 10 km a asi 105 km.

Hustota rádioaktívnej kontaminácie územia priamo v priemyselnom areáli dosahovala desiatky až stovky tisíc Ci na meter štvorcový. km pre stroncium-90. Podľa modernej medzinárodnej klasifikácie bola nehoda klasifikovaná ako ťažká a získala index 6 na 7-bodovom systéme.

Pre informáciu:

Federálny štátny jednotný podnik „Národný prevádzkovateľ pre nakladanie s rádioaktívnym odpadom“ (FSUE „NO RAO“), vytvorený na základe príkazu štátnej korporácie „Rosatom“ je jedinou organizáciou v Rusku oprávnenou v súlade s federálnym zákonom # 190-FZ „Dňa nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi“ vykonávať činnosti na konečnú izoláciu rádioaktívnych odpadov a organizáciu infraštruktúry na tieto účely.

Poslaním FSUE „NO RAO“ je zabezpečiť bezpečnosť životného prostredia Ruská federácia v oblasti konečnej izolácie rádioaktívnych odpadov. Najmä riešenie problémov nahromadeného sovietskeho jadrového dedičstva a novovzniknutého rádioaktívneho odpadu. Podnik je v podstate štátnym výrobným a environmentálnym podnikom, ktorého kľúčovým cieľom je konečná izolácia rádioaktívnych odpadov s prihliadnutím na prípadné environmentálne riziká.

Prvý bod v Rusku pre konečnú izoláciu rádioaktívneho odpadu vznikla v Novouralsku Sverdlovská oblasť. V súčasnosti má národný operátor licenciu na prevádzkovanie 1. etapy a licencie na výstavbu 2. a 3. etapy objektu.

Dnes FSUE "NO RAO" pracuje aj na vytvorení bodov pre konečnú izoláciu rádioaktívneho odpadu triedy 3 a 4 v Ozersku, Čeľabinská oblasť a Seversk, Tomská oblasť.

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.

Zdroje odpadu

Rádioaktívny odpad vzniká v rôzne formy s veľmi rozdielnymi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, ako sú koncentrácie a polčasy rozpadu rádionuklidov, ktoré ich tvoria. Tieto odpady môžu vznikať:

• v plynnej forme, ako sú napríklad emisie zo zariadení, kde sa spracúvajú rádioaktívne materiály;
• v kvapalnej forme, počnúc riešeniami scintilačného čítača z výskumných zariadení až po vysokoaktívny kvapalný odpad z prepracovania vyhoreného paliva;
• v pevnej forme (kontaminovaný spotrebný materiál, sklo z nemocníc, zdravotníckych výskumných zariadení a rádiofarmaceutických laboratórií, vitrifikovaný odpad zo spracovania paliva alebo vyhorené palivo z jadrových elektrární, ak sa považuje za odpad).

Príklady zdrojov rádioaktívneho odpadu v ľudskej činnosti:

Práca s takýmito látkami je regulovaná hygienické predpisy vydané spoločnosťou Sanepidnadzor.

• Uhlie . Uhlie obsahuje malý počet 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 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.

Klasifikácia

Podmienečne rádioaktívny odpad sa delí na:

• nízkoúrovňové (rozdelené do štyroch tried: A, B, C a GTCC (najnebezpečnejšie);
• stredne aktívny (legislatíva USA tento typ rádioaktívneho odpadu nerozlišuje samostatná trieda, tento výraz sa používa najmä v európskych krajinách);
• vysoko aktívny.

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.

Nakladanie s rádioaktívnym odpadom

Spočiatku sa verilo, že dostatočným opatrením je rozptyl rádioaktívnych izotopov v 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.

Hlavné etapy nakladania s rádioaktívnym odpadom

• o skladovanie rádioaktívny odpad by mal byť uložený tak, aby:
  • zabezpečili ich izoláciu, ochranu a monitorovanie životného prostredia;
  • ak to bolo možné, uľahčili sa činnosti v nasledujúcich fázach (ak boli poskytnuté).

V niektorých prípadoch môže byť skladovanie primárne z technických dôvodov, ako je skladovanie rádioaktívneho odpadu obsahujúceho primárne rádionuklidy s krátkou životnosťou na rozklad a následné uloženie v rámci povolených limitov, alebo skladovanie rádioaktívneho odpadu. vysoký stupeňčinnosti pred ich uložením do geologických útvarov s cieľom znížiť tvorbu tepla.

• Predbežné spracovanie odpad je počiatočnou fázou odpadového hospodárstva. Zahŕňa zber, reguláciu chemické zloženie a dekontamináciu a môže zahŕňať dočasné skladovacie obdobie. Tento krok je veľmi dôležitý, pretože v mnohých prípadoch poskytuje predúprava najlepšiu príležitosť na oddelenie tokov odpadu.

• Liečba nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi zahŕňa činnosti, ktorých účelom je zlepšiť bezpečnosť alebo hospodárnosť zmenou charakteristík rádioaktívnych odpadov. Základné koncepty spracovania: redukcia objemu, odstránenie rádionuklidov a zmena zloženia. Príklady:
  • spaľovanie horľavého odpadu alebo zhutňovanie suchého tuhého odpadu;
  • odparovanie, filtrácia alebo iónová výmena prúdov kvapalného odpadu;
  • zrážanie alebo flokulácia chemikálií.

Kapsula na rádioaktívny odpad

• Kondicionovanie nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi tvoria tie činnosti, pri ktorých dochádza k formovaniu rádioaktívnych odpadov do formy vhodnej na premiestňovanie, prepravu, skladovanie a ukladanie. Tieto operácie môžu zahŕňať imobilizáciu rádioaktívneho odpadu, umiestňovanie odpadu do kontajnerov a poskytovanie ďalšieho balenia. Bežné spôsoby imobilizácie zahŕňajú solidifikáciu kvapalných rádioaktívnych odpadov nízkej a strednej úrovne zapracovaním do cementu (cementovanie) alebo bitúmenu (bitúmenácia), ako aj vitrifikáciu kvapalných rádioaktívnych odpadov. Imobilizovaný odpad je zase v závislosti od povahy a koncentrácie možné baliť do rôznych kontajnerov, od bežných 200-litrových oceľových sudov až po kontajnery s komplexným dizajnom s hrubými stenami. V mnohých prípadoch sa spracovanie a úprava uskutočňujú vo vzájomnom úzkom spojení.

• pohreb spočíva najmä v tom, že rádioaktívny odpad sa umiestňuje do úložiska s primeraným zabezpečením, bez zámeru jeho odstránenia a bez zabezpečenia dlhodobého monitorovania úložiska a Údržba. Bezpečnosť sa dosahuje najmä koncentráciou a zadržiavaním, čo zahŕňa sekvestráciu vhodne koncentrovaného rádioaktívneho odpadu v úložisku.

technológie

Stredné nakladanie s rádioaktívnym odpadom

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 je možné použiť hydroxid železitý ako flokulant vodné roztoky. Po absorpcii rádioizotopov hydroxidom železitým sa výsledná zrazenina vloží do kovového bubna, kde sa zmieša s cementom za vzniku 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 rádioaktívnym odpadom vlakom, Spojené kráľovstvo

Skladovanie

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.

Vitrifikácia

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 PW (čistené produkty prvého stupňa 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. Výsledkom je nová látka, v ktorej sa pri tuhnutí 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 v skladoch vo vnútri reaktorov, 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.

geologický pohreb

Vyhľadávanie vhodné miesta na hlbinné konečné uloženie v súčasnosti prebieha v niekoľkých krajinách; 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, aktívne protesty deklarujú obyvatelia obce Gorleben v regióne Wendland. 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 priepasťovou 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 vyriešia nepríjemný problém ukladania rádioaktívneho odpadu na medzinárodnej úrovni, no napriek tomu sú v súčasnosti zmrazené z dôvodu prohibičných ustanovení. námorné právo. 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. Technológia mala byť nasledovná: vŕta sa štartovací vrt veľký priemer hĺbka do 1 km sa dovnútra spúšťa kapsula naložená koncentrátom rádioaktívneho odpadu s hmotnosťou do 10 ton, kapsula musí byť samoohrievacia a vo forme „ ohnivá guľa» roztopiť zemskú skalu. Po prehĺbení prvej „ohnivej gule“ by sa mala do tej istej studne spustiť druhá kapsula, potom tretia atď., čím by sa vytvoril 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 zabezpečenie prevádzky rádioizotopových termoelektrických generátorov.

Odstránenie rádioaktívneho odpadu do vesmíru

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.

Cyklus jadrového paliva

Začiatok cyklu

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 (ktoré môže byť požadované, 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.

Koniec cyklu

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“. V konečnom dôsledku sa ich počet zvýši natoľko, že zachytením neutrónov sa zastavia reťazová reakcia aj pri úplnom odstránení tyčí absorbujúcich neutróny.

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.

K problematike 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. 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 závodov na prepracovanie jadrového paliva, ktoré sú potrebné na oddelenie plutónia od iných prvkov, však vytvára príležitosť na šírenie jadrových zbraní. V pyrometalurgických rýchlych reaktoroch má výsledný odpad aktinoidnú štruktúru, ktorá neumožňuje jeho použitie na výrobu zbraní.

Recyklácia jadrových 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 oveľa väčší počet aktinoidov, ktoré vyžarujú alfa lúče, napríklad plutónium-239, ktoré v bombách prechádza jadrovou reakciou, ako aj niektoré látky s vysokou špecifickou rádioaktivitou, napríklad 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.

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 účinok na pracovníkov sa zvyšuje) 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 populárnej kultúre

V skutočnosti je vplyv rádioaktívneho odpadu opísaný účinkom ionizujúceho žiarenia na látku a závisí od ich zloženia (ktoré rádioaktívne prvky sú v zložení zahrnuté). 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.

pozri tiež

Poznámky

Odkazy

• Bezpečnosť pri manipulácii s rádioaktívnym odpadom. Všeobecné ustanovenia. NP-058-04
• Kľúčové rádionuklidy a výrobné procesy (nedostupný odkaz)
• Belgické centrum jadrového výskumu – činnosti (nedostupný odkaz)
• Belgické centrum jadrového výskumu – vedecké správy (nedostupný odkaz)
• Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu – Program jadrového palivového cyklu a odpadových technológií (nedostupný odkaz)
• (nedostupný odkaz)
• Jadrová regulačná komisia – Výpočet tvorby tepla vyhoreného paliva (nedostupný odkaz)

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 celosvetovou rádioaktívnou skládkou. Federálny zákon prijatý v roku 2011 výslovne zakazuje prepravu takéhoto odpadu 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 veľa 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 dôjde k uzavretiu výroby, prevádzky a spracovania jadrového paliva v jedinom cykle, ktorý neprodukuje prakticky žiadne nebezpečné látky.

Aj bez VJP sa však objemy rádioaktívneho odpadu budú pohybovať v tisíckach ton ročne. Po všetkom hygienické pravidlá požadujú sem zahrnúť všetko, čo vyžaruje nad určitú úroveň alebo obsahuje viac ako predpísané množstvo rádionuklidov. Do tejto skupiny patrí takmer každý predmet, ktorý bol dostatočne dlhý čas v kontakte s ionizujúcim žiarením. 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.

RW klasifikácia

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

Studené: recyklácia

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, plnšie ovládnuť silu atómu a nevenovali pozornosť odpadovému hospodárstvu. osobitnú pozornosť. 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 spaľuje v peciach, pričom sa dym čistí zložitým systémom filtrov. 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 Sergej Nikolajevič Brykin, zástupca generálneho riaditeľa RusRAO. "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.

Teplejšie: sklad

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 rádioaktívnych izotopov v životné prostredie a banálna krádež neželezných kovov ich prinútila opustiť ich používanie kdekoľvek inde ako v kozmických lodiach. V ZSSR sa im podarilo vyrobiť a zmontovať viac ako tisíc RTG, ktoré boli demontované a naďalej sa likvidujú.

Ešte 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 roky a začiatkom roku 2000 v ruskej Arktíde a v Ďaleký východ asi 180 rádioaktívnych „plavákov“ zhrdzavelo. 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.

Horúci: Pohreb

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 na bezpečnejšie a odolnejšie suché miesto a zaručiť jej spoľahlivosť na stovky a tisíce rokov.

„Hlavným problémom suchého skladovania je prenos tepla,“ vysvetľuje Sergey Brykin. - Ak nie vodné prostredie, vysokoaktívny odpad sa zahrieva, čo si vyžaduje špeciálne inžinierske 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 približne o tisíc rokov, keď bude konečne bezpečný pre verejnosť.

Zo Sibíri do Austrálie

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. Zhutnený stredne a vysokoaktívny odpad, uložený v špeciálnych obaloch a oceľových kanistroch, bude v budúcnosti ukladaný do kontajnerov a stmelený 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 nich vlastný dom, a v husto obývanej Európe či Ázii nie je jednoduché 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).

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 sa problému znečistenia životného prostredia, ktorého zdrojmi sú domáci a priemyselný odpad, venuje osobitná pozornosť:

• separovať odpad z domácností a následne aplikovať metódy na jeho bezpečné spracovanie;
• vybudovať zariadenia na likvidáciu 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 k otázkam likvidácie a likvidácie rádioaktívneho odpadu domáci odpad sa berú vážne.

Výsledkom nezodpovedného postoja je vznik obrovských skládok, kde sa odpadové látky rozkladajú a menia sa na hory toxického odpadu.

Kedy bol odpad

S príchodom človeka sa na Zemi objavil odpad. No ak dávni obyvatelia nevedeli, čo sú to žiarovky, sklo, polyetylén a ďalšie výdobytky modernej doby, teraz vedecké laboratóriá pracujú na probléme ničenia chemického odpadu, kde sa angažujú talentovaní vedci. Stále nie je úplne jasné, čo čaká svet o stovky, tisícky rokov, ak sa bude hromadiť odpad.

Prvé vynálezy pre domácnosť sa objavili s rozvojom výroby skla. Spočiatku sa ho produkovalo málo a nikto sa nezamýšľal nad problémom tvorby odpadu. Priemysel, držať krok s vedecké úspechy sa začala aktívne rozvíjať začiatkom 19. storočia. Továrne, ktoré používali stroje, rýchlo rástli. Do atmosféry boli vyhadzované tony spracovaného uhlia, ktoré znečisťovalo ovzdušie v dôsledku tvorby štipľavého dymu. Priemyselní giganti teraz „kŕmia“ rieky, moria a jazerá obrovským množstvom toxických emisií, prírodné pramene sa nedobrovoľne stali miestami ich pochovania.

Klasifikácia

V Rusku pôsobí Federálny zákonč. 190 z 11. júla 2011, ktorý odráža hlavné nariadenia o zbere a nakladaní s rádioaktívnym odpadom. Hlavné hodnotiace kritériá, podľa ktorých sa rádioaktívny odpad klasifikuje, sú:

• Jednorazový - rádioaktívny odpad, ktorý nepresahuje riziká ožiarenia a náklady na vyskladnenie s následným zakopaním alebo manipuláciou.
• špeciálny - rádioaktívny odpad, ktorý prevyšuje riziká ožiarenia a náklady na následné uloženie alebo opätovné získanie.

Zdroje žiarenia sú nebezpečné pre ich škodlivý účinok na ľudský organizmus, a preto je mimoriadne dôležitá potreba lokalizácie aktívnej ťažby. Jadrové elektrárne neprodukujú takmer žiadne skleníkové plyny, no majú ďalší ťažký problém. Nádrže sú naplnené vyhoreným palivom, zostávajú dlho rádioaktívne a jeho množstvo neustále rastie. Už v 50. rokoch 20. storočia sa uskutočnili prvé pokusy o výskum riešenia problému rádioaktívneho odpadu. Boli predložené návrhy poslať ich do vesmíru, uložiť na dno oceánu a na iné ťažko dostupné miesta.

Existujú rôzne plány skládok, ale rozhodnutia o využití pôdy sú sporné verejné organizácie a ekológov. Štátne vedecké laboratóriá sa problémom likvidácie najnebezpečnejšieho odpadu zaoberajú takmer od nástupu jadrovej fyziky.

V prípade úspechu sa tým zníži tvorba rádioaktívneho odpadu z jadrových elektrární až o 90 percent.

V jadrových elektrárňach sa stane, že palivová tyč z oxidu uránu je vo valci z nehrdzavejúcej ocele. Je umiestnený v reaktore, urán sa rozkladá, uvoľňuje tepelnú energiu, ktorá 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.

Ukazuje sa takzvané vyhorené rádioaktívne palivo. Už nie je vhodný 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 prístrojov, aby umelo dokončili cyklus jadrového rozpadu.

Likvidácia odpadu

Zariadenia, kde sa skladujú rádioaktívne odpady, nie sú vyznačené na mapách, na cestách nie sú žiadne identifikačné značky, obvod je starostlivo strážený. Zároveň je zakázané nikomu ukazovať zabezpečovací systém. Po území Ruska sú roztrúsené desiatky takýchto predmetov. Tu budujú sklady rádioaktívneho odpadu. Jedno z týchto združení spracováva jadrové palivo. Užitočné látky sú oddelené od aktívneho odpadu. Likvidujú sa, hodnotné komponenty sa opäť predávajú.

Požiadavky zahraničného kupujúceho sú jednoduché: vezme palivo, použije ho a rádioaktívny odpad vráti späť. Do závodu ich odvážajú po železnici, nakladajú sa roboty a priblížiť sa k týmto kontajnerom je pre človeka smrteľne nebezpečné. Utesnené, odolné kontajnery sú inštalované v špeciálnych vozňoch. Veľké auto je prevrátené, kontajnery s palivom sú umiestnené špeciálnymi strojmi, potom je vrátené na koľajnice a odoslané z jadrovej elektrárne do bodu podniku špeciálnymi vlakmi s upozornenými železničnými službami, ministerstvom vnútra.

V roku 2002 sa konali demonštrácie „zelených“, 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 ich v kontajneroch na špeciálnych vozidlách, ktoré rozvážajú rádioaktívny odpad po bežných cestách v sprievode polície. Navonok sa od štandardného smetiarskeho auta líšia iba farbou. Pri vchode sa nachádza hygienická kontrola. Tu sa každý musí prezliecť, prezuť.

Až potom budete mať prístup pracovisko kde je zakázané jesť, piť alkohol, fajčiť, používať kozmetiku a byť bez montérok.

Pre zamestnancov takýchto špecifických podnikov je to bežná práca. Existuje len jeden rozdiel: 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 oblasti sú rozdelené do 3 tried.

1 trieda

Spracováva sa tu odpad. V peci sa rádioaktívny odpad mení na sklo. Do takýchto priestorov je pre ľudí zakázaný vstup - je to smrteľné. Všetky procesy sú automatizované. Vstúpiť môžete len v prípade nehody v špeciálnych ochranných pomôckach:

• izolačná plynová maska ​​(špeciálna ochrana olova, ktorá pohlcuje rádioaktívne žiarenie, štíty na ochranu očí);
• špeciálne oblečenie;
• diaľkové prostriedky: sondy, chápadlá, špeciálne manipulátory;

Pri práci v takýchto podnikoch a dodržiavaní bezchybných opatrení nie sú ľudia vystavení nebezpečenstvu ožiarenia.

2. ročník

Operátor odtiaľto riadi 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: „zostaň ďalej“, „pracuj rýchlejšie“, „nezabudni na ochranu“!

Nádobu na odpad nevyberiete holými rukami. Existuje riziko vážnej expozície. Respirátory a pracovné rukavice sa nosia len raz, keď sa zložia, stávajú sa aj rádioaktívnym odpadom. Sú spálené, popol je dekontaminovaný. Každý pracovník má vždy na sebe individuálny dozimeter, ktorý ukazuje, koľko žiarenia sa nazbiera počas pracovnej zmeny a celkovú dávku, ak prekročí normu, tak je človek preradený na bezpečnú prácu.

3. trieda

Jeho súčasťou sú chodby a vetracie šachty. Funguje tu výkonný systém kondicionovanie. Každých 5 minút sa vzduch úplne vymení. Závod na spracovanie rádioaktívneho odpadu je čistejší ako kuchyňa dobrej gazdinky. Po každej preprave sú autá polievané špeciálnym roztokom. Niekoľko ľudí pracuje v gumených čižmách s hadicou v rukách, ale procesy sú automatizované, aby boli menej náročné na prácu.

2-krát denne sa priestor dielne umýva vodou a bežným pracím práškom, podlaha je pokrytá plastovou zmesou, rohy sú zaoblené, švy sú dobre utesnené, nie sú tam žiadne soklové lišty a ťažko dostupné miesta, ktoré dobre umyť. Po vyčistení sa voda stáva rádioaktívnou, preteká do špeciálnych otvorov a potrubím sa zbiera do obrovskej nádoby pod zemou. Tekutý odpad je starostlivo filtrovaný. Voda je prečistená, aby sa dala piť.

Rádioaktívny odpad je ukrytý „pod siedmimi zámkami“. Hĺbka bunkrov je zvyčajne 7-8 metrov, steny sú železobetónové, pri plnení skladu je nad ním inštalovaný kovový hangár. Nádoby s vysokým stupňom ochrany slúžia na skladovanie veľmi nebezpečných odpadov. Vo vnútri takejto nádoby je olovo, má len 12 malých otvorov veľkosti nábojnice do pištole. Menej nebezpečný odpad sa ukladá do obrovských železobetónových kontajnerov. To všetko je spustené do baní a uzavreté poklopom.

Tieto kontajnery môžu byť neskôr odstránené a odoslané na ďalšie spracovanie, aby sa nakoniec zlikvidoval rádioaktívny odpad.

Vyplnené klenby sú pokryté špeciálnym druhom hliny, v prípade zemetrasenia zlepí praskliny. Sklad je pokrytý železobetónovými doskami, tmelenými, asfaltovanými a pokrytými zeminou. Potom už rádioaktívny odpad nepredstavuje nebezpečenstvo. Niektoré z nich sa rozpadajú na neškodné prvky až po 100–200 rokoch. Na tajných mapách, kde sú naznačené trezory, je podpisová pečiatka „udržať navždy“!

Skládky, na ktorých sa ukladá rádioaktívny odpad, sa nachádzajú v značnej vzdialenosti od miest, obcí a vodných plôch. Jadrová energia a vojenské programy sú problémy, ktoré sa týkajú celého svetového spoločenstva. Spočívajú nielen v ochrane človeka pred vplyvom zdrojov tvorby rádioaktívneho odpadu, ale aj v jeho starostlivej ochrane pred teroristami. Je možné, že skládky, kde sa skladuje rádioaktívny odpad, sa môžu stať terčom vojenských konfliktov.